Questo protocollo dimostra lo studio degli effetti fisiopatologici del fumo di sigaretta (CS) con un sistema di esposizione all'inalazione di tutto il corpo (WBI) (WBIS) costruito internamente. Questo sistema può esporre gli animali a CS in condizioni ripetibili controllate per la ricerca di effetti mediati dalla CS sull'enfisema polmonare e sull'ematopoiesi.
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Articolo metodologico
Esposizione al fumo di sigaretta nei topi con un sistema di inalazione per tutto il corpo
In questo articolo
Sommario
Abstract
Quasi il 14% degli adulti negli Stati Uniti è stato segnalato per fumare sigarette nel 2018. Gli effetti del fumo di sigaretta (CS) sui polmoni e sulle malattie cardiovascolari sono stati ampiamente studiati, tuttavia, l'impatto della CS su altri tessuti e organi come sangue e midollo osseo rimane incompleto definito. Trovare il sistema appropriato per studiare gli effetti della CS sui roditori può essere proibitivo e richiedere l'acquisto di sistemi disponibili in commercio. Pertanto, abbiamo deciso di costruire un sistema conveniente, affidabile e versatile per studiare gli effetti patologici della CS nei topi. Questo sistema di esposizione all'inalazione per tutto il corpo (WBIS) imita la respirazione e il sbuffamento delle sigarette alternando l'esposizione a CS e aria pulita. Qui mostriamo che questo sistema fai-da-te (fai-da-te) induce infiammazione delle vie aeree ed enfisema polmonare nei topi dopo 4 mesi di esposizione al fumo di sigaretta. Sono inoltre mostrati gli effetti dell'inalazione di CS su tutto il corpo sulle cellule staminali ematopoietiche e progenitrici (HSPC) nel midollo osseo utilizzando questo apparecchio.
Introduzione
Il fumo di sigaretta rimane una delle principali cause di malattie prevenibili negli Stati Uniti, nonostante il costante calo del numero di adulti che fumano sigarette negli ultimi 50-60 anni1. È ampiamente noto che il fumo è collegato a molteplici malattie dei polmoni e del sangue tra cui la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), un gruppo di malattie che include enfisema e bronchitecronica 2,3,4. Secondo il Center for Disease Control (CDC), nel 2014, la BPCO è stata la terza causa di morte negli Stati Uniti con oltre 15 milioni di americani che....
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Protocollo
Tutti gli animali coinvolti negli esperimenti e nello sviluppo di questa tecnica sono stati sotto il nostro protocollo sull'uso animale approvato dall'Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) e dalle istituzioni del Baylor College of Medicine e MD Anderson accreditate dall'Associazione per la valutazione e l'accreditamento della cura degli animali di laboratorio (AAALAC).
1. Costruzione dell'apparecchio
- Assemblaggio del compressore d'aria con il sistema di valvole.
- Collegare i misuratori di portata (due 15 L/min con barra Y e 2 decolli di potenza) al regolatore di pressione in miniatura utiliz....
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Risultati
Uno dei principali tratti distintivi dell'esposizione al CS è l'enfisema che è caratterizzato dal danno e dalla distruzione delle sacche d'aria (alveoli) nel polmone. Pertanto, gli esperimenti iniziali si concentrarono sulla capacità del sistema fai-da-te di provocare cambiamenti enfisematosi nei polmoni delle femmine topi dopo ripetute esposizioni di tutto il corpo a CS. Il regime di dosamento CS è stato scelto sulla base delle nostre precedenti pubblicazioni in cui abbiamo utilizzato il sistema fai-da-te qui descritto .......
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Discussione
Qui forniamo le informazioni necessarie per la costruzione di un apparato per WBIS di topi a CS. Dopo l'installazione del sistema, è di fondamentale importanza che gli investigatori calibrino il sistema in base alla dose erogata di nicotina o cotinina negli animali. L'apparecchio contiene un timer e manometri che possono essere utilizzati per regolare il volume del soffio di sigaretta, la frequenza del puff, il periodo combinato di esposizione al fumo e gli intervalli di riposo che gli animali ricevono tra ogni sigaretta.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
AR, XH e PE sono stati sostenuti da una sovvenzione NIH R01HL140398 e da una sovvenzione della Gilson Longenbaugh Foundation. DEMM e KK sono stati sostenuti dalle sovvenzioni NIH R01HL136333 e R01HL134880 (KYK), e da una sovvenzione della Helis Medical Research Foundation. Demm è anche supportato dalla Howard Hughes Medical Institute (HHMI) Gilliam Fellowship for Advanced Study. PE è anche supportato da Training in Precision Environmental Health Sciences NIEHS T32 ES027801 Fellowship Program. JC e MF sono supportati da Fondi di ricerca sul tabacco del Dipartimento di Epigenetica e Carcinogenesi Molecolare e dal Center for Epigenetics (Scholar Award to MF) di MD Anders....
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Dispositivo di fissaggio da 1 pollice | Lowes | 756990 | |
| Connettore a Y spinato da 1/4 pollici | VWR | 89093-282 | |
| Connettore per tubi diritti da 1/4 pollici | VWR | 62866-378 | |
| Nipplo esagonale da 1/8 | Lowes | 877221 | |
| Raccordo di accoppiamento filettato | Lowes | 877208 | |
| maschio filettato da 1/8 di pollice | Lowes | 877243 | |
| 10/32 (M) filettato connettore diritto | Bimba | EB60 | |
| 3/4 in gomito a 90 gradi Raccordo CPVC | Lowes | 22643 | |
| 3/4 in cloruro di polivinile clorurato (CPVC) | Lowes | 23814 | |
| 3/4 in CPVC tappo | Lowes | 23773 | |
| 3/4 in CPVC Adattatore femmina per irrigazione a goccia | Lowes | 194629 | |
| Adattatore maschio CPVC da 3/4 di pollice di diametro | Lowes | 23766 | |
| Contenitore ermetico da 8,5 L con coperchio (11,25 pollici x 7,75 pollici x 6 pollici) | Komax | N/A | Elencato come "Komax Biokips Large Bread Box | (280 once) Grande contenitore di stoccaggio" |
| Tubo di scarico in vetro (1,75 pollici di diametro x 8 pollici di lunghezza) | Elettrovalvole KIMAX | 6500 | |
| Isonic Bimba | V2A02-AW1 | ||
| Marlboro Red 100's | Marlboro | N/A | |
| Oxygen connettore spinato girevole per ossigeno | Soluzioni mediche globali | RES002 | |
| Panasonic Timer LT4H-W | Panasonic | LT4HW | L'articolo è stato integrato nel controller della valvola da Shepherd Controls & Associates Regolatore di |
| pressione | Allied Electronics and Automation | 70600552 | Indicato anche come "Norgren R07-100-RGKA" |
| Tappo in gomma # 1 (un foro) | VWR | 59581-163 | |
| Tappo in gomma # 8.5 (un foro) | VWR | 59581-389 | |
| Scireq inExpose system | Scireq and Emka | Technologies N/A Sistema | commerciale utilizzato per il confronto con il nostro Raccordo spinato dritto WBIS fai-da-te |
| (apertura 8 mm) | VWR | 10028-872 | |
| Nastro sigillante per filettatura | Lowes | 1184243 | |
| Adattatore porta filettata | Bimba | P1SA1 | |
| Timetro Aridyne 2000 Compressore d'aria medico | MFI Medical | AHC-TE20 | |
| Misuratore di portata | Allied Healthcare Products | 15006-03YP2 | Elencato anche come "Puritan Air Meter" |
| Sistema di controllo delle valvole | Shepherd Controls and Associates | N/A | Company ha progettato su misura il sistema di controllo delle valvole per questo modello. |
| Tubi in vinile | Vitality Medical | RES3007 |
Riferimenti
- Current Cigarette Smoking Among Adults in the United States. Center for Disease Control and Prevention. , Available from: https://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/fact_sheets/adult_data/cig_smoking/index.htm (2018).
- Salvi, S. Tobacco smoking and evironmental risk factors for chronic obstructive pulmonary disease. Clini....
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Ristampe e permessi
