Summary

Modello di occlusione tracheale fetale transuterina nei topi

Published: February 05, 2021
doi:

Summary

Vari modelli animali di ernia diaframmatica congenita e occlusione tracheale fetale presentano vantaggi e svantaggi per quanto riguarda questioni etiche, costi, difficoltà chirurgiche, dimensioni, tassi di sopravvivenza e disponibilità di strumenti genetici. Questo modello fornisce un nuovo strumento per studiare l’impatto sia dell’occlusione tracheale che dell’aumento della pressione luminare sullo sviluppo polmonare.

Abstract

L’occlusione tracheale fetale (TO), una modalità di trattamento consolidata, promuove la crescita polmonare fetale e la sopravvivenza in ernia diaframmatica congenita grave (CDH). Dopo TO, la ritenzione del liquido epiteliale secreto aumenta la pressione luminare e induce la crescita polmonare. Vari modelli animali sono stati definiti per comprendere la fisiopatologia di CDH e TO. Tutti hanno i loro vantaggi e svantaggi come la difficoltà della tecnica, le dimensioni dell’animale, il costo, alti tassi di mortalità e la disponibilità di strumenti genetici. Qui viene descritto un nuovo modello transuterino di TO fetale murino. I topi gravidi venivano anestetizzati e l’utero esposto attraverso una laparotomia mediana. La trachea di feti selezionati era legata con una singola sutura transuterina posta dietro la trachea, un’arteria carotide e una vena giugulare. La diga è stata chiusa e ha permesso di riprendersi. I feti venivano raccolti poco prima del parto. Il rapporto tra peso polmonare e corpo nei feti TO era superiore a quello dei feti di controllo. Questo modello fornisce ai ricercatori un nuovo strumento per studiare l’impatto sia del TO che dell’aumento della pressione luminare sullo sviluppo polmonare.

Introduction

L’ernia diaframmatica congenita (CDH) si verifica in gravidanze 1:2500 e si traduce in ipoplasia polmonare e ipertensione polmonare neonatale1,2,3,4,5,6. L’occlusione tracheale fetale (TO) è una terapia prenatale stabilita nei pazienti affetti da CDH grave che coinvolge la fetoscopia nella settimanagestazionale 26-30 in cui un palloncino viene posizionato appena sopra la carena e quindi rimosso nella 32a settimana gestazionale. Questo TO temporaneo induce la crescita polmonare fetale e migliora la sopravvivenza. La sindrome da ostruzione delle alte vie aeree congenite è una condizione letale associata all’iperplasia polmonare, che ha ispirato i chirurghi a eseguire l’occlusione artificiale della trachea per promuovere la ritenzione del liquido epiteliale secreto. Questa occlusione ha aumentato la pressione luminare e indotto la crescita polmonare7. Tuttavia, l’occlusione deve essere invertita per consentire la maturazione delle cellule epiteliali.

Vari modelli animali di CDH e TO – ovino, coniglio, ratto e topo – sono stati sviluppati per comprendere la fisiopatologia di CDH e TO. Tutti hanno i loro vantaggi e svantaggi come la difficoltà della tecnica, le dimensioni dell’animale, il costo, alti tassi di mortalità e la disponibilità di strumenti genetici. Sebbene la tecnica chirurgica utilizzata per il modello ovino sia molto simile a quella utilizzata nell’uomo e possa essere invertita, i principali inconvenienti di questo modello sono le spese dell’animale, il lungo periodo gestazionale e il numero limitato di interventi chirurgici possibili. Il modello di coniglio ha un periodo gestazionale più breve ed è meno costoso del modello di pecora. Tuttavia, il modello di coniglio è irreversibile8,9. Il modello murino ha il costo più basso, il maggior numero di feti per gravidanza, il genoma meglio caratterizzato e strumenti ampiamente disponibili per le analisi cellulari e molecolari. Tuttavia, uno svantaggio fondamentale è la mancanza di reversibilità dell’TO, che impedisce la piena comprensione dell’impatto di TO. Qui viene presentato un metodo che combina tutti i vantaggi dei modelli precedentemente menzionati e crea un modello to roditore facile, potenzialmente reversibile e minimamente invasivo.

Protocol

Tutti gli esperimenti sono stati conformi alla Guida nazionale degli istituti sanitari per la cura e l’uso degli animali da laboratorio (PUBBLICAZIONI N. 80023 del NIH, rivedute nel 1978). La procedura è stata approvata con il protocollo IACUC #2016-0068 dal Cincinnati Children’s Research Foundation Institutional Animal Care and Use Committee. 1. Preparazione Per accoppiare topi C57BL/6 di tipo selvaggio abbinati all.m’età (WT), metterli nella stessa gabbia alle 18:00.m e separarli…

Representative Results

Questo studio ha esaminato 37 feti: 20 (54,1%) rispetto ai 17 (45,9%) come controllo. Poiché la trachea non poteva essere occlusa in 4 feti nel gruppo TO, sono stati esclusi dallo studio. Non c’era alcuna differenza significativa nella mortalità in entrambi i gruppi: 4 feti (25%) nel gruppo TO e 2 feti (12%) nel gruppo di controllo (p=0,334, odds ratio (OR) 2,5, intervallo di confidenza del 95% (CI) 0,39-16,05). Il peso corporeo medio, il peso polmonare e il rapporto peso polmonare/corp…

Discussion

Questo metodo descrive una procedura chirurgica di occlusione tracheale fetale nei topi e il suo impatto sullo sviluppo polmonare. Ci sono alcuni passaggi critici nel protocollo che dovrebbero essere eseguiti con attenzione per avere successo. Il calore della piattaforma su cui avviene l’intervento chirurgico e la soluzione salina introdotta nella cavità peritoneale è fondamentale per la progressione della gravidanza. Inoltre, è necessario applicare una leggera pressione sulla testa dei cuccioli per garantire l’esposi…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questa ricerca non ha ricevuto alcuna sovvenzione specifica dalle agenzie di finanziamento nei settori pubblico, commerciale o senza scopo di lucro. Tutti gli autori hanno dato contributi sostanziali all’ideazione e alla progettazione dello studio, all’acquisizione, all’analisi e all’interpretazione dei dati, redigendo l’articolo e rivederlo per importanti contenuti intellettuali e approvazione finale della versione da presentare. Gli autori ringraziano Can Sabuncuoğlu per i suoi gentili sforzi nella produzione dell’opera d’arte della tecnica chirurgica.

Materials

Buprenorphine  Par Pharmaceutical NDC 42023-179-05 For regional anesthesia
Isoflurane   Halocarbon Life Sciences NDC 66794-017-25 For general anesthesia
Magnification glasses USA Medical-Surgical SLR-250LBLK At least 2.5x
Nikon 90i microscope Nikon 3417 Motorized Fluorescence
Nucleospin Tissue Kit  Macherey-Nagel, Düren, Germany 740952.5 DNA isolation
Pierce BCA Protein Assay Kit  Thermo Fisher, IL, USA 23225 Protein quantification
Polyglactin suture Ethicon VCP451H 4-0, 24 mm, cutting
Polylysine slides  VWR  48382-117 Microscope adhesion slides
Polypropylene suture Ethicon Y432H 6-0, 13 mm 1/2c Taperpoint
RIPA buffer  Sigma-Aldrich, Missouri, USA R0278-50ml Protein isolation
Silk suture Ethicon VCP682G 4-0, 24 mm, cutting
Trizol  Invitrogen  15596026 RNA isolation

References

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Cite This Article
Aydın, E., Joshi, R., Oria, M., Lim, F., Varisco, B. M., Peiro, J. L. Transuterine Fetal Tracheal Occlusion Model in Mice. J. Vis. Exp. (168), e61772, doi:10.3791/61772 (2021).

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