En tiempo real de imágenes de rayos X de los pulmones de volúmenes de líquido en pulmón de ratón neonatal
Summary
We present a protocol to assess the rate of alveolar fluid clearance or pulmonary edema in neonatal mouse lung using X-ray imaging technology.
Abstract
En el nacimiento, el pulmón experimenta un profundo interruptor fenotípica de la secreción a la absorción, lo que permite la adaptación a respirar de forma independiente. Promoción y mantenimiento de este fenotipo es críticamente importante en el crecimiento y el intercambio de gas alveolar normal de toda la vida. Varios estudios in vitro han caracterizado el papel de las proteínas reguladoras clave, moléculas de señalización, y hormonas esteroides que pueden influir en la velocidad de eliminación de líquido pulmonar. Sin embargo, en los exámenes vivo deben ser realizadas para evaluar si estos factores reguladores desempeñan importantes funciones fisiológicas en la regulación de la absorción de líquido pulmonar perinatal. Como tal, la utilización de imágenes de rayos X en tiempo real para determinar el líquido de limpieza de pulmón perinatal, o edema pulmonar, representa un avance tecnológico en el campo. Aquí, nos explican e ilustran un método para evaluar la velocidad de eliminación de líquido pulmonar alveolar y la inundación alveolar en ratones C57BL / 6 en el día post parto nosotros 10ing formación de imágenes y análisis de rayos X. La implementación exitosa de este protocolo requiere la aprobación previa de los comités institucionales de cuidado y uso de animales (IACUC), un sistema de imágenes de rayos X de pequeño animal in vivo, y software de imágenes moleculares compatibles.
Introduction
Al nacer, el pulmón del recién nacido debe hacer la transición desde un fluido que secretan a un órgano reabsorber fluido para establecer la ventilación y la oxigenación del cuerpo adecuada. Los mecanismos que facilitan (o dificulte) una depuración efectiva del líquido pulmonar en el momento del nacimiento no están claros. Modelado de la velocidad de eliminación del fluido alveolar en C57BL / 6 crías de ratón recién nacido va a llevar a una mejor comprensión de los factores regulatorios que pueden realzar o atenuar la tasa de absorción de líquidos. También se podría aplicar a otros modelos neonatales de la lesión pulmonar aguda o infección, y podría conducir a nuevas estrategias terapéuticas para los recién nacidos con dificultad respiratoria.
Dado que los pulmones del recién nacido son minúsculos en comparación con los adultos pulmones, las medidas convencionales de líquido de limpieza alveolar que se basan en mediciones de lavado o gravimétrico puede no ser adecuado para estudiar con precisión el líquido de limpieza de pulmón en modelos pulmonares neonatales. En este protocolo, se demuestra un ensayo que permitela determinación precisa de las tasas de eliminación de fluidos alveolares en postnatal cachorros día 10 de C57BL / 6 ratones usando un pequeño generador de imágenes de animales. Una ventaja importante de utilizar un enfoque fluoroscópica es que los animales son imágenes in vivo. Ellos están respirando libremente y pueden recuperarse de este ensayo mínimamente invasiva para el futuro de la observación y estudio. El objetivo general de este método es el modelo de edema pulmonar en el pulmón del recién nacido, y evaluar la velocidad de eliminación del fluido alveolar en pulmón neonatal. Esta técnica fue desarrollada, en parte, como una estrategia de reducción para disminuir el número de animales necesarios, sin embargo, maximizar la producción experimental. Esta técnica también permite la detección superior de los volúmenes de fluidos pulmonares utilizando imágenes de rayos X y requiere el dominio de sujeción de los animales básica y gastos de envío 1; pequeña cirugías animales y traqueal instilación 2, un pequeño generador de imágenes animal, y el software básico de análisis de imagen. Los investigadores que deseen evaluar los volúmenes de líquido pulmonar in vivo (BRE librementeathing anestesiado modelos animales) puede encontrar el procedimiento adecuado para su aplicación. Por último, este protocolo podría aumentar otros modelos existentes de la lesión pulmonar neonatal utilizado en el estudio mecanicista de la displasia broncopulmonar, incluidas las lesiones inducidas por hiperoxia pulmonar, ventilación mecánica, y los modelos de inflamación pulmonar 3.
Protocol
Representative Results
Discussion
El uso de imágenes de rayos X, imágenes claras de los pulmones neonatales pueden ser analizados por los volúmenes de fluidos pulmonares. Nos 7,3,11, 10 y otros, hemos utilizado con éxito imágenes de rayos X para determinar los cambios dinámicos en el volumen de líquido pulmonar en modelos animales anestesiados libremente la respiración, y esta técnica es una gran promesa para avanzar en el estudio de la lesión pulmonar neonatal. Una gran ventaja en el uso de nuestro enfoque para evaluar e…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work is supported by a grant awarded to MNH by Children’s Healthcare of Atlanta, the APS 2014 Short-Term Research Education Program to Increase Diversity in Health-Related Research (STRIDE) fellowship awarded to PT, and the University of Notre Dame Integrated Imaging Facility.
Materials
| Preclinical Imaging System (In- Vivo MS FX PRO) | Bruker; Billerica, MA | |
| Ketamine | Ketaset; Fort Dodge Animal Health, IA | 26637-411-01 |
| Xylazine | Lloyd Laboratories; Shenandoah, IA | 4821 |
| Dulbecco's Phosphate Buffered Saline (with Calcium and Magnesium) | Lonza; Walkersville, MD | 17-513F |
| Sodium chloride | Amresco; Solon, OH | 241 |
| Potassuim chloride | Fisher Scientific; Fair Lawn, NJ | P217-3 |
| Calcium chloride | Sigma-Aldrich; St. Loius, MO | C5080 |
| HEPES | Sigma-Aldrich; St. Loius, MO | H3375 |
| 0.3 mL insulin syringe with 31Gx5/16" (8mm) needle | BD Insulin Syringe; Franklin Lakes, NJ | 328438 |
Referências
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