Un metodo migliore per Rapid intubazione della trachea nei topi
Summary
Questo articolo presenta un metodo rapido e semplice per l'amministrazione bleomicina direttamente nella trachea del mouse tramite intubazione. I principali vantaggi di questo metodo sono che è altamente riproducibile, facile da padroneggiare, e non richiede attrezzature specializzate o tempi di recupero lunghi.
Abstract
Despite some anatomical and physiological differences, mouse models continue to be an essential tool for studying human lung disease. Bleomycin toxicity is a commonly used model to study both acute lung injury and fibrosis, and multiple methods have been developed for administering bleomycin (and other toxic agents) into the lungs. However, many of these approaches, such as transtracheal instillation, have inherent drawbacks, including the need for strong anesthetics and survival surgery. This paper reports a quick, reproducible method of intratracheal intubation that involves mild inhaled anesthesia, visualization of the trachea, and the use of a surrogate spirometer to confirm exposure. As a proof of concept, 8-12 week old C57BL/6 mice were administered either 2.0 U/kg of bleomycin or an equivalent volume of PBS, and both damage and fibrotic endpoints were measured post-exposure. This procedure allows researchers to treat a large cohort of mice in a relatively short period with little expense and minimal post-procedure care.
Introduction
Nonostante alcune differenze anatomiche e fisiologiche, 1 modelli murini continuano ad essere prezioso per la modellazione di biologia umana e patogenesi della malattia. 2 Dal punto di vista allevamento, i topi sono facili da gestire, hanno un basso tempo di allevamento, una durata di vita accelerato, e sono relativamente poco costoso a casa. Con lo sviluppo di diversi ceppi genetici e strategie (ad es., Condizionali knock-out, topi reporter, approcci lineage tracing, ecc), così come l'ampia gamma di reagenti disponibili (ad es., Anticorpi, proteine ricombinanti, inibitori, ecc), i topi sono diventati un elemento essenziale organismo modello vertebrato per scoprire i processi di omeostasi e malattie umane. 3
I topi sono stati particolarmente preziosi per lo studio le malattie polmonari, tra cui lesione acuta polmonare (ALI) e fibrosi polmonare. 4 ALI negli esseri umani può essere causata da traumi, lesioni, o sepsi ed è caratterizzata da epiteliale eperdita endoteliale (es., edema), l'infiammazione e la fibrosi nascente. In molti pazienti, ALI progredisce nella sua forma grave, sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS), che si traduce spesso in fibrosi e la morte a causa di insufficienza respiratoria. 5,6 fibrosi polmonare è una progressiva, una patologia fatale caratterizzata dall'eccesso deposizione di matrice extracellulare , in particolare collagene di tipo I, portando a deficit della funzionalità respiratoria. 7,8 somministrazione di bleomicina (BLM) è il modello più diffuso e meglio caratterizzato per indurre ALI e fibrosi negli animali da esperimento. 9 Sebbene BLM-indotta fibrosi polmonare nei roditori fa non ricapitolare completamente i fenotipi umani fibrotiche, 10 studi di topo con questo modello hanno portato alla scoperta di importanti fattori che influenzano l'insorgenza e la progressione della malattia. 11
Mentre l'esatto meccanismo (s) dietro fibrogenesi BLM-indotta sono sconosciuti, il danno avvioè pensato per sorgere dal contatto-dipendente rotture del DNA nelle cellule epiteliali che rivestono le vie aeree di conduzione e alveoli, in particolare, di tipo 1 pneumociti. 12 Il bisogno di contatto diretto tra BLM e l'epitelio polmonare mette in evidenza l'importanza di un robusto percorso di consegna , e queste preoccupazioni sono anche germano a una vasta gamma di trattamenti mirati per le vie aeree distali, tra cui proteine ricombinanti, anticorpi, siRNA, virus, batteri, particelle, e altro ancora. Aspirazione orofaringeo (OPA) è stato ampiamente utilizzato per questo scopo 13, ma un importante una lacuna di OPA è che una parte dell'agente erogata sia assorbito nel tratto gastrointestinale, determinando così imprecisione della dose somministrata. Un altro approccio ampiamente utilizzato è instillazione transtracheale, che coinvolge tracheostomia sotto forte anestesia per esporre la trachea e instillazione di un agente direttamente nelle vie respiratorie. 14 Tuttavia, non solo può taleuna procedura sia indesiderabile a causa della sua invasività, ma è anche in termini di tempo, richiede un bel po 'di allenamento, e provoca una lesione potente per le vie respiratorie sono stati sviluppati. 15,16 Diversi protocolli che coinvolgono l'amministrazione diretta di agenti in trachea senza la necessità di un intervento chirurgico, 16,17,18,19,20 tempi di recupero ma questi metodi comportano estesi causato da anestetici potenti, l'uso di attrezzature costose (es., otoscope / laringoscopio, disponibili in commercio tavole procedura, fibra ottica fili, ecc), un eccesso di manipolazione nella cavità orale, l'incertezza del dosaggio.
Questo documento descrive un metodo relativamente semplice di somministrazione tramite intubazione che permette un ricercatore modo rapido, economico e affidabile infondere un reagente nel polmone murino con limitato rischio di danno residuo ai tessuti circostanti.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nei casi in cui aerosol è impraticabile a causa della limitata disponibilità di reagente, la sicurezza, o il costo, amministrazione diretta tracheale è un metodo superiore per la consegna degli agenti esogeni nei polmoni 16 transtracheale instillazione è stato ampiamente utilizzato per raggiungere questo obiettivo.; Tuttavia, come con tutti gli interventi chirurgici, porta con sé anche il potenziale di complicazioni causate dalla procedura stessa, e non necessariamente l'agente essendo instillato. <s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori ringraziano Brian Johnson del Istologia ed Imaging Nucleo presso l'Università di Washington per aiutare con la colorazione tricromica e l'analisi. Questo lavoro è stato sostenuto da NIH sovvenzioni HL098067 e HL089455.
Materials
| Bleomycin For Injection, 30 units/vial | APP Pharmaceuticals, LLC | 103720 | For best results, BLM should be suspended in PBS, aliquoted, and stored as single use lyophilzed aliquots |
| Blunt End Forceps | N/A | N/A | |
| Tongue Depressor (i.e. bent Valleylab Blade Electrode, 2.4") | Covidien | E1551G | Before use, create a 45 degree bend 1.5 cm from the blade tip. A suitable depressor can also be created from any metal implement of similar dimensions. |
| Exel Safelet Catheter 22G X 1" | Exel International | 26746 | |
| 1 mL Slip-tip Disposable Tuberculin Syringe (200/sp, 1600/ca) | BD | 309659 | |
| 0.2ml Pipettor and Filter Tips | N/A | N/A | |
| Fiber-Lite Illuminator. Model 181-1: Model 180 mated with Standard Dual Gooseneck illuminator | Dolan Jenner Industries, Inc. | 181-1 | Lower output LED illuminators are not recommended as they fail to suficiently illuminate the trachea. |
| Intubation Board | N/A | N/A | See Diagram 1. |
| Colored Label Tape: 0.5 in. Wide | Fisherbrand | 15-901-15A | |
| Oxygen | N/A | N/A | |
| Phosphate-Buffered Saline, 1X | Corning | 21-040-CV | Product should be sterile |
| Non-Sterile Silk Black Braided Suture Spool, 91.4 m, Size 4-0 | Harvard Apparatus | 517698 | |
| Table Top Anesthesia Machine Isoflurane | Highland Medical Equipment | N/A | http://www.highlandmedical.net/ |
| Slide Top Induction Mouse Isoflurane Chamber | MIP / Anesthesia Technologies | AS-01-0530-SM | |
| FORANE (isoflurane, USP) Liquid For Inhalation 100 mL | Baxter | 1001936040 | |
| Nanozoomer Digital Pathology system | Hamamatsu | ||
| IgM ELISA Quantification Kit | Bethyl Laboratories | E90-101 |
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