Ce protocole démontre l’étude des effets pathophysiologiques de la fumée de cigarette (CS) avec un système d’exposition de l’inhalation du corps entier (WBI) (WBIS) construit en interne. Ce système peut exposer les animaux au CS dans des conditions reproductibles contrôlées pour la recherche des effets médiés par le CS sur l’emphysème pulmonaire et l’hématopoïèse.
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Article de méthode
Exposition à la fumée de cigarette chez les souris utilisant un système d’inhalation du corps entier
Dans cet article
Résumé
Résumé
Près de 14 % des adultes aux États-Unis auraient fumé des cigarettes en 2018. Les effets de la fumée de cigarette (CS) sur les poumons et les maladies cardio-vasculaires ont été largement étudiés, cependant, l’impact de CS dans d’autres tissus et organes tels que le sang et la moelle osseuse restent incomplètement définis. Trouver le système approprié pour étudier les effets du CS chez les rongeurs peut être prohibitif et nécessiter l’achat de systèmes disponibles dans le commerce. Ainsi, nous avons entrepris de construire un système abordable, fiable et polyvalent pour étudier les effets pathologiques du CS chez la souris. Ce système d’exposition par inhalation du corps entier (WBIS) imite la respiration et la bouffée des cigarettes en alternant l’exposition au CS et à l’air pur. Ici, nous montrons que ce système de bricolage induit une inflammation des voies respiratoires et un emphysème pulmonaire chez la souris après 4 mois d’exposition à la fumée de cigarette. Les effets de l’inhalation du corps entier (WBI) de CS sur les cellules souches et progénitrices hématopoïétiques (HSPCs) dans la moelle osseuse à l’aide de cet appareil sont également montrés.
Introduction
Le tabagisme reste l’une des principales causes de maladies évitables aux États-Unis malgré la baisse constante du nombre d’adultes fumeurs de cigarettes au cours des 50 à 60 dernières années1. Il est largement connu que le tabagisme est lié à de multiples maladies des poumons et du sang, y compris la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), un groupe de maladies qui comprend l’emphysème et la bronchite chronique2,3,4. Selon le Center for Disease Control (CDC), en 2014, la MPOC était la troisième cause de décès aux États-Unis avec plus de 15 mi....
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Protocole
Tous les animaux impliqués dans les expériences et le développement de cette technique ont été sous notre protocole d’utilisation animale approuvé par le Comité institutionnel de soins et d’utilisation des animaux (IACUC) et sous Baylor College of Medicine et MD Anderson institutions qui sont accrédités par l’Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care (AAALAC).
1. Construction de l’appareil
- Assemblage du compresseur d’air avec le système de vannes.
- Connectez les débitmètres (deux 15 L/min avec barre Y et 2 décollages de puissance) au régulateur de pression miniature à l’aide d....
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Résultats
L’une des principales caractéristiques de l’exposition au SC est l’emphysème caractérisé par les dommages et la destruction des sacs aériens (alvéoles) dans les poumons. Ainsi, les expériences initiales se sont concentrées sur la capacité du système de bricolage à provoquer des changements emphysémateux dans les poumons des souris femelles lors d’une exposition répétée du corps entier au CS. Le schéma posologique du CS a été choisi sur la base de nos publications antérieures dans lesquelles nous avons utilisé le système .......
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Discussion
Ici, nous fournissons les informations nécessaires à la construction d’un appareil pour WBIS de souris à CS. Après l’installation du système, il est extrêmement important que les chercheurs calibrent le système en fonction de la dose délivrée de nicotine ou de cotinine chez les animaux. L’appareil contient une minuterie et des manomètres qui peuvent être utilisés pour ajuster le volume de la bouffée de cigarette, la fréquence des bouffées, la période d’exposition combinée à la fumée et les intervalles de repos que les an.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
AR, XH et PE ont été soutenus par la subvention R01HL140398 des NIH et une subvention de la Fondation Gilson Longenbaugh. DEMM et KK ont été soutenus par les subventions R01HL1363333 et R01HL134880 (KYK) des NIH, ainsi que par une subvention de la Fondation Helis pour la recherche médicale. Demm est également soutenu par le Howard Hughes Medical Institute (HHMI) Gilliam Fellowship for Advanced Study. PE est également soutenu par le programme de bourses Formation en sciences de la santé environnementale de précision NIEHS T32 ES027801. JC et MF sont soutenus par le Tobacco Research Funds du Département d’épigénétique et de cancérogénèse moléculaire et par le Center for....
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Attache de 1 po | Lowes | 756990 | |
| Connecteur en Y cannelé de 1/4 po | VWR | 89093-282 | |
| Connecteur de tube droit de 1/4 po | VWR | 62866-378 | |
| Mamelon hexagonal 1/8 | Lowes | 877221 | |
| Raccord d’accouplement fileté de 1/8 po Raccord de raccord | |||
| de | 1/8 poLowes | 877243 | |
| 10/32 (M) connecteur droit fileté | Bimba | EB60 | |
| 3/4 po coude à 90 degrés raccord CPVC | Lowes | 22643 | |
| 3/4 po tuyau en polychlorure de vinyle chloré (CPVC) | Lowes | 23814 | |
| 3/4 po capuchon en CPVC | Lowes | 23773 | |
| 3/4 po CPVC Adaptateur femelle d’irrigation goutte à goutte | Lowes | 194629 | |
| Adaptateur mâle CPVC de 3/4 po de diamètre | Lowes | 23766 | |
| Contenant hermétique de 8,5 L avec couvercle (11,25 po x 7,75 po x 6 po) | Komax | N/A | Répertorié comme "Komax Biokips Large Bread Box | (280 onces) Grand conteneur de stockage" |
| Tube de vidange en verre (1,75 po de diamètre x 8 po de longueur) | KIMAX | 6500 | |
| Isonic Solénoïdes | Bimba | V2A02-AW1 | |
| Marlboro Red 100's | Marlboro | N/A | |
| Oxygen swivel barbed connector | Global Medical Solutions | RES002 | |
| Panasonic Timer LT4H-W | Panasonic | LT4HW | L’article a été intégré dans le contrôleur de soupape par Shepherd Controls & Associates |
| Régulateur de pression | Allied Electronics and Automation | 70600552 | Aussi répertorié comme « Norgren R07-100-RGKA"Butée |
| en caoutchouc # 1 (un trou) | VWR | 59581-163 | |
| Bouchon en caoutchouc # 8.5 (un trou) | VWR | 59581-389 | |
| Scireq inExpose system | Scireq and Emka Technologies | N/A | Système commercial utilisé pour la comparaison avec notre DIY WBIS |
| Raccord barbelé droit (ouverture de 8 mm) | VWR | 10028-872 | |
| Ruban d’étanchéité pour filetage | Lowes | 1184243 | |
| Adaptateur de port fileté | Bimba | P1SA1 | |
| Minuterie Aridyne 2000 Compresseur d’air médical | MFI Medical | AHC-TE20 | |
| Débitmètre de minuterie | Allied Healthcare Products | 15006-03YP2 | Également répertorié comme « Puritan Air Meter" |
| Système de contrôle des soupapes | Shepherd Controls and Associates | N/A | Company a conçu sur mesure le système de commande de soupape pour ce modèle. |
| Tuyaux en vinyle | Vitality | Medical RES3007 |
Références
- 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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Réimpressions et autorisations
