Instilação não invasiva de lipopolissacarídeo intratraqueal em camundongos

Summary

Neste trabalho, propomos um protocolo para a administração intratraqueal de lipopolissacarídeo (LPS) via intubação endotraqueal orofaríngea não invasiva. Este método minimiza o trauma do procedimento cirúrgico para o animal e entrega com precisão LPS para a traqueia e, em seguida, para os pulmões.

Abstract

O modelo de lesão pulmonar aguda (LPA) em camundongos induzida por lipopolissacarídeo (LPS) ou endotoxina ainda está entre os modelos mais comumente utilizados em estudos animais de lesão pulmonar aguda ou inflamação aguda. Os métodos atualmente mais utilizados em modelos de lesão pulmonar aguda em camundongos são a injeção intraperitoneal de LPS e a traqueostomia para a infusão traqueal de LPS. No entanto, o primeiro método não tem como alvo o pulmão e danifica outros órgãos, e o segundo método induz trauma operatório, risco de infecção e baixa taxa de sobrevida. Aqui, recomendamos um método não invasivo de intubação orofaríngea endotraqueal para instilação de LPS em camundongos. Nesse método, o LPS é introduzido de forma não invasiva na traqueia através da cavidade orofaríngea para ser instilado no pulmão com o auxílio de um aparelho para intubação endotraqueal. Este método não só garante a segmentação pulmonar, mas também evita danos e o risco de morte nos animais. Esperamos que essa abordagem se torne amplamente utilizada no campo da lesão pulmonar aguda.

Introduction

A lesão pulmonar aguda (LPA) é uma síndrome clínica comum. Sob uma variedade de fatores patogênicos, a ruptura da barreira fisiológica das células epiteliais pulmonares e das células endoteliais vasculares leva ao aumento da permeabilidade alveolar, causando diminuição da complacência pulmonar, edema pulmonar e hipoxemia grave¹. A síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) é a forma mais grave de LPA. A inflamação não controlada e os danos causados pelo estresse oxidativo são considerados as principais causas de LPA e de SDRA mais grave². Quando as células epiteliais alveolares são diretamente lesadas devido ao trauma, a cadeia de resposta inflamatória dos macrófagos alveolares é ativada, levando à inflamação no^pulmão3. Globalmente, há mais de 3 milhões de pacientes com SDRA aguda por ano, e eles respondem por aproximadamente 10% das admissões em unidades de terapia intensiva; Além disso, a taxa de mortalidade nos casos graves chega a 46%^4,5,6. Portanto, há necessidade de se estabelecer um modelo animal adequado de LPA para estudar sua patogênese. O camundongo é o animal experimental mais comumente usado no estudo da LPA, uma vez que seu trato respiratório pode simular bem o trato respiratório humano para estudos de LPA. Além disso, a LPA manifesta-se como infiltrado maciço de células inflamatórias, aumento da permeabilidade vascular pulmonar e edema pulmonar. As alterações nas citocinas inflamatórias no soro e na relação peso seco-úmido do pulmão refletem o grau de LPA⁷.

Atualmente, os principais métodos para modelagem da LPA induzida por LPS em camundongos incluem a intubação traqueal intranasal e cirúrgica ^8,9. Aqui, propomos um novo método para liberar LPS na traqueia via intubação orofaríngea não invasiva. Este método usa um intubador iluminado para encontrar a traqueia do rato e, em seguida, entrega LPS na traqueia e pulmão. Este método entrega LPS aos pulmões com mais precisão do que o método intranasal de entrega. Comparado à intubação traqueal cirúrgica, esse método não requer cirurgia, evita ferimentos e reduz a dor em camundongos¹⁰. Portanto, esse método pode ser usado para estabelecer um modelo de LPA em camundongos mais convincente.

Protocol

O protocolo de experimentação animal foi revisado e aprovado pelo Comitê de Gestão da Universidade de Medicina Tradicional Chinesa de Chengdu (Registro No. 2021-11). Camundongos C57/BL machos (20-25 g, 6-8 semanas de idade) foram utilizados para o presente estudo. Os camundongos foram mantidos em uma câmara de animais e foram livres para beber e comer durante o experimento. 1. Preparo Certifique-se de que a plataforma de intubação seja composta por uma base, u…

Representative Results

O método proposto para instilação de LPS em camundongos foi verificado avaliando-se a expressão da citocina inflamatória TNF-α e a relação peso seco-úmido pulmonar 12 h após a instilação de LPS. Foram quatro grupos no experimento: controle em branco (sem tratamento), intubação cirúrgica16, intranasal17,18 e intubação orofaríngea não invasiva (n = 6). Em comparação com o grupo controle b…

Discussion

Inicialmente, foi realizada uma busca no interior da cavidade oral para encontrar a localização da^traqueia19. No entanto, durante esse processo, descobrimos que a traqueia de camundongos C57/BL é estreita, o que dificulta encontrar a localização correta por esse método sem o auxílio de equipamentos como um endoscópio²⁰. Após uma exploração mais aprofundada, verificou-se que a luz da lâmpada do intubador poderia penetrar na superfície do corpo, permitindo ao ope…

Materials

Lipopolysaccharide	MERK	L4130	LPS
Microliter Syringes	SHANGHAI GAOGE INDUSTRY AND TRADE CO., LTD	10028505008124	To deliver LPS
Mouse cannula	RWD Life Science	803-03008-00	Mouse cannula
Mouse intubation kit	RWD Life Science	903-03027-00	Including a base, a riser, a intubator, a surgical forceps and some strings
Pasteur pipette	Biosharp life science	BS-XG-03	To verify the success of intubation
Pentobarbital sodium	Beijing Chemical Co., China	20220918	To anesthetize mice