Non invasivo intratracheale intubazione per studiare la Patologia e Fisiologia del mouse polmone

Riepilogo

L'uso di un modello che simula la condizione di malattie polmonari nell'uomo è fondamentale per lo studio della fisiopatologia e / o eziologia di una particolare malattia e per lo sviluppo di un intervento terapeutico. Ecco un metodo non invasivo intubazione endotracheale in grado di fornire direttamente i materiali esogeni ai polmoni del mouse è presentato.

Abstract

L'uso di un modello che simula la condizione di malattie polmonari nell'uomo è fondamentale per lo studio della fisiopatologia e / o eziologia di una particolare malattia e per lo sviluppo di un intervento terapeutico. Con la crescente disponibilità di knockout e transgenici derivati, insieme ad una grande quantità di informazioni genetiche, i topi forniscono una delle migliori modelli per studiare i meccanismi molecolari alla base della patologia e fisiologia delle malattie polmonari. Inalazione, instillazione intranasale, instillazione, e l'intubazione endotracheale sono le tecniche più utilizzate da un numero di investigatori per amministrare i materiali di interesse per i polmoni del mouse. Ci sono pro e contro per ogni tecnica a seconda degli obiettivi di uno studio. Ecco un metodo non invasivo intubazione endotracheale in grado di fornire direttamente i materiali esogeni ai polmoni del mouse è presentato. Questa tecnica è stata applicata ad amministrare bleomicina ai polmoni topo come modello per lo studio della fibrosi polmonare. </ P>

Introduzione

Polmone è un organo in cui molte malattie devastanti sono comunemente diagnosticati. Tra questi, il cancro del polmone è la seconda più cancro diagnosticati in uomini e donne, e la causa più comune di morte per cancro. Malattia cronica polmonare ostruttiva, noto anche come enfisema e bronchite cronica, è una malattia molto grave e la terza causa di morte negli Stati Uniti. Nel 2011, è stato stimato che 25,9 milioni di americani avevano l'asma, tra cui 7,1 milioni di bambini al di sotto dei 18 anni. L'asma è la terza causa di ospedalizzazione tra i bambini al di sotto dei 15 anni (American Lung Association, http://www.lung.org ). Per studiare la fisiopatologia e / o eziologia di queste malattie devastanti e dei loro meccanismi sottostanti, l'uso di modelli accurati è critica in congiunzione con somministrazione conveniente e non invasiva di vari materiali di interesse per polmone. I topi forniscono uno dei migliori modelli distudiare i meccanismi molecolari alla base della patologia e fisiologia delle malattie polmonari a causa della crescente disponibilità di eliminazione diretta e topi transgenici e una grande quantità di informazioni genetiche disponibili.

Vari metodi sono stati utilizzati da un certo numero di ricercatori in contesti diversi per fornire materiali di interesse per i polmoni del mouse, tra cui inalazione, instillazione intranasale, instillazione, e l'intubazione endotracheale ^1-4. Quest'ultima procedura non è stato utilizzato di routine perché è considerato piuttosto difficile da eseguire. Intubazione endotracheale qui descritto è un metodo non invasivo, semplice e pratica per fornire materiali di interesse ai polmoni di topo per studiare l'effetto dei materiali consegnati sul pattern di espressione genica, patologia e / o la fisiologia del polmone ^5. Questa tecnica garantisce la consegna di materiali esogeni per un intero polmone e non comporta alcun intervento chirurgico sopravvivenza e quindi sarà likely essere approvato da tutti i comitati per la cura degli animali e uso istituzionale.

Protocollo

Il seguente protocollo descrive un metodo non invasivo, semplice e veloce per fornire materiali di interesse per i polmoni del mouse. Tale procedura è stata approvata dalla cura degli animali e del Comitato Usa National Cancer Institute.

1. Anestesia

1. Primo, anestetizzare il mouse usando una miscela di chetamina e xilazina (100 mg / kg di peso corporeo e 10 mg / kg di peso corporeo, rispettivamente). Questo è il ACUC raccomandato anestesia e dose. Con questo importo, i topi sono incosciente, almeno per ~ 20 min.
2. Applicare vet unguento agli occhi del mouse per evitare l'essiccazione degli occhi durante l'anestesia.
3. Dopo alcuni minuti, pizzicare un piede del mouse per controllare la coscienza. Una volta confermata inconscio, posizionare il mouse su un supporto intubazione angolato a ~ 60 ° e tenerlo in posizione agganciando i suoi incisivi superiori su una piccola banda di gomma situato nella parte superiore dello stand.

2. Intubazione endotracheale

1. Rientrare delicatamente la lingua del mouse per un lato con un Q-tip.
2. Quando si utilizza il Biolite intubazione Illuminazione, inserire con attenzione il sistema intubazione fino alla laringe viene visualizzato con l'aiuto della guida di luce a fibre ottiche.
3. Una volta che l'epiglottide e le cartilagini aritenoidee vengono visualizzati, inserire la fibra sopra l'epiglottide e tra le cartilagini aritenoidee, e avanzare finché è stata inserita la corretta lunghezza di catetere.

Nota: Per avere la corretta lunghezza di catetere da inserire, inizialmente misurare la lunghezza tra la bocca e il punto di biforcazione bronchiale utilizzando un mouse pratica di dimensioni simili in anticipo (Figura 1). La lunghezza dipende in gran parte dalla dimensione del mouse. Inserimento del catetere deve smettere di sopra del punto di biforcazione (circa 1,5 cm per mouse con ~ 25 g di peso corporeo). Questo assicura che il materiale intubato andrà a tutti lobi. Almeno il 50 pratica mice può essere richiesto per una persona che esegue la intubazione per diventare esperti nella tecnica (avanzato significa che il tasso di successo di intubazione è superiore al 95%).

4. Una volta inserito il catetere, rimuovere rapidamente la guida di luce a fibre ottiche dal catetere per permettere all'animale di respirare normalmente. Quando il sistema intubazione illuminazione non viene utilizzata, inserire direttamente un catetere come descritto.
5. Aggiungere una soluzione contenente materiali di interesse ad un catetere. Assicurarsi che la soluzione viene aspirata nei polmoni subito dopo l'aggiunta. Cinquanta microlitri per ~ 25 g di peso corporeo del mouse viene abitualmente utilizzati.

3. Il recupero degli animali

1. Non appena la soluzione viene aspirata nei polmoni, prendere giù il mouse dal cavalletto, e rimetterlo nella gabbia originale.
2. Osservare il mouse fino a quando non inizia a muoversi.
3. Una volta confermato che il mouse è in buone condizioni, riportare la gabbia di un rack.

Risultati

Inizialmente, soluzione verde-tinto è stato usato per intubare topi per la pratica. Il polmone è stato asportato immediatamente dopo l'intubazione per esaminare come uniformemente il colore è stato distribuito nel polmone (Figura 2). Questa tecnica è stata applicata per studiare la fibrosi polmonare indotta da bleomicina utilizzando C57BL / 6 topi. Quando i topi sono stati intratracheale intubati con 1,2 U / kg di bleomicina o soluzione fisiologica come controllo e necroscopia dopo 3 settimane, ...

Discussione

Intubazione endotracheale qui descritto è un metodo semplice, ma ottima non invasivo per fornire in modo uniforme i materiali di interesse per il mouse del polmone. Questo metodo permette studio dell'effetto e / o il ruolo del materiale somministrato sulla fisiologia e / o patologia polmonare. I materiali possono essere somministrati molecole endogene come le citochine, o materiali esogeni, quali sostanze chimiche xenobiotiche / farmaci, sostanze cancerogene, inquinanti, allergeni, o virus che provocano varie malat...

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
KetaVed	Vedco		Ketamine
AnaSed Injection 20 mg	LLOYD		Xylazine
BioLite Stand	Braintree Scientific	RIS100	For mice
BioLite Intubation Illumination System	Braintree Scientific	BIO MI-KIT	For mice
22 G, 1 inch i.v. catheter	Terumo	SR-OX2225CA	For mice below 30 g. Catheter is used only for the case where the Intubation Illumination System is not used.
20 G, 1 inch i.v. catheter	Terumo	SR-OX2025CA	For mice over 30 g. Catheter is used only for the case where the Intubation Illumination System is not used.