Un metodo minimamente invasivo per l'instillazione intratracheale di farmaci nei roditori neonatali per il trattamento delle malattie polmonari

Riepilogo

Questa tecnica di instillare farmaci direttamente nella trachea dei roditori neonatali è importante per studiare l'impatto di farmaci o biologici somministrati localmente sulle malattie polmonari neonatali. Inoltre, questo metodo può essere utilizzato anche per indurre lesioni polmonari in modelli animali.

Abstract

Il trattamento del roditore neonatale con farmaci instillati direttamente nella trachea potrebbe servire come strumento prezioso per studiare l'impatto di un farmaco somministrato localmente. Questo ha un impatto traslazionale diretto perché tensioattivi e farmaci vengono somministrati localmente nei polmoni. Sebbene la letteratura abbia molte pubblicazioni che descrivono l'intubazione transorale minimamente invasiva di topi e ratti adulti in esperimenti terapeutici, questo approccio nei cuccioli di ratto neonatale è carente. Le piccole dimensioni della regione orotracheale / faringe nei cuccioli rendono difficile la visualizzazione del lume laringeo (corde vocali), contribuendo al tasso di successo variabile della somministrazione intratracheale del farmaco. Con la presente dimostriamo un'efficace intubazione orale del cucciolo di ratto neonatale - una tecnica non traumatica e minimamente invasiva, in modo che possa essere utilizzata per la somministrazione seriale di farmaci. Abbiamo usato un otoscopio operativo con un sistema di illuminazione e una lente d'ingrandimento per visualizzare l'apertura tracheale dei neonati di ratto. Il farmaco viene quindi instillato utilizzando una siringa da 1 mL collegata a una punta della pipetta. L'accuratezza del metodo di consegna è stata dimostrata utilizzando la somministrazione di colorante blu Evans. Questo metodo è facile da addestrare e potrebbe servire come un modo efficace per instillare farmaci nella trachea. Questo metodo potrebbe anche essere utilizzato per la somministrazione di inoculo o agenti per simulare le condizioni di malattia negli animali e, inoltre, per strategie di trattamento basate su cellule per varie malattie polmonari.

Introduzione

I neonati nati prematuramente hanno polmoni poco sviluppati che richiedono molte terapie interventistiche come la ventilazione a lungo termine. Questi interventi pongono i neonati sopravvissuti ad alto rischio di sequele^{successive 1}. I modelli animali sperimentali servono come strumento importante per simulare varie condizioni di malattia, studiare la patobiologia delle malattie e valutare gli interventi terapeutici. Anche se è disponibile una vasta gamma di modelli animali da topi, ratti e conigli ad agnelli e maiali pretermine, topi e ratti sono i più utilizzati.

Il vantaggio principale dell'utilizzo di topi e rat....

Protocollo

Tutti gli esperimenti sono stati approvati dall'Institutional Animal Care and Use Committee (protocollo # 2020-0035) presso la Case Western Reserve University. Tutti gli animali sono stati trattati in conformità con le linee guida NIH per la cura e l'uso di animali da laboratorio.

1. Animali

1. Ottenere commercialmente ratti Sprague Dawley gravidi.
2. Mantenere gli animali in una struttura veterinaria riconosciuta con ciclo luce-buio di 14 ore / 10 ore e umidità relativa del 45-60%.

2. Preparazione del composto in esame

1. Utilizzare il colorante blu Evans come composto di prova per val....

Risultati

L'instillazione del blu di Evans ha rivelato una distribuzione multifocale del colorante che coinvolge tutti i lobi polmonari (Figura 4A,B). Il nostro risultato, come mostrato nella Figura 4, dimostra l'efficacia della distribuzione a tutti i lobi. La foto viene scattata immediatamente dopo l'ITI del colorante nella trachea. L'efficacia al 100% è stata raggiunta instillando il colorante nella trachea seguita dalla sua diffusione in tutti i lobi.......

Discussione

L'instillazione intratracheale è un metodo eccellente che offre diversi vantaggi rispetto ai metodi esistenti per gli interventi sulle malattie respiratorie e lo sviluppo di modelli di malattia. È un metodo rapido e con esperienza, può essere eseguito con una velocità media di 2-3 minuti per animale. Le considerazioni chiave per un'intubazione di successo sono la corretta sedazione dell'animale, il suo corretto posizionamento, in particolare la testa, così come l'accurata profondità di posizionamento / dimensione d.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Evans Blue dye	Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA	314-13-6	Confirmation of drug administration into lungs
Ketamine Hydrochloride	Hospira. Inc, Lake Forest, IL, USA	Dispensed from Animal care facility	For sedation
Operating Otoscope	Welch Allyn, Hillrom, Chicago, IL, USA	21770- 3.5V	For visualization of vocal cords
Otoscope Rechargeable Handle	Welch Allyn, Hillrom, Chicago, IL, USA	71050-C
Pipette tip (Gel loading)	Fisherbrand	02-707-139	Administering the drug
Platform for restraining (inclined plane)	Animal care facility	Dispensed from Animal care facility	Wired roof of mice cage can be used
3M Micropore Surgical White Paper (sticking tape)	3M, St. Paul, MN, USA	1530-2
Luer Lock SyringeSyringes (1 ml)	BD Franklin Lakes, NJ , USA	NBD2515	Administering the drug
Xylazine	Hospira. Inc, Lake Forest, IL, USA		For sedation