Il cloruro di vinile esacerba i danni al fegato causati da altri fattori come la dieta a concentrazioni inferiori alle attuali restrizioni di sicurezza. Pertanto, i parametri di utilizzo per le popolazioni medie devono essere rivalutati. Il vantaggio principale di questa tecnica è che utilizza un protocollo di inalazione cronico e non invasivo che imita da vicino l'esposizione umana causando al contempo uno stress minimo all'animale.
A dimostrare la procedura saranno Anna Lang, post-doc, e Regina Schnegelberger, una studentessa laureata, entrambe del mio laboratorio. Una settimana prima dell'inizio degli esperimenti di inalazione, pesare tutti gli animali da esperimento e pesare la quantità di cibo dietetico basso o ad alto contenuto di grassi da dare per gabbia. Fornire cibo e acqua ad libitum, sostituendo il chow regolare per ogni gruppo di esposizione con chow dietetico basso o ad alto contenuto di grassi, a seconda dei casi.
Pesare il cibo rimanente alla fine di ogni giornata di alimentazione e monitorare i topi durante l'esperimento per garantire che la salute degli animali sia mantenuta. Per impostare il sistema di esposizione all'inalazione di cloruro di vinile, assicurarsi che l'aria diluente sia nelle camere sperimentali che in quella di controllo sia ad alta efficienza dell'aria di particolato e del carbone attivo filtrato, asciugato e regolato dalla pressione prima di entrare nei rispettivi dispositivi di misurazione del flusso. Verificare che la temperatura e l'umidità relativa siano monitorate dall'interno delle camere sperimentali e di controllo, che lo scarico della camera sia passato attraverso un filtro HEPA, una sonda di anidride carbonica e un filtro a carbone attivo, prima di entrare nell'area di scarico della cappa chimica per garantire che i topi ricevano una ventilazione accettabile.
Il software personalizzato può essere utilizzato per modificare, monitorare e registrare le variabili ambientali di interesse durante le esposizioni all'inalazione. Per preparare la camera per un'esposizione all'inalazione, iniziare spegnendo tutti i flussi d'aria nelle camere sperimentali e di controllo. Aprire ogni porta della camera e posizionare il materiale assorbente della biancheria da letto, lato assorbente verso l'alto, sopra la padella degli escrementi.
Quindi, bagnare il materiale assorbente per fornire un livello di umidità confortevole di circa il 40-60% di umidità relativa durante il periodo di esposizione e impostare il livello di esposizione desiderato del cloruro di vinile nella camera sperimentale. Quando le camere sono pronte, trasferire i topi in gabbie individuali all'interno delle gabbie della gabbia della camera di inalazione, randomizzando quotidianamente il posizionamento di ciascun topo all'interno dei rack per garantire che ogni topo sia esposto in modo omogeneo all'interno delle camere. Quindi, posizionare ogni portapacchi nella rispettiva camera e chiudere le porte della camera.
Per condurre un esperimento di esposizione all'inalazione, confermare che la valvola per il serbatoio del gas cloruro di vinile è in posizione aperta e impostare il flusso diluente per la camera sperimentale a 25 litri al minuto. Verificare che il rotametro sulla camera di controllo sia impostato su 25 litri al minuto e verificare che tutti i sensori funzionino correttamente e visualizzino i risultati attesi sia nelle camere sperimentali che in quella di controllo. Durante l'esposizione, monitorare e registrare il tempo di esposizione, il flusso diluente, il flusso di cloruro di vinile, la temperatura, l'umidità, la pressione della camera, il livello di anidride carbonica e la concentrazione teorica di cloruro di vinile nella camera sperimentale.
Verificare che anche la temperatura e l'umidità per la camera di controllo siano visualizzate,grafate e registrate. Circa a metà di ogni esposizione, rompere le punte di vetro su un tubo rivelatore di cloruro di vinile e un tubo di pretrattamento e attaccare l'estremità di flusso fuori dal tubo del rivelatore di cloruro di vinile alla pompa del tubo del rivelatore. Utilizzare un breve pezzo di tubo per fissare il flusso alla fine del tubo del rivelatore di cloruro di vinile all'estremità di uscita del tubo pretrattato e attaccare un breve pezzo di tubo al flusso alla fine del pretrattato.
Rimuovere una spina da una delle porte di campionamento vicino alla zona di respirazione e collegare il tubo dal flusso alla fine del tubo di pretrattamento alla porta di campionamento. Dalla posizione completa, estendere la maniglia sul pistone della pompa del tubo del rivelatore fino alla posizione completa per estrarre 100 millilitri di gas campionato dalla camera nel tubo del rivelatore di cloruro di vinile. Dopo 90 secondi, spingere di nuovo la maniglia.
Dopo aver ottenuto l'ultimo campione di gas, rimuovere il tubo dalla porta di campionamento della camera e reinserire la spina nella porta. Ispezionare il cambiamento di colore nel tubo rivelatore di cloruro di vinile per accertare la concentrazione di cloruro di vinile all'interno della camera e registrare la lettura del tubo del rivelatore per il confronto con il valore teorico. Se si verificano problemi durante l'esposizione, impostare il flusso di cloruro di vinile su zero e aumentare il flusso diluente al suo valore massimo per eliminare rapidamente la camera.
Una volta raggiunta la durata dell'esposizione, il software spegnerà automaticamente il flusso di cloruro di vinile. Il timer di sicurezza di 15 minuti inizierà quindi a contare la durata della camera sperimentale per cancellare il cloruro di vinile. Una volta che è sicuro rimuovere gli animali, fare clic su OK.
Al termine del periodo di esposizione, ruotare il serbatoio della valvola del serbatoio del gas cloruro di vinile in posizione chiusa e spegnere tutti i flussi d'aria nella camera di esposizione. Ruotare il rotametro fino a quando non scorre aria attraverso la camera di controllo e rimuovere la porta da ogni camera. Rimuovere le rastrelliere delle gabbie dalle camere e trasferire i topi nelle loro gabbie di casa sotto una cappa di flusso laminare.
Quindi, smaltire eventuali rifiuti dall'escrementi secondo le norme istituzionali di salute e sicurezza e pulire le porte della camera, la padella, i portaesposizione e le camere. Qui vengono mostrati il peso corporeo settimanale e il consumo di cibo bisettimanale di un esperimento di 12 settimane. Tutti i topi hanno guadagnato peso nel corso di questo studio.
Tuttavia, mentre i topi nei gruppi dietetici ad alto contenuto di grassi hanno guadagnato più peso rispetto ai topi nei gruppi dietetici a basso contenuto di grassi, i topi esposti al cloruro di vinile non hanno guadagnato più peso dei topi nei rispettivi gruppi di controllo. Anche il consumo di cibo non differiva da un gruppo all'altro. In questi rappresentanti fotomicrografie di sezioni epatiche macchiate di H&E, cloruro di vinile non ha causato cambiamenti patologici troppo gravi nel gruppo dietetico a basso contenuto di grassi.
L'alimentazione della dieta ricca di grassi ha aumentato significativamente la steatosi, è stata ulteriormente esacerbata dall'esposizione al cloruro di vinile. Inoltre, l'esposizione al cloruro di vinile nel gruppo dietetico ad alto contenuto di grassi ha provocato alcuni focolai infiammatori. Negli animali dietetici a basso contenuto di grassi, il cloruro di vinile non ha aumentato i livelli di transaminasi, mentre la dieta ricca di grassi da sola ha leggermente aumentato l'espressione transaminasi, con un significativo miglioramento di questo effetto osservato nel gruppo dietetico ad alto contenuto di grassi esposto al cloruro di vinile.
Inoltre, la dieta ricca di grassi ha aumentato significativamente i rapporti tra fegato e peso corporeo, anche se il cloruro di vinile non ha avuto un impatto significativo su questo effetto. Quando si implementa questo protocollo, fare sempre attenzione che siano prese le corrette precauzioni di sicurezza in modo da evitare un'esposizione involontaria al cloruro di vinile da parte dell'uomo. Questa procedura può rispondere a domande sugli effetti a breve, lungo termine e cumulativi dell'impatto dell'esposizione al cloruro di vinile sulla salute animale, sul benessere e sui danni agli organi.
Questi studi hanno un impatto sul campo della nostra valutazione del rischio ambientale e professionale. Ad esempio, il nostro gruppo studia ora le interazioni meccaniche tra cloruro di vinile e dieta.
