Farelerde Trakea hızlı intübasyon için geliştirilmiş bir yöntem

Özet

Bu makalede, entübasyon yoluyla fare trakea içine doğrudan bleomisin yönetmek için hızlı ve basit bir yöntem sunar. Bu yöntemin en önemli avantajları usta son derece tekrarlanabilir kolay ve özel ekipman ya da uzun iyileşme süreleri gerektirmez vardır.

Özet

Despite some anatomical and physiological differences, mouse models continue to be an essential tool for studying human lung disease. Bleomycin toxicity is a commonly used model to study both acute lung injury and fibrosis, and multiple methods have been developed for administering bleomycin (and other toxic agents) into the lungs. However, many of these approaches, such as transtracheal instillation, have inherent drawbacks, including the need for strong anesthetics and survival surgery. This paper reports a quick, reproducible method of intratracheal intubation that involves mild inhaled anesthesia, visualization of the trachea, and the use of a surrogate spirometer to confirm exposure. As a proof of concept, 8-12 week old C57BL/6 mice were administered either 2.0 U/kg of bleomycin or an equivalent volume of PBS, and both damage and fibrotic endpoints were measured post-exposure. This procedure allows researchers to treat a large cohort of mice in a relatively short period with little expense and minimal post-procedure care.

Giriş

Bazı anatomik ve fizyolojik farklılıklar olmasına rağmen, ¹ fare modelleri hayvancılık açısından bakıldığında, insan biyolojisi ve hastalık patogenezi. ² modelleme için çok değerli, fareler, kullanımı kolay olan, düşük üreme zamanı, hızlandırılmış ömrü var ve nispeten ucuzdur devam eve. Farklı genetik suşları ve stratejiler (örn., Koşullu knock-out raportör fareler, soy izleme yaklaşımlar, vs.), ve bunun yanı sıra reaktifler geniş (örn., Antikorlar, rekombinant proteinler, inhibitörlerin geliştirilmesi ile, vb), fareler, insan homeostasis ve hastalık süreçlerini ortaya çıkarmak için önemli bir örnek omurgalı organizma haline gelmiştir. ³

Fareler insanlarda ⁴ ALİ travma, yaralanma veya sepsis neden olabilir. Akut akciğer hasarı (ALI) ve pulmoner fibrozis dahil olmak üzere akciğer koşulları, çalışmak için özellikle değerli olmuştur ve epitel ile karakterizedir veendotel sızıntı (yani., ödem), enflamasyon ve oluşmakta olan fibroz. Birçok hastada, ALI genellikle solunum yetmezliği nedeni ile fibroz ve ölümle sonuçlanan onun ağır formu, akut solunum sıkıntısı sendromu (ARDS), ilerler. ^5,6 pulmoner fibrozis ekstraselüler matriksin aşırı birikmesi ile karakterize ilerleyici, ölümcül patolojidir en önemlisi. Ben engelli akciğer fonksiyonu yol açan kolajen bleomisin (BLM) ^7,8 Yönetim yazın deney hayvanlarında ALI ve fibroz uyarmak için en yaygın kullanılan ve en iyi karakterize modeldir. ⁹ kemirgenlerde pulmoner fibrozis BLM kaynaklı olsa da yapar tamamen insan fibrotik fenotipleri, bu model ile ¹⁰ fare çalışmaları başlangıcı ve hastalığın ilerlemesini etkileyen birçok önemli faktörlerden keşfine yol açmıştır özetlemek değil. ¹¹

BLM kaynaklı fibrogenezisin arkasında kesin mekanizması (ler) bilinmemekle birlikte, başlangıç ​​hasarınıniletken hava yolları ve alveolleri ve özellikle de tip 1 pnömositler döşeyen epitel hücrelerinde kontak bağımlı DNA zincir kırıkları kaynaklandığı düşünülmektedir. ¹² BLM ve pulmoner epitel arasında doğrudan temas ihtiyacı sağlam bir dağıtım yolunun önemini vurgulamaktadır ve bu endişeleri de rekombinant proteinlerin, antikorların, siRNA, virüs, bakteri, partikül, ve daha fazlasını içeren distal hava hedeflenen tedavilerin geniş bir yelpazede, germane vardır. Orofaringeal aspirasyon (OPA), yaygın olarak, bu amaçla ¹³ kullanılmaktadır, ancak OPA önemli bir eksiklik teslim maddenin bir bölümü bu şekilde uygulanan dozun belirginsizlik yol mide bağırsak Yutulan edilebilir olmasıdır. Yaygın olarak kullanılan bir yaklaşım, doğrudan solunum yollarına bir ajanın trakea ve damlatma maruz güçlü anestezi altında trakeostomi gerektirir transtrakeal damlatma vardır. ¹⁴ Ancak, sadece bu tür olabilirBir prosedür nedeniyle invaziv olması istenmeyen olabilir, ama o da zaman tüketen bir eğitim adil biraz gerektirir ve içine ajanlar direkt uygulanmasını içerir. ^15,16 Çeşitli protokoller geliştirilmiştir solunum yolu güçlü bir yaralanmaya neden cerrahi müdahaleye gerek kalmadan trakea, ^{16,17,18,19,20} ancak bu yöntemler geniş bir alanını içermektedir kurtarma süreleri güçlü anestezik neden, pahalı ekipman kullanımı (yani., otoskop / laringoskop, ticari olarak mevcut prosedür panoları, fiber-optik doz ile ilgili olarak tel ve benzeri), ağız boşluğu içinde manipülasyon aşırı ve belirsizlik.

Bu çalışma, bir araştırmacının hızla ucuz ve güvenilir bir şekilde çevre dokulara bakiye hasar sınırlı risk ile murin akciğer içine bir reaktif aşılamak sağlar entübasyon yoluyla uygulama nispeten kolay bir yöntem tarif etmektedir.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protokol

Washington ve Cedars-Sinai Tıp Merkezi Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komiteleri (IACUC) bu çalışmalar için gerekli hayvan çalışmaları onayladı.

1. Hazırlık

1. Künt uç forseps ve basacağı yoluyla otoklav hem sterilize.
2. biyolojik güvenlik kabini kullanarak, liyofilize toz PBS içinde BLM bir çalışma stok hazırlamak. Karıştırma daha emin olmak için 35 kHz'de 10 dakika süre ile çözelti sonikasyon.
   Not: ul 30 ile 45 toplam hacmi oldukça büyük hacimli pipet düşük ucunda varyasyon ve boğulma önlemek için tavsiye edilir.
3. Yaklaşık 1 prosedürü kendisi için m ^2, yanı sıra işlem öncesi ve sonrası her iki kafesleri için belirlenen yerleri içeren temiz bir çalışma alanı hazırlayın.
4. taban ve Underl genelinde laboratuvar bant 2 ya da 3 şerit koyarak hemen araştırmacı önünde tezgah prosedür kurulu tabanını Fixtezgah ying. Bir tahta oluşturma konusunda daha fazla özellikleri için Bkz: Şekil 1.
5. prosedür kurulu iki konumlandırma vida arasındaki büyüklük 4.0 dikiş ipliğinin tek uzunluğunu kravat.
6. kaldırılması ve üç 1 ml'lik şırınga pistonu atarak ve hava geçirmez bir mühür formu her varil üst içine PBS 60 ul yatırarak derme çatma bir spirometre oluşturun. gevşek şırınga birine kateter göbeğini Güvenli ve yönetim kurulu bir tarafa koyun.
7. 1 ml şırınganın içine havanın aspire 300 ul ve yönetim kurulu bir tarafa koyun.
8. bir tarafa bant uzunluğu ve yerinde yaklaşık 6 inç ek bir parça kesin. Bu aşamada 2.4 kuruluna hayvan sabitlemek için kullanılır.
9. Bir izofluran odasını kurmak. Pozlama odasına ve boşluk vakum hem de uygun portlara _O 2, izofluran ve vakum takın. Alternatif olarak, anestezik yönetmek bir izofluran uyumlu biyolojikgüvenlik kabini.

2. Entübasyon

1. o bilincini kaybeder ve solunum uygun bir orana yavaşlatır kadar odasında izofluran ile fare anestezisi. Tipik bir pozlama 3-4 dakika süreyle% 4 izofluran ve% 2 _O 2 içerir ve ideal bir sonuç sedasyon 2 ila 2,5 dk. Bu 1 nefes her 2 sn bir solunum oranına karşı gelmektedir.
2. bir tarafa bir pipet ve yerine BLM 30 ve 45 ul arasında ayarlamak için sedasyon, aspirat için beklerken.
3. Hazır olduğunda, işlem platformu konumlandırma vida bağlı akıştan üst kesici dişlerin tarafından sedasyon fare askıya. Hayvanın sırtı platformu yüzeye karşı düz durduğundan emin olun.
4. havalandırma kısıtlamak için dikkatli olmak, sadece diyafram üstünde, gevşek göğüs boşluğunun alt (kaudal) kısmı boyunca bir parça bant yerleştirin. Yerleşim proc sırasında düzgün hizalama korumak için sıkı yeterli olmalıdıredure, ancak solunumu kısıtlar o kadar sıkı değil.
5. 80 ile% ve% 100 yoğunluğuna aydınlatıcı açın ve solar plexus yakın cilt yüzeyinden 1 2 cm, böylece deveboynu yönlendirmek. Periyodik olarak fare zarar vermez emin olmak için ısı deveboynu ucu kontrol edin.
6. platformun arkasında duran, dil bulmak için steril, künt uç forseps kullanabilir. Alt kesici dişler, yavaşça kavrama önlemek ve ağız boşluğunun dışında dilini çekmek için dikkatli olmak.
7. Kalan elinizi kullanarak, basacağı yerleştirin ve ağız boşluğunun zemin karşı dilini düzleştirmek için kullanabilirsiniz. forseps bırakın, ancak sonraki iki aşama için yerinde basacağı bırakın.
8. trakea o Ana kök bronşların seviyesine ulaşıncaya kadar güneş pleksus seviyesinden proksimal deveboynu rehberlik ederek görünür böylece ışığı yönlendirmek.
   Not: trakea kolayca solunum aksiyonu ile ayırt edilebilir, WHIch şiddeti dalgalanmaya yayılan ışığı neden olur. Doğru yerleştirilmiş, bu yapının ağız boşluğunda kendisi minimal ortam ışığı ile ışık merkezi bir pim gibi eksenel düzlemde ayırt olacaktır.
9. Açı düz lümenine, damlacık içeren ekli şırınga ile, trakea doğal yolu izler ve 22-G kateter ucu düşürmek, böylece şırınga. PBS kabarcık yükselişi ve başarılı yerleştirme üzerine her nefeste düşmeye başlayacaktır.
   Not: Bu eylem, derin sedasyon sonucunda birkaç saniye kadar gecikebilir.
10. ek 5 mm kateter besleyin. dil çıkarın depressor.
11. yavaşça şırınga kaldırmak, ters el şırınga Shift ve göbek sürükleyici.
12. Kateter hub iç merkezi haline BLM 30 ve 45 ul arasındaki mevduat, ikinci şırınga takın ve göbek içine hava 300 ul dağıtmak.
13. ikinci değiştirinİlk PBS balonu içeren şırınga. kabarcık yükselişi ve işlemi başarıyla gerçekleştirildi olup olmadığını düşmeye devam edecektir.

3. Post-prosedürel Bakımı

1. kateter ve bandı çıkarın ve bilinci yerine gelene kadar bir kuru ılık bir yerde hayvan yerleştirin - tipik birkaç dakika içinde.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Sonuçlar

Entübe farenin kilo kaybı ve sıkıntı için günlük olarak izlenmiş ve% 2.5 2,2,2-tribromoetanol intraperitonal enjeksiyon yoluyla 4, 10 ya da 17 gün sonra feda edilmiştir. Bronkoalveoler lavaj (BAL) PBS üç yıkamadan içinde toplandı ²¹ başka bir yerde tarif edildiği gibi ve sağ akciğer,% 10 formalin sabit parafine gömülü ve Washington Histoloji ve Görüntüleme Çekirdek ²² Üniversitesi tarafından Masson trikrom ile boyandı....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Tartışmalar

Aerosol haline getirme sınırlı olması nedeniyle reaktif temin edilebilirliği, emniyeti ve maliyet için pratik örneklerde, doğrudan nefes borusu idaresi akciğerlere dışsal ajanların uygulanması için üstün bir yöntemdir ¹⁶ Transtrakeal instilasyon yaygın Bunu gerçekleştirmek için kullanılmaktadır.; Ancak, tüm cerrahi müdahale ile olduğu gibi, o da onunla prosedürün kendisinden kaynaklanan komplikasyonlar için potansiyel taşır ve mutlaka ajan telkin ediliyor. ¹³ ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Bleomycin For Injection, 30 units/vial	APP Pharmaceuticals, LLC	103720	For best results, BLM should be suspended in PBS, aliquoted, and stored as single use lyophilzed aliquots
Blunt End Forceps
Tongue Depressor (i.e. bent Valleylab Blade Electrode, 2.4")	Covidien	E1551G	Before use, create a 45 degree bend 1.5 cm  from the blade tip. A suitable depressor can also be created from any metal implement of similar dimensions.
Exel Safelet Catheter 22G X 1"	Exel International	26746
1 ml Slip-tip Disposable Tuberculin Syringe (200/sp, 1600/ca)	BD	309659
0.2 ml Pipettor and Filter Tips
Fiber-Lite Illuminator. Model 181-1: Model 180 mated with Standard Dual Gooseneck illuminator	Dolan Jenner Industries, Inc.	181-1	Lower output LED illuminators are not recommended as they fail to suficiently illuminate the trachea.
Intubation Board			See Diagram 1.
Colored Label Tape: 0.5 in. Wide	Fisherbrand	15-901-15A
Oxygen
Phosphate-Buffered Saline, 1X	Corning	21-040-CV	Product should be sterile
Non-Sterile Silk Black Braided Suture Spool, 91.4 m, Size 4-0	Harvard Apparatus	517698
Table Top Anesthesia Machine Isoflurane	Highland Medical Equipment		http://www.highlandmedical.net/
Slide Top Induction Mouse Isoflurane Chamber	MIP / Anesthesia Technologies	AS-01-0530-SM
FORANE (isoflurane, USP) Liquid For Inhalation 100 mL	Baxter	1001936040
Nanozoomer Digital Pathology system	Hamamatsu
IgM ELISA Quantification Kit	Bethyl Laboratories	E90-101