Name: a method for generating pulmonary neutrophilia using aerosolized lipopolysaccharide
Uploaded: 2014-12-15T13:00:00
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Vorremmo ringraziare Kerstin Thim (AstraZeneca, Lund, Svezia), Benita Dahlberg e Dr. Anders Eklund (Karolinska Institutet, Stoccolma, Svezia) e Dr. Martin Stampfli (McMaster University, Hamilton, ON, Canada) per l&#39;assistenza abile e la consulenza di esperti.

Gli studi su animali sono state approvate dal comitato etico del benessere degli animali del nord di Stoccolma. Le procedure sperimentali sono state eseguite in conformità con il diritto svedese. 1. Creazione di un LPS Aerosol <ol><li> Sciogliere 0,5 g purificato P. aeruginosa LPS in 50 ml di soluzione fisiologica sterile e scuotendo con cautela e verificare la dissoluzione. Diluire 1 ml LPS disciolti in 9 ml salina sterile ad una concentrazione finale di 1 mg / ml. Proteggere da...

<ol>
	<li>King, J. D., Kocincova, D., Westman, E. L., Lam, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review:+Lipopolysaccharide+biosynthesis+in+Pseudomonas+aeruginosa.">Review: Lipopolysaccharide biosynthesis in Pseudomonas aeruginosa.</a> Innate Immun. 15, 261-312 (2009).</li><li>Grommes, J., Soehnlein, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+neutrophils+to+acute+lung+injury.">Contribution of neutrophils to acute lung injury.</a> Mol Med. 17, 293-307 (2011).</li><li>Pesci, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammatory+cells+and+mediators+in+bronchial+lavage+of+patients+with+chronic+obstructive+pulmonary+disease.">Inflammatory cells and mediators in bronchial lavage of patients with chronic obstructive pulmonary disease.</a> Eur Respir J. 12, 380-386 (1998).</li><li>Hoogerwerf, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+Inflammation+Induced+by+Lipoteichoic+Acid+or+Lipopolysaccharide+in+Humans.">Lung Inflammation Induced by Lipoteichoic Acid or Lipopolysaccharide in Humans.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 178, 34-41 (2008).</li><li>Scheuchenzuber, W. J., Eskew, M. L., Zarkower, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+humoral+responses+to+Escherichia+coli+and+sheep+red+blood+cell+antigens+introduced+via+the+respiratory+tract.">Comparative humoral responses to Escherichia coli and sheep red blood cell antigens introduced via the respiratory tract.</a> Exp Lung Res. 13, 97-112 (1987).</li><li>Asti, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipopolysaccharide-induced+lung+injury+in+mice.+I.+Concomitant+evaluation+of+inflammatory+cells+and+haemorrhagic+lung+damage.">Lipopolysaccharide-induced lung injury in mice. I. Concomitant evaluation of inflammatory cells and haemorrhagic lung damage.</a> Pulm Pharmacol Ther. 13, 61-69 (2000).</li><li>Brand, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Total+deposition+of+therapeutic+particles+during+spontaneous+and+controlled+inhalations.">Total deposition of therapeutic particles during spontaneous and controlled inhalations.</a> Journal of pharmaceutical sciences. 89, 724-731 (2000).</li><li>Liu, F., Li, W., Pauluhn, J., Trubel, H., Wang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipopolysaccharide-induced+acute+lung+injury+in+rats:+comparative+assessment+of+intratracheal+instillation+and+aerosol+inhalation.">Lipopolysaccharide-induced acute lung injury in rats: comparative assessment of intratracheal instillation and aerosol inhalation.</a> Toxicology. 304, 158-166 (2013).</li><li>Skerrett, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+the+type+1+TNF+receptor+in+lung+inflammation+after+inhalation+of+endotoxin+or+Pseudomonas+aeruginosa.">Role of the type 1 TNF receptor in lung inflammation after inhalation of endotoxin or Pseudomonas aeruginosa.</a> American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology. 276, L715-L727 (1999).</li><li>Roos, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+epithelial-C/EBPbeta+contributes+to+LPS-induced+inflammation+and+its+suppression+by+formoterol.">Lung epithelial-C/EBPbeta contributes to LPS-induced inflammation and its suppression by formoterol.</a> Biochem Biophys Res Commun. 423, 134-139 (2012).</li><li>Didon, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+epithelial+CCAAT/enhancer-binding+protein-beta+is+necessary+for+the+integrity+of+inflammatory+responses+to+cigarette+smoke.">Lung epithelial CCAAT/enhancer-binding protein-beta is necessary for the integrity of inflammatory responses to cigarette smoke.</a> Am J Respir Crit Care Med. 184, 233-242 (2011).</li><li>Silverpil, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Negative+feedback+on+IL-23+exerted+by+IL-17A+during+pulmonary+inflammation.">Negative feedback on IL-23 exerted by IL-17A during pulmonary inflammation.</a> Innate Immunity. 19, 479-492 (2013).</li><li>Mercer, P. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteinase-Activated+Receptor-1,+CCL2+and+CCL7+Regulate+Acute+Neutrophilic+Lung+Inflammation.">Proteinase-Activated Receptor-1, CCL2 and CCL7 Regulate Acute Neutrophilic Lung Inflammation.</a> American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. , (2013).</li><li>Korkmaz, B., Horwitz, M. S., Jenne, D. E., Gauthier, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Neutrophil Elastase, Proteinase 3, and Cathepsin G as Therapeutic Targets in Human Diseases. Pharmacological Reviews. 62, 726-759 (2010).</li><li>Bafadhel, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+Exacerbations+of+COPD:+Identification+of+Biological+Clusters+and+Their+Biomarkers.">Acute Exacerbations of COPD: Identification of Biological Clusters and Their Biomarkers.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. , 201104-200597 (2011).</li><li>Hurst, J. R., Perera, W. R., Wilkinson, T. M. A., Donaldson, G. C., Donaldson, G. C., Wedzicha, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systemic+and+Upper+and+Lower+Airway+Inflammation+at+Exacerbation+of+Chronic+Obstructive+Pulmonary.">Systemic and Upper and Lower Airway Inflammation at Exacerbation of Chronic Obstructive Pulmonary.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 173, 71-78 (2006).</li><li>Rabe, K. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+Strategy+for+the+Diagnosis,+Management,+and+Prevention+of+Chronic+Obstructive+Pulmonary+Disease:+GOLD+Executive+Summary.">Global Strategy for the Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease: GOLD Executive Summary.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 176, 532-555 (2007).</li></ol>

Inalato LPS genera una risposta infiammatoria nelle vie aeree, caratterizzata dai neutrofili nella sottomucosa epiteliale, spazi circostanti vie aeree di conduzione, nonché gli spazi alveolari. Questo è, unitamente alla maggiore contenuto proteico totale BALF, indicative di perdite plasma, rappresentativo della patologia del danno polmonare acuto. Come LPS induce una infiammazione sterili, la reazione è indipendente della risposta immunitaria adattativa, e ci sono limitazioni alla rilevanza alle infezioni batteriche....

Lipopolisaccaride (LPS) è un componente della parete cellulare di batteri gram negativi 1. Sfida a LPS è un modello ben documentato di danno polmonare acuto, una sindrome caratterizzata da infiammazione neutrofila acuta e l&#39;edema 2. Inoltre, neutrofilia polmonare è anche un segno distintivo della broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) 3, e LPS sfida negli esseri umani è stato utilizzato per modellare riacutizzazioni della BPCO 4. Così, modelli sperimentali di esposizione LPS sono clinicamente rilevanti e preziosi strumenti per comprendere la patologia umana. L&#39;obiettivo della consegna polmonare di LPS aerosol qui descritte è quello di generare una risposta infiammatoria neutrofili nella conduzione e vie respiratorie, senza coinvolgimento sistemico. Diverse tecniche di LPS sfida sono stati descritti in precedenza. Iniezione intra-venosa di LPS è il percorso più comunemente usato di somministrazione. Sebbene questa tecnica è facilmente accessibile, tche danno primario è all&#39;endotelio, distruzione secondaria dell&#39;epitelio polmonare conseguente migrazione dei neutrofili al polmone. Somministrazione intra-venosa induce anche l&#39;infiammazione sistemica 2, che può complicare il quadro clinico in modelli animali. Infiammazione sistemica è in contrasto non osservati con la somministrazione intra-tracheale. Questa tecnica, tuttavia, è laborioso e richiede anestetici e notevole formazione 5, 6. Inoltre, la deposizione polmonare da questa via di somministrazione dipende respirazione 7. Così, la deposizione polmonare è influenzato dalla profondità dell&#39;anestesia necessari per la somministrazione intra tracheale e la deposizione nelle vie aeree variabili possono essere osservate. Al contrario, la consegna polmonare con LPS aerosol richiede un addestramento minimo, e può essere facilmente realizzata su un gran numero di animali con poca o nessuna variazione tra individui 5, 8.Un recente studio conferma che la consegna aerosol è superiore al percorso intra-tracheale in materia di deposito, e che dosi più rilevanti di LPS induce infiammazione neutrofila con questo modello 8. Studi precedenti hanno dimostrato che sfida per aereosol Psuedomonas aeruginosa LPS genera una risposta infiammatoria marcato nel lume delle vie aeree e del parenchima polmonare, inclusi gli spazi alveolari 9, 10. L&#39;infiammazione è caratterizzata da una predominanza di neutrofili e presenza di edema polmonare, e può quindi essere utilizzato per affrontare patogenesi del danno polmonare acuto e acquisire ulteriori conoscenze dei meccanismi che contribuiscono alla patologia malattia.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:931px;" width="929">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:307px;">Name of the material/equipment&#160;</td>
			<td style="width:244px;">Company</td>
			<td style="width:145px;">Catalog number</td>
			<td style="width:235px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:307px;">Purified Pseudomonas aeruginosa LPS&#160;</td>
			<td style="width:244px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td style="width:235px;">Harmful. Recomended purification. LPS purified from other bactria may be used.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Pari LC sprint star nebulizer</td>
			<td style="width:244px;">PARI Respiratory Equipment Inc.&#160;</td>
			<td style="width:145px;">023G1250</td>
			<td style="width:235px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:307px;">TSI mass flowmeter 4040</td>
			<td style="width:244px;">TSI</td>
			<td style="width:145px;">4040</td>
			<td style="width:235px;">Alternative product from supplier may be used.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Saint-Gobain 15.9 mm Tygon tube</td>
			<td style="width:244px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:145px;">Z685704</td>
			<td style="width:235px;">Recomended brand.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:307px;">Plexiglas boxes with removable lids</td>
			<td style="width:244px;">Custom built</td>
			<td style="width:145px;">N/A</td>
			<td style="width:235px;">150 x 163 x 205 mm (a 2 mm hole on the side).&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">3M Half Facepiece Reusable Respirator</td>
			<td style="width:244px;">3M</td>
			<td style="width:145px;">7503</td>
			<td style="width:235px;">Recomended brand.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">3M Advanced Particulate Filters (P100)&#160;</td>
			<td style="width:244px;">3M</td>
			<td style="width:145px;">2291</td>
			<td style="width:235px;">Recomended brand.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Sissors</td>
			<td style="width:244px;">VWR</td>
			<td style="width:145px;">233-1104</td>
			<td style="width:235px;">Preferred scissors may be used.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Forceps&#160;</td>
			<td style="width:244px;">VWR</td>
			<td style="width:145px;">232-1313</td>
			<td style="width:235px;">Preferred forceps may be used.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Intramedic PE50 polyethylene tube</td>
			<td style="width:244px;">BD</td>
			<td style="width:145px;">427411</td>
			<td style="width:235px;">Recomended brand.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Ethicon 2-0 Perma-hand silk tread&#160;</td>
			<td style="width:244px;">VWR</td>
			<td style="width:145px;">95056-992</td>
			<td style="width:235px;">Recomended brand.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">26 &#189;&#160; gage needle&#160;</td>
			<td style="width:244px;"></td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td style="width:235px;">Alternative suppliers exist.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">1 mL BD slip-tip syringe, non-sterile</td>
			<td style="width:244px;">BD</td>
			<td style="width:145px;"><a href="http://catalog.bd.com/bdCat/viewProduct.doCustomer?productNumber=301025">301025</a></td>
			<td style="width:235px;">Alternative suppliers exist.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:307px;">60 mL BD Luer-Lok syringe, non-sterile, polypropolene&#160;</td>
			<td style="width:244px;">BD</td>
			<td style="width:145px;">301035</td>
			<td style="width:235px;">Alternative suppliers exist.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Fluka Hematoxylin-Eosin</td>
			<td style="width:244px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:145px;">3972</td>
			<td style="width:235px;">Alternative suppliers exist.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">T&#252;rk&#39;s solution</td>
			<td style="width:244px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:145px;">109277</td>
			<td style="width:235px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Table top centrifuge</td>
			<td style="width:244px;"></td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td style="width:235px;">Alternative manufacturers exist.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Cytospin 4 cytocentrifuge</td>
			<td style="width:244px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:145px;">A78300003</td>
			<td style="width:235px;">Alternative centrifuge can be used.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">HEMA-3 stat pack</td>
			<td style="width:244px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:145px;">23-123-869</td>
			<td style="width:235px;">Alternative staining kits exists.</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:307px;">Formalin solution, neutral buffered, 10%</td>
			<td style="width:244px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:145px;">HT501128&#160;</td>
			<td style="width:235px;">Alternative suppliers exist.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a method for generating pulmonary neutrophilia using aerosolized lipopolysaccharide

Danno polmonare acuto (ALI) è una grave malattia caratterizzata da neutrofilia alveolare, con opzioni di trattamento limitate e alta mortalità. Modelli sperimentali di ALI sono fondamentali nel migliorare la nostra comprensione della patogenesi della malattia. Lipopolisaccaride (LPS) derivato da batteri Gram-positivi induce infiammazione neutrofila delle vie aeree e del parenchima polmonare dei topi. Consegna polmonare efficiente di composti quali LPS è tuttavia difficile da raggiungere. Nell&#39;approccio qui descritto, consegna polmonare nei topi si ottiene sfida di aerosol di Pseudomonas aeruginosa LPS. Disciolto LPS era aerosol da un nebulizzatore collegato ad aria compressa. I topi sono stati esposti a un flusso continuo di LPS aerosol in una scatola plexiglas per 10 minuti, seguito da 2 minuti condizionata, dopo l&#39;aerosol è stato interrotto. L&#39;intubazione tracheale e successivo lavaggio broncoalveolare, seguita da perfusione formalina è stata eseguita successiva, che consente caratterizzazione del p steriliinfiammazione ulmonary. Inalato LPS genera una infiammazione polmonare caratterizzata da neutrofilia alveolare, rilevata in lavaggio broncoalveolare e da una valutazione istologica. Questa tecnica può essere impostato ad un piccolo costo con pochi elettrodomestici, e richiede un minimo di formazione e competenza. Il sistema di esposizione può quindi essere eseguita di routine in qualsiasi laboratorio, con la possibilità di migliorare la nostra comprensione della patologia polmonare.

Sfida di aerosol P. aeruginosa LPS solito produce una risposta infiammatoria marcata nel lume delle vie aeree e lo spazio alveolare, caratterizzato da una predominanza di neutrofili in entrambi i punti temporali precoce e tardiva. Inalato LPS induce neutrofilia polmonare C57BL / 6BY e BALB / c topi sono stati esposti ad aerosol P. aeruginosa LPS o solo veicolo e neutrofili sono stati enumerati in BALF. Il numero totale di cellule in BALF di C57BL /...

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A Method for Generating Pulmonary Neutrophilia Using Aerosolized Lipopolysaccharide

Un metodo per generare polmonare Neutrofilia Uso inalato Lipopolisaccaride

Descriviamo un metodo per indurre l&#39;infiammazione polmonare neutrofila dalla sfida di lipopolysaccharide aerosol per nebulizzazione, per modellare danno polmonare acuto. Inoltre, sono anche descritti tecniche chirurgiche di base per l&#39;isolamento del polmone, l&#39;intubazione tracheale e lavaggio broncoalveolare.

Acute lung injury (ALI) is a severe disease characterized by alveolar neutrophilia, with limited treatment options and high mortality. Experimental models ...

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