Name: the bovine lung in biomedical research: visually guided bronchoscopy, intrabronchial inoculation and in vivo sampling techniques
Uploaded: 2014-07-03T14:00:00
Duration: 9 min 1 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Bovine Lung in Biomedical Research: Visually Guided Bronchoscopy, Intrabronchial Inoculation and In Vivo Sampling Techniques at JoVE.com

The authors are very thankful to the Federal Ministry of Education and Research (BMBF) of Germany for the funding of their work. Also, the authors thank Ines Lemser, Sylke Stahlberg, Ingolf R&#252;cknagel and all the other colleagues working in the team of the animal house (FLI, Germany) for their technical assistance with the bronchoscopies. They are very thankful to Maria-Christina Haase (FLI, Germany) for her help in providing literature. Furthermore, the authors wish to express their gratitude to Dr. Angela Berndt (FLI, Germany) and Nicolette Bestul (University of Wisconsin-River Falls) for critical reading of the manuscript.

Etiske retningslinjer Denne undersøgelse blev udført i nøje overensstemmelse med europæisk og national lovgivning til pleje og anvendelse af dyr. Protokollen blev godkendt af Udvalget om Etik af dyreforsøg og beskyttelse af dyr i delstaten Thüringen, Tyskland (Tilladelsens nummer: 04-004/11). Alle forsøg blev udført under tilsyn af den autoriserede institutionelle Agent for Animal Protection. Bronkoskopi var strengt udføres under generel anæstesi. I løbet af undersøgelsen, blev alle bestræbelser på at minimere ubehag eller lidelse. Generelle bemærkninger De beskrevne teknikker er blevet udviklet til kalve med ca 6-8 uger gamle, vejer omkring 60-80 kg. Til brug i andre store dyrearter eller kalve forskellige i alder og legemsvægt skal teknikkerne tilpasses til størrelse og vægt og tage hensyn til lungen anatomi bestemte dyrearter. Alleudstyr, der anvendes, skal være sterile. Chlamydia psittaci er en zoonotisk bakterie, som kan forårsage respiratoriske og almindelige sygdom hos mennesker. Den ikke-aviær C. psittaci stamme DC15 anvendt i denne protokol, skal håndteres under biosikkerhed niveau 2. Alt arbejde med patogenet og med inficerede dyr skal udføres iført personlige værnemidler, såsom en respirator, et stænk vandtæt jumpsuit, gummistøvler og handsker. Bære en passende respirator er af stor betydning, idet den naturlige rute for infektion for C. psittaci er AeroGen. Emballering og mærkning af prøver skal være desinficeringsikkert da alle ting skal behandles med et desinfektionsmiddel effektiv mod chlamydia i henhold til fabrikantens anvisninger, før de forlader stalde enhed. 1.. Forberedelse af Animal for bronkoskopi <ol><li> Bestemme vægten af ​​læggen for dosering af anæstetika. </li><li> Placer en intravenøs (IV) til rådighed in venstre halsvene. </li><li> Først langsomt injicere xylazin (0,2 mg / kg legemsvægt) i løbet af ca 30 sekunder, så efter sedation forekommer, injiceres ketamin (2,0 mg / kg legemsvægt). </li><li> Løft dyret på bordet og placere den i højre sideleje. Når dyret er tilstrækkeligt placeret på bordet, kontrollere, om IV-adgang er stadig på plads og juster den om nødvendigt. Under anæstesi, regelmæssigt kontrollere øjenlåget refleks at bestemme dybden af ​​anæstesi. </li><li> Når dyret trækker vejret støt, har nogen trække tungen ud og strække halsen. Placer et metalrør spekulum i dyrets mund, ved hjælp af små roterende bevægelser. Skub spekulum fremad under synet kontrol, ved hjælp af en lommelygte, indtil strubehovedet er synlig. </li><li> Opretholde anæstesi hele endoskopisk procedure ved injektion af en bolus 7 mg xylazin og 70 mg ketamin efter behov. </li></ol> . 2. indsprøjtning (podning Sites: Figur 1) </p&gt; <ol><li> Forbered 3 sprøjter med inokulum, der indeholder 1, 2, og 5 ml inoculum. </li><li> Indsæt en Teflon slange i endoskopets arbejder kanal. Røret må ikke rage ud fra endoskopets spids. </li><li> Sæt endoskopet gennem metal speculum. Let justering af spekulum kan være nødvendigt at muliggøre vedtagelsen af ​​strubehovedet. Bronkie trachealis, som grene ud til højre side, hjælper med at tilpasse billedet på skærmen. </li><li> Sæt sprøjten med 5 ml inokulum til udgangen af ​​Teflon røret. Naviger røret i grenene hvor inokulum deponeres og anvende den ønskede mængde (højre lunge: Lobus medius: 0,5 ml, Lobus accessorius: 0,5 ml, Lobus caudalis: 0,5 ml og 1,0 ml Venstre lunge: Lobus cranialis, Pars cranialis : 0,5 ml, Pars caudalis: 0,5 ml, Lobus caudalis: 1,5 ml). Sæt sprøjten med 1 &amp;# 160; ml inokulum til røret, derefter navigere til Bronkie trachealis og deponere inoculum (Lobus cranialis, Pars caudalis: 1,0 ml). Det er nyttigt at altid henvende sig lokaliseringer i samme rækkefølge. </li><li> Fjern endoskopet og speculum. </li><li> Spray 1 ml inoculum i hvert næsebor med en aktuator. </li><li> Bring dyret tilbage til stalden og placere den i bugleje til at vågne op. Lad ikke dyret uden opsyn eller i selskab med andre dyr, indtil det har genvundet tilstrækkelig bevidsthed til at opretholde brystleje. Opsvinget stabilt bør være air-condition, da dyrets evne til varmeregulering er faldet under generel anæstesi. BEMÆRK: De første kliniske tegn bør ske omkring 24-36 timer efter podning, afhængig af patogenet anvendes. </li></ol> . 3 PRØVETAGNINGSMETODER (prøveudtagningssteder: Figur 2) <ol><li> Forbered dyret som beskrevet i trin 1,1-1,6. </li><li> Bronchoalveolær lavage <ol><li> Sæt 5 sprøjter hver indeholder 20 ml sterilt isotonisk saltvand, i et vandbad, og give dem mulighed for at varme op til ca 38 ° C. </li><li> Indsæt en udskylning kateter ind endoskopets arbejder kanal, derefter indsætte endoskopet ind i metallet spekulum og navigere frem til det vigtigste bronkier af venstre lunge, indtil &quot;kile position&quot; er nået, når endoskopet ikke kan skubbes yderligere forude. </li><li> Den ene efter den anden, vedhæfte sprøjter med den varme NaCl-opløsning til udskylning kateter, indgyde væsken og opsug det direkte. Bronkoalveolærvaskevæsken skal opbevares i siliconiserede glasflasker og lagt på is straks efter opsving til at forhindre, at de alveolære makrofager at binde sig til glasoverfladen. Bemærk både mængden af ​​inddryppet saltvand, og mængden af ​​opsamlede fluid. </li><li> Fjern udskylning katetret arbejdskanalen. </li></ol></li><li> Bronkial børstning<ol><li> Navigere endoskopet til den ønskede placering prøveudtagning, i den beskrevne protokol er dette Bifurcatio tracheae. </li><li> Dæk børsten med røret, inden du sætter den ind i endoskopets arbejder kanal, indtil børsten tip vises på skærmen. </li><li> Skub børsten med plastrøret fremad omkring 5 cm og afdække det fra plastrør ved at skubbe håndtaget, derefter navigere til det sted, som er at blive børstet. </li><li> Gnid off epitelial opkald ved forsigtigt at skubbe og trække penslen frem og tilbage, mens du navigerer endoskopet for at sikre kontakt mellem børsten og væggen af ​​bronkie. Stop gnide når der opstår blødning. Dæk børsten med røret, inden du trækker det ud af den arbejdende kanal. </li><li> Forbered op til fem udstrygninger på objektglas ved forsigtigt at rulle penslen hen over diaset. Fiksere udstrygninger i kold methanol i 10 min, lufttørring og opbevares ved -20 ° C. </li><li> Børsten kan skylles iforskellige medier, afhængigt af formålet af cellerne i stikprøven. Hvis du tager flere tandbørstningerne med den samme pensel, skal du sørge for kun at skylle det i medierne, som ikke irriterer slimhinden. </li></ol></li><li> Transbronkial lunge biopsi <ol><li> Naviger endoskopet til den ønskede placering prøvetagning, i den beskrevne protokol er dette Pars caudalis af Lobus cranialis. Før du sætter biopsitang i arbejdsmiljøet kanal åbner og lukker det et par gange for at sikre, at det fungerer gnidningsløst. </li><li> Skub biopsitang i de caudale gren af bronkie trachealis indtil en svag modstand opstår. Træk tilbage 2-3 cm, åbne pincet, skub ca 2 cm, luk pincet, trække sig tilbage og fjerne tang fra den arbejdende kanal. Det kræver en del træning. </li><li> Fjern forsigtigt væv fra biopsi pincet, ved hjælp af en nål eller små pincet. Afhængig af den videre anvendelse af vævet, skal den opbevares i flydende nitrogen eller en passende fiksering medium. Dette bør ske lige efter fjernelse for at forhindre autolytisk processer. </li></ol></li><li> Post-proceduremæssige behandling <ol><li> Bring dyret tilbage til stalden og placere den i bugleje til at vågne op. Lad ikke dyret uden opsyn eller i selskab med andre dyr, indtil det har genvundet tilstrækkelig bevidsthed til at opretholde brystleje. Opsvinget stabilt bør være air-condition, da dyrets evne til varmeregulering er faldet under generel anæstesi. </li><li> Overvåg dyret nøje for tegn på pneumothorax for de næste 24 timer. Giv foder og frisk vand, når dyret har genvundet fuld bevidsthed. </li></ol></li></ol>

Forfatterne har ikke noget at afsløre.

En bronkoskopiske fremgangsmåde til podning blev udviklet og forskellige bronkoskopiske prøveudtagnings blev indrettet til at anvendes i store dyr under forsøgsbetingelser. De beskrevne teknikker er nemme at lære, selv for eksaminatorer med lidt erfaring i endoskopi. Processen bronkoskopi er minimalt invasiv, og ingen bivirkninger forbundet med de metoder inokuleringen, samt de beskrevne prøveudtagnings (BAL, transbronkial lunge biopsi, bronchial børstning), blev set i nogen af ​​dyrene. De komplikationer forbundet med transbronkial lunge biopsier i mennesker er blødning og pneumothorax 48, ingen af disse blev set i de kalve, der undergik denne procedure. Den transbronkial lunge biopsi er mere tidskrævende og kræver mere udstyr, end det transkutan metode, men det er mindre invasiv og ikke bærer risikoen for sårinfektion. Visuelt kontrolleret endoskopisk metode inoculation tillader aflejring af en defineret mængde patogen på specifikke steder i lungerne. Således resulterer det i meget konsistente kliniske og patologiske fund i alle inokulerede dyr 32-34. Imidlertid betyder det ikke ligne alle funktioner i naturlig infektion hos kalve. I en model af en respiratorisk C. psittaci infektion, den beskrevne teknik til podning førte til lungelæsioner forbundet med de steder patogen placering 34, mens der i naturligt infektioner kalve normalt udvikle lungebetændelse af de apikale lapper. Dette faktum skal der tages i betragtning ved fortolkningen relevansen af ​​eksperimentelle resultater i forbindelse med naturlige erhvervede lungeinfektioner hos kvæg. Videoendoscopic BAL tillader prøveudtagning et defineret område af lungen. Til eksperimentelle formål, er dette en fordel i forhold til brugen af ​​en nasal kateter under blinde forhold. På grund af anatomien af ​​bovin lunge ville blindt indsat kateter blive skubed til højre diafragmatiske lap i de fleste tilfælde 53,54 og undersøgeren ikke har nogen indflydelse på det område af lungen, der er udskyllet. En anden fordel ved den endoskopiske BAL i bedøvede kalve i sideleje er den høje gennemsnitlige recovery rate på indpodet væske på mere end 80%. En sammenligning med andre undersøgelser afslører, at i stående, sederet kalve, en genopretning af 133,3 ± 1,6 ml 46 og 127,13 ± 3,53 ml 45 efter instillation af 240 ml væske i de caudale lap rapporteres. I sederet kalve 51% af indpodet væske i brystleje kunne udvindes fra kranie lap og 62% fra den caudale lap 43. Det betyder, at cirka halvdelen af ​​indpodet væske kunne nyttiggøres i opretstående stilling kalven. Afhængigt af mængden af ​​BALF behov for yderligere prøveforberedelse, kan det ikke efterlade nok materiale til at udføre alle ønskede eksperimenter. BAL hos kvæg er blevet brugt af mange forskningsgrupper og mangeforskellige parametre er blevet undersøgt under forskellige forhold. De fleste forfattere udførte udskylning af de basale lapper 43,45,46, men mængden af væske, der anvendes til udskylning forskellig mellem forskergrupper. Dette fører til manglende konsekvens i en udvanding af de genvundne celler, proteiner og andre stoffer, hvilket gør det vanskeligt at sammenligne resultaterne fra forskellige publikationer. Derfor til anvendelse i kvæg anbefales det at udskylning med fem fraktioner af 20 ml (dvs. 100 ml i alt) kroppen varm, isotonisk saltvand, som er inddrevet umiddelbart efter inddrypning. Ved anvendelse af en udskylning kateter med en stor diameter (dvs.&gt; 2 mm) skal steg lidt, afhængigt af mængden af væske, der vil forblive i katetret volumenet af hver fraktion. Den meget segmenteret anatomi kvæglunger fører til en metodisk begrænsning; resultater fra en del af lungen, kan ikke være tilfældet for resten af ​​lungen. Da der ikke er nogensynet kontrol over hele lungen området aftestede af transbronkial biopsi og udskylning, kan sagsbehandleren ikke, om de områder, der indgik i stikprøven var sunde eller syge. Derfor er det meget vigtigt at prøve steder, hvor patogenet blev inokuleret før for at have en højere recovery rate af patogenet, og til at have en højere mulighed for prøveudtagning syge lunge områder. En anden begrænsning er den øgede bedøvelsesmiddel risiko hos dyr af dårlig klinisk tilstand. De beskrevne metoder bør kun anvendes i modeller af mild til moderat sygdom at holde byrden for dyrene så lave som muligt. Generel anæstesi hos drøvtyggere skal altid holdes så kort som muligt, da udviklingen gas i vommen øger bedøvelsesmiddel risiko i disse arter. Dyrene skal anbringes i liggende stilling umiddelbart efter bronkoskopi at tillade udstrømning af den udviklede gas og skal overvåges nøje, indtil de er fuldstændigt inddrevet fra anæstesi. Også de beskrevne teknikker er ikke SuitaBle for prøvetagning med mindre end 24 timer. Den beskrevne protokol kan tilpasses til andre smitstoffer. Endoskopisk podning af forskellige patogener er blevet beskrevet, såsom C. psittaci 32-34, Pasteurella haemolytica 38-40,42, Haemophilus somni 55 og bovin virus diarré virus 44.. Desuden kan de steder patogen deponering i lungerne tilpasses til den ønskede model. Når du vælger de prøveudtagningssteder, skal der tages hensyn til nogle vigtige fakta: bør vælges (i) Stikprøve sites baseret på placeringen af ​​podning og om de forventede patologiske fund. (Ii) Hvis obduktion skal udføres pleje skal tages for at efterlade nok unsampled lungeområder til ex vivo prøveudtagning. (Iii) skal vælges prøveudtagningssted steder, så de kan nås med udstyret. Især for transbronkial lunge biopsi, der er begrænsninger på grund af længden af ​​biopsitang. (Iv) Than ordre af stikprøver er vigtigt, bronchial børstning og transbronkial lunge biopsi kan føre til mindre blødning, som kan forurene BALF. Derfor BALF skal altid indhentes først. Ved brug af protokollen i andre arter, skal artsspecifikke lunge anatomi tages i betragtning.

Værdierne af Heste Modeller i biomedicinsk forskning I moderne tværfaglig biomedicinsk forskning, dyremodeller er stadig nødvendig for at belyse komplekse interaktioner - relateret til sundhed eller en sygdom status - inden pattedyrorganismer. Trods 17 Nobelpriser bliver uddelt til forskere, der undersøgte kvæg, heste, får eller fjerkræ som modeller for biomedicinsk forskning 1, er i dag langt størstedelen af dyreforsøg foretaget med gnavere, mens mindre end 1% af studierne arbejder med husdyr eller husdyr. Små dyr giver mange praktiske fordele (dvs. lave omkostninger, genetisk formbarheds, high throughput, tilgængelighed af talrige genetiske og immunologiske værktøjer og sæt), og genetisk modificerede murine modeller er generelt accepteret at udføre mekanistiske undersøgelser opdage bestemte molekylære veje. Biomedicinsk forskning af komplekse systemer, than biologisk relevans og kliniske anvendelighed af musemodeller bliver mere og mere tvivlsom. De kunne være vildledende og bærer risikoen for oversimplificering af biologisk kompleksitet 2-9. Grundet mellem arterne særheder, vil ingen enkelt dyrearter helt afspejle den menneskelige situation, og brugen af ​​mere end én model synes at være gavnligt i en tværfaglig biomedicinsk forskning tilgang. I forbindelse med translationel medicin, store dyr giver mulighed for at fungere som sammenlignende modeller leverer resultater med høj biologisk relevans af dobbelt anvendelse for både menneskers og dyrs sundhed 1.. Bemærkelsesværdigt er det humane genom mere lignede den bovine genom end genomet af gnavere. Det har også for nylig blevet bekræftet, at sammenlignet med andre taxa genomet af mus er meget mere omarrangeret 10-12. I en kompleks undersøgelse design, brug af husdyr tilbyder unique mulighed for intra-individuelle, langsigtede undersøgelser af gentagen samling af en række prøver i vivo, fra en-og-the-samme individ, uden at ofre dyret. Derfor kan funktionelle, inflammatoriske og morfologiske ændringer overvåges i det samme emne i løbet af en vis periode 13. Den Bovine Lung som en egnet åndedrætsværn Model På grund af det høje antal af betydelige forskelle i lunge anatomi, respirationsfysiologi, og pulmonal immunologi, behøver mus ikke reproducere mange vigtige patofysiologiske aspekter af den menneskelige lungesygdom. Dette skal tages i betragtning, når du bruger dem som dyremodeller for respiratorisk sygdom 2,9,14-16. Selvom særegenheder anatomi og struktur findes for hver pattedyr lunge, funktionelle egenskaber (dvs. lungevolumener, luftmængder og respiratoriske mekanik) er bedre sammenlignelige mellem voksne mennesker og kalve skyldes lignende kropsvægt(50-100 kg). De artsspecifikke karakteristika kvæglunger er opsummeret som følger: venstre lunge består af to lapper (lobus cranialis, som er opdelt i to segmenter, og lobus caudalis), mens den højre lunge består af fire lapper (lobus cranialis, lobus medius lobus caudalis og lobus accessorius). I modsætning til lunge anatomi fleste andre pattedyr, bronkie de rigtige kraniale lap grene direkte fra højre laterale side af luftrøret. Med hensyn til subgross anatomi bovin lunge viser en høj grad af lobulation og en høj procentdel af interstitiel væv 17,18, der fører til en relativt lav specifik lungeeftergivelighed og en højere pulmonic vævsmodstand 19. Derfor krævede vejrtrækning aktivitet er temmelig højt i forhold til andre arter 20,21. Den høje grad af lobulation fører til et stærkt uafhængighed segmenter. Således inflammatory processer er begrænset af bindevæv septa, og syge og sunde segmenter ofte ligge inden for samme lap. På grund af manglende sikkerhedsstillelse luftveje er den bovine lunge særligt velegnet til at afspejle obstruktiv lunge dysfunktioner 13. Vedrørende vaskulaturen i bovin lunge, de små pulmonale arterier viser meget fremtrædende glatte muskellag. Derfor kan kalven også tjene som en veletableret dyremodel for pulmonal hypertension eller vaskulær remodellering 22-24. Med hensyn til luftvejsinfektioner, findes naturligt forekommende sygdomme hos husdyr, som deler mange ligheder med den tilsvarende sygdom hos mennesket. Typiske eksempler er kvægtuberkulose 25, respiratorisk syncytialvirus (RSV) infektioner hos kalve 26-28, eller naturligt erhvervet Chlamydia-infektioner 29. Således behøver store dyremodeller ligner situationen i den naturlige vært. Derfor er de fleste useful for at studere vært-patogen interaktioner og komplekset patofysiologi den tilsvarende sygdom hos mennesker 30,31. Som en biologisk relevant model for respiratorisk Chlamydia psittaci infektion blev kalve valgt, fordi kvæg udgør naturlige værter for denne patogen 32-35. Oplysninger fra denne model med hensyn til patogenese af sygdommen eller mulige smitteveje mellem dyr og mennesker, vil bidrage til at udvide vores viden med virkning for både kvæg og mennesker. Modellen kan også hjælpe med at kontrollere generelt accepterede og alternative behandlingsmuligheder for afskaffelse af pulmonal C. psittaci infektioner, som er igen af interesse i både veterinær-og humanmedicin. Teknikker, der anvendes til og Enheder fås fra Bovine Respiratory System Dette papir beskriver og illustrerer de teknikker og diagnostiske metoder applicable til bovin lunge og anvendt i vores model til evaluering af både effekterne af patogenet på pattedyrs lunger og effektiviteten af ​​terapeutisk intervention. Bronkoskopi er blevet udført i human medicin siden 1960&#39;erne og betragtes som en sikker procedure 36.. Hos kalve blev eksperimentel bronkoskopi beskrevet i 1968 for første gang 37.. Den intrabronkial anvendelse af patogener blev foreslået af Potgieter et al. Som en pålidelig metode til at producere nedre luftveje sygdom hos kalve 38 og er nu en udbredt metode i kvæg forskning 34,39,40. Intrabronkial podning af en defineret mængde af patogenet under videoendoscopic kontrol giver mulighed for selektiv placering af smitstoffet i lungen. Dette fører til konsistente kliniske og patologiske fund i alle dyr 34 og tillader målrettet prøveudtagning af lunge regioner, som forventes at blive ændret som følge af patogen eksponering. <pclass = &quot;jove_content&quot;&gt; bronkoalveolærvaskevæsken (BALF) er en velbeskrevet indikator for tilstedeværelsen og sværhedsgraden af lungeinflammation. Bronchoalveolar lavage (BAL) er en standard procedure i human medicin til diagnose af en række luftvejssygdomme 41. I levende kvæg blev BAL introduceret af Wilkie og Markham i slutningen af halvfjerdserne i forrige århundrede 42.. Det blev betragtet som en sikker og reproducerbar teknik til at undersøge de nedre luftveje af kvæg. På grund af mangel på tilstrækkelige data om BALF parametre i sunde dyr i 1988 Pringle et al. Udførte BAL om sund kalve med en fleksibel fiberoptisk bronkoskop. Forfatterne påpegede også behovet for at standardisere BAL protokoller under eksperimentelle betingelser for at erhverve sammenlignelige resultater 43. BAL bruges stadig som en in vivo prøveudtagningsmetode i kalve 44-46. Bronkial børstning er almindeligt anvendt i human medicin som endiagnostisk værktøj til at prøve neoplastiske læsioner eller til mikrobiologisk analyse 36. Til forskningsformål, kan primære cellekulturer af epitelceller høstet ved cytologisk børstning opnås 47. Hos kvæg er brugen af bronchiale tandbørstningerne til mikrobiologisk analyse er blevet beskrevet til at karakterisere mikrobielle miljø i lungen 43. Transbronchial lunge biopsi giver lung vævsprøver og er et værdifuldt diagnostisk redskab for diffuse lungesygdomme hos mennesker. Iatrogen pneumothorax og procedure-relateret blødning er komplikationer forbundet med denne teknik. Deres forekomst er rapporteret til at være mindre end én procent i menneskelige patienter 48. Transbronkial lunge biopsi er ikke en fælles metode til brug i kvæg, på grund af de høje udgifter til det nødvendige udstyr og den nødvendige tid til at opnå biopsier. I stedet transkutane lunge biopsier er mere praktisk under feltforhold 49-51.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1174">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:192px;">Veterinary Video Endoscope</td>
			<td style="width:419px;">Karl Storz GmbH &#38; Co. KG, Tuttlingen, Germany</td>
			<td style="width:121px;">PV-SG 22&#8211;140</td>
			<td style="width:443px;">diameter: 9 mm, working channel: 2,2 mm, working length 140 cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">lavage catheter&#160;</td>
			<td>Karl Storz GmbH &#38; Co. KG, Tuttlingen, Germany</td>
			<td></td>
			<td>diameter: 2 mm; length: 180 cm, Luer-lock-adapter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">acuator</td>
			<td>WEPA Apothekenbedarf GmbH &#38; Co KG, Hillscheid, Germany</td>
			<td>32660</td>
			<td>length: 60 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">biopsy forceps</td>
			<td>Karl Storz GmbH &#38; Co. KG, Tuttlingen, Germany</td>
			<td>REF 60180LT</td>
			<td>1.8 mm, serrated, oval</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Omnifix 20 ml, Luer-Lock</td>
			<td>B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany</td>
			<td>4617207V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">cytology brush</td>
			<td>mtp GmbH, Neuhausen ob Eck, Germany</td>
			<td>110240-10&#160;</td>
			<td>working length 180 cm, brush length: 15 mm, diameter 1.8 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">iv acess&#160;</td>
			<td>Henry Schein Vet GmbH, Hamburg, Germany</td>
			<td>370-211</td>
			<td>diameter 1.2 mm, length 43 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rompun 2% (xylazin)</td>
			<td>Bayer Vital GmbH, Leverkusen, Germany</td>
			<td></td>
			<td>0.2 mg/kg bodyweight</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ketamin 10% (ketamine)</td>
			<td>bela-pharm GmbH &#38; Co. KG, Vechta, Germany</td>
			<td></td>
			<td>2.0 mg/kg bodyweight</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">isotonic saline solution</td>
			<td>B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany</td>
			<td>3200950</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SUB 6 waterbath</td>
			<td>CLF analytische Laborger&#228;te GmbH, Emersacker, Germany</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">metal tube speculum&#160;</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>diameter: 3.5 cm, length: 35 cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">flashlight</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">siliconized glass bottles</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>siliconize with Sigmacote (Sigma-Aldrich Co. LLC)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Omnifix Luer 3 ml</td>
			<td>B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany</td>
			<td>4616025V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Omnifix Luer 5 ml</td>
			<td>B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany</td>
			<td>4616057V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">sealing plugs</td>
			<td>Henry Schein Vet GmbH, Hamburg, Germany</td>
			<td>900-3057</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">inoculum</td>
			<td></td>
			<td>n/a</td>
			<td>dilute pathogen in 8mL buffer</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the bovine lung in biomedical research: visually guided bronchoscopy, intrabronchial inoculation and in vivo sampling techniques

Der er en igangværende søgen efter alternative dyremodeller i forskning af respiratorisk medicin. Afhængig af målet med forskningen, store dyr som modeller for lungesygdom ofte ligner situationen for den menneskelige lunge meget bedre end mus gør. Arbejde med store dyr giver også mulighed for at prøve det samme dyr gentagne gange over en vis løbet af tiden, hvilket giver mulighed for langsigtede undersøgelser uden at ofre dyrene. Formålet var at etablere in vivo-metoder prøveudtagning til brug i en kvæg-model af en respiratorisk Chlamydia psittaci infektion. Prøverne udtages på forskellige tidspunkter i hvert dyr i løbet af undersøgelsen, og prøverne skal være egnet til at studere værtens respons, samt patogenet under eksperimentelle betingelser. Bronkoskopi er et værdifuldt diagnostisk redskab i human-og veterinærmedicin. Det er en sikker og minimalt invasiv procedure. Denne Article beskriver intrabronkial podning af kalve samt prøveudtagnings til de nedre luftveje. Videoendoscopic, intrabronkiale podning fører til meget konsistente kliniske og patologiske fund i alle inokulerede dyr, og er derfor velegnet til brug i modeller af smitsom lungesygdom. De prøveudtagningsmetoder beskrevne bronchoalveolær udskylning, bronkial børstning og transbronkial lunge biopsi. Alle disse er værdifulde diagnostiske værktøjer i human medicin og kunne tilpasses til eksperimentelle formål til kalve 6-8 uger. De opnåede prøver var velegnet til både påvisning af patogener og karakterisering af sværhedsgraden af ​​lungebetændelse i værten.

Sygdomsforløb Effekten af ​​patogenet på dyrenes sundhed kan vurderes ved klinisk undersøgelse. I vores luftvejsinfektion modeller blev dyrene undersøgt to gange dagligt, og kliniske observationer blev registreret ved hjælp af et pointsystem. Yderligere oplysninger blev taget til fange ved at udføre andre in vivo prøvetagningsmetoder, fx indsamling af blod og vatpinde eller lungefunktion måling. Patologiske undersøgelser blev udført på forskellige tidspunkter efter podning til at beskrive forløbet af infektionen 32-34. BALF Recovery Rate Genfindelsesprocenten af ​​indpodet væske var 83,05 ± 4,58% (gennemsnit ± SD). Patogen Detection Genopdyrkning af patogenet kan udføres fra bronchiale tandbørstningerne. Også, PCR-screening af forskellige prøver er muligt at detektere patogenet, fx tissue biopsi, cytologi penseleksemplet, BALF-celler 52 eller svælg podning. Visualisering af patogenet er mulig ved at udføre immunohistokemi af frosne sektioner af lunge biopsier og sedimentation forberedelsen af BALF-celler (figur 3). I tidligere forsøg blev PCR af blodprøver og podninger (konjunktival, fækal, nasale), udført for at karakterisere spredning og afgivelse af patogenet 32. Markører for lokal inflammation af lungevæv I BALF kan forskellige parametre for lungeinflammation undersøges. Den totale celletælling og andelen af ​​neutrofiler normalt øges, når lunge inflammation er til stede. For celledifferentiering kan bundfældningstanke præparater af BALF-celler farves efter Giemsa og differentieret bruge olie nedsænkning (Figur 4). Cellulære og flydende andele af BALF adskilles ved centrifugering (300 x g, 20 min.) Den BALF-Supernatant indeholder forskellige markører, der skifter i løbet af inflammatoriske processer i lungerne og kan studeres under eksperimentelle betingelser. Eksempler er total protein og eicosanoids 29,34. En skematisk oversigt over potentielle yderligere anvendelse af de beskrevne prøver, er vist i figur 5. <img alt="Figur 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51557/51557fig1highres.jpg" width="500" /> Figur 1.. Scheme af kvæg lunge med podning sites (gul). Tallene angiver den rækkefølge, som inokulum administreres i de forskellige bronkier. R: højre; L: venstre. Højre lunge: 1 Lobus medius: 0,5 ml, 2 Lobus accessorius: 0,5 ml, 3 Lobus caudalis: 0,5 ml og 4 1,0 ml; Venstre lunge: Lobus cranialis, <strong&gt; 5 Pars cranialis: 0,5 ml, 6 Pars caudalis: 0,5 ml, 7 Lobus caudalis: 1,5 ml, 8 Lobus cranialis, Pars caudalis: 1,0 ml. <img alt="Figur 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51557/51557fig2highres.jpg" width="500" /> . Figur 2. Skema af kvæg lunge med podning sites (gul) og prøveudtagningssteder: bronchoalveolær lavage (blå), bronkial børstning (grøn) og lunge biopsi (orange) Bemærk, at alle prøverne tages fra regioner, hvor patogenet blev deponeret. før. R: højre, L: venstre. <img alt="Figur 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51557/51557fig3highres.jpg" width="500" /> Fig. 3. a) Lung biopsi fra en kalv inokuleret med Chl<html> amydia psittaci 4 dage efter podning (dpi), b) cellulær sedimentet i BALF fra en kalv podet med C. psittaci 9 dpi. Immunhistokemisk mærkning chlamydier. Chlamydia inklusioner (pile) er til stede i lungen (a) og i alveolære makrofager (B). Hæmatoxylin kontrastfarve. <img alt="Figur 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51557/51557fig4highres.jpg" width="500" /> Figur 4.. Cellulær sedimentet i BALF fra en kalv podet med C. psittaci 9 dpi. makrofager (#) er den fremherskende celletype i BALF. Mængden af ​​neutrofile granulocytter (*) stiger, når inflammatoriske processer er til stede. Modificeret Pappenheim farvning. es.jpg &quot;width =&quot; 600 &quot;/&gt; Figur 5.. Mulige metoder til prøveforberedelse. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51557/51557fig5highres.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a>

Watch this Scientific Journal Video about The Bovine Lung in Biomedical Research: Visually Guided Bronchoscopy, Intrabronchial Inoculation and In Vivo Sampling Techniques at JoVE.com

The Bovine Lung in Biomedical Research: Visually Guided Bronchoscopy, Intrabronchial Inoculation and In Vivo Sampling Techniques

Denne artikel beskriver bronkoskopiske teknikker i den bovine lunge under eksperimentelle betingelser, dvs bronchoscopically guidet podning, bronchoalveolær lavage, bronchiale børstning og transbronkial lunge biopsi.

Den Bovine Lung i biomedicinsk forskning: Visuelt Guided bronkoskopi, intrabronchial Podning og<em&gt; In Vivo</em&gt; stikprøveteknikker

There is an ongoing search for alternative animal models in research of respiratory medicine. Depending on the goal of the research, large animals as ...

Research

JoVE Journal

Medicine

The Bovine Lung in Biomedical Research: Visually Guided Bronchoscopy, Intrabronchial Inoculation and In Vivo Sampling Techniques

Making Sense of Listening: The IMAP Test Battery

The ability to hear is only the first step towards making sense of the range of information contained in an auditory signal. Of equal importance are the ...

MRI-guided Disruption of the Blood-brain Barrier using Transcranial Focused Ultrasound in a Rat Model

MR-guided Forstyrrelse af blod-hjerne barrieren ved hjælp af Transcranial fokuseret ultralyd i en rottemodel

Focused ultrasound (FUS) disruption of the blood-brain barrier (BBB) is an increasingly investigated technique for circumventing the BBB1-5. The BBB is a ...

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

In vivo 19F MR for Cell Tracking

In vivo 19F MRI allows quantitative cell tracking without the use of ionizing radiation. It is a noninvasive technique that can be applied to humans. ...

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Metode til isoleret<em&gt; Ex vivo</em&gt; Lung Perfusion i en rotte Model: Erfaringer fra at udvikle en rotte EVLP Program

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed ...

Instillation and Fixation Methods Useful in Mouse Lung Cancer Research

Inddrypning og fikseringsmetoder Nyttige i muselunge Cancer Research

The ability to instill live agents, cells, or chemicals directly into the lung without injuring or killing the mice is an important tool in lung cancer ...

Depletion of Mouse Cells from Human Tumor Xenografts Significantly Improves Downstream Analysis of Target Cells

Udtømning af Mouse Celler fra Humane tumorxenoplantater Markant Forbedrer Downstream Analyse af Target Cells

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic ...

Phosphorus-31 Magnetic Resonance Spectroscopy: A Tool for Measuring In Vivo Mitochondrial Oxidative Phosphorylation Capacity in Human Skeletal Muscle

Phosphorus-31 Magnetic Resonance Spectroscopy: A Tool for Measuring In Vivo Mitochondrial Oxidative Phosphorylation Capacity in Human Skeletal Muscle

Fosfor-31 Magnetic Resonance Spectroscopy: et redskab til måling<em&gt; In vivo</em&gt; Mitokondrie Oxidativ phosphorylering Kapacitet i human skeletmuskulatur

Skeletal muscle mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) capacity, which is critically important in health and disease, can be measured in vivo ...

Sampling Strategies and Processing of Biobank Tissue Samples from Porcine Biomedical Models

Prøvetagningsmetoder og forarbejdning af Biobank vævsprøver fra svin biomedicinsk modeller

In translational medical research, porcine models have steadily become more popular. Considering the high value of individual animals, particularly of ...

Direct Intrabronchial Administration to Improve the Selective Agent Deposition Within the Mouse Lung

Direkte Intrabronchial administration til at forbedre den selektive agens deposition i mus lunge

Intratracheal (IT) administration of experimental agents is an essential technique in murine models of diffuse lung diseases, such as bleomycin-induced ...

On-Site Sampling and Extraction of Brain Tumors for Metabolomics and Lipidomics Analysis

Prøveudtagning og udvinding af hjernetumorer til metabolomics og lipidomics-analyse på stedet

Despite the variety of tools available for cancer diagnosis and classification, methods that enable fast and simple characterization of tumors are still ...