Name: direct intrabronchial administration to improve the selective agent deposition within the mouse lung
Uploaded: 2019-05-20T14:00:00
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Este trabalho foi financiado pelo NHLBI Grant HL125371 para E.P.S. e pelo DOD (CDMRP) subvenção W81XWH-17-1-0051 para Y.Y.

Todos os protocolos de animais foram aprovados pela Universidade de Colorado Denver Comitê de cuidados e uso de animais institucionais (IACUC). Todos os procedimentos descritos abaixo (secções 4 – 7) foram otimizados com ratos machos e fêmeas C57BL/6. Esta aproximação foi validada usando os ratos que variam de 19 – 40 g no peso corporal.
1. criação de plataforma para administração de IB
<ol><li>Dobre o bookend do ângulo 90 ° original entre a asa basal e a asa de pé para 70 ?...

<ol>
	<li>MacDonald, K. D., Chang, H. Y., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+simple+method+of+mouse+lung+intubation.">An improved simple method of mouse lung intubation.</a> Journal of Applied Physiology. 106 (3), 984-987 (2009).</li><li>Thomas, J. 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=Endotracheal+intubation+in+mice+via+direct+laryngoscopy+using+an+otoscope.">Endotracheal intubation in mice via direct laryngoscopy using an otoscope.</a> Journal of Visualized Experiments. (86), (2014).</li><li>Vandivort, T. C., An, D., Parks, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Improved+Method+for+Rapid+Intubation+of+the+Trachea+in+Mice.">An Improved Method for Rapid Intubation of the Trachea in Mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (108), 53771 (2016).</li><li>McGovern, T. K., Robichaud, A., Fereydoonzad, L., Schuessler, T. F., Martin, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+respiratory+system+mechanics+in+mice+using+the+forced+oscillation+technique.">Evaluation of respiratory system mechanics in mice using the forced oscillation technique.</a> Journal of Visualized Experiments. (75), e50172 (2013).</li><li>Halbower, A. C., Mason, R. J., Abman, S. H., Tuder, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Agarose+infiltration+improves+morphology+of+cryostat+sections+of+lung.">Agarose infiltration improves morphology of cryostat sections of lung.</a> Laboratory Investigation. 71 (1), 149-153 (1994).</li><li>Thrall, R. S., McCormick, J. R., Jack, R. M., McReynolds, R. A., Ward, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bleomycin-induced+pulmonary+fibrosis+in+the+rat:+inhibition+by+indomethacin.">Bleomycin-induced pulmonary fibrosis in the rat: inhibition by indomethacin.</a> American Journal of Pathology. 95 (1), 117-130 (1979).</li><li>Matute-Bello, G., Frevert, C. W., Martin, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+acute+lung+injury.">Animal models of acute lung injury.</a> American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 295 (3), L379-L399 (2008).</li><li>Del Sorbo, 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=Intratracheal+Administration+of+Small+Interfering+RNA+Targeting+Fas+Reduces+Lung+Ischemia-Reperfusion+Injury.">Intratracheal Administration of Small Interfering RNA Targeting Fas Reduces Lung Ischemia-Reperfusion Injury.</a> Criticial Care Medicine. 44 (8), e604-e613 (2016).</li><li>McLemore, T. 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=Novel+intrapulmonary+model+for+orthotopic+propagation+of+human+lung+cancers+in+athymic+nude+mice.">Novel intrapulmonary model for orthotopic propagation of human lung cancers in athymic nude mice.</a> Cancer Research. 47 (19), 5132-5140 (1987).</li><li>Vertrees, R. 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=Development+of+a+human+to+murine+orthotopic+xenotransplanted+lung+cancer+model.">Development of a human to murine orthotopic xenotransplanted lung cancer model.</a> Journal of Investigative Surgery. 13 (6), 349-358 (2000).</li></ol>

A lesão pulmonar foi classicamente modelada em roedores usando a administração de ti de agentes prejudiciais como o BLM6. Tal administração de ti, no entanto, só leva a lesões irregulares, refletindo a natureza não direcionada do parto pulmonar com essa abordagem7. Estas limitações da modelagem de lesão pulmonar são desafios instrutivo enfrentados ao tentar a entrega de ti de agentes experimentais não-prejudiciais, tais como drogas, siRNA, ou terapias celulares...

A administração pulmonar direta de agentes experimentais em camundongos permite o estudo de respostas imunes pulmonares, lesão pulmonar aguda e fibrose pulmonar. A administração pulmonar direta é tipicamente realizada via intratraqueal (IT) instilação, como descrito anteriormente1,2,3. Entretanto, esta aproximação é nonselective, afetando ambos os pulmões em uma forma nonalvejada e frequentemente assimétrica.  A modelagem experimental de lesão pulmonar pode se beneficiar da capacidade de segmentar seletivamente um pulmão específico, permitindo o uso do pulmão contralateral como controle. Inversamente, a modelagem precisa de doenças pulmonares difusas humanas beneficia da distribuição simétrica de agentes experimentais para o parênquima pulmonar bilateral.
O objetivo geral deste relato é descrever um método para a entrega seletiva de agentes experimentais ao pulmão esquerdo ou direito de um camundongo (Figura 1). Esta aproximação da administração do intrabronchial (IB) permite o tratamento unilateral de um pulmão do rato e pode facilmente ser adaptada para assegurar a entrega igual de um agente aos brônquios bilaterais do do mainstem. Ao usar a administração de IB para entregar doses maiores de agentes experimentais ao pulmão direito maior e volumes menores ao pulmão esquerdo menor (isto é, administração dose-ajustada de IB), demonstrado neste relatório é uma melhoria na homogeneidade de pulmonar entrega de agentes experimentais, otimizando o modelo de lesão pulmonar difusa em camundongos. Como tal, este relatório pode prender o valor para investigadores que procuram unilateralmente administrar agentes experimentais aos ratos ou melhorar a simetria da deposição da droga em ambos os pulmões.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:739px;" width="739">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">22 G shielded IV Catheter</td>
			<td style="width:139px;">BD</td>
			<td style="width:140px;">381423</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Bleomycin</td>
			<td style="width:139px;">Enzo life sciences</td>
			<td style="width:140px;">BML-AP302-0010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:280px;">Compact Mini rodent anesthesia machine&#160;</td>
			<td style="width:139px;">DRE Veterinary</td>
			<td style="width:140px;">9280</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Evans blue dye</td>
			<td style="width:139px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:140px;">E2129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">FITC-dextran</td>
			<td style="width:139px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:140px;">FD150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:280px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:139px;">Piramal Critical Care</td>
			<td style="width:140px;">NDC&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:280px;">LED-30W Fiber Optic Dual Gooseneck Lights Microscope Illuminator</td>
			<td style="width:139px;">AmScope</td>
			<td style="width:140px;">LED-30W</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Low temperature cautery with fine tip&#160;</td>
			<td style="width:139px;">Bovie</td>
			<td style="width:140px;">AA02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Precisionglide needle, 18G x 1&#34;</td>
			<td style="width:139px;">BD</td>
			<td style="width:140px;">305195</td>
			<td>Beveled tip, 12 mm in length&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Xylazine</td>
			<td style="width:139px;">AKORN</td>
			<td style="width:140px;">NDC 59399-110-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Zatamine</td>
			<td>VetOne</td>
			<td style="width:140px;">NDC 13985-702-10&#160;</td>
			<td>Ketamine</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

direct intrabronchial administration to improve the selective agent deposition within the mouse lung

A administração intratraqueal (TI) de agentes experimentais é uma técnica essencial em modelos murinos de doenças pulmonares difusas, como a fibrose pulmonar induzida por bleomicina.  Entretanto, a distribuição de agentes intratracheally-administrados ao pulmão longe do ponto de origem do rato é frequentemente assimétrica, com as concentrações parenquimatosas do pulmão aumentadas no pulmão esquerdo menor (mas ingualmente acessível) do rato.  Descrito neste relatório é uma aproximação intrabronchial (IB) nova para canular os pulmões esquerdos e/ou direito de ratos vivos não-operatively.  Também é demonstrado como essa abordagem pode ser usada para administrar seletivamente os agentes a um pulmão ou adaptado (via parto IB ajustado pela dose) para melhorar a simetria esquerda-direita da entrega pulmonar de agentes experimentais, melhorando assim os modelos de difuso doença pulmonar, como a fibrose pulmonar induzida por bleomicina.

A intubação seletiva IB tem como alvo lóbulos específicos (pulmão direito) ou segmentos basilares (pulmão esquerdo).
A administração de IB de EBD para o pulmão direito foi realizada conforme descrito na seção 5,1. Após a conclusão do experimento, camundongos foram administrados uma dose letal de cetamina/xilazina intraperitoneal, e os pulmões foram colhidos para demonstração da distribuição de ...

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

A administração intratraqueal (TI) de agentes experimentais em camundongos geralmente resulta em parto assimétrico para os pulmões distais.  Neste relatório, nós descrevemos uma aproximação intrabronchial direta (IB) para canular cada pulmão em ratos vivos não-operatively.  Essa abordagem pode ser usada para administrar seletivamente agentes a um pulmão ou pode ser adaptada para melhorar a entrega do agente simétrico para ambos os pulmões.

Administração Intrabronquial direta para melhorar a deposição do agente seletivo dentro do pulmão do rato

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

Para modelar doenças pulmonares em camundongos, os agentes experimentais são frequentemente administrados através de injeção intratraqueal. Essa abordagem, no entanto, não pode atingir seletivamente um pulmão, e a distribuição pode ser assimétrica entre os pulmões. Ao cânular um pulmão individual em um rato anestesiado, podemos administrar unilateralmente agentes experimentais.Com a modificação, essa abordagem pode ser usada bilateralmente, melhorando a simetria da deposição em ambos os pulmões. A preparação do cateter, incluindo polimento, leve angulação e rotulagem é elemento-chave para o sucesso. Claro, praticar essa técnica também é necessária.Demonstrando o procedimento estará Sumei Liao, um assistente profissional de pesquisa do meu laboratório. Depois de confirmar a falta de resposta ao dedo do pé, suspenda um rato anestesiado, de oito a 10 semanas, C57-Black/6 dos incisivos em uma linha de sutura drapeada em uma orientação supina. Segure livremente o mouse com dois a três pedaços de gancho, e enrole a fita, evitando a restrição de ventilação, e ligue um iluminador de fibra óptica emissor de luz.Posicione o operador atrás da plataforma, dorsal ao mouse. Oriente o pescoço de ganso do iluminador de dois a três centímetros de distância do mouse para que ele acenda a área de laringe através da pele. Usando fórceps estéreis na mão dominante, tire a língua da cavidade oral.Use a mão nondominante e o depressor estéril para achatar a raiz da língua para expor amplamente a orofaringe. Após a liberação dos fórceps, use a mão dominante para entubar o cateter estendido na traqueia através da cavidade oral. Confirme a colocação observando se a bolha na seringa se move para cima e para baixo a cada respiração.Para a canulação de lobar seletiva do pulmão direito distal, após intubação intratraqueal, gire a placa de plástico 30 graus e guie o cubo do cateter em paralelo à linha média do rato até a profundidade adequada à base de peso, conforme indicado na tabela. Usando uma ponta de carregamento de gel, entregue 20 microliters de corante azul evans de 0,3% no cateter, seguido por um a dois alíquotas de 100 microliteres de ar por conta-gotas de vidro. Em seguida, retire o cateter e mantenha o rato em posição por 30 segundos antes de colocar o animal em um cobertor de aquecimento, com monitoramento até a recuperação completa.Para a canulação lobar seletiva do pulmão esquerdo distal, após intubação intratraqueal, gire a placa de plástico menos 74 graus, e levemente avance o cateter para o bronchus da rede esquerda enquanto coloca uma pressão modesta de 90 graus para baixo e em direção ao marcador. Depois de cansar os segmentos inferiores inferiores esquerdos, gire a placa de plástico menos 30 graus, e entregue 40 microliters de corante azul evans de 0,3%com uma ponta de carregamento de gel. Em seguida, entregue de um a dois alíquotas de 100 a 300 microliter de ar via conta-gotas de vidro, e retire o cateter para permitir que o rato se recupere, como demonstrado.Para toda a administração pulmonar, após a intubação intratraqueal, gire a placa de plástico 30 graus e guie o cateter em paralelo à linha média do rato, atingindo as profundidades necessárias para a cannulação distal do lado direito. Confirme o aparecimento do sinal de taquipnéia e gire o mouse menos 74 graus para permitir a assistência de gravidade para a entrega do agente. Retire o cateter para uma posição que corresponda à decolagem do brônquio da rede direita, e certifique-se de que o bisel do cateter fique voltado para baixo.Entregar 30 microliters de corante azul evans de 0,3% para o pulmão direito, seguido por um a dois alíquotas de ar de 100 a 300 microliteres. Em seguida, retire o cateter e deixe o mouse se recuperar. Para toda a administração pulmonar esquerda, após a canulação intratraqueal, gire a placa de plástico menos 74 graus, e levemente avance o cateter para o brônquio da rede esquerda enquanto coloca uma pressão modesta de 90 graus para baixo e em direção ao bookend.Confirme o sinal de não taquipnéia e gire o mouse 86 graus para permitir a assistência de gravidade com a administração do agente. Retire o cateter para o brônquio da rede esquerda e gire o bisel do cateter para ficar virado para baixo. Entregue 30 microliters de corante azul evans de 0,3%com uma ponta de carregamento de gel para o pulmão esquerdo, seguido por um a dois alíquotas de ar de 100 a 300 microliteres.Em seguida, retire o cateter, para permitir que o mouse se recupere, como demonstrado. A entrega bilateral de FITC-dextran pela administração intratraqueal e simétrica intrabronquial leva à fluorescência fitc assimétrica com maiores concentrações relativas observadas no pulmão esquerdo. Isso sugere que a entrega assimétrica de pulmão de agentes experimentais após a administração intratraqueal não é uma consequência da apresentação assimétrica desses agentes a cada brônquio de mainstem, mas que a entrega igual de mainstem é diluída por diferenças no peso pulmonar e na massa.A administração intrabronquial ajustada por dose melhora a simetria da entrega de agentes parenchymal pulmonares. Apesar dessa correção, no entanto, a heterogeneidade persistente ainda é observada dentro dos diferentes lóbulos do pulmão direito. 21 dias após a lesão pulmonar fibrosa induzida pela bleomicina intratraqueal, a inflamação é observada predominantemente no pulmão esquerdo, com menor lesão notável no pulmão direito.Por outro lado, a administração de bleomicina intrabronquial ajustada por dose resulta em uma lesão ligeiramente diminuída no pulmão esquerdo e uma lesão aumentada no pulmão direito, com a maior lesão evidente nos lobos médio e superior. Durante toda a administração pulmonar, não se esqueça de retirar o cateter e cuidar do bisbigo do cateter de frente para baixo.

Research

JoVE Journal

Medicine

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart

De alta freqüência Ecocardiografia de alta resolução: primeira evidência de não-invasivos Medida repetida de Strain miocárdico, contratilidade, e regurgitação mitral no coração Isquemia-reperfundidos murino

Ischemia-reperfusion (IR) was surgically performed in murine hearts which were then subjected to repeated imaging to monitor temporal changes in ...

Medicina

Bronchial Thermoplasty:  A Novel Therapeutic Approach to Severe Asthma

Termoplastia brônquica: uma nova abordagem terapêutica para Asma Grave

Bronchial thermoplasty is a non-drug procedure for severe persistent asthma that delivers thermal energy to the airway wall in a precisely controlled ...

Noninvasive Intratracheal Intubation to Study the Pathology and Physiology of Mouse Lung

Não invasiva Intratraqueal intubação para estudar a Patologia e Fisiologia do Rato Lung

The use of a model that mimics the condition of lung diseases in humans is critical for studying the pathophysiology and/or etiology of a particular ...

Diagnostic Ultrasound Imaging of Mouse Diaphragm Function

Diagnóstico Ecografia de função de mouse Diafragma

Function analysis of rodent respiratory skeletal muscles, particularly the diaphragm, is commonly performed by isolating muscle strips using invasive ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

Um modelo murino de isquemia-reperfusão, através da ligadura da artéria Descendente Anterior Esquerda

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

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

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O pulmão bovino em Investigação Biomédica: visualmente guiada Broncoscopia, intrabrônquico Inoculação e<em&gt; In Vivo</em&gt; Técnicas de Amostragem

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

Visualization of Streptococcus pneumoniae within Cardiac Microlesions and Subsequent Cardiac Remodeling

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Visualização de<em&gt; Streptococcus pneumoniae</em&gt; Dentro Microle- cardíacas e remodelação cardíaca Subsequente

During bacteremia Streptococcus pneumoniae can translocate across the vascular endothelium into the myocardium and form discrete bacteria-filled ...

Design, Fabrication, and Administration of the Hand Active Sensation Test (HASTe)

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Projeto, fabricação e Administração da Mão do Active Sensation Test (pressa)

The concept of personalizing neurologic rehabilitation, based on individual impairments, has experienced a recent surge. In parallel, the number of ...

2-Methacryloyloxyethyl Phosphorylcholine Polymer Treatment of Complete Dentures to Inhibit Denture Plaque Deposition

2-metacriloíloxietil Phosphorylcholina Polymer Tratamento de próteses totais para inibir dentadura Plaque Deposition

Removable dentures made of poly (methyl methacrylate) (PMMA) are prone to bacterial adherence and dental plaque formation, which is called denture plaque. ...

Quantitative Mapping of Specific Ventilation in the Human Lung using Proton Magnetic Resonance Imaging and Oxygen as a Contrast Agent

Mapeamento quantitativo de ventilação específica no pulmão humano usando ressonância magnética de prótons e oxigênio como agente de contraste

Specific ventilation imaging (SVI) is a functional magnetic resonance imaging technique capable of quantifying specific ventilation &#8213; the ratio of ...