Name: a preclinical model of exertional heat stroke in mice
Uploaded: 2021-07-01T14:30:00
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Questo lavoro è stato finanziato dal Dipartimento della Difesa W81XWH-15-2-0038 (TLC) e BA180078 (TLC) e dal BK and Betty Stevens Endowment (TLC). JMA è stata sostenuta da aiuti finanziari del Regno dell'Arabia Saudita. Michelle King era con l'Università della Florida al momento in cui è stato condotto questo studio. Attualmente è impiegata presso il Gatorade Sports Science Institute, una divisione di PepsiCo R&D.

Tutte le procedure sono state riviste e approvate dalla IACUC dell'Università della Florida. Per lo studio vengono utilizzati topi maschi o femmine C57BL / 6J, di età compresa tra ~ 4 mesi, di peso compreso tra 27-34 g e 20-25 g, rispettivamente.
1. Impianto chirurgico del sistema di monitoraggio telemetrico della temperatura
<ol><li>All'arrivo dal venditore, consentire agli animali di riposare nel vivaio per almeno 1 settimana prima dell'intervento chirurgico per ridurre al minimo lo stre...

<ol>
	<li>Leon, L. R., Bouchama, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+stroke.">Heat stroke.</a> Comprehensive Physiology. 5 (2), 611-647 (2015).</li><li>Laitano, O., Leon, L. R., Roberts, W. O., Sawka, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controversies+in+exertional+heat+stroke+diagnosis,+prevention,+and+treatment.">Controversies in exertional heat stroke diagnosis, prevention, and treatment.</a> Journal of Applied Physiology. 127 (5), 1338-1348 (2019).</li><li>King, M. 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=Influence+of+prior+illness+on+exertional+heat+stroke+presentation+and+outcome.">Influence of prior illness on exertional heat stroke presentation and outcome.</a> PLOS One. 14 (8), 0221329 (2019).</li><li>Carter, R., 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=Epidemiology+of+hospitalizations+and+deaths+from+heat+illness+in+soldiers.">Epidemiology of hospitalizations and deaths from heat illness in soldiers.</a> Medicine and Science in Sports and Exercise. 37 (8), 1338-1344 (2005).</li><li>Howe, A. S., Boden, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat-related+illness+in+athletes.">Heat-related illness in athletes.</a> The American Journal of Sports Medicine. 35 (8), 1384-1395 (2007).</li><li>Wallace, R. F., Kriebel, D., Punnett, L., Wegman, D. H., Amoroso, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prior+heat+illness+hospitalization+and+risk+of+early+death.">Prior heat illness hospitalization and risk of early death.</a> Environmental Research. 104 (2), 290-295 (2007).</li><li>Wang, J. -. 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=The+association+between+heat+stroke+and+subsequent+cardiovascular+diseases.">The association between heat stroke and subsequent cardiovascular diseases.</a> PLOS One. 14 (2), 0211386 (2019).</li><li>Leon, L. R., Blaha, M. D., DuBose, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+course+of+cytokine,+corticosterone,+and+tissue+injury+responses+in+mice+during+heat+strain+recovery.">Time course of cytokine, corticosterone, and tissue injury responses in mice during heat strain recovery.</a> Journal of Applied Physiology. 100 (4), 1400-1409 (2006).</li><li>Leon, L. R., DuBose, D. A., Mason, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+stress+induces+a+biphasic+thermoregulatory+response+in+mice.">Heat stress induces a biphasic thermoregulatory response in mice.</a> American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 288 (1), 197-204 (2005).</li><li>Leon, L. R., Gordon, C. J., Helwig, B. G., Rufolo, D. M., Blaha, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermoregulatory,+behavioral,+and+metabolic+responses+to+heatstroke+in+a+conscious+mouse+model.">Thermoregulatory, behavioral, and metabolic responses to heatstroke in a conscious mouse model.</a> American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 299 (1), 241-248 (2010).</li><li>King, M. A., Leon, L. R., Morse, D. A., Clanton, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unique+cytokine+and+chemokine+responses+to+exertional+heat+stroke+in+mice.">Unique cytokine and chemokine responses to exertional heat stroke in mice.</a> Journal of Applied Physiology. 122 (2), 296-306 (2016).</li><li>Costa, K. 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=l-Arginine+supplementation+prevents+increases+in+intestinal+permeability+and+bacterial+translocation+in+Male+Swiss+mice+subjected+to+physical+exercise+under+environmental+heat+stress.">l-Arginine supplementation prevents increases in intestinal permeability and bacterial translocation in Male Swiss mice subjected to physical exercise under environmental heat stress.</a> The Journal of Nutrition. 144 (2), 218-223 (2014).</li><li>Hubbard, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+exercise+in+the+heat+on+predisposition+to+heatstroke.">Effects of exercise in the heat on predisposition to heatstroke.</a> Medicine and Science in Sports. 11 (1), 66-71 (1979).</li><li>Hubbard, R. W., 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=Rat+model+of+acute+heatstroke+mortality.">Rat model of acute heatstroke mortality.</a> Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology. 42 (6), 809-816 (1977).</li><li>Hubbard, R. W., 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=Diagnostic+significance+of+selected+serum+enzymes+in+a+rat+heatstroke+model.">Diagnostic significance of selected serum enzymes in a rat heatstroke model.</a> Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology. 46 (2), 334-339 (1979).</li><li>Hubbard, R. W., 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+physical+effort+in+the+etiology+of+rat+heatstroke+injury+and+mortality.">Role of physical effort in the etiology of rat heatstroke injury and mortality.</a> Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology. 45 (3), 463-468 (1978).</li><li>Garcia, C. K., 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=Sex-dependent+responses+to+exertional+heat+stroke+in+mice.">Sex-dependent responses to exertional heat stroke in mice.</a> Journal of Applied Physiology. 125 (3), 841-849 (2018).</li><li>Garcia, C. K., 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=Effects+of+Ibuprofen+during+Exertional+Heat+Stroke+in+Mice.">Effects of Ibuprofen during Exertional Heat Stroke in Mice.</a> Medicine and Science in Sports and Exercise. 52 (9), 1870-1878 (2020).</li><li>King, M. A., Leon, L. R., Mustico, D. L., Haines, J. M., Clanton, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomarkers+of+multi-organ+injury+in+a+pre-clinical+model+of+exertional+heat+stroke.">Biomarkers of multi-organ injury in a pre-clinical model of exertional heat stroke.</a> Journal of Applied Physiology. 118 (10), (2015).</li><li>Murray, K. O., 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=Exertional+heat+stroke+leads+to+concurrent+long-term+epigenetic+memory,+immunosuppression+and+altered+heat+shock+response+in+female+mice.">Exertional heat stroke leads to concurrent long-term epigenetic memory, immunosuppression and altered heat shock response in female mice.</a> The Journal of Physiology. 599 (1), 119-141 (2021).</li><li>Leon, L. R., DuBose, D. A., Mason, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+stress+induces+a+biphasic+thermoregulatory+response+in+mice.">Heat stress induces a biphasic thermoregulatory response in mice.</a> American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 288, 197-204 (2005).</li><li>Laitano, O., 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=Delayed+metabolic+dysfunction+in+myocardium+following+exertional+heat+stroke+in+mice.">Delayed metabolic dysfunction in myocardium following exertional heat stroke in mice.</a> The Journal of Physiology. 598 (5), 967-985 (2020).</li><li>Iwaniec, 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=Acute+phase+response+to+exertional+heat+stroke+in+mice.">Acute phase response to exertional heat stroke in mice.</a> Experimental Physiology. 106 (1), 222-232 (2020).</li><li>He, S. -. X., 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=Optimization+of+a+rhabdomyolysis+model+in+mice+with+exertional+heat+stroke+mouse+model+of+EHS-rhabdomyolysis.">Optimization of a rhabdomyolysis model in mice with exertional heat stroke mouse model of EHS-rhabdomyolysis.</a> Frontiers in Physiology. 11, (2020).</li><li>Lopez, J. R., Kaura, V., Diggle, C. P., Hopkins, P. M., Allen, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Malignant+hyperthermia,+environmental+heat+stress,+and+intracellular+calcium+dysregulation+in+a+mouse+model+expressing+the+p.G2435R+variant+of+RYR1.">Malignant hyperthermia, environmental heat stress, and intracellular calcium dysregulation in a mouse model expressing the p.G2435R variant of RYR1.</a> British Journal of Anaesthesia. 121 (4), 953-961 (2018).</li><li>Laitano, O., Murray, K. O., Leon, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overlapping+mechanisms+of+exertional+heat+stroke+and+malignant+hyperthermia:+evidence+vs.+conjecture.">Overlapping mechanisms of exertional heat stroke and malignant hyperthermia: evidence vs. conjecture.</a> Sports Medicine. 50 (9), 115-123 (2020).</li><li>Casa, D. J., Armstrong, L. E., Kenny, G. P., O'Connor, F. G., Huggins, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exertional+heat+stroke:+new+concepts+regarding+cause+and+care.">Exertional heat stroke: new concepts regarding cause and care.</a> Current Sports Medicine Reports. 11 (3), 115-123 (2012).</li></ol>

Questa revisione tecnica mira a fornire linee guida per le prestazioni di un modello preclinico di EHS nei topi. Vengono forniti passaggi dettagliati e materiali necessari per l'esecuzione di un episodio EHS riproducibile di gravità variabile. È importante sottolineare che il modello imita in gran parte i segni, i sintomi e la disfunzione multiorgano osservati nelle vittime umane di EHS11,19. Inoltre, questo modello consente di esaminare il meccanismo alla base...

Il colpo di calore è caratterizzato da disfunzione del sistema nervoso centrale e successivo danno d'organo in soggetti ipertermici1. Ci sono due manifestazioni di colpo di calore. Il colpo di calore classico (CHS) colpisce soprattutto le popolazioni anziane durante le ondate di calore o i bambini lasciati in veicoli esposti al sole durante le calde giornateestive 1. Il colpo di calore da sforzo (EHS) si verifica quando vi è un'incapacità di termoregolarsi adeguatamente durante lo sforzo fisico, tipicamente, ma non sempre, a temperature ambiente elevate con conseguenti sintomi neurologici, ipertermia e successiva disfunzione e danno multiorgano2. L'EHS si verifica negli atleti ricreativi e d'élite, nonché nel personale militare e nei lavoratori con e senza disidratazione concomitante3,4. Infatti, l'EHS è la terza causa di mortalità negli atleti durante l'attività fisica5. È estremamente difficile studiare l'EHS negli esseri umani in quanto l'episodio può essere letale o portare a esiti negativi sulla salute a lungo termine6,7. Pertanto, un modello preclinico affidabile di EHS potrebbe servire come strumento prezioso per superare i limiti delle osservazioni cliniche retrospettive e associative nelle vittime di EHS umane. I modelli preclinici di CHS in roditori e suini sono stati ben caratterizzati8,9,10. Tuttavia, i modelli preclinici di CHS non si traducono direttamente in fisiopatologia EHS a causa degli effetti unici dell'esercizio fisico sul profilo termoregolatore e sulla risposta immunitaria innata11. Inoltre, i precedenti tentativi di sviluppare modelli EHS preclinici nei roditori hanno posto restrizioni significative, tra cui stimoli di stress sovrapposti indotti da scosse elettriche, inserimento di una sonda rettale e temperature corporee interne massime predefinite con alti tassi di mortalità12,13,14,15,16 che non corrispondono ai dati epidemiologici attuali. Questi rappresentano limitazioni significative che possono confondere l'interpretazione dei dati e fornire indici di biomarcatori inaffidabili. Pertanto, il protocollo mira a caratterizzare e descrivere i passaggi di un modello preclinico standardizzato, altamente ripetibile e traducibile di EHS nei topi che è in gran parte privo delle limitazioni sopra menzionate. Vengono descritti gli aggiustamenti al modello che possono portare a esiti fisiologici graduali da colpo di calore moderato a fatale. Per quanto a conoscenza degli autori, questo è l'unico modello preclinico di EHS con tali caratteristiche, che consente di perseguire la ricerca EHS pertinente in modo basato su ipotesi11,17,18.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>&#160;1080P HD 4 Security Cameras 4CH Home Video Security Camera System w/ 1TB HDD 2MP Night View Cameras CCTV Surveillance Kit</td>
			<td>LaView</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 Coated Vicryl Violet Braided</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 Ethilon Nylon suture Black Monofilament</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adhesive Surgical Drape with Povidone 12x18</td>
			<td>Jorgensen Labset al.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BK Precision Multi-Range Programmable DC Power Supplies Model 9201</td>
			<td>BK Precision</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DR Instruments&#160;Medical Student Comprehensive Anatomy Dissection Kit</td>
			<td>&#160;DR Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Energizer Power Supply</td>
			<td>Starr Life Sciences</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>G2 Emitteret al.</td>
			<td>Starr Life Sciences</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Layfayette Motorized Wheel Model #80840B</td>
			<td>Layfayette</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Patterson Veterinary Isoflurane</td>
			<td>Patterson Veterinary</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platform receiveret al.</td>
			<td>Starr Life Sciences</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scientific Environmental Chamber Model 3911</td>
			<td>ThermoForma</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Training Wheels</td>
			<td>&#160;Columbus Inst.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a preclinical model of exertional heat stroke in mice

Il colpo di calore è la manifestazione più grave delle malattie legate al calore. Il colpo di calore classico (CHS), noto anche come colpo di calore passivo, si verifica a riposo, mentre il colpo di calore da sforzo (EHS) si verifica durante l'attività fisica. L'EHS differisce dalla CHS in eziologia, presentazione clinica e sequele di disfunzione multiorgano. Fino a poco tempo fa, solo i modelli di CHS sono stati ben consolidati. Questo protocollo mira a fornire linee guida per un raffinato modello murino preclinico di EHS che sia privo di importanti fattori limitanti come l'uso di anestesia, contenimento, sonde rettali o scosse elettriche. In questo modello sono stati utilizzati topi C57Bl/6 maschi e femmine, strumentati con sonde telemetriche di temperatura interna (Tc). Per familiarizzare con la modalità di corsa, i topi si sottopongono a 3 settimane di allenamento utilizzando ruote da corsa sia volontarie che forzate. Successivamente, i topi corrono su una ruota forzata all'interno di una camera climatica impostata a 37,5 °C e 40%-50% di umidità relativa (RH) fino a mostrare una limitazione dei sintomi (ad esempio, perdita di coscienza) a Tc di 42,1-42,5 °C, sebbene si possano ottenere risultati adeguati a temperature della camera comprese tra 34,5-39,5 °C e umidità tra il 30% e il 90%. A seconda della gravità desiderata, i topi vengono rimossi immediatamente dalla camera per il recupero a temperatura ambiente o rimangono nella camera riscaldata per una durata più lunga, inducendo un'esposizione più grave e una maggiore incidenza di mortalità. I risultati vengono confrontati con controlli di esercizio fittizi (EXC) e /o controlli ingenui (NC). Il modello rispecchia molti dei risultati fisiopatologici osservati nell'EHS umano, tra cui perdita di coscienza, grave ipertermia, danno multiorgano e rilascio di citochine infiammatorie e risposte di fase acuta del sistema immunitario. Questo modello è ideale per la ricerca basata su ipotesi per testare strategie preventive e terapeutiche che possono ritardare l'insorgenza di EHS o ridurre il danno multi-organo che caratterizza questa manifestazione.

I tipici profili termoregolatori durante l'intero protocollo EHS e il recupero precoce di un topo sono illustrati nella Figura 1A. Questo profilo comprende quattro fasi distinte che possono essere definite come la fase di riscaldamento della camera, la fase di esercizio incrementale, la fase di esercizio allo stato stazionario e una fase di recupero mediante un metodo di raffreddamento rapido (R) o severo (S)17. I principali risultati termoregolatori includono il mass...

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A Preclinical Model of Exertional Heat Stroke in Mice

Il protocollo descrive lo sviluppo di un modello standardizzato, ripetibile, preclinico di colpo di calore da sforzo (EHS) in topi privi di stimoli esterni avversi come scosse elettriche. Il modello fornisce una piattaforma per studi meccanicistici, preventivi e terapeutici.

Un modello preclinico di colpo di calore da sforzo nei topi

Heat stroke is the most severe manifestation of heat-related illnesses. Classic heat stroke (CHS), also known as passive heat stroke, occurs at rest, ...

In precedenza, solo i modelli passivi di colpo di calore sono stati ben consolidati. Questo modello di colpo di calore da sforzo è privo di grandi limitazioni e imita più da vicino la fisiopatologia umana. Non è possibile studiare efficacemente il colpo di calore negli esseri umani perché è una condizione pericolosa per la vita.Questo modello preclinico mantiene le caratteristiche cliniche del colpo di calore da sforzo umano. Questa tecnica aiuta a testare gli effetti della velocità di raffreddamento sul recupero dal colpo di calore da sforzo, le comorbidità dall'ingestione di farmaci e le conseguenze a lungo termine dell'esposizione al colpo di calore. A dimostrare la procedura sarà Jamal Alzahrani, uno studente di dottorato senior del laboratorio del Dr.Clanton.Dopo aver anestetizzato il topo, utilizzare lubrificante per gli occhi come l'unguento veterinario per proteggere gli occhi dell'animale da danni o lesioni durante l'intervento chirurgico. Per preparare il sito chirurgico, radersi l'addome inferiore con piccoli tagliacapelli per animali o un dispositivo di rimozione dei capelli disponibile in commercio. Somministrare la prima dose di buprenorfina sottocutanea 0,1 milligrammi per chilogrammo.Strofinare l'area con tre lavaggi di povidone-iodio o clorexidina, seguiti da risciacquo con alcool isopropilico al 70%, quindi trasferire il mouse nell'area chirurgica, utilizzare un drappo adesivo per isolare il sito chirurgico sul topo. Utilizzando strumenti sterili in tecnica asettica, fare un'incisione di circa un centimetro sulla linea mediana lungo la linea alba a circa 0,5 centimetri dal margine costale, quindi separare la pelle dallo strato muscolare e fare un'incisione leggermente più piccola sulla linea alba facendo attenzione a non danneggiare l'intestino o gli organi interni. Una volta aperto lo strato muscolare, posizionare il telemetro sterile nella cavità intraperitoneale di fronte alle arterie caudali e alle vene e dorsale agli organi digestivi per consentirgli di fluttuare liberamente.Chiudere l'apertura addominale con una sutura assorbibile sterile 5-O e chiudere la pelle utilizzando un semplice punto interrotto con sutura prolina 5-O. Metti il mouse nella sua gabbia pulita con una piastra riscaldante a microonde sotto la gabbia. Monitorare il mouse ogni 15 minuti durante la prima ora di recupero dall'anestesia e quindi tornare alla struttura di stabulazione degli animali.La notte prima del protocollo di colpo di calore da sforzo, posizionare il mouse nella camera ambientale a temperatura ambiente per acclimatarsi alla camera. Utilizzare il sistema di acquisizione dati per raccogliere la temperatura interna continua o TC mediata su intervalli di 30 secondi durante la notte. La mattina del protocollo di colpo di calore da sforzo, assicurarsi che il mouse sia pari o inferiore al normale intervallo di temperatura diurna da 36 a 37,5 gradi Celsius prima di aumentare la temperatura della camera per assicurarsi che il mouse non abbia la febbre o abbia sperimentato uno stress eccessivo durante questo periodo.Una volta che il mouse è stabile e all'interno di un intervallo di normale temperatura interna a riposo, rimuovere il cibo e l'acqua e pesare l'animale. Chiudere la porta della camera e aumentare la temperatura della camera a un obiettivo di 37,5 gradi Celsius e dal 40 al 50% di umidità relativa o la temperatura e l'umidità ambientali desiderate. Verificare la temperatura e l'umidità della camera con un monitor di temperatura e umidità calibrato.Circonda la camera con una tenda oscurante per mantenere la luce e i disturbi minimi durante il protocollo. Monitorare continuamente il mouse durante il protocollo tramite telecamere ir illuminate da remoto. Focalizzare la seconda telecamera sul monitor di temperatura e umidità posizionato vicino alla ruota di marcia.Effettuare regolazioni al controller per il set point della camera ambientale per garantire letture accurate della temperatura vicino all'animale. Una volta che la camera ha raggiunto la temperatura target misurata dalla seconda telecamera sul monitor della temperatura, aprire rapidamente lo sportello della camera e posizionare il mouse nella rotella di corsa forzata. Avviare il protocollo della ruota di corsa forzata a una velocità di 2,5 metri al minuto e aumentare la velocità di 0,3 metri al minuto ogni 10 minuti fino a quando il mouse raggiunge una temperatura interna di 41 gradi Celsius.Una volta raggiunta la temperatura interna, lasciare che la velocità rimanga costante fino a quando non si verifica una limitazione dei sintomi, caratterizzata da un'apparente perdita di coscienza, una caduta all'indietro o uno svenimento e l'incapacità di continuare a correre o aggrapparsi alla ruota. Confermare il punto temporale in cui il mouse ha tre rotazioni all'indietro sulla rotellina senza segni di risposta fisica. In alternativa, identificare l'endpoint umano seguendo le regole IACUC locali per determinare quando interrompere il protocollo.Questo endpoint è leggermente superiore alla limitazione dei sintomi essenzialmente in tutti i topi. Per eseguire il protocollo di raffreddamento rapido, arrestare la rotellina una volta che il mouse raggiunge la limitazione dei sintomi e rimuovere immediatamente il mouse dalla rotellina di corsa forzata. Pesare il mouse e rimetterlo nella sua gabbia di casa per recuperare a temperatura ambiente.Durante questo periodo, lasciare la porta della camera aperta e riportare il set point dell'incubatore a temperatura ambiente per consentire alla camera di raffreddarsi rapidamente, il che si traduce in una sopravvivenza a lungo termine superiore al 99%. Per eseguire un'esposizione al colpo di calore da sforzo più grave, mantenere la gabbia dell'animale all'interno della camera a 37,5 gradi Celsius durante il protocollo di colpo di calore da sforzo. Quando l'animale raggiunge la limitazione dei sintomi, permetti loro di rimanere nella ruota di corsa fino a quando non ritornano alla coscienza come osservato dalla telecamera remota, quindi rimuovi rapidamente il mouse dalla ruota di corsa e riportalo direttamente alla sua gabbia preriscaldata per ottenere un profilo di raffreddamento molto più lento, eliminando essenzialmente la fase ipotermica del colpo di calore da sforzo.Rimuovere la parte superiore del filtro dalla gabbia durante questo periodo per migliorare l'equilibrio con la camera. Una gabbia di recupero pre-raffreddata a temperatura ambiente può essere utilizzata per eseguire una procedura alternativa meno grave per provocare una fase ipotermica soppressa con un tasso di sopravvivenza del 100% Per il protocollo di colpo di calore da sforzo grave, monitorare attentamente i topi durante il recupero e controllare continuamente gli endpoint umani, compresi i normali movimenti durante il recupero, come la toelettatura, respirazione normale e leccare. Monitorare la temperatura interna durante questo periodo.È improbabile che i topi si riprendano se la loro temperatura interna inverte la direzione durante la fase di recupero, superando infine i 40 gradi Celsius. In tal caso, terminare l'esperimento e continuare a valutare il mouse per gli endpoint umani standard. I tipici profili termoregolatori durante l'intero protocollo di colpo di calore da sforzo nel recupero precoce di un topo comprendono quattro fasi distinte che possono essere definite come la fase di riscaldamento della camera, la fase di esercizio incrementale, la fase di esercizio dello stato stazionario e una fase di recupero con un metodo di raffreddamento rapido o lento.Per il modello severo, il profilo della temperatura di recupero ha indicato che la temperatura interna è rimasta superiore a 37 gradi Celsius per tutto il periodo di recupero di due ore. I topi femmina erano più resistenti al colpo di calore in questo modello e correvano distanze quasi due volte più lunghe rispetto ai topi maschi. Nessuna differenza è stata osservata nel tempo necessario per recuperare a 39,5 gradi Celsius nei due modelli.Tuttavia, il tempo di raffreddamento alla temperatura ambientale di 37,5 gradi Celsius è stato notevolmente prolungato. La cosa più importante è l'attento monitoraggio degli animali in ogni momento post-chirurgico e colpo di calore post-sforzo. Questo metodo ha aiutato a studiare gli effetti a lungo termine dell'esposizione al colpo di calore fino a diversi mesi e ci ha anche permesso di misurare gli effetti di ulteriori fattori nella malattia da colpo di calore, come l'ingestione di farmaci antinfiammatori non steroidei ed epigenetica.

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