Name: a mouse model of orotracheal intubation and ventilated lung ischemia reperfusion surgery
Uploaded: 2022-09-09T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model of Orotracheal Intubation and Ventilated Lung Ischemia Reperfusion Surgery at JoVE.com

Ce travail a été financé par le soutien du département d’anesthésie et de soins périopératoires de l’Université de Californie à San Francisco et de l’hôpital général de San Francisco, ainsi que par une bourse NIH R01 (à AP): 1R01HL146753.

Toutes les procédures et étapes décrites ci-dessous ont été approuvées par le comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux (IACUC) de l’Université de Californie à San Francisco. N’importe quelle souche de souris peut être utilisée, bien que certaines souches aient une réponse inflammatoire IR pulmonaire plus robuste que d’autres12. Les souris âgées d’environ 12 à 15 semaines (30 à 40 g) ou plus tolèrent et survivent mieux à la chirurgie IR pulmonaire que l...

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	<li>Shen, H., Kreisel, D., Goldstein, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processes+of+sterile+inflammation.">Processes of sterile inflammation.</a> Journal of Immunology. 191 (6), 2857-2863 (2013).</li><li>Fiser, S. 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=Lung+transplant+reperfusion+injury+involves+pulmonary+macrophages+and+circulating+leukocytes+in+a+biphasic+response.">Lung transplant reperfusion injury involves pulmonary macrophages and circulating leukocytes in a biphasic response.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 121 (6), 1069-1075 (2001).</li><li>Lama, V. N., 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=Models+of+lung+transplant+research:+A+consensus+statement+from+the+National+Heart,+Lung,+and+Blood+Institute+workshop.">Models of lung transplant research: A consensus statement from the National Heart, Lung, and Blood Institute workshop.</a> JCI Insight. 2 (9), 93121 (2017).</li><li>Miao, R., Liu, J., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+mouse+pulmonary+embolism+models.">Overview of mouse pulmonary embolism models.</a> Drug Discovery Today: Disease Models. 7 (3-4), 77-82 (2010).</li><li>Mira, 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=Mouse+injury+model+of+polytrauma+and+shock.">Mouse injury model of polytrauma and shock.</a> Methods in Molecular Biology. 1717, 1-15 (2018).</li><li>Krupnick, A. S., 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=Orthotopic+mouse+lung+transplantation+as+experimental+methodology+to+study+transplant+and+tumor+biology.">Orthotopic mouse lung transplantation as experimental methodology to study transplant and tumor biology.</a> Nature Protocols. 4 (1), 86-93 (2009).</li><li>Gielis, J. 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=A+murine+model+of+lung+ischemia+and+reperfusion+injury:+Tricks+of+the+trade.">A murine model of lung ischemia and reperfusion injury: Tricks of the trade.</a> The Journal of Surgical Research. 194 (2), 659-666 (2015).</li><li>Nelson, 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=Animal+models+of+ex+vivo+lung+perfusion+as+a+platform+for+transplantation+research.">Animal models of ex vivo lung perfusion as a platform for transplantation research.</a> World Journal of Experimental Medicine. 4 (2), 7-15 (2014).</li><li>Dodd-o, J. M., Hristopoulos, M. L., Faraday, N., Pearse, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+ischemia+and+reperfusion+without+airway+occlusion+on+vascular+barrier+function+in+the+in+vivo+mouse+lung.">Effect of ischemia and reperfusion without airway occlusion on vascular barrier function in the in vivo mouse lung.</a> Journal of Applied Physiology. 95 (5), 1971-1978 (2003).</li><li>Lawrenz, M. B., Fodah, R. A., Gutierrez, M. G., Warawa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intubation-mediated+intratracheal+(IMIT)+instillation:+a+noninvasive,+lung-specific+delivery+system.">Intubation-mediated intratracheal (IMIT) instillation: a noninvasive, lung-specific delivery system.</a> Journal of Visualized Experiments. (93), e52261 (2014).</li><li>Rayamajhi, 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=Non-surgical+intratracheal+instillation+of+mice+with+analysis+of+lungs+and+lung+draining+lymph+nodes+by+flow+cytometry.">Non-surgical intratracheal instillation of mice with analysis of lungs and lung draining lymph nodes by flow cytometry.</a> Journal of Visualized Experiments. (51), e2702 (2011).</li><li>Dodd-o, J. M., Hristopoulos, M. L., Welsh-Servinsky, L. E., Tankersley, C. G., Pearse, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain-specific+differences+in+sensitivity+to+ischemia-reperfusion+lung+injury+in+mice.">Strain-specific differences in sensitivity to ischemia-reperfusion lung injury in mice.</a> Journal of Applied Physiology. 100 (5), 1590-1595 (2006).</li><li>Prakash, 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=Lung+ischemia+reperfusion+(IR)+is+a+sterile+inflammatory+process+influenced+by+commensal+microbiota+in+mice.">Lung ischemia reperfusion (IR) is a sterile inflammatory process influenced by commensal microbiota in mice.</a> Shock. 44 (3), 272-279 (2015).</li><li>Prakash, 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=Alveolar+macrophages+and+toll-like+receptor+4+mediate+ventilated+lung+ischemia+reperfusion+injury+in+mice.">Alveolar macrophages and toll-like receptor 4 mediate ventilated lung ischemia reperfusion injury in mice.</a> Anesthesiology. 117 (4), 822-835 (2012).</li><li>Dodd-o, J. 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=The+role+of+natriuretic+peptide+receptor-A+signaling+in+unilateral+lung+ischemia-reperfusion+injury+in+the+intact+mouse.">The role of natriuretic peptide receptor-A signaling in unilateral lung ischemia-reperfusion injury in the intact mouse.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 294 (4), 714-723 (2008).</li><li>Prakash, A., Kianian, F., Tian, X., Maruyama, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ferroptosis+mediates+inflammation+in+lung+ischemia-reperfusion+(IR)+sterile+injury+in+mice.">Ferroptosis mediates inflammation in lung ischemia-reperfusion (IR) sterile injury in mice.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 201, (2020).</li><li>Tian, 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=NLRP3+inflammasome+mediates+dormant+neutrophil+recruitment+following+sterile+lung+injury+and+protects+against+subsequent+bacterial+pneumonia+in+mice.">NLRP3 inflammasome mediates dormant neutrophil recruitment following sterile lung injury and protects against subsequent bacterial pneumonia in mice.</a> Frontiers in Immunology. 8, 1337 (2017).</li><li>Tian, X., Hellman, J., Prakash, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elevated+gut+microbiome-derived+propionate+levels+are+associated+with+reduced+sterile+lung+inflammation+and+bacterial+immunity+in+mice.">Elevated gut microbiome-derived propionate levels are associated with reduced sterile lung inflammation and bacterial immunity in mice.</a> Frontiers in Microbiology. 10, 159 (2019).</li><li>Liu, Q., Tian, X., Maruyama, D., Arjomandi, M., Prakash, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+immune+tone+via+gut-lung+axis:+Gut-derived+LPS+and+short-chain+fatty+acids'+immunometabolic+regulation+of+lung+IL-1&#946;,+FFAR2,+and+FFAR3+expression.">Lung immune tone via gut-lung axis: Gut-derived LPS and short-chain fatty acids' immunometabolic regulation of lung IL-1&#946;, FFAR2, and FFAR3 expression.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 321 (1), 65-78 (2021).</li><li>Dodd-o, J. 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=Interactive+effects+of+mechanical+ventilation+and+kidney+health+on+lung+function+in+an+in+vivo+mouse+model.">Interactive effects of mechanical ventilation and kidney health on lung function in an in vivo mouse model.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 296 (1), 3-11 (2009).</li></ol>

Ce manuscrit détaille les étapes impliquées dans la réalisation du modèle IR pulmonaire ventilé développé par Dodd-o et al.9. Ce modèle a permis d’identifier les voies moléculaires impliquées dans la génération et la résolution de l’inflammation à partir de l’IR pulmonaire en isolement 14,15,16,17, de l’IR pulmonaire en combinaison avec une infection coexistante 18 et de l’IR pulmonaire en relation avec l’axe intestin-poumon et la contribution du microbiome intestinal<su...

Les lésions d’ischémie par reperfusion (IR) peuvent survenir lorsque le flux sanguin est rétabli dans un lit d’organe ou de tissu après une certaine période d’interruption. Dans les poumons, la RI peut survenir isolément ou en association avec d’autres processus nuisibles tels qu’une infection, une hypoxie, une atélectasie, un volutraumatisme (dû à des volumes courants élevés pendant la ventilation mécanique), un barotraumatisme (pression maximale élevée ou soutenue pendant la ventilation mécanique) ou une contusion pulmonaire contondante (non pénétrante) 1,2,3 . Il subsiste plusieurs lacunes dans nos connaissances sur les mécanismes de l’IRLI et l’impact des processus concomitants (p. ex. infection) sur les résultats de l’IRLI, et les options de traitement de l’IRLI sont limitées. Un modèle in vivo de LIRI pur est nécessaire pour identifier la physiopathologie des lésions IR pulmonaires de manière isolée et pour étudier sa contribution à tout processus multi-hit dont la lésion pulmonaire est une composante.
Les modèles IR pulmonaires murins peuvent être utilisés pour étudier la physiopathologie spécifique aux poumons de plusieurs processus, y compris la transplantation pulmonaire3, l’embolie pulmonaire4 et les lésions pulmonaires à la suite d’un traumatisme hémorragique avec réanimation5. Les modèles actuellement utilisés comprennent la transplantation pulmonairechirurgicale 6, le clampage hilaire7, la perfusion pulmonaire ex vivo 8 et l’IR9 pulmonaire ventilé. Ici, nous fournissons un protocole détaillé pour un modèle IR pulmonaire ventilé murin de lésion pulmonaire stérile. Les avantages de cette approche (Figure 2) sont multiples, notamment le fait qu’elle induit une hypoxie minimale et une atélectasie minimale, et qu’il s’agit d’un modèle de chirurgie de survie qui permet des études à long terme.
Les raisons de choisir ce modèle de LIRI par rapport à d’autres modèles tels que le clampage hilarant et les modèles de perfusion ex vivo sont les suivantes: ce modèle minimise les contributions inflammatoires de l’atélectasie, de la ventilation mécanique et de l’hypoxie; il préserve la ventilation cyclique; il maintient un système immunitaire circulatoire in vivo intact qui peut répondre à la lésion IR; Enfin, en tant que procédure de survie, elle permet l’analyse à plus long terme des mécanismes de génération de blessures secondaires (modèles à 2 coups) et de résolution des blessures. Dans l’ensemble, nous pensons que ce modèle d’IR pulmonaire ventilé fournit la forme « la plus pure » de lésion IR qui puisse être étudiée expérimentalement.
D’autres publications ont décrit l’utilisation de l’intubation orotrachéale de souris pour effectuer des injections ou des installations informatiques10,11, mais pas comme point de départ d’une chirurgie de survie comme c’est le cas dans ce modèle. La mise en place d’un tube orotrachéal permet la réalisation d’une chirurgie pulmonaire en permettant l’affaissement du poumon opératoire. Il permet également la réinflation du poumon à la fin de la procédure, ce qui est essentiel pour le pneumothorax et pour la capacité de la souris à revenir à la ventilation spontanée à la fin des procédures. Enfin, le retrait du tube orotrachéal sécurisé est une procédure simple qui, contrairement à une trachéotomie invasive, est compatible avec une chirurgie de survie. Cela permet de mener des études de recherche à plus long terme axées sur la compréhension de la progression et de la résolution de l’IRLI et des troubles associés, ainsi que sur la création de modèles de blessures chroniques.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber Optic Light Pipe</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>UX-41720-65</td>
			<td>Fiberoptic light pipe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber Optic Light Source</td>
			<td>AmScope</td>
			<td>SKU: CL-HL250-B</td>
			<td>Light source for fiberoptic lights</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Germinator 500</td>
			<td>Cell Point Scientific, Inc.</td>
			<td>No.5-1450</td>
			<td>Bead Sterilizer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating Pad</td>
			<td>AIMS</td>
			<td>14-370-223</td>
			<td>Alternative option</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithium.Ion Grooming Kits(hair clipper)</td>
			<td>WAHL home products</td>
			<td>SKU 09854-600B</td>
			<td>To remove mouse hair on surgical site</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>SMZ-10</td>
			<td>Other newer options available at the company website</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MiniVent Ventilator</td>
			<td>Havard Apparatus</td>
			<td>Model 845</td>
			<td>Mouse ventilator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic Cleaner</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>UX-08895-05</td>
			<td>Clean tools that been used in operation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Warming Pad</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>RT-0501</td>
			<td>To keep mouse warm while recovering from surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weighing Scale</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>UX-11003-41</td>
			<td>Weighing scale</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgery Tools</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 Silk Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>683G</td>
			<td>For closing muscle layer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7-0 Prolene Suture</td>
			<td>Ethicon Industry</td>
			<td>EP8734H</td>
			<td>Using for making a slip knot of left pulmonary artery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bard-Parker (11) Scalpel (Rib-Back Carbon Steel Surgical Blade, sterile, single use)</td>
			<td>Aspen Surgical</td>
			<td>372611</td>
			<td>For entering thoracic cavity (option 1)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bard-Parker (12) Scalpel</td>
			<td>Aspen Surgical</td>
			<td>372612</td>
			<td>For entering thoracic cavity (option 2)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extra Fine Graefe Forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11150-10</td>
			<td>Muscle/rib holding forceps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic Fixator Retraction System</td>
			<td>FST</td>
			<td>1. Base Plate (Nos. 18200-03) 
			2. Fixators (Nos. 18200-01) 
			3. Retractors (Nos. 18200-05 through 18200-12) 
			4. Elastomer (Nos.18200-07) 5. Retractor(No.18200-08)</td>
			<td>Small Animal Retraction System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monoject Standard Hypodermic Needle</td>
			<td>COVIDIEN</td>
			<td>05-561-20</td>
			<td>For medication delivery IP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Narrow Pattern Forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11002-12</td>
			<td>Skin level forceps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder/Needle driver</td>
			<td>FST</td>
			<td>12565-14</td>
			<td>for holding needles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needles</td>
			<td>BD</td>
			<td>305110</td>
			<td>26 gauge needle for externalizing slipknot (24 or 26 gauge needle okay too)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PA/Vessel Dilating forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>00125-11</td>
			<td>To hold PA; non-damaging gripper</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>FST</td>
			<td>14060-09</td>
			<td>Used for incision and cutting into the muscular layer durging surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra Fine Dumont micro forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11295-10 (Dumont #5 forceps, Biology tip, tip dimension:0.05*0.02mm,11cm)</td>
			<td>For passing through the space between the left pulmonary artery and bronchus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reagents</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.25% Bupivacaine</td>
			<td>Hospira, Inc.</td>
			<td>0409-1159-02</td>
			<td>Topical analgesic used during surgical wound closure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Avertin (2,2,2-Tribromoethanol)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T48402-25G</td>
			<td>Anesthetic, using for anesthetize the mouse for IR surgery, the concentration used in IR surgery is 250-400 mg/kg.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Covetrus North America</td>
			<td>59122</td>
			<td>Analgesic: concentration used for surgery is 0.05-0.1 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye Lubricant</td>
			<td>BAUSCH+LOMB</td>
			<td>Soothe Lubricant Eye Ointment</td>
			<td>Relieves dryness of the eye</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-Iodine 10% Solution</td>
			<td>MEDLINE INDUSTRIES INC</td>
			<td>SKU MDS093944H (2 FL OZ, topical antiseptic)</td>
			<td>Topical liquid applied for an effective first aid antiseptic at beginning of surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Materials</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol Swab</td>
			<td>BD brand</td>
			<td>&#160;BD 326895</td>
			<td>for sterilzing area of injection and surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic film</td>
			<td>KIRKLAND</td>
			<td>Stretch-Tite premium</td>
			<td>Alternative for covering the sterilized surgical field (more cost effective)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rodent Surgical Drapes</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>50981</td>
			<td>Sterile field or drape for surgical field</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Cotton Tipped Application</td>
			<td>Pwi-Wnaps</td>
			<td>703033</td>
			<td>used for applying eye lubricant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Top Sponges</td>
			<td>Dukal Corporaton</td>
			<td>Reorder # 5360</td>
			<td>Stopping bleeding from skin/muscle</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mouse model of orotracheal intubation and ventilated lung ischemia reperfusion surgery

Les lésions d’ischémie par reperfusion (IR) résultent souvent de processus qui impliquent une période transitoire d’interruption du flux sanguin. Dans les poumons, l’IR isolée permet l’étude expérimentale de ce processus spécifique avec une ventilation alvéolaire continue, évitant ainsi les processus préjudiciables composés d’hypoxie et d’atélectasie. Dans le contexte clinique, la lésion de reperfusion de l’ischémie pulmonaire (également connue sous le nom d’IRI pulmonaire ou LIRI) est causée par de nombreux processus, y compris, mais sans s’y limiter, l’embolie pulmonaire, le traumatisme hémorragique réanimé et la transplantation pulmonaire. Il existe actuellement peu d’options de traitement efficaces pour le LIRI. Nous présentons ici un modèle chirurgical réversible d’IR pulmonaire impliquant d’abord une intubation orotrachéale suivie d’une ischémie unilatérale du poumon gauche et d’une reperfusion avec ventilation alvéolaire préservée ou échange gazeux. Les souris subissent une thoracotomie gauche, à travers laquelle l’artère pulmonaire gauche est exposée, visualisée, isolée et comprimée à l’aide d’un nœud glissant réversible. L’incision chirurgicale est ensuite fermée pendant la période ischémique, et l’animal est réveillé et extubé. Lorsque la souris respire spontanément, la reperfusion est établie en libérant le nœud glissant autour de l’artère pulmonaire. Ce modèle de survie cliniquement pertinent permet d’évaluer les lésions IR pulmonaires, la phase de résolution, les effets en aval sur la fonction pulmonaire, ainsi que des modèles à deux coups impliquant une pneumonie expérimentale. Bien que techniquement difficile, ce modèle peut être maîtrisé au cours de quelques semaines à quelques mois avec un taux de survie ou de réussite éventuel de 80% à 90%.

Inflammation générée par une lésion unilatérale de reperfusion pulmonaire stérile (IR) : Après 1 h d’ischémie, nous avons observé une augmentation des taux de cytokines dans le sérum et dans le tissu pulmonaire par ELISA et qRT-PCR qui ont culminé à 1 h après la reperfusion et sont rapidement revenus à la ligne de base dans les 12-24 heures après la reperfusion13. Pour les échantillons prélevés 3 h après la reperfusion, nous avons observé une infiltration intense de neutrophi...

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A Mouse Model of Orotracheal Intubation and Ventilated Lung Ischemia Reperfusion Surgery

Un modèle chirurgical murin pour créer une lésion de reperfusion d’ischémie pulmonaire gauche (IR) tout en maintenant la ventilation et en évitant l’hypoxie.

Un modèle murin d’intubation orotrachéale et de chirurgie de reperfusion d’ischémie pulmonaire ventilée

Ischemia reperfusion (IR) injury frequently results from processes that involve a transient period of interrupted blood flow. In the lung, isolated IR ...

La chirurgie ventilée d’ischémie-reperfusion pulmonaire peut être utilisée pour étudier la physiopathologie spécifique du poumon de multiples processus, y compris la transplantation pulmonaire, l’embolie pulmonaire et les lésions pulmonaires à la suite d’un traumatisme hémorragique avec réanimation. Ce modèle minimise les contributions inflammatoires de l’atélectasie, de la ventilation mécanique et de l’hypoxie. Il maintient un système immunitaire circulatoire in vivo intact et permet des études à plus long terme.Ce modèle pourrait donner un aperçu de la façon dont l’inflammation stérile est contrôlée et régulée dans les poumons. La technique microchirurgicale nécessite d’abord des heures de pratique. Une organisation et une planification minutieuses sont importantes avant de commencer.En outre, il peut être initialement pratiqué par la souris euthanasiée sans la distraction de l’activité cardiaque et du mouvement qu’elle provoque. La stase sanguine dans la sonorisation gauche lui permet d’être plus facilement visualisée et manipulée. Pour commencer, placez délicatement la lumière flexible à fibre optique sur la trachée d’une souris anesthésiée, légèrement en dessous des cordes vocales.Ajustez les niveaux d’éclairage de manière à ce que seul un champ sombre soit visible lorsque vous regardez dans le pharynx oral de la souris, à l’exception de la lumière rouge émanant de dessous les cordes vocales. Pour l’intubation, tenez la pince à épiler avec la main dominante et utilisez-les pour saisir doucement et tirer la langue hors de la cavité buccale. Ouvrez la mâchoire inférieure à l’aide d’une pince tenue par la main non dominante et poussez la pince dans le larynx pour soulever l’épiglotte.À ce stade, libérez la langue de la pince à épiler. Observez les cordes vocales. Ils doivent s’ouvrir et se fermer en fonction de chaque respiration.En tenant la canule avec le fil guide préchargé, insérez la pointe du fil à travers les cordes vocales. Ensuite, en faisant très attention à ne pas déplacer le fil en tenant une partie de celui-ci qui se trouve à l’extérieur de la canule mais juste au-dessus des cordes vocales, retirez la canule, en laissant juste le fil en place avec son extrémité distale dans la trachée. À ce stade, effectuez une deuxième visualisation des cordes vocales pour confirmer que l’extrémité distale du fil reste passée à travers les cordes vocales éclairées et dans la trachée, et n’est pas dans l’œsophage non éclairé.Ensuite, tenez le fil à l’extérieur de la bouche avec les pinces incurvées de la main gauche stabilisées contre une surface dure et avancez prudemment le cathéter de calibre 20 avec des ailes de ruban adhésif sur le fil. Une fois que l’extrémité distale du fil émerge de l’extrémité arrière du cathéter ou du tube endotrachéal, tenez cette extrémité avec la pince incurvée et avancez doucement le cathéter dans la trachée. Ensuite, retirez soigneusement le fil de l’extrémité distale du cathéter avec la pince incurvée sans déloger l’emplacement du cathéter.Ensuite, connectez brièvement le cathéter au ventilateur avant de le fixer pour confirmer le placement approprié dans la trachée et non dans l’œsophage. Confirmer la mise en place trachéale par l’observation des mouvements bilatéraux de la paroi thoracique dépendants de la ventilation mécanique et de l’absence de gonflage de l’estomac. Après l’intubation, connectez le cathéter au ventilateur réglé à un volume de titre de 0,2 à 0,225 millilitre et à une fréquence respiratoire de 120 à 150 respirations par minute pour confirmer le placement trachéal correct du tube orotrachéal.Ensuite, déconnectez-vous avec la souris respirant spontanément à travers le tube orotrachéal. Rasez les poils de souris sur la région gauche du thorax jusqu’à l’omoplate gauche. Enlevez l’excès de poils rasés à l’aide de tampons imbibés d’alcool et désinfectez la zone chirurgicale.Ensuite, placez la souris sur un coussin chauffant en position latérale gauche ou aux trois quarts tournés. Connectez le tube trachéal au ventilateur. Après avoir pratiqué l’incision cutanée, insérez trois rétracteurs stérilisés sous la couche musculaire.Ensuite, identifiez le deuxième espace intercostal et tenez la deuxième côte avec la pince extra fine. Ensuite, en tirant la côte vers le haut, utilisez une lame de scalpel incurvée numéro 12 stérile pour entrer dans l’espace pluriel en séparant et en coupant les muscles intercostaux du deuxième au troisième espace. Envisagez de suspendre la ventilation pour réduire les blessures à l’apex du poumon gauche.Utilisez le céphalade rétracteur le plus petit et le plus étroit le long de l’orientation des nervures, et le rétracteur de taille moyenne à gauche le long de la troisième côte, et le plus grand rétracteur à droite le long de la surface de la deuxième côte. Ouvrez la poitrine avec une rétraction lente et progressive à l’aide des cordons élastiques. Exposez et identifiez l’artère pulmonaire gauche, ou AP, en éloignant l’apex du poumon gauche à l’aide d’un coton-tige stérile ou d’une éponge chirurgicale.Utilisez les micro forceps ultra fins dans la main droite et les pinces PA ou dilatatrices vasculaires dans la main gauche pour exposer doucement et créer le champ dans lequel le PA gauche et la bronche sont tous deux visibles. À l’aide de la pince PA, prenez la sonde gauche et tirez doucement mais fermement vers le haut et céphalade pour visualiser la bronche transparente ci-dessous. Augmentez le grossissement du microscope à dissection à quatre X.Tout en rétractant le PA loin de la bronche, passez soigneusement la pince ultra fine fermée à travers l’espace entre le PA gauche et la bronche.Ensuite, utilisez ces forceps pour tenir et tirer un 7-0 ou 8-0 suture prolène à travers l’espace entre l’artère pulmonaire gauche au-dessus et la bronche en dessous. Ensuite, encerclez le PA gauche en nouant un nœud glissant pour créer une occlusion dans le PA. L’interruption du flux sanguin est facilement visualisée à ce stade, marquant l’initiation de la période ischémique. Externalisez l’extrémité libre du nœud à travers un point d’entrée différent dans le thorax gauche antérieur à l’aide d’une aiguille de calibre 24 à 28 et fixez l’extrémité de la suture avec un petit morceau de ruban adhésif pour une identification plus facile plus tard.Ensuite, à l’aide d’une soupape de pression positive et expiratoire ou d’un tube sur le ventilateur pour rongeurs, regonflez le poumon pour expulser autant d’air que possible de la cavité thoracique. Ensuite, fermez la cage thoracique avec deux sutures en nylon 4-0 interrompues, suivies de la fermeture de la couche musculaire et cutanée et de l’application d’une anesthésie locale. Déconnectez la souris du ventilateur et placez-la soigneusement sur le coussin chauffant pour les soins postopératoires afin de maintenir la température corporelle pendant la récupération.Assurez-vous que le nœud glissant externalisé est contrôlé et visualisé clairement pendant le mouvement de la souris. Tirez doucement le nœud glissant externalisé à la fin de la période ischémique. L’histologie des coupes pulmonaires chez les souris de type sauvage des souches C3H et C57 black six est présentée ici.Après une ischémie d’une heure et une reperfusion de trois heures, une infiltration intense des neutrophiles dans le tissu gauche du poumon a été observée dans les deux souches. Cependant, la souche C3H a montré des niveaux d’inflammation nettement plus élevés par rapport au C57 black six. Des erreurs lors du passage du monofilament entre l’AP gauche et la bronche gauche peuvent entraîner une intervention chirurgicale non récupérée avec saignement catastrophique de l’AP gauche ou une blessure irréversible à la bronche gauche.C’est l’étape qui est la plus difficile techniquement et nécessite une pratique répétée lors de l’apprentissage de cette procédure. Après la récupération de souris de la chirurgie d’ischémie-reperfusion pulmonaire environ une heure ou moins après la reperfusion, une instillation intratrachéale de bactéries vivantes peut être administrée trois heures ou 24 à 48 heures plus tard pour simuler une infection qui suit une lésion pulmonaire stérile causée par l’ischémie-reperfusion. L’installation intratrachéale d’autres agents pouvant moduler l’inflammation stérile peut également être effectuée de manière similaire après ischémie-reperfusion.Cette technique a permis de découvrir et de confirmer le trafic et l’activation progressifs des neutrophiles en réponse à une blessure stérile et à une infection pulmonaire.

Research

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