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

Este trabajo fue financiado por el apoyo departamental del Departamento de Anestesia y Atención Perioperatoria, la Universidad de California en San Francisco y el Hospital General de San Francisco, así como por un premio NIH R01 (a AP): 1R01HL146753.

Todos los procedimientos y pasos descritos a continuación fueron aprobados por el comité institucional de cuidado y uso de animales (IACUC) de la Universidad de California en San Francisco. Se puede utilizar cualquier cepa de ratón, aunque algunas cepas tienen una respuesta inflamatoria IR pulmonar más robusta en comparación con otras12. Los ratones que tienen aproximadamente 12-15 semanas de edad (30-40 g) o más toleran y sobreviven a la cirugía IR pulmonar mejor que los ratones más jóve...

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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. 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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>

Este manuscrito detalla los pasos involucrados en la realización del modelo IR de pulmón ventilado desarrollado por Dodd-o et al.9. Este modelo ha ayudado a identificar vías moleculares implicadas en la generación y resolución de la inflamación de la RI pulmonar aislada 14,15,16,17, la RI pulmonar en combinación con la infección coexistente 18, y la RI pulmonar en relación con el eje intestino-pulmón y la contribución del microbioma intestinal13...

La lesión por isquemia reperfusión (RI) puede ocurrir cuando se restablece el flujo sanguíneo a un órgano o lecho de tejido después de un período de interrupción. En el pulmón, la RI puede ocurrir de forma aislada o en asociación con otros procesos perjudiciales como infección, hipoxia, atelectasia, volutrauma (por volúmenes corrientes altos durante la ventilación mecánica), barotrauma (altas presiones máximas o sostenidas durante la ventilación mecánica) o lesión por contusión pulmonar contundente (no penetrante) 1,2,3 . Sigue habiendo varias lagunas en el conocimiento acerca de los mecanismos de LIRI y el impacto de los procesos concurrentes (p.ej., infección) en los resultados de LIRI, y también las opciones de tratamiento para LIRI son limitadas. Se requiere un modelo in vivo de LIRI puro para identificar la fisiopatología de la lesión pulmonar IR de forma aislada y para estudiar su contribución a cualquier proceso de múltiples golpes del cual la lesión pulmonar sea un componente.
Los modelos de IR pulmonar murina se pueden utilizar para estudiar la fisiopatología específica del pulmón de múltiples procesos, incluido el trasplante pulmonar3, la embolia pulmonar4 y la lesión pulmonar después de un traumatismo hemorrágico con reanimación5. Los modelos utilizados actualmente incluyen trasplante quirúrgico de pulmón6, pinzamiento hiliar7, perfusión pulmonar ex vivo 8 y pulmón ventilado IR9. Aquí, proporcionamos un protocolo detallado para un modelo IR pulmonar ventilado murino de lesión pulmonar estéril. Hay múltiples beneficios de este enfoque (Figura 2), incluyendo que induce hipoxia mínima y atelectasia mínima, y es un modelo de cirugía de supervivencia que permite estudios a largo plazo.
Las razones para elegir este modelo de LIRI sobre otros modelos como el pinzamiento hiliar y los modelos de perfusión ex vivo son las siguientes: este modelo minimiza las contribuciones inflamatorias de la atelectasia, la ventilación mecánica y la hipoxia; preserva la ventilación cíclica; mantiene intacto el sistema inmunitario circulatorio in vivo que puede responder a la lesión IR; y, por último, como procedimiento de supervivencia, permite el análisis a más largo plazo de los mecanismos de generación de lesiones secundarias (modelos de 2 golpes) y la resolución de lesiones. En general, creemos que este modelo IR de pulmón ventilado proporciona la forma "más pura" de lesión IR que se puede estudiar experimentalmente.
Otras publicaciones han descrito el uso de la intubación orotraqueal de ratones para realizar inyecciones o instalaciones IT10,11, pero no como punto de partida para una cirugía de supervivencia como lo es en este modelo. La colocación de un tubo orotraqueal permite la realización de la cirugía pulmonar al permitir el colapso del pulmón operatorio. También permite la reinflación del pulmón al final del procedimiento, lo cual es crítico para el neumotórax y para la capacidad del ratón para volver a la ventilación espontánea al final de los procedimientos. Finalmente, la extracción del tubo orotraqueal asegurado es un procedimiento simple que, a diferencia de una traqueotomía invasiva, es compatible con una cirugía de supervivencia. Esto permite estudios de investigación a largo plazo centrados en la comprensión de la progresión y resolución de LIRI y trastornos asociados, así como la creación de modelos de lesiones crónicas.

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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

La lesión por isquemia de reperfusión (RI) con frecuencia resulta de procesos que implican un período transitorio de flujo sanguíneo interrumpido. En el pulmón, la RI aislada permite el estudio experimental de este proceso específico con ventilación alveolar continua, evitando así los procesos perjudiciales compuestos de hipoxia y atelectasia. En el contexto clínico, la lesión por isquemia pulmonar por reperfusión (también conocida como IRI pulmonar o LIRI) es causada por numerosos procesos, que incluyen, entre otros, embolia pulmonar, traumatismo hemorrágico resucitado y trasplante pulmonar. Actualmente hay opciones de tratamiento efectivas limitadas para LIRI. A continuación, presentamos un modelo quirúrgico reversible de IR pulmonar que incluye la primera intubación orotraqueal seguida de isquemia pulmonar izquierda unilateral y reperfusión con ventilación alveolar preservada o intercambio gaseoso. Los ratones se someten a una toracotomía izquierda, a través de la cual la arteria pulmonar izquierda se expone, visualiza, aísla y comprime usando un nudo deslizante reversible. La incisión quirúrgica se cierra durante el período isquémico, y el animal es despertado y extubado. Con el ratón respirando espontáneamente, la reperfusión se establece liberando el nudo deslizante alrededor de la arteria pulmonar. Este modelo de supervivencia clínicamente relevante permite la evaluación de la lesión pulmonar IR, la fase de resolución, los efectos posteriores sobre la función pulmonar, así como los modelos de dos golpes que involucran neumonía experimental. Si bien técnicamente es un desafío, este modelo se puede dominar en el transcurso de unas pocas semanas o meses con una eventual tasa de supervivencia o éxito del 80% -90%.

Inflamación generada por lesión unilateral ventilada estéril por isquemia pulmonar (RI): Después de 1 h de isquemia, observamos un aumento de los niveles de citoquinas en el suero y dentro del tejido pulmonar tanto por ELISA como por qRT-PCR que alcanzó su punto máximo a 1 h después de la reperfusión y regresó rápidamente a la línea de base dentro de las 12-24 h después de la reperfusión13. Para las muestras recogidas a las 3 h después de la reperfusión, observamos una intensa infil...

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

Un modelo quirúrgico de ratón para crear una lesión por isquemia de reperfusión (RI) del pulmón izquierdo mientras se mantiene la ventilación y se evita la hipoxia.

Un modelo de ratón de intubación orotraqueal y cirugía de reperfusión de isquemia pulmonar ventilada

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

La cirugía de isquemia-reperfusión pulmonar ventilada se puede utilizar para estudiar la fisiopatología específica del pulmón de múltiples procesos, incluido el trasplante de pulmón, la embolia pulmonar y la lesión pulmonar después de un traumatismo hemorrágico con reanimación. Este modelo minimiza las contribuciones inflamatorias de la atelectasia, la ventilación mecánica y la hipoxia. Mantiene intacto el sistema inmune circulatorio in vivo y permite los estudios a largo plazo.Este modelo podría proporcionar información sobre cómo se controla y regula la inflamación estéril dentro del pulmón. La técnica microquirúrgica requiere primero horas de práctica. La organización y planificación cuidadosas son importantes antes de comenzar.Además, puede ser practicado inicialmente por el ratón sacrificado sin la distracción de la actividad cardíaca y el movimiento que causa. La estasis sanguínea en el PA izquierdo permite que sea más fácilmente visualizado y manipulado. Para comenzar, coloque suavemente la luz flexible de fibra óptica en la tráquea de un ratón anestesiado, ligeramente por debajo de las cuerdas vocales.Ajuste los niveles de iluminación de tal manera que solo se vea un campo oscuro cuando se mira dentro de la faringe oral del ratón, excepto la luz roja que emana de debajo de las cuerdas vocales. Para la intubación, sostenga las pinzas con la mano dominante y úselas para agarrar suavemente y sacar la lengua de la cavidad oral. Abra la mandíbula inferior usando fórceps sostenidos por la mano no dominante y empuje los fórceps hacia la laringe para levantar la epiglotis.En este punto, suelte la lengua de las pinzas. Observa las cuerdas vocales. Deben abrirse y cerrarse de acuerdo con cada respiración.Sosteniendo la cánula con el alambre guía precargado, inserte la punta del cable a través de las cuerdas vocales. Luego, teniendo mucho cuidado de no mover el cable sosteniendo una porción que está fuera de la cánula pero justo por encima de las cuerdas vocales, retire la cánula, dejando solo el cable en su lugar con su extremo distal dentro de la tráquea. En este punto, realice una segunda visualización de las cuerdas vocales para confirmar que la punta distal del alambre permanece pasada a través de las cuerdas vocales iluminadas y hacia la tráquea, y no está en el esófago no iluminado.Luego, sostenga el cable fuera de la boca con las pinzas curvas en la mano izquierda estabilizadas contra una superficie dura, y avance cuidadosamente el catéter de calibre 20 con alas de cinta sobre el cable. Una vez que el extremo distal del alambre emerge del extremo posterior del catéter o tubo endotraqueal, sostenga ese extremo con los fórceps curvos y avance suavemente el catéter hacia la tráquea. Luego, retire cuidadosamente el alambre del extremo distal del catéter con los fórceps curvos sin desalojar la colocación del catéter.Luego, conecte brevemente el catéter al ventilador antes de asegurarlo para confirmar la colocación adecuada en la tráquea y no en el esófago. Confirmar la colocación traqueal mediante la observación de la ventilación mecánica dependiente de los movimientos bilaterales de la pared torácica y la ausencia de inflado del estómago. Después de la intubación, conecte el catéter al ventilador configurado a un volumen de título de 0.2 a 0.225 mililitros, y una frecuencia respiratoria de 120 a 150 respiraciones por minuto para confirmar la colocación traqueal correcta del tubo orotraqueal.Luego desconecte con el ratón respirando espontáneamente a través del tubo orotraqueal. Afeite el pelo del ratón sobre el área del tórax izquierdo hasta la escápula izquierda. Retire el exceso de vello afeitado con hisopos con alcohol y desinfecte el área quirúrgica.Luego coloque el mouse en una almohadilla de calentamiento en una posición lateral izquierda o tres cuartos girada. Conecte el tubo traqueal al ventilador. Después de hacer la incisión en la piel, inserte tres retractores esterilizados debajo de la capa muscular.A continuación, identifique el segundo espacio intercostal y sostenga la segunda costilla con las pinzas extra finas. Luego, tirando de la costilla hacia arriba, use una hoja de bisturí curva número 12 estéril para ingresar al espacio plural separando y cortando los músculos intercostales del segundo al tercer espacio. Considere pausar la ventilación para reducir la lesión en el ápice pulmonar izquierdo.Use la cefalada retractora más pequeña y estrecha a lo largo de la orientación de las costillas, y el retractor de tamaño mediano a la izquierda a lo largo de la tercera costilla, y el retractor más grande a la derecha a lo largo de la superficie de la segunda costilla. Abra el pecho con una retracción lenta y progresiva utilizando los cordones retractores elásticos. Exponga e identifique la arteria pulmonar izquierda, o AF, alejando el ápice pulmonar izquierdo con un hisopo estéril de punta de algodón o una esponja quirúrgica.Use las pinzas ultrafinas micro fórceps en la mano derecha y las pinzas dilatadoras de PA o vasos en la mano izquierda para exponer y crear suavemente el campo en el que la PA izquierda y el bronquio son visibles. Usando los fórceps de PA, levante el PA izquierdo y tire suavemente pero firmemente hacia arriba y cefálico para visualizar el bronquio transparente debajo. Aumente el aumento en el microscopio de disección a cuatro X.Mientras retrae el PA lejos del bronquio, pase con cuidado las pinzas ultrafinas cerradas a través del espacio entre el PA izquierdo y el bronquio.Luego use estos fórceps para sostener y tirar de un 7-0 u 8-0 Sutura Prolene a través del espacio entre la arteria pulmonar izquierda arriba y el bronquio abajo. A continuación, rodee el PA izquierdo atando un nudo deslizante para crear una oclusión en el PA. La interrupción del flujo sanguíneo se visualiza fácilmente en este punto, marcando el inicio del período isquémico. Externalice el extremo libre del nudo a través de un punto de entrada diferente en el tórax izquierdo anterior con una aguja de calibre 24 a 28 y asegure el extremo de la sutura con un pequeño trozo de cinta para facilitar la identificación posterior.Luego, usando una válvula de presión positiva y espiratoria o un tubo en el ventilador para roedores, vuelva a inflar el pulmón para expulsar la mayor cantidad de aire posible de la cavidad torácica. Luego, cierre la caja torácica con dos suturas de nylon 4-0 interrumpidas, seguido de cerrar la capa muscular y de piel, y aplicar anestesia local. Desconecte el ratón del ventilador y colóquelo con cuidado en la almohadilla de calentamiento para el cuidado postoperatorio para mantener la temperatura corporal durante la recuperación.Asegúrese de que el nudo deslizante exteriorizado se controla y visualiza claramente durante el movimiento del ratón. Tire del nudo deslizante exteriorizado suavemente al final del período isquémico. Aquí se muestra la histología de las secciones pulmonares en ratones de tipo salvaje de las cepas C3H y C57 black six.Después de una hora de isquemia y tres horas de reperfusión, se observó una intensa infiltración neutrofílica dentro del tejido izquierdo del pulmón en ambas cepas. Sin embargo, la cepa C3H mostró niveles marcadamente mayores de inflamación en comparación con C57 black six. Los errores durante el paso del monofilamento entre la PA izquierda y el bronquio izquierdo pueden conducir a una cirugía no recuperada con sangrado catastrófico de la PA izquierda o lesión irreversible en el bronquio izquierdo.Este es el paso que es más desafiante técnicamente y requiere repetir la práctica cuando se aprende este procedimiento por primera vez. Después de la recuperación del ratón de la cirugía de isquemia-reperfusión pulmonar aproximadamente una hora o menos después de la reperfusión, se puede administrar una instilación intratraqueal de bacterias vivas a las tres horas o de 24 a 48 horas más tarde para simular una infección que sigue a la lesión pulmonar estéril causada por isquemia-reperfusión. La instalación intratraqueal de otros agentes que pueden modular la inflamación estéril también se puede hacer después de la isquemia-reperfusión de manera similar.Esta técnica ayudó a descubrir y confirmar el tráfico gradual y la activación de neutrófilos en respuesta a lesiones e infecciones estériles en el pulmón.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

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Investigación

Inmunología e Infección

Induction of Graft-versus-host Disease and In Vivo T Cell Monitoring Using an MHC-matched Murine Model

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La inducción de la enfermedad de injerto contra huésped y<em&gt; En Vivo</em&gt; T Monitoreo Celular Utilizando un modelo murino MHC de concordancia

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