Summary
En este trabajo se describe un protocolo para la hipertermia de todo el cuerpo en ratones que pueden estimular la fiebre como condiciones hasta 12-24 horas.
Abstract
La hipertermia es un término general utilizado para definir el aumento de la temperatura corporal por encima de lo normal. A menudo se utiliza para describir el aumento de la temperatura corporal central que se observa durante la fiebre. El uso de la hipertermia como un adyuvante se ha convertido en un procedimiento prometedor para la regresión del tumor en el campo de la biología del cáncer. Para este propósito, el requisito más importante es tener protocolos de calentamiento seguro y uniforme. Hemos desarrollado un protocolo para la hipertermia (cuerpo entero) en ratones. En este protocolo, los animales son expuestos a ciclos de hipertermia durante 90 minutos seguido de un período de descanso de 15 min. Durante este periodo los ratones tienen fácil acceso a comida y agua. Altos picos de temperatura corporal en los ratones durante la primera exposición de algunos ciclos de hipertermia se impide mediante la inmovilización del animal. Además, solución salina normal se administra en ciclos primero para reducir al mínimo los efectos de la deshidratación. Este protocolo se puede simular condiciones similares a la fiebre en los ratones hasta 12-24 horas. Tenemosutilizado 8-12 semanas de edad BALB / cJ ratones hembra para demostrar el protocolo.
Protocol
1. Ética Animal
Antes de realizar la hipertermia larga duración en ratones asegurarse de que el procedimiento ha sido aprobado por el Cuidado de Animales institucional y el empleo. Todos los procedimientos descritos en este documento y se muestra en el video que lo acompaña fueron aprobados por el Comité Institucional de Ética Animal del Instituto Nacional de Inmunología.
2. Entendimiento hipertermia
La hipertermia de todo el cuerpo (WBH) se administra mediante la colocación de los animales en jaulas precalentado que se colocan en una incubadora mantenida a 39,5 ° C. En la estandarización de protocolo, un sensor de temperatura que se implantan quirúrgicamente en los ratones y su temperatura corporal se controló en diferentes condiciones experimentales. Se observó que, al colocar los animales en ambiente caliente, su temperatura aumenta gradualmente desde 37 ° C a un máximo de 42 ° C durante la duración de 100 min (Figura 1). The resultante "pico" de la temperatura es intrigante que la temperatura interna del cuerpo disparo incluso superior a la temperatura ambiental externa.
Cuando la temperatura corporal superior a 40 ° C, el animal muestra signos de estrés y la deshidratación, tales como agentes humectantes alrededor del hocico. Aumento de la temperatura corporal superior a 40 º C, dará lugar a la humedad y el estrés irreversible e incluso la muerte de los animales debido al estrés térmico. Por lo tanto, es importante para prevenir los picos de temperatura durante el curso de la hipertermia.
Este fenómeno de los picos de alta temperatura está asociado con la hiperactividad física de los animales durante la exposición hipertermia. Picos de temperatura similares fueron observados por otros grupos y también estaban asociados con la hiperactividad física del animal al ser introducido en el medio ambiente con temperaturas más altas 10.
En el protocolo, los ratones se inmovilizan durante la exposición hipertermia. Comose muestra en la Figura 2, la inmovilización de los animales evita los picos de temperatura.
Hemos utilizado 8-12 semanas de edad BALB / cJ ratones para demostrar este protocolo. El protocolo no está restringida a un tipo particular / deformación de los ratones.
3. Preparación para el Experimento
3,1 Incubadora
Este experimento se puede realizar en una incubadora de CO 2 normales, ya que tienen un buen control de temperatura. Desconecte el suministro de gas CO 2 y retire la bandeja de retención de agua de la incubadora de CO 2. En algunos modelos de incubadoras es posible desactivar el controlador de CO 2. Organizar estantes de la incubadora para que una jaula ratones podrían ser colocados convenientemente dentro. Establecer la temperatura de la incubadora a 39,5 ° C.
3,2 Jaulas
Típicamente, la hipertermia experimento se realiza en 4 ratones a la vez. Dos jaulas se requieren; ene se coloca dentro de la incubadora, y el otro se coloca fuera a temperatura ambiente. Ropa de cama de las jaulas se evita, como las manchas de ropa de cama que se humedezca con el tiempo que da lugar a una aplicación no uniforme de temperatura dentro de la jaula. La caja exterior debe tener bolitas de comida y una botella de agua.
3,3 Ratones tubos de inmovilización
Durante el curso de la primera 4 ciclos de ratones hipertermia son inmovilizados en tubos perforados. Estos tubos de inmovilización puede estar hecha de tubos de 50 'de centrífuga' ml por agujeros de la perforación 3 mm en todo su cuerpo y cuatro de tales tubos se requiere. El tubo de 50 ml convenientemente se puede inmovilizar BALB / cJ ratones que tienen más de 8 semanas. Tubos de tamaños apropiados pueden ser necesarios para algunas cepa inusualmente diferente de ratones o de los ratones que son muy jóvenes o mayores de 50 semanas.
Colocar los tubos de inmovilización y una jaula dentro de la incubadora mantenida a 39,5 ° C. Espere por lo menos 2 horas para que la jaula y metubos mmobilization alcanzar la temperatura de la incubadora.
4. Primer ciclo de la hipertermia
Los ratones pueden sufrir deshidratación durante la exposición hipertermia. Por lo tanto, antes de comenzar el experimento, se administran 0,5 ml de solución salina normal por vía intraperitoneal a cada ratón. Use una aguja de 26 G con jeringa de 1 ml.
Quítese rápidamente la jaula colocada en la incubadora, coloque un animal en cada uno de los tubos de inmovilización y coloque la jaula en la incubadora. Registre el tiempo. Es esencial mantener la jaula en el mismo lugar en la incubadora cada vez.
Después de 90 minutos, sacar la jaula de la incubadora. Liberar los animales de los tubos de inmovilización y colocarlos en la jaula a temperatura normal con un fácil acceso a comida y agua. Colocar los tubos vacíos de inmovilización de nuevo en la incubadora.
Después de 15 min, el segundo ciclo de la hipertermia se inicia mediante la entrega de 0.5 ml de solución salina por vía intraperitoneal a cada ratón.
Luego se inmoviliza en tubos de 50 ml de inmovilización perforadas y colocadas en la incubadora.
5. Los ciclos posteriores hipertermia
Por primera 4 ciclos, es esencial para inmovilizar los ratones durante la exposición, la hipertermia y para los dos primeros ciclos, inyección de solución salina se administra antes de comenzar el período de hipertermia.
Después de estos ciclos de hipertermia seguido de un descanso se completan, los ratones conseguir aclimatarse y no vuelven hiperactivos durante la exposición hipertermia. La inyección intraperitoneal de solución salina puede no ser necesario si los ratones fácilmente tomar alimentos y agua durante el tiempo de reposo.
6. Después de todos los ciclos completados, el último paso consiste en examinar a los animales
No debería haber ninguna muerte durante los ciclos de hipertermia. Cada animal tiene que ser vigilado muy cuidadosamente en el primercuantos ciclos. Rápidamente buscar cualquier humectante alrededor del hocico. Este síntoma es una firma de deshidratación. Los ratones con síntomas tales inmediatamente se debe dar 0,5 ml de solución salina normal ip y el resto a temperatura ambiente. La mayoría de los ratones inmovilizados no se requiere ninguna atención adicional y con éxito soportar los esfuerzos de la hipertermia.
Después de completar los ciclos requeridos, los animales pueden parecer débil y deshidratado, pero rápidamente se recuperan en pocas horas.
Figura 1. Variación de la temperatura corporal de los ratones cuando la jaula se colocó en una incubadora a 39,5 ° C. Después de 90 min la jaula se retiró de la incubadora y se colocaron a 25 º C. Los círculos rojos indican los picos de alta temperatura.
Figura 2. Variación de la temperatu cuerpo de núcleore de una Ratones inmovilizados durante los ciclos de hipertermia. Después de inmovilizar el animal, los picos de las altas temperaturas no se observa cuando la jaula se colocó a 39,5 ° C.
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Discussion
Ya en el 5.000 aC, los médicos egipcios tumores tratados con calor. Los griegos reconocido el valor de calor en algunos tratamientos médicos. Los textos más antiguos de la Ley de Moisés mención de aguas termales (Génesis 36:24) para elevar la temperatura del cuerpo terapéuticamente.
Las técnicas anteriores emplean ya sea el uso de extractos microbianos pirogénicas para la inducción de fiebre o baños de agua caliente para la inducción de hipertermia 1. Sin embargo, ninguno de estos enfoques podrían ser fácilmente controlados o controlados. En ratones nuestro protocolo se expone a la hipertermia en una manera controlada y reproducible.
En este procedimiento es importante para mantener un reloj en ratones durante los dos primeros ciclos de la hipertermia. En caso de que su piel se encuentra húmedo o mojado excesivo observado alrededor del hocico, inmediatamente se debe dar descanso y dar intraperiotoneally solución salina normal para prevenir la deshidratación a temperatura ambiente.
tienda de campaña "> Después de la recuperación, esos animales pueden estar expuestos a la hipertermia nuevo. Es interesante observar que después de 3-4 ciclos de la hipertermia mayoría de los ratones no se vuelven hiperactivos y activamente consumir agua y alimentos durante el período de descanso.Unos pocos protocolos clínicos para el uso de la hipertermia inducida artificialmente en el tratamiento del cáncer se han desarrollado en los últimos tiempos 4,9,11. Hay unos pocos informes sobre el uso de la hipertermia son en relación a la regresión del tumor 3,5-8,12. En un artículo reciente, Jia et al. han usado calentadores de microondas para exponer a los animales a la corta duración (30 min) la hipertermia de todo el cuerpo 5. La larga duración (que dura unas pocas horas) hipertermia de todo el cuerpo es un procedimiento más difícil. Se ha descrito un protocolo muy sencillo y barato para la exposición larga duración hipertermia. Es una herramienta muy prometedora para desarrollar una estrategia integral para el tratamiento de cáncer. Con una mayor conciencia sobre la simplicidad y utilidad of procedimiento hipertermia, que puede ser más popular entre los investigadores y los clínicos 2.
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Disclosures
No tenemos nada que revelar.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Thermistor | RS components | 528-8558 | |
| CO2 Incubator | Heraeus | B5060 EK-CO2 | |
| Mice cages | Citizen industries ltd. | Type B 365X207X190 cm | |
| Animal feed | Provimi India | ||
| Water bottle for cage | Local supplier | Glass bottle | |
| Soldering iron | Solderon, India | ||
| 50 ml Centrifuge tubes | BD Biosciences | 352070 | |
| Timer | Local supplier | ||
| 1 ml Syringe with 26G needle | BD Biosciences | 309602 | |
| Saline | Local supplier |
References
- Braude, A. I., Beck, J., Zalesky, M. Febrile response to bacterial pyrogens in leukemia. Blood. 16, 1279 (1960).
- Dovern, E. Hyperthermic intraperitoneal chemotherapy added to the treatment of ovarian cancer. A review of achieved results and complications. Eur. J. Gynaecol. Oncol. 31, 256 (2010).
- Gaworek, J., Mayer, C. T. Systemic whole body hyperthermia in oncology: fatal heat for tumor cells. Pflege. Z. 56, 15 (2003).
- Hegewisch-Becker, S. Effects of whole body hyperthermia (41.8 degrees C) on the frequency of tumor cells in the peripheral blood of patients with advanced malignancies. Clin. Cancer Res. 9, 2079 ( ).
- Jia, D. Inhibition of B16 murine melanoma metastasis and enhancement of immunity by fever-range whole body hyperthermia. Int. J. Hyperthermia. 27, 275 (2011).
- Maluta, S., Dall'oglio, S., Nadalini, L. Treatment for intermediate and high-risk prostate cancer: controversial issues and the role of hyperthermia. Int. J. Hyperthermia. 26, 765 (2010).
- Moyer, H. R., Delman, K. A. The role of hyperthermia in optimizing tumor response to regional therapy. Int. J. Hyperthermia. 24, 251 (2008).
- Muthana, M., Multhoff, G., Pockley, A. G. Tumour infiltrating host cells and their significance for hyperthermia. Int. J. Hyperthermia. 26, 247 (2010).
- Ostberg, J. R., Repasky, E. A. Comparison of the effects of two different whole body hyperthermia protocols on the distribution of murine leukocyte populations. Int. J. Hyperthermia. 16, 29 (2000).
- Pritchard, M. T. Protocols for simulating the thermal component of fever: preclinical and clinical experience. Methods. 32, 54 (2004).
- Repasky, E. A. Characterization of mild whole-body hyperthermia protocols using human breast, ovarian, and colon tumors grown in severe combined immunodeficient mice. Infect. Dis. Obstet. Gynecol. 7, 19 (1999).
- Willnow, U. Treatment of otherwise incurable tumor diseases in childhood using whole-body hyperthermia and chemotherapy. Dtsch. Med. Wochenschr. 114, 208 (1989).
