Das isolierte Kaninchenlungenpräparat ist ein Goldstandardwerkzeug in der Lungenforschung. Diese Publikation zielt darauf ab, die Technik zu beschreiben, die für die Untersuchung physiologischer und pathologischer Mechanismen entwickelt wurde, die an der Reaktivität der Atemwege, der Lungenerhaltung und der präklinischen Forschung bei Lungentransplantationen und Lungenödemen beteiligt sind.
Ein Abonnement von JoVE ist erforderlich, um diesen Inhalt anzuzeigen. Melden Sie sich an oder beginnen Sie noch heute mit einer kostenlosen Testphase.
Methodenartikel
Isoliertes Lungenperfusionssystem im Kaninchenmodell
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Das isolierte Lungenperfusionssystem wurde in der Lungenforschung weit verbreitet eingesetzt und trägt dazu bei, das Innenleben der Lunge sowohl mikro- als auch makroskopisch aufzuklären. Diese Technik ist nützlich bei der Charakterisierung der Lungenphysiologie und -pathologie durch Messung von Stoffwechselaktivitäten und Atmungsfunktionen, einschließlich Wechselwirkungen zwischen Kreislaufsubstanzen und den Wirkungen von eingeatmeten oder perfundierten Substanzen, wie bei Arzneimitteltests. Während In-vitro-Methoden das Schneiden und Kultivieren von Geweben beinhalten, ermöglicht das isolierte ex vivo Lungenperfusionssystem die Arbeit mit einem vollständigen funktionellen Organ, das die Untersuchung einer kontinuierlichen physiologischen Funktion ermöglicht und gleichzeitig Beatmung und Perfusion nachbildet. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Auswirkungen des Fehlens einer zentralen Innervation und Lymphdrainage noch vollständig bewertet werden müssen. Dieses Protokoll zielt darauf ab, den Aufbau des isolierten Lungenapparates zu beschreiben, gefolgt von der chirurgischen Extraktion und Kanülierung von Lunge und Herz aus experimentellen Labortieren, sowie die Perfusionstechnik und Signalverarbeitung von Daten darzustellen. Die durchschnittliche Lebensfähigkeit der isolierten Lunge liegt zwischen 5-8 h; Während dieser Zeit nimmt die pulmonale Kapillarpermeabilität zu, was zu Ödemen und Lungenverletzungen führt. Die Funktionalität des konservierten Lungengewebes wird durch den Kapillarfiltrationskoeffizienten (Kfc) gemessen, der verwendet wird, um das Ausmaß des Lungenödems im Laufe der Zeit zu bestimmen.
Einleitung
Brodie und Dixon beschrieben das ex-vivo-Lungenperfusionssystem erstmals 1903 1. Seitdem ist es zu einem Goldstandardwerkzeug für das Studium der Physiologie, Pharmakologie, Toxikologie und Biochemie der Lunge geworden2,3. Die Technik bietet eine konsistente und reproduzierbare Möglichkeit, die Lebensfähigkeit von Lungentransplantationen zu bewerten und die Wirkung von Entzündungsmediatoren wie Histamin, Arachidonsäure-Metaboliten und Substanz P sowie deren Wechselwirkungen bei Lungenphänomenen wie Bronchokonstriktion, Atelektase und Lungenödem zu bestimmen. Das isolierte Lunge....
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Protokoll
Das isolierte Perfusionssystem im Kaninchenmodell wurde im Bronchial Hyperresponsiveness Laboratory am Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias weit verbreitet eingesetzt. Das Protokoll umfasst neuseeländische Kaninchen mit einem ungefähren Gewicht von 2,5-3 kg. Alle Tiere wurden unter Standard-Vivariumsbedingungen und Ad-libitum-Fütterung in Übereinstimmung mit den offiziellen mexikanischen Richtlinien für Labortiere (NOM 062-ZOO-1999) und unter dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren (8. Auflage, 2011) gehalten. Alle in diesem Protokoll vorgestellten Tierverfahren und Tierpflegemethoden wurden zuvor von der Ethikkommis....
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Ergebnisse
Das isolierte Lungenperfusionssystem ermöglicht die Organmanipulation für die Biopsie, die Probenentnahme aus der Perfusion und die Echtzeit-Datenerfassung physiologischer Parameter. Das isolierte System kann verwendet werden, um viele Hypothesen mit verschiedenen Funktionen und Lungenphänomenen zu testen, von der metabolischen und enzymatischen Aktivität bis hin zur Ödembildung und Konservierungszeiten für Lungentransplantationen.
Abbildung 1 zeigt ein Diagramm d.......
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Diskussion
Diese Arbeit zeigt einen allgemeinen Überblick über das isolierte Lungenperfusionssystem, eine wesentliche Technik in der lungenphysiologischen Forschung. Das isolierte Lungenperfusionssystem bietet ein hohes Maß an Vielseitigkeit in seiner Anwendung und ermöglicht die Bewertung mehrerer Parameter, die für die Prüfung einer Vielzahl von Hypothesen relevant sind15. Ein isoliertes Lungensystem ist ein weltweit präsentes Werkzeug, das in den letzten zehn Jahren seine Relevanz für organspezifische Bew.......
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Offenlegungen
Die Autoren erklären keine Interessenkonflikte.
Danksagungen
Die Autoren danken Ph.D. Bettina Sommer Cervantes für ihre Unterstützung bei der Erstellung dieses Manuskripts und Kitzia Elena Lara Safont für ihre Unterstützung bei den Illustrationen.
....Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 2-Stopp Tygon E-Lab Schlauch, 3.17 mm ID, 12/Pack, Schwarz/Weiß | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1864 | |
| Adapter für Überdruckbelüftung am IPL-4 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4312 | |
| Adapter für Überdruckbelüftung am IPL-4 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4312 | |
| Alternative drucklose Gasversorgung für IPL-4: Zur Versorgung der Luftröhre mit einem von der Raumluft abweichenden Gasgemisch während der negativen Beatmung | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4309 | |
| Basisgerät für die isolierte perfundierte Lunge vom Kaninchen zum fötalen Schwein | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4138 | |
| Rinderserum A2:D41albumin lyophilisiertes Pulver | sigma | 3912 | 500 g |
| Calciumchlorid, CaCl2· 2H2O. | JT Baker | 10035-04-8 | |
| Kryo-Fläschchen | Corning | 430659 | 2 mL |
| D-Glucosa, C6H12O6. | sigma | G5767 | |
| Differenzdruck-Messumformer DLP2.5, Messbereich +- 2,5 cmH2O, HSE-Steckverbinder | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-3882 | |
| Differenzdruck-Messumformer MPX, Messbereich +- 100 cmH2O, HSE-Steckverbinder | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0064 | |
| Eppendorf-Röhren | |||
| Ethanol | Caledon | ||
| Falcon Röhrchen | 14 mL | ||
| Harvard Peristaltic Pump P-230 (komplett mit Steuerbox und P-230 Motorantrieb) | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 70-7001 | |
| Beheiztes lineares Pneumotachometer 0 bis 10 L/min Durchflussbereich | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 59-9349 | |
| Heizungsregler für Einzelpneumotachometer 230 VAC, 50 Hz | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 59-9703 | |
| Heparin | PISA | 5000 UI | |
| HPLC-Säule (C18 100A 5U) | Alltech | 98121213 | 150 mm x 4,6 mm |
| hydrophiler Spritzenvorsatzfilter | Millex | SLLGR04NL | 4 mm |
| IPL-4 Core System für isolierte Kaninchen- bis fetale Schweinelunge, 230 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4296 | |
| IPL-4 Kernsystem für isolierte Kaninchen- bis fetale Schweinelunge, 230 V | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4296 | |
| ummanteltes Glasreservoir für Pufferlösung, mit Fritte und Schlauch, 6,0 l | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0322 | |
| Lauda thermostatischer Zirkulator, Typ E-103, 230 V/50 Hz, 3 l Badvolumen, Temperaturbereich 20 bis 150 Grad; C | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0125 | |
| Linke Vorhofkanüle für Kaninchen mit Korb, AD 5,9 mm | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4162 | |
| Range Blutdruckmesskopf P75 für PLUGSYS Modul | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0020 | |
| Magnesiumsulfat-Heptahydrat, MgSO4· 7H2O | JT Baker | 10034-99-8 | |
| Mikrozentrifugenröhrchen | Corning | 430909 | |
| Unterdruck-Belüftungssteuerungsoption mit Druckregler für IPL-4 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4298 | |
| New Zeland Kaninchen | |||
| PISABENTAL (Pentobarbital-Natrium) | PISA | Q-7833-215 | |
| PLUGSYS Case, Type 603* 7 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0045 | |
| PLUGSYS TCM Time Counter Module | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1750 | |
| PLUGSYS Transducer Amplifier Module (TAM-A) | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0065 | |
| PLUGSYS Transducer Amplifier Module (TAM-D) | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1793 | |
| PLUGSYS VCM-4R Lüftungssteuergerät mit Druckregler | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1755 | |
| Kaliumchlorid, KCl. | JT Baker | 3040-01 | |
| Kaliumdihydrogenphosphat, KH2PO4 | JT Baker | 7778-77-0 | |
| PROCIN (Xylacin-Clorhydrat) | PISA | Q-7833-099 | |
| Lungenarterienkanüle für Kaninchen mit Korb, AD 4,6 mm | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4161 | |
| Skalpellmesser | |||
| Serotonin 5-HT | |||
| Servo Controller for Perfusion (SCP | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-2806 | |
| Snap Cap Mikrozentrifugenröhrchen | Costar | 3620 | 1,7 mL |
| Natriumbicarbonat, NaHCO3 | sigma | S6014 | |
| Natriumchlorid, NaCl. | sigma | S9888 | |
| OP-Handschuhe Nr. 7 1/2 | |||
| OP-Handschuhe Nr. 8 | |||
| Taygon Schläuche | Masterflex | ||
| Trachealkanüle für Kaninchen, AD 5,0 mm | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4163 |
Referenzen
- Dixon, W. E. Contributions to the physiology of the lungs: Part I. The bronchial muscles, their innervation, and the action of drugs upon them. The Journal of Physiology. 29 (2), 97-173 (1903).
- Nelson, K., et al.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Nachdrucke und Genehmigungen
