El uso de un modelo que imita el estado de las enfermedades pulmonares en los seres humanos es crítico para el estudio de la fisiopatología y / o la etiología de una enfermedad en particular y para el desarrollo de la intervención terapéutica. Aquí un método intubación endotraqueal no invasivo que puede entregar directamente materiales exógenos a los pulmones del ratón se presenta.
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No Invasiva Intratraqueal Intubación para Estudiar la Patología y Fisiología de pulmón de ratón
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Resumen
Resumen
El uso de un modelo que imita el estado de las enfermedades pulmonares en los seres humanos es crítico para el estudio de la fisiopatología y / o la etiología de una enfermedad en particular y para el desarrollo de la intervención terapéutica. Con la creciente disponibilidad de knockout y transgénicos derivados, junto con una gran cantidad de información genética, los ratones proporcionan una de las mejores modelos para estudiar los mecanismos moleculares que subyacen a la patología y la fisiología de las enfermedades pulmonares. Inhalación, instilación intranasal, la instilación intratraqueal, y la intubación endotraqueal son las técnicas más utilizadas por varios investigadores para administrar los materiales de interés para los pulmones del ratón. Hay pros y los contras de cada técnica en función de los objetivos de un estudio. Aquí un método intubación endotraqueal no invasivo que puede entregar directamente materiales exógenos a los pulmones del ratón se presenta. Esta técnica se aplica para administrar bleomicina a los pulmones del ratón como un modelo para estudiar la fibrosis pulmonar. </ P>
Introducción
Pulmón es un órgano donde muchas enfermedades devastadoras son comúnmente diagnosticados. Entre ellos, el cáncer de pulmón es el segundo cáncer más diagnosticado en hombres y mujeres, y la causa más común de muerte por cáncer. Enfermedad pulmonar obstructiva crónica, también conocida como el enfisema y la bronquitis crónica, es una enfermedad muy grave y la tercera causa principal de muerte en los Estados Unidos. En 2011, se estimó que 25,9 millones de estadounidenses tenían asma, incluyendo 7,1 millones de niños menores de 18 años. El asma es la tercera causa de hospitalización entre los niños menores de 15 años (American Lung Association, http://www.lung.org ). Con el fin de estudiar la fisiopatología y / o la etiología de estas enfermedades devastadoras y sus mecanismos subyacentes, el uso de modelos precisos es crítica en relación con la administración conveniente y no invasiva de varios materiales de interés para pulmón. Los ratones proporcionan una de las mejores modelos deestudiar los mecanismos moleculares que subyacen a la patología y fisiología de enfermedades pulmonares a causa de la creciente disponibilidad de knockout y los ratones transgénicos y una gran cantidad de información genética disponible.
Varios métodos han sido utilizados por un número de investigadores en diferentes contextos para entregar materiales de interés para los pulmones del ratón, incluyendo inhalación, instilación intranasal, la instilación intratraqueal, y la intubación endotraqueal 1-4. Este último procedimiento no ha sido utilizado de forma rutinaria, ya que se considera más bien difícil de realizar. Intubación intratraqueal se describe en el presente documento es un método no invasivo, simple y rápida para entregar materiales de interés para los pulmones del ratón con el fin de estudiar el efecto de los materiales entregados en los patrones de expresión de genes, la patología y / o la fisiología del pulmón 5. Esta técnica asegura la entrega de materiales exógenos a todo un pulmón y no implica cualquier tipo de cirugía la supervivencia y por lo tanto se likely ser aprobado por los comités de cuidado y uso de animales institucionales.
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Protocolo
El siguiente protocolo describe un método no invasivo, simple y rápida para entregar materiales de interés para los pulmones del ratón. Este procedimiento fue aprobado por el Comité de Cuidado de Animales y el empleo del Instituto Nacional del Cáncer.
1. Anestesia
- En primer lugar, anestesiar el ratón utilizando una mezcla de ketamina y xilazina (100 mg / kg de peso corporal y 10 mg / kg de peso corporal, respectivamente). Este es el ACUC recomienda la anestesia y la dosis. Con esta cantidad, los ratones son inconscientes por lo menos durante ~ 20 min.
- Aplique un ungüento veterinario para los ojos del ratón con el fin de prevenir la sequedad en los ojos durante la anestesia.
- Después de varios minutos, pellizque un pie del ratón para comprobar si hay conciencia. Una vez confirmado inconsciente, coloque el ratón en un soporte intubación un ángulo de ~ 60 ° y mantenerlo en su lugar mediante la conexión de sus incisivos superiores sobre una banda pequeña de goma situado en la parte superior del soporte.
2. La intubación intratraqueal
- Retraer con suavidad la lengua del ratón a un lado usando un Q-tip.
- Cuando se utiliza el sistema de iluminación de intubación BioLite, inserte con cuidado el sistema de intubación hasta la laringe se visualiza con la ayuda de la guía de luz de fibra óptica.
- Una vez que la epiglotis y los cartílagos aritenoides se visualizan, insertar la fibra sobre la epiglotis y entre los cartílagos aritenoides, y avanzar hasta que se ha insertado la longitud adecuada de catéter.
Nota: Con el fin de obtener la longitud adecuada de catéter para ser insertado, medir inicialmente la longitud entre la boca y el punto de bifurcación bronquial mediante el uso de un ratón de la práctica de un tamaño similar en avance (Figura 1). La longitud depende en gran medida del tamaño del ratón. La inserción del catéter debe detener por encima del punto de bifurcación (~ 1,5 cm para ratón con ~ 25 g de peso corporal). Esto asegura que el material intubado irá a todos los lóbulos. Al menos 50 prácticas micE puede ser requerido para una persona que realiza la intubación para alcanzar la competencia en la técnica (Competente significa que la tasa de éxito de la intubación es más del 95%).
- Una vez que se inserta el catéter, retire rápidamente la guía de luz de fibra óptica de la sonda para que el animal pueda respirar normalmente. Cuando no se utiliza el sistema de intubación Iluminación, insertar directamente un catéter según lo descrito.
- Añadir una solución que contiene materiales de interés a un catéter. Asegúrese de que la solución se aspira en los pulmones inmediatamente después de la adición. Cincuenta microlitros de ~ se utiliza de forma rutinaria 25 g de peso corporal del ratón.
3. Recuperación de Animales
- Tan pronto como la solución se aspira en los pulmones, acabar con el ratón desde la base, y vuelva a colocarlo en la caja originales.
- Observe el ratón hasta que empiece a moverse.
- Una vez confirmado que el ratón está en buenas condiciones, volver a la jaula para un rack.
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Resultados
Inicialmente, la solución de color verde teñido se utiliza para intubar ratones durante la práctica. El pulmón fue resecado inmediatamente después de la intubación para examinar cómo de manera uniforme el color se distribuye en el pulmón (Figura 2). Esta técnica se ha aplicado para estudiar la fibrosis pulmonar inducida por bleomicina utilizando ratones C57BL / 6. Cuando los ratones fueron intubados por vía intratraqueal con 1,2 U / kg de bleomicina o solución salina como control y la necropsia 3 semana...
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Discusión
Intubación intratraqueal aquí descrito es un método no invasivo simple, pero excelente para entregar de manera uniforme los materiales de interés para los pulmones del ratón. Este método permite el estudio del efecto y / o función del material administrado en la fisiología y / o patología de pulmón. Los materiales administrados pueden ser moléculas endógenas, tales como citocinas, o materiales exógenos tales como productos químicos xenobióticos / fármacos, carcinógenos, contaminantes, alérgenos, o virus que resultan en ...
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Divulgaciones
Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia.
Agradecimientos
Este trabajo fue apoyado por el Programa de Investigación Intramural del Instituto Nacional del Cáncer, el Centro para la Investigación del Cáncer.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| KetaVed | Vedco | Ketamina | |
| AnaSed Inyección 20 mg | LLOYD | Xilacina | |
| BioLite | Soporte Braintree Scientific | RIS100 | Para ratones |
| BioLite Sistema de iluminación de intubación | Braintree Scientific | BIO MI-KIT | Para ratones |
| 22 G, catéter intravenoso de 1 pulgada | Terumo | SR-OX2225CA | Para ratones por debajo 30 g. El catéter se utiliza solo para el caso en el que no se utiliza el sistema de iluminación de intubación. |
| Catéter intravenoso de 20 g y 1 pulgada | Terumo | SR-OX2025CA | Para ratones sobre 30 g. El catéter se utiliza solo para el caso en el que no se utiliza el sistema de iluminación de intubación. |
Referencias
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- Miller, M. A., et al. Visualization of murine intranasal dosing efficiency using luminescent Francisella tularensis: effect of instillation volume and form of anesthesia. PLoS One. 7, e31359(2012).
- Rayamajhi, M., Redente, E. F., Condon, T. V., Gonzalez-Juarrero, M., Riches, D. W., Lenz, L. L. Non-surgical intratracheal instillation of mice with analysis of lungs and lung draining lymph nodes by flow cytometry. J. Vis. Exp. (51), e2702(2011).
- Riesenfeld, E. P., et al. Inhaled salmeterol and/or fluticasone alters structure/function in a murine model of allergic airways disease. Respir. Res. 11, 22(2010).
- Rivera, B., Miller, S., Brown, E., Price, R. A novel method for endotracheal intubation of mice and rats used in imaging studies. Contemp. Top. Lab Anim. Sci. 44, 52-55 (2005).
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- Jackson, P., et al. Exposure of pregnant mice to carbon black by intratracheal instillation: toxicogenomic effects in dams and offspring. Mutat. Res. 745, 73-83 (2012).
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- Winslow, M. M., et al. Suppression of lung adenocarcinoma progression by Nkx2-1. Nature. 473, 101-104 (2011).
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Reimpresiones y permisos
