Medición automática de enfisema pulmonar y la pequeña vía aérea Remodelación de cigarrillos sin humo Ratones expuestos

Resumen

El objetivo de este protocolo es proporcionar métodos automatizados para cuantificar las patologías pulmonares crónicas en un modelo murino de EPOC. El protocolo incluye la exposición de ratones al humo del cigarrillo (CS), la medición de la función pulmonar, el inflado de los pulmones y el uso de métodos de morfometría para medir el enfisema y la remodelación de las vías respiratorias pequeñas en ratones.

Resumen

Se prevé que la EPOC sea la tercera causa más común de mortalidad en todo el mundo para 2020^(1). Los modelos animales de EPOC se utilizan para identificar las moléculas que contribuyen al proceso de la enfermedad y para probar la eficacia de nuevas terapias para la EPOC. Los investigadores utilizan una serie de modelos de EPOC que emplean diferentes especies, incluyendo roedores, cobayas, conejos y perros^(2). Sin embargo, el modelo más utilizado es aquel en el que los ratones se exponen al humo del cigarrillo. Los ratones son una especie especialmente útil para modelar la EPOC porque su genoma puede manipularse fácilmente para generar animales que son deficientes o sobreexpresan proteínas individuales. Los estudios de ratones dirigidos a genes que han sido expuestos al humo del cigarrillo han proporcionado información valiosa sobre las contribuciones de moléculas individuales a diferentes patologías pulmonares en la EPOC^(3-5). La mayoría de los estudios se han centrado en las vías implicadas en el desarrollo del enfisema, que contribuye a la obstrucción del flujo aéreo característica de la EPOC. Sin embargo, la fibrosis de la vía aérea pequeña también contribuye significativamente a la obstrucción del flujo aéreo en pacientes con EPOC humana^(6), pero se sabe mucho menos sobre la patogenia de esta lesión en animales expuestos al humo. Para abordar esta brecha de conocimiento, este protocolo cuantifica tanto el desarrollo de enfisema como la fibrosis de las vías respiratorias pequeñas en ratones expuestos al humo. Este protocolo expone a los ratones a CS utilizando una técnica de exposición de cuerpo entero, luego mide la mecánica respiratoria en los ratones, infla los pulmones de los ratones a una presión estándar y fija los pulmones en formalina. A continuación, el investigador tiñe las secciones pulmonares con la tinción de Gill para medir la longitud media de la cuerda alveolar (como lectura de la gravedad del enfisema) o con la tinción tricrómica de Masson para medir la deposición de proteínas de la matriz extracelular (MEC) alrededor de las vías respiratorias pequeñas (como lectura de la fibrosis de las vías respiratorias pequeñas). Los estudios de los efectos de las vías moleculares en estas dos patologías pulmonares conducirán a una mejor comprensión de la patogenia de la EPOC.

Introducción

El uso de modelos animales para estudiar la EPOC es un reto porque ningún modelo puede replicar perfectamente todas las características de la enfermedad humana ^(2). La mayoría de los investigadores utilizan ratones para modelar la EPOC debido a las similitudes entre los ratones y los seres humanos en sus pulmonares fisiología, patología, genética y metabolitos. Además, los ratones son relativamente baratos para estudiar, y tanto el enfisema y la remodelación de la vía aérea pequeña desarrollan dentro de los 6 meses de exposición CS ^(5,7-9).

Cigarrillos EPOC inducida por el humo: Varios métodos pueden....

Protocolo

El protocolo tiene ~ 25 semanas en completarse. El protocolo expuso a ratones a la atmósfera ni fumar durante 24 semanas. Al final de las exposiciones de humo, las medidas del protocolo de la función pulmonar en los ratones, y los pulmones se inflan a una presión fija, fijos, y se retiran en el mismo día. Se necesita más tiempo para el investigador para empotrar, cortar y teñir las secciones de pulmón (2-3 días), y la captura y el análisis de las imágenes (2-4 días, dependiendo del número de animales estudiados). Este protocolo también se puede utilizar para medir ampliación del espacio aéreo relacionada con la edad en ratones.

Todos los procedimientos descritos en este protocolo....

Resultados

Este protocolo comienza con la exposición de todo el cuerpo de los ratones para CS. Supervisión y mantenimiento del dispositivo y seguimiento de TPM adecuada recuentos garantizar exposiciones de humo consistentes (Figura 1). Es importante que el investigador practica la técnica de la inflación pulmonar usando el dispositivo de inflado

Este protocolo comienza con la exposición de todo el cuerpo de los ratones para CS. Supervisión y mantenimiento del dispositivo y seguimiento .......

Discusión

La mayoría de los investigadores utilizan ratones para modelar las principales patologías pulmonares crónicas y la fisiología pulmonar anormal en la EPOC (ampliación del espacio aéreo, SAR y aumento de la distensibilidad pulmonar) presentes en la enfermedad humana. Se necesita un enfoque integral para evaluar el efecto de las moléculas de interés tanto en el desarrollo del enfisema como en el SAR en ratones para evaluar de manera integral las actividades de las moléculas de interés en estos procesos de enfermedades crón.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Dispositivo de exposición al humo de todo el cuerpo	Teague Enterprise	TE-10z	Exposiciones crónicas al humo para inducir enfermedad pulmonar crónica en ratones
Investigación Cigarrillo	Universidad de Kentucky	3R4F cigarrillos de
Pallflex® Filtros de monitoreo de aire, Filtros Emfab TX40HI20WW, 25 mm	Pall Corporation	7219	Para la medición de TPM Portafiltros de
25 mm	Pall Corporation
Muestreador de filtro	Intermatic	Metal T100
Medidor de gas	AEM	Medidores de gas G1.6; G2.5; G4
Cánula traqueal para ratón calibre 18	Labinvention		Análisis de la función pulmonar
Ventilador mecánico	Scireq	FlexiVent
Solución de hematoxilina de Gill	Sigma-Aldrich	GSH316	Para la tinción de branquias, trabaje bajo una campana extractora
Solución de hematoxilina, modificada por Harris	Sigma-Aldrich	HHS16
Cytoseal-60	Thermo Scientific	8310-16
Micro-Slide-Field-Finder	Andwin Scientific INC	50-949-582	Para el análisis del enfisema Programa de
imágenes de vástagos	Scion Corporation
Tinción tricrómica de Mason	Sigma-Aldrich	HT15	Para el análisis de la fibrosis de las vías respiratorias pequeñas
MetaMorp Offline versión 7.0	Molecullar Devices LLC	31032

referencia