La preparación aislada del pulmón de conejo es una herramienta estándar de oro en la investigación pulmonar. Esta publicación tiene como objetivo describir la técnica desarrollada para el estudio de los mecanismos fisiológicos y patológicos involucrados en la reactividad de las vías respiratorias, la preservación pulmonar y la investigación preclínica en trasplante pulmonar y edema pulmonar.
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Artículo de método
Sistema de perfusión pulmonar aislada en el modelo de conejo
En este artículo
Resumen
Resumen
El sistema de perfusión pulmonar aislada ha sido ampliamente utilizado en la investigación pulmonar, contribuyendo a dilucidar el funcionamiento interno de los pulmones, tanto micro como macroscópicamente. Esta técnica es útil en la caracterización de la fisiología y patología pulmonar mediante la medición de las actividades metabólicas y las funciones respiratorias, incluidas las interacciones entre las sustancias circulatorias y los efectos de las sustancias inhaladas o perfundidas, como en las pruebas de drogas. Mientras que los métodos in vitro implican el corte y cultivo de tejidos, el sistema de perfusión pulmonar ex vivo aislado permite trabajar con un órgano funcional completo haciendo posible el estudio de una función fisiológica continua a la vez que recrea la ventilación y la perfusión. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que los efectos de la ausencia de inervación central y el drenaje linfático aún deben evaluarse completamente. Este protocolo tiene como objetivo describir el ensamblaje del aparato pulmonar aislado, seguido de la extracción quirúrgica y la canulación de pulmones y corazón de animales de laboratorio experimentales, así como mostrar la técnica de perfusión y el procesamiento de señales de datos. La viabilidad media del pulmón aislado oscila entre 5-8 h; durante este período, la permeabilidad capilar pulmonar aumenta, causando edema y lesión pulmonar. La funcionalidad del tejido pulmonar preservado se mide mediante el coeficiente de filtración capilar (Kfc), utilizado para determinar la extensión del edema pulmonar a través del tiempo.
Introducción
Brodie y Dixon describieron por primera vez el sistema de perfusión pulmonar ex-vivo en 1903 1. Desde entonces, se ha convertido en una herramienta estándar de oro para el estudio de la fisiología, farmacología, toxicología y bioquímica de los pulmones2,3. La técnica ofrece una forma consistente y reproducible de evaluar la viabilidad de los trasplantes de pulmón y determinar el efecto de mediadores inflamatorios como la histamina, los metabolitos del ácido araquidónico y la sustancia P, entre otros, así como sus interacciones durante fenómenos pulmonares como la broncoconstric....
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Protocolo
El sistema de perfusión aislada en el modelo de conejo ha sido ampliamente utilizado en el Laboratorio de Hiperrespuesta Bronquial del Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias. El protocolo incluye conejos de Nueva Zelanda con un peso aproximado de 2,5-3 kg. Todos los animales fueron mantenidos en condiciones estándar de vivero y alimentación ad libitum de conformidad con las directrices oficiales mexicanas para animales de laboratorio (NOM 062-ZOO-1999) y bajo la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio (8ª edición, 2011). Todos los procedimientos y métodos de cuidado animal presentados en este protocolo fueron previamente apr....
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Resultados
El sistema de perfusión pulmonar aislada permite la manipulación de órganos para biopsia, la recolección de muestras de perfusión y la recopilación de datos en tiempo real de parámetros fisiológicos. El sistema aislado se puede utilizar para probar muchas hipótesis que involucran diferentes funciones y fenómenos pulmonares, desde la actividad metabólica y enzimática hasta la formación de edemas y los períodos de preservación para trasplantes de pulmón.
La Figura 1.......
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Discusión
Este trabajo muestra una visión general del sistema de perfusión pulmonar aislada, una técnica esencial en la investigación de la fisiología pulmonar. El sistema de perfusión pulmonar aislada ofrece un gran grado de versatilidad en sus usos y permite la evaluación de varios parámetros relevantes en la prueba de una amplia gama de hipótesis15. Un sistema pulmonar aislado es una herramienta con presencia mundial que, en la última década, ha establecido aún más su relevancia para las evaluaciones esp.......
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Divulgaciones
Los autores declaran que no hay conflictos de intereses.
Agradecimientos
Los autores desean agradecer a la Doctora Bettina Sommer Cervantes por su apoyo en la redacción de este manuscrito, y a Kitzia Elena Lara Safont por su apoyo con las ilustraciones.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Tubo Tygon E-Lab de 2 paradas, 3,17 mm de diámetro interior, 12/paquete, negro/blanco | Adaptador Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1864 | |
| para ventilación de presión positiva en IPL-4 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4312 | |
| Adaptador para ventilación de presión positiva en IPL-4 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4312 | |
| Suministro alternativo de gas sin presión para IPL-4: Para suministrar a la tráquea una mezcla de gases diferente del aire ambiente durante la ventilación negativa | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4309 | |
| Unidad base para el pulmón perfundido aislado de conejo a fetal de cerdo | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4138 | |
| Suero bovino A2:D41albúmina polvo liofilizado | sigma | 3912 | 500 g |
| Cloruro de calcio, CaCl2· 2H2O. | JT Baker | 10035-04-8 | |
| Viales criogénicos | Corning | 430659 | 2 mL |
| de D-glucosa, C6H12O6. | sigma | G5767 | |
| Transductor de Baja Presión Diferencial DLP2.5, Rango +- 2.5 cmH2O, Conector HSE | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-3882 | |
| Transductor de Presión Diferencial MPX, Rango +- 100 cmH2O, Conector | HSE Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0064 | |
| Tubos Eppendorf Etanol | |||
| Tubos | Caledon | ||
| 14 mL | |||
| Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 59-9703 | ||
| Heparina | PISA | 5000 UI | |
| Columna de HPLC (C18 100A 5U) | Alltech | 98121213 | 150 mm x 4,6 mm |
| Filtro de jeringa hidrófila | Millex SLLGR04NL | 4 mm | |
| Sistema de núcleo IPL-4 para pulmón aislado de conejo a cerdo fetal, 230 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4296 | |
| Sistema de núcleo IPL-4 para pulmón aislado de conejo a fetal de cerdo, 230 V | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4296 | |
| Depósito de vidrio encamisado para solución tampón, con frita y tubería, 6.0 L | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0322 | |
| Circulador termostático Lauda, tipo E-103, 230 V/50 Hz, volumen de baño de 3 L, rango de temperatura de 20 a 150 grados; C | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0125 | |
| Cánula de aurícula izquierda para conejo con cesta, diámetro exterior 5,9 mm | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4162 | |
| Transductor de presión arterial de rango bajo P75 para módulo PLUGSYS Hugo | Sachs Elektronik (HSE) | 73-0020 | |
| Sulfato de magnesio heptahidratado, MgSO4· 7H2O | JT Baker | 10034-99-8 | |
| Tubo de microcentrífuga | Corning | 430909 | |
| Opción de control de ventilación de presión negativa con regulador de presión para IPL-4 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4298 | |
| Conejos | |||
| PISABENTAL (Pentobarbital sódico)PISA | Q-7833-215 | ||
| Caja PLUGSYS, tipo 603* 7 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0045 | |
| Módulo de contador de tiempo PLUGSYS TCM | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1750 | |
| Módulo amplificador de transductor PLUGSYS (TAM-A) | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0065 | |
| Módulo amplificador de transductor PLUGSYS (TAM-D) | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1793 | |
| PLUGSYS VCM-4R Módulo de Control de Ventilación con Regulador de Presión | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1755 | |
| Cloruro de potasio, KCl. | JT Baker | 3040-01 | |
| Fosfato de dihidrógeno de potasio, KH2PO4 | JT Baker | 7778-77-0 | |
| PROCIN (clorhidrato de xilacina) | PISA | Q-7833-099 | |
| Cánula de arteria pulmonar para conejo con cesta, diámetro exterior 4,6 mm | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4161 | |
| Cuchillo | de bisturí | ||
| Servocontrolador de serotonina 5-HT | |||
| para perfusión (SCP | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-2806 | |
| Tubo de microcentrífuga con tapa a presión | Costar | 3620 | 1,7 mL |
| Bicarbonato de sodio, NaHCO3 | sigma | S6014 | |
| Cloruro de sodio, NaCl. | sigma | S9888 | |
| Guantes quirúrgicos Nº 7 1/2 | |||
| Guantes quirúrgicos Nº 8 | |||
| Tubos de Taygon Cánula | Masterflex | ||
| para Conejo, OD 5.0 mm | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4163 |
Referencias
- 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.
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Reimpresiones y permisos
