La instilación directa traqueal de solutos en pulmón de ratón
29 de agosto de 2010
Intratraqueal instilaciones solutos entregar directamente a los pulmones. Este procedimiento objetivos de la entrega de los instilado en las regiones distales de los pulmones, y por lo tanto incorpora a menudo en los estudios dirigidos a estudiar los alvéolos. Ofrecemos un protocolo detallado para la supervivencia de realizar instilaciones intratraqueal en ratones.
En este procedimiento, los solutos pueden administrarse directamente en los pulmones. Inyecte primero en la tráquea. Retire el pelaje del roedor pequeño y realice una pequeña incisión cerca del aspecto anterior del cuello.
Exponga la tráquea. Utilice una aguja subcutánea de un mililitro para instilar tres microlitros de solución por gramo de peso corporal a través de la tráquea. Retire la jeringa y cierre la herida con puntos de sutura.
Hola, soy la doctora Ma Helms del Departamento de Fisiología de la Universidad de Emory. Hola, soy el doctor Mauricio Rojas del Departamento de Medicina de la Universidad de Emory. Hoy les mostraremos un procedimiento para instilar directamente solutos en las porciones distales del pulmón.
Utilizamos habitualmente este procedimiento en mi laboratorio para estudiar la eliminación de líquido pulmonar en respuesta a varios compuestos instilados, y empleamos esta técnica en mi laboratorio para administrar bli. Creación de un modelo murino macho de lesión pulmonar. La instilación directa de solutos en los pulmones de roedores pequeños puede ser útil en sus estudios.
Entonces comencemos. Como preparación para la cirugía, inicialmente se anestesia al ratón con isoflurano y luego se seda más con una inyección intraperitoneal de una mezcla de xilacina y ketamina. Realice una compresión en el dedo del pie para confirmar que el animal está completamente anestesiado.
Luego, use una afeitadora eléctrica para afeitar el vello del área quirúrgica. Para eliminar el vello restante, aplique una capa gruesa de crema depilatoria sobre el área quirúrgica. Deje la crema depilatoria durante tres minutos y luego retire el vello y la crema con una toalla húmeda.
Limpie el área quirúrgica con alcohol al 70 %, seguido de un antiséptico quirúrgico de Betadine. Para preparar asépticamente al animal. El animal ya está listo para la cirugía.
Para comenzar el procedimiento de instalación intratraqueal, coloque el animal anestesiado sobre una mesa quirúrgica inclinada. Realice una pequeña incisión cerca de la parte anterior del cuello o región de la garganta. Utilice fórceps para separar el platisma y luego practique una incisión en los músculos traqueales anteriores.
Esto le permitirá visualizar y acceder a los anillos traqueales. Una vez expuesta la tráquea, administre la cantidad adecuada de instalado utilizando una aguja subcutánea de un mililitro y una jeringa. Sostenga la jeringa con el bisel hacia arriba y paralelo a la tráquea, e inyecte todo el volumen de instalado en la tráquea.
Un volumen típico de inyección intratraqueal es de tres microlitros por gramo de peso corporal. Retire la jeringa de la tráquea. Es posible que el animal responda con jadeos tras la administración de solu en los pulmones.
Introducir aire mediante la jeringa y observar si los pulmones se expanden también confirmará que la intubación fue exitosa. Cierre la incisión con suturas de nylon 4-0. Sujete la aguja por la parte más gruesa de esta, donde va unida la sutura, utilizando un portaagujas, y penetre la piel con la punta de la aguja en un ángulo de 90 grados, aproximadamente entre uno y tres milímetros de distancia del borde de la herida.
Dependiendo del grosor de la piel, sujete la aguja saliente después de un solo paso a través del tejido. Las suturas simples, anudadas individualmente, cerrarán eficientemente la herida. A continuación se muestran algunos resultados representativos de instalaciones intratraqueales. Esta primera imagen muestra una instalación exitosa de un compuesto fluorescente, Cy5.5 conjugado con dextrina, en el pulmón de un ratón C57BL/6.
La co-registro de la señal SCI 5.5 con la imagen de rayos X confirma que el colorante fluorescente se dirige principalmente al pulmón y se distribuye uniformemente inmediatamente después de la instalación. En contraste, esta segunda imagen muestra el resultado en un ratón mal instilado. La señal fluorescente en el tracto gastrointestinal inmediatamente después del procedimiento indica que el esófago fue intubado inadvertidamente durante el procedimiento.
Acabamos de mostrarle cómo instilar directamente solutos en las porciones distales del pulmón. Cuando realice este u otro procedimiento, es importante seguir las directrices de su propia institución sobre el uso de animales en la investigación. Eso es todo.
Gracias por vernos y buena suerte con sus experimentos.
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Descripción general
Este artículo detalla un protocolo para realizar instilaciones intratraqueales en ratones, lo que permite la administración directa de solutos en los pulmones. Este método es particularmente útil para dirigirse a las regiones distales del pulmón, incluidos los alvéolos.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Fisiología respiratoria
- Modelos animales
Antecedentes
- La instilación intratraqueal es una técnica utilizada para administrar sustancias directamente en los pulmones.
- Este método se emplea frecuentemente en estudios centrados en la función pulmonar y la patología.
- Comprender los mecanismos de administración puede mejorar la investigación sobre enfermedades respiratorias.
- Los protocolos para estos procedimientos son esenciales para la reproducibilidad en la investigación.
Objetivo del estudio
- Proporcionar un protocolo detallado de supervivencia para instilaciones intratraqueales en ratones.
- Facilitar la investigación sobre la función alveolar y la administración de fármacos.
- Mejorar las metodologías en la investigación respiratoria.
Métodos Utilizados
- Preparación del animal mediante la eliminación del pelo y la realización de una incisión.
- Exposición de la tráquea para obtener acceso directo.
- Uso de una jeringa para instilar un volumen específico de solución según el peso corporal.
- Sutura de la incisión después del procedimiento para garantizar el bienestar del animal.
Resultados principales
- El protocolo permite una administración eficaz de solutos en los pulmones.
- La instilación directa se dirige a los alvéolos, mejorando las capacidades de investigación.
- Demuestra un método confiable para estudios futuros en fisiología respiratoria.
- Proporciona un marco para configuraciones experimentales similares en otras investigaciones.
Conclusiones
- La instilación intratraqueal es una técnica valiosa para la investigación pulmonar.
- Un protocolo adecuado garantiza la seguridad y eficacia del procedimiento.
- Este método puede contribuir significativamente a la comprensión de las afecciones respiratorias.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La instilación traqueal directa permite la administración precisa de compuestos de prueba al pulmón distal, apoyando estudios mecanicistas de la función alveolar y la distribución pulmonar de fármacos. Este procedimiento de supervivencia permite mediciones repetidas en el mismo animal, mejorando la consistencia de los datos y reduciendo el uso de animales en las fases iniciales del descubrimiento. Proporciona una plataforma reproducible para evaluar terapéuticas dirigidas al pulmón, surfactantes, terapias génicas y agentes infecciosos en modelos preclínicos.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Permite la interrogación funcional de dianas pulmonares mediante la administración directa de agonistas, antagonistas o agentes de silenciamiento a los compartimentos alveolares.
- Valor operativo: Permite la caracterización de la relación dosis-respuesta con volúmenes controlados de líquido instilado (típicamente 30-75 μL) según el peso del animal.
- Valor predictivo: Facilita la reducción de riesgos asociados a la diana mediante la observación directa de respuestas fisiológicas, como la eliminación de líquido pulmonar o marcadores de lesión.
Desarrollo de Cribado y Ensayos
- Valor científico: Genera datos cuantificables de deposición y distribución pulmonar mediante co-localización con modalidades de imagen (por ejemplo, trazadores fluorescentes y rayos X).
- Valor operativo: Estandariza la administración de solutos en los animales, minimizando la variabilidad debida a la deposición en las vías respiratorias superiores o a errores procedimentales.
- Preparación para el ensayo: Confirma la instilación exitosa mediante la visualización en tiempo real de la expansión pulmonar o de la distribución de la señal tras el procedimiento, permitiendo la validación del ensayo.
Investigación Translacional y Preclínica
- Valor traslacional: Modela escenarios de exposición pulmonar humana a terapéuticos inhalados, partículas o patógenos, evitando la filtración de las vías respiratorias superiores.
- Continuidad preclínica: Permite estudios longitudinales gracias a la supervivencia del animal, lo que posibilita lavados broncoalveolares seriados, imágenes o pruebas funcionales.
- Reducción de riesgos mecanicistas: Distingue los efectos pulmonares específicos de la exposición sistémica o gastrointestinal, como se ha demostrado mediante la mala localización de la señal en animales con instilación incorrecta.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
Este método se encaja dentro del continuo de descubrimiento que va desde la validación del blanco hasta la optimización del fármaco líder, particularmente para programas pulmonares que requieren administración específica a nivel alveolar.
- Biología del Descubrimiento: Evalúa hipótesis sobre vías específicas del pulmón mediante el aislamiento del pulmón como sitio principal de acción del soluto.
- Selección: Administra compuestos con precisión para permitir comparaciones confiables de los artículos en estudio en ensayos de rango de dosis o de curso temporal.
- Análisis: Genera puntos finales cuantitativos, como la intensidad de fluorescencia en el tejido pulmonar, tasas de eliminación o biomarcadores de lesión, para comparaciones entre diferentes condiciones.
- Investigación Traducional: Conecta hallazgos in vitro con la fisiología pulmonar completa en un sistema relevante para la enfermedad, apoyando estudios habilitantes para la IND.
- Reutilización Empresarial: Establece un procedimiento quirúrgico estandarizado que puede compartirse entre departamentos que estudian farmacología respiratoria, toxicología o enfermedades infecciosas.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza en la interacción con el objetivo al reducir los artefactos de entrega fuera del blanco.
- Valor operativo: Mejora la reproducibilidad mediante dosificación basada en el peso y pasos estandarizados de incisión, instilación y sutura.
- Valor estratégico: Mejora las decisiones de avance o interrupción al proporcionar señales tempranas de eficacia y seguridad específicas del pulmón.
- Impacto en la cartera: Apoya la inversión ajustada al riesgo en modalidades dirigidas al pulmón mediante la validación de la entrega al espacio alveolar.
Consideraciones de Implementación
- Requiere capacitación en técnicas quirúrgicas en roedores, incluyendo la exposición traqueal y la sutura.
- Depende de la preparación del campo estéril, el monitoreo de la anestesia y la analgesia posoperatoria.
- Necesita la calibración del volumen del líquido instilado para evitar volutrauma o desequilibrio osmótico.
- Debe tener en cuenta las variaciones según la cepa y el sexo del animal en la anatomía pulmonar y la respuesta.
- Limitado a estudios de supervivencia; no es adecuado para puntos finales terminales agudos a menos que la fase de recuperación sea irrelevante.
