Modelo de ratón de golpe de calor por esfuerzo: un protocolo para estudiar los mecanismos subyacentes al golpe de calor por esfuerzo

golpe de calor por esfuerzo o EHS es causado por un rápido aumento de la temperatura corporal debido al sobreesfuerzo físico en condiciones de calor y humedad, lo que provoca disfunción neurológica y daño multiorgánico.

Para establecer un modelo preclínico para EHS, tome un ratón implantado con un dispositivo de radiotelemetría que permite el monitoreo continuo de la temperatura corporal central. Coloque el ratón en una cámara climática artificial equipada con una rueda de funcionamiento forzado y un dispositivo de control de temperatura.

Ajuste la temperatura a niveles ambiente para aclimatar el ratón a la cámara. Una vez que el ratón esté estable, registre su peso corporal. A continuación, ajuste la temperatura y la humedad de la cámara a los niveles objetivo. Al mismo tiempo, rodee la cámara con una cortina opaca para reducir la perturbación de la luz.

Una vez que la cámara haya alcanzado sus condiciones objetivo, abra rápidamente la puerta de la cámara y coloque el mouse en la rueda de funcionamiento forzado. Comience a mover la rueda y aumente gradualmente la velocidad. La temperatura corporal del ratón aumenta como resultado del esfuerzo. Una vez que el mouse haya alcanzado su temperatura central máxima, mantenga constante la velocidad de la rueda.

Observe el mouse en busca de signos de agotamiento para detener la rueda. Posteriormente, retire el ratón de la cámara climática artificial y péselo. Traslade el ratón a su jaula de origen y permita que el animal se recupere a temperatura ambiente.

La noche anterior al protocolo de insolación por esfuerzo, coloque el ratón en la cámara ambiental a temperatura ambiente para aclimatarse a la cámara. Utilice el sistema de adquisición de datos para recopilar la temperatura central continua o Tc, promediada en intervalos de 30 segundos durante la noche. En la mañana del protocolo de insolación por esfuerzo, asegúrese de que el ratón esté en o por debajo del rango normal de temperatura diurna de 36 a 37,5 grados Celsius antes de aumentar la temperatura de la cámara para asegurarse de que el ratón no tenga fiebre o haya experimentado un estrés indebido durante este período.

Una vez que el ratón esté estable y dentro de un rango de temperatura central normal en reposo, retire la comida y el agua y pese al animal. Cierre la puerta de la cámara y aumente la temperatura de la cámara a un objetivo de 37,5 grados Celsius y de 40% a 50% de humedad relativa o la temperatura y humedad ambiental deseadas. Verifique la temperatura y la humedad de la cámara con un monitor calibrado de temperatura y humedad.

Rodea la cámara con una cortina opaca para mantener la luz y las molestias mínimas durante el protocolo. Supervise el mouse continuamente durante el protocolo a través de cámaras remotas iluminadas por infrarrojos. Enfoque la segunda cámara en el monitor de temperatura y humedad colocado cerca de la rueda de carrera. Realice ajustes en el controlador para el punto de ajuste de la cámara ambiental para garantizar lecturas precisas de temperatura cerca del animal.

Una vez que la cámara haya alcanzado su temperatura objetivo medida por la segunda cámara en el monitor de temperatura, abra rápidamente la puerta de la cámara y coloque el mouse en la rueda de funcionamiento forzado. Inicie el protocolo de rueda de carrera forzada a una velocidad de 2,5 metros por minuto y aumente la velocidad en 0,3 metros por minuto cada 10 minutos hasta que el mouse alcance una temperatura central de 41 grados Celsius.

Una vez alcanzada la temperatura central, permita que la velocidad permanezca constante hasta que se produzca la limitación de los síntomas caracterizada por una aparente pérdida del conocimiento, una caída hacia atrás o un desmayo, y la incapacidad de seguir corriendo o agarrándose a la rueda. Confirme el punto de tiempo en el que el mouse tiene tres rotaciones hacia atrás en la rueda sin signos de una respuesta física. Alternativamente, identifique un punto final humano siguiendo las reglas locales de IACUC para determinar cuándo detener el protocolo. Este criterio de valoración está ligeramente por encima de la limitación de síntomas en prácticamente todos los ratones.

Para realizar el protocolo de enfriamiento rápido, detenga la rueda una vez que el mouse alcance la limitación de síntomas y retire el mouse inmediatamente de la rueda de funcionamiento forzado. Pesa el ratón y vuelve a colocarlo en su jaula para que se recupere a temperatura ambiente. Durante este tiempo, deje la puerta de la cámara abierta y devuelva el punto de ajuste de la incubadora a temperatura ambiente para permitir que la cámara se enfríe rápidamente, lo que da como resultado una supervivencia a largo plazo superior al 99%.