La mesure de la courbe pression-volume dans les poumons de souris

Résumé

Nous présentons ici un protocole permettant de mesurer simplement et de manière fiable la courbe pression-volume pulmonaire chez la souris, montrant qu’elle est suffisamment sensible pour détecter des modifications phénotypiques du parenchyme dans deux pathologies pulmonaires courantes, la fibrose pulmonaire et l’emphysème. Cette mesure permet de quantifier les changements structurels du poumon avec l’évolution d’une pathologie.

Résumé

Au cours des dernières décennies, la souris est devenue le principal modèle animal d'une variété de maladies pulmonaires. Dans les modèles de l'emphysème ou de la fibrose, les changements phénotypiques essentielles sont mieux évaluées par la mesure des variations de l'élasticité des poumons. Pour comprendre mieux les mécanismes sous-jacents de telles pathologies spécifiques chez la souris, il est essentiel de faire des mesures fonctionnelles qui peuvent refléter la pathologie en développement. Bien qu'il existe de nombreuses façons de mesurer l'élasticité, le procédé classique est celle de la pression pulmonaire volume total (PV) courbe effectuée sur l'ensemble des volumes pulmonaires. Cette mesure a été effectuée sur les poumons adultes de presque toutes les espèces de mammifères datant de près de 100 ans, et ces courbes PV également joué un rôle majeur dans la découverte et la compréhension de la fonction du surfactant pulmonaire dans le développement des poumons du foetus. Malheureusement, ces courbes PV totaux ne ont pas été largement rapporté dans la souris, malgré le fait qu'ils ne peuvent fournir des informations utiles sur la macroscOPIC effets des changements structurels dans le poumon. Bien que les courbes PV partielles mesure seulement les changements de volume du poumon sont parfois signalés, sans une mesure de volume absolu, la nature non linéaire de la courbe de PV totale rend ces ceux partielles très difficile à interpréter. Dans la présente étude, nous décrivons une méthode normalisée pour mesurer la courbe de PV totale. Nous avons ensuite testé la capacité de ces courbes pour détecter des changements dans la structure du poumon de la souris dans deux pathologies pulmonaires commun, l'emphysème et la fibrose. Les résultats ont montré des changements significatifs dans plusieurs variables compatibles avec attendus des changements structurels avec ces pathologies. Cette mesure de la courbe du poumon chez les souris PV fournit ainsi un moyen simple de suivre la progression des changements physiopathologiques dans le temps et l'effet potentiel des procédures thérapeutiques.

Introduction

La souris est actuellement le principal modèle animal d'une variété de maladies pulmonaires. Dans les modèles de l'emphysème ou de la fibrose, les changements phénotypiques essentielles sont mieux évaluées en mesurant les variations de l'élasticité des poumons. Bien qu'il existe de nombreuses façons de mesurer l'élasticité, le procédé classique est celle de la courbe pression-volume total (PV) mesuré à partir du volume résiduel (VR) à la capacité pulmonaire totale (CPT). Cette mesure a été effectuée sur les poumons adultes de presque toutes les espèces de mammifères datant de près de 100 ans ^1-3. Ces courbes PV ont également joué un rôl....

Protocole

Le Comité de protection et d'utilisation des animaux de l'Université Johns Hopkins a approuvé tous les protocoles d'animaux.

1. Équipement

Le système composite mis en place, prêt à mesurer la courbe de PV est illustrée à la figure 1.

1. Mesure de volume:
   1. Générer un taux constant de gonflage et de dégonflage en utilisant une pompe à seringue avec un commutateur qui permet à l'utilisateur d'inverser rapidement la pompe après avoir atteint les limites de pression. Pour les courbes souris PV, utiliser une seringue de 5 ml en verre très légèrement graissée avec ....

Résultats

Bien que la procédure pour les courbes PV est démontré dans la vidéo que pour les souris saines de contrôle, nous avons examiné la capacité de la courbe PV pour détecter des changements fonctionnels et pathologiques chez des souris avec deux différentes pathologies courantes, l'emphysème et la fibrose. Les détails de ces modèles traditionnels décrits ailleurs ^12,13. Très brièvement, après anesthésie avec de l'isoflurane à 3% du emphysème a été causée par 3 ou 6 U élastase pancréatique porcine instilla.......

Discussion

Dans cet article, une méthode reproductible simple a été décrit pour mesurer chez la souris une méthode classique d'élasticité phénotypage du poumon, la courbe totale poumon PV. Ces courbes ont contribué à la découverte de surfactant pulmonaire et de son importance pour assurer la stabilité du poumon. Ici, il est montré comment la courbe PV est également utile pour fournir un moyen de mesurer plusieurs variables liées à l'élasticité pulmonaire dans les poumons de souris adultes. Il y avait des changements très i.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Pompe à seringue	Harvard Apparatus	55-2226	Pompe à seringue d’infusion/retrait
Pompe 22 Interrupteur d’inversion	Harvard Apparatus	552217	Inclus avec la pompe
Transformateur à déplacement linéaire	Trans-Tek, Inc.	0244-0000
Seringue en verre de 5 ml	Becton Dickenson		Plusieurs autres fournisseurs possibles
Enregistreur numérique	ADInstruments	PL3504	Plusieurs autres fournisseurs possibles Conditionneur
signal d’ampli de pont	ADInstruments	FE221
Réservoir de gaz, 100 % oxygène	Airgas, Inc		Tout fournisseur ou source hospitalière fonctionnera
Transducteur de pression : 0 - 1 psi  ; Sortie mV	Omega Engineering	PX-137	Gamme &asymp ; 0 - 60 cm H2O

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