La préparation pulmonaire isolée du lapin est un outil de référence dans la recherche pulmonaire. Cette publication vise à décrire la technique telle que développée pour l’étude des mécanismes physiologiques et pathologiques impliqués dans la réactivité des voies respiratoires, la préservation des poumons et la recherche préclinique dans la transplantation pulmonaire et l’œdème pulmonaire.
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Article de méthode
Système de perfusion pulmonaire isolé dans le modèle de lapin
Dans cet article
Résumé
Résumé
Le système de perfusion pulmonaire isolé a été largement utilisé dans la recherche pulmonaire, contribuant à élucider le fonctionnement interne des poumons, à la fois micro et macroscopique. Cette technique est utile dans la caractérisation de la physiologie et de la pathologie pulmonaires en mesurant les activités métaboliques et les fonctions respiratoires, y compris les interactions entre les substances circulatoires et les effets des substances inhalées ou perfusées, comme dans les tests de drogues. Alors que les méthodes in vitro impliquent le tranchage et la culture de tissus, le système de perfusion pulmonaire ex vivo isolé permet de travailler avec un organe fonctionnel complet rendant possible l’étude d’une fonction physiologique continue tout en recréant la ventilation et la perfusion. Cependant, il convient de noter que les effets de l’absence d’innervation centrale et de drainage lymphatique doivent encore être pleinement évalués. Ce protocole vise à décrire l’assemblage de l’appareil pulmonaire isolé, suivi de l’extraction chirurgicale et de la canulation des poumons et du cœur à partir d’animaux de laboratoire expérimentaux, ainsi qu’à afficher la technique de perfusion et le traitement du signal des données. La viabilité moyenne du poumon isolé varie entre 5 et 8 h; pendant cette période, la perméabilité capillaire pulmonaire augmente, provoquant un œdème et des lésions pulmonaires. La fonctionnalité du tissu pulmonaire préservé est mesurée par le coefficient de filtration capillaire (Kfc), utilisé pour déterminer l’étendue de l’œdème pulmonaire dans le temps.
Introduction
Brodie et Dixon ont décrit pour la première fois le système de perfusion pulmonaire ex-vivo en 1903 1. Depuis lors, il est devenu un outil de référence pour étudier la physiologie, la pharmacologie, la toxicologie et la biochimie des poumons2,3. La technique offre un moyen cohérent et reproductible d’évaluer la viabilité des greffes de poumons et de déterminer l’effet des médiateurs inflammatoires tels que l’histamine, les métabolites de l’acide arachidonique et la substance P, entre autres, ainsi que leurs interactions lors de phénomènes pulmonaires tels que la bronchoconstric....
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Protocole
Le système de perfusion isolé dans le modèle de lapin a été largement utilisé dans le laboratoire d’hyperréactivité bronchique de l’Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias. Le protocole inclut les lapins néo-zélandais d’un poids approximatif de 2,5 à 3 kg. Tous les animaux ont été gardés dans des conditions de vivarium standard et nourris ad libitum conformément aux directives officielles mexicaines pour les animaux de laboratoire (NOM 062-ZOO-1999) et au Guide pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire (8e édition, 2011). Toutes les procédures animales et les méthodes de soins aux animaux présentées dans ce protocole ont été....
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Résultats
Le système de perfusion pulmonaire isolé permet la manipulation d’organes pour la biopsie, la collecte d’échantillons de perfusion et la collecte de données en temps réel de paramètres physiologiques. Le système isolé peut être utilisé pour tester de nombreuses hypothèses impliquant différentes fonctions et phénomènes pulmonaires, de l’activité métabolique et enzymatique à la formation d’œdème et aux périodes de conservation pour les greffes pulmonaires.
La figure 1
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Discussion
Ce travail présente une vue d’ensemble du système de perfusion pulmonaire isolé, une technique essentielle dans la recherche en physiologie pulmonaire. Le système de perfusion pulmonaire isolée offre un grand degré de polyvalence dans ses utilisations et permet l’évaluation de plusieurs paramètres pertinents dans le test d’un large éventail d’hypothèses15. Un système pulmonaire isolé est un outil présent dans le monde entier qui, au cours de la dernière décennie, a encore établi sa pertinence pour.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs ne déclarent aucun conflit d’intérêts.
Remerciements
Les auteurs tiennent à remercier la Ph.D. Bettina Sommer Cervantes pour son soutien dans la rédaction de ce manuscrit, et Kitzia Elena Lara Safont pour son soutien avec les illustrations.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Tube Tygon E-Lab à 2 arrêts, diamètre intérieur 3,17 mm, 12/paquet, noir/blanc | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1864 | |
| Adaptateur pour ventilation à pression positive sur IPL-4 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4312 | |
| Adaptateur pour ventilation à pression positive sur IPL-4 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4312 | |
| Alimentation alternative en gaz sans pression pour IPL-4 : Pour alimenter la trachée avec un mélange gazeux différent de l’air ambiant pendant la ventilation négative | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4309 | |
| Unité de base pour le lapin au fœtus porc Poumon perfusé isolé | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4138 | |
| Sérum bovin A2 :D41albumine poudre lyophilisée | sigma | 3912 | 500 g |
| Chlorure de calcium, CaCl2· ; 2H2O. | JT Baker | 10035-04-8 | |
| Flacons cryogéniques | Corning | 430659 | 2 mL |
| de D-glucosa, C6H12O6. | sigma | G5767 | |
| Sonde différentielle basse pression DLP2.5, Portée +- 2,5 cmH2O, Connecteur HSE | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-3882 | |
| Sonde de pression différentielle MPX, Portée +- 100 cmH2O, Connecteur HSE | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0064 | |
| Eppendorf | |||
| tubes Ethanol tubes absolus HPLC | Caledon | ||
| Falcon | 14 mL | ||
| Pompe péristaltique Harvard P-230 (complète avec boîtier de commande et entraînement du moteur P-230) | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 70-7001 | |
| Pneumotachymètre linéaire chauffé Plage de débit de 0 à 10 L/min | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 59-9349 | |
| Contrôleur de chauffage pour pneumotachymètre simple 230 VAC, 50 Hz | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 59-9703 | |
| Héparine | PISA | 5000 UI | |
| Colonne HPLC (C18 100A 5U) | Alltech | 98121213 | 150 mm x 4,6 mm |
| Filtre à seringue hydrophile | Millex | SLLGR04NL | 4 mm |
| IPL-4 Système de noyau pour poumon isolé de lapin à fœtus de porc, 230 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4296 | |
| IPL-4 Système central pour poumon isolé de lapin à fœtus de porc, 230 V | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4296 | |
| Réservoir en verre chemisé pour solution tampon, avec fritte et tube, 6,0 L | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0322 | |
| Circulateur thermostatique Lauda, type E-103, 230 V/50 Hz, volume de bain de 3 L, plage de température 20 à 150 °C ; C | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0125 | |
| Canule de l’oreillette gauche pour lapin avec panier, OD 5,9 mm | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4162 | |
| Transducteur de pression artérielle à plage basse P75 pour module PLUGSYS | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0020 | |
| Sulfate de magnésium heptahydraté, MgSO4· ; 7H2O | JT Baker | 10034-99-8 | |
| Tube de microcentrifugation | Corning | 430909 | |
| Option de contrôle de ventilation à pression négative avec régulateur de pression pour IPL-4 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4298 | |
| Lapins | |||
| PISABENTAL (Pentobarbital sodique) | PISA | Q-7833-215 | |
| Boîtier PLUGSYS, Type 603* 7 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0045 | |
| temps PLUGSYS | TCM Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1750 | |
| transducteur PLUGSYS (TAM-A) | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0065 | |
| transducteur PLUGSYS (TAM-D) | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1793 | |
| PLUGSYS VCM-4R Module de contrôle de la ventilation avec régulateur de pression | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1755 | |
| Chlorure de potassium, KCl. | JT Baker | 3040-01 | |
| Dihydrogénophosphate de potassium, KH2PO4 | JT Baker | 7778-77-0 | |
| PROCIN (Xylacine clorhydrate) | PISA | Q-7833-099 | |
| Canule artère pulmonaire pour lapin avec panier, OD 4.6 mm | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4161 | |
| Couteau | scalpel | ||
| Servocontrôleur de sérotonine 5-HT | |||
| pour la perfusion (SCP | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-2806 | |
| Snap Cap Microcentrifuge Tube | Costar | 3620 | 1,7 mL |
| Bicarbonate de sodium, NaHCO3 | sigma | S6014 | |
| Chlorure de sodium, NaCl. | sigma | S9888 | |
| Gants chirurgicaux n° 7 1/2 | |||
| Gants chirurgicaux n° 8 | |||
| Tubes Taygon | Canule trachéale Masterflex | ||
| pour lapin, OD 5,0 mm | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4163 |
Références
- 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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Réimpressions et autorisations
