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Article de méthode

Un modèle préclinique de coup de chaleur à l’effort chez la souris

4.2K vues

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DOI :

10.3791/62738

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1 juillet 2021

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Dans cet article

Résumé

Le protocole décrit le développement d’un modèle préclinique standardisé, reproductible et de coup de chaleur à l’effort (EHS) chez la souris exempt de stimuli externes indésirables tels que le choc électrique. Le modèle fournit une plate-forme pour les études mécanistes, préventives et thérapeutiques.

Résumé

Le coup de chaleur est la manifestation la plus grave des maladies liées à la chaleur. Le coup de chaleur classique (SHC), également connu sous le nom de coup de chaleur passif, se produit au repos, tandis que le coup de chaleur à l’effort (EHS) se produit pendant l’activité physique. L’EHS diffère du CHS par l’étiologie, la présentation clinique et les séquelles du dysfonctionnement multiviscéral. Jusqu’à récemment, seuls les modèles de SHC étaient bien établis. Ce protocole vise à fournir des lignes directrices pour un modèle murin préclinique affiné de l’EHS qui est exempt de facteurs limitatifs majeurs tels que l’utilisation d’anesthésie, de contention, de sondes rectales ou de chocs électriques. Des souris C57Bl/6 mâles et femelles, instrumentées avec des sondes télémétriques à température centrale (Tc), ont été utilisées dans ce modèle. Pour se familiariser avec le mode de course, les souris suivent 3 semaines d’entraînement en utilisant des roues de course volontaires et forcées. Par la suite, les souris courent sur une roue forcée à l’intérieur d’une chambre climatique réglée à 37,5 ° C et 40% à 50% d’humidité relative (HR) jusqu’à ce qu’elles présentent une limitation des symptômes (par exemple, perte de conscience) à Tc de 42,1 à 42,5 ° C, bien que des résultats appropriés puissent être obtenus à des températures de chambre comprises entre 34,5 et 39,5 ° C et une humidité comprise entre 30% et 90%. Selon la gravité souhaitée, les souris sont immédiatement retirées de la chambre pour récupérer à température ambiante ou restent dans la chambre chauffée pendant une plus longue durée, ce qui entraîne une exposition plus grave et une incidence plus élevée de mortalité. Les résultats sont comparés à des contrôles d’exercice simulés appariés (EXC) et/ou à des contrôles naïfs (NC). Le modèle reflète bon nombre des résultats physiopathologiques observés dans l’EHS humain, y compris la perte de conscience, l’hyperthermie sévère, les dommages multi-organes ainsi que la libération de cytokines inflammatoires et les réponses de phase aiguë du système immunitaire. Ce modèle est idéal pour la recherche basée sur des hypothèses afin de tester des stratégies préventives et thérapeutiques qui peuvent retarder l’apparition de l’EHS ou réduire les dommages multi-organes qui caractérisent cette manifestation.

Introduction

Le coup de chaleur est caractérisé par un dysfonctionnement du système nerveux central et des lésions organiques ultérieures chez les sujets hyperthermiques1. Il y a deux manifestations de coup de chaleur. Le coup de chaleur classique (SHC) touche principalement les populations âgées pendant les vagues de chaleur ou les enfants laissés dans des véhicules exposés au soleil pendant les chaudes journées d’été1. Le coup de chaleur à l’effort (EHS) se produit lorsqu’il y a une incapacité à thermoréguler adéquatement pendant l’effort physique, généralement, mais pas toujours, sous des températures ambiantes élevées entraînant ....

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Protocole

Toutes les procédures ont été examinées et approuvées par l’IACUC de l’Université de Floride. Des souris mâles ou femelles C57BL/6J, âgées d’environ 4 mois, pesant entre 27 et 34 g et 20 à 25 g, respectivement, sont utilisées pour l’étude.

1. Implantation chirurgicale du système de surveillance télémétrique de la température

  1. À l’arrivée du vendeur, laissez les animaux se reposer dans le vivarium pendant au moins 1 semaine avant la chirurgie afin de minimiser le stress du transport.
  2. Le groupe héberge les souris (maximum de 5 par cage selon les directives locales de l’IACUC) jusqu’au jour de la chirurgie pour l’implantatio....

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Résultats

Les profils thermorégulateurs typiques pendant l’ensemble du protocole EHS et la récupération précoce d’une souris sont illustrés à la figure 1A. Ce profil comprend quatre phases distinctes qui peuvent être définies comme l’étape de chauffage de la chambre, l’étape d’exercice incrémental, l’étape d’exercice à l’état d’équilibre et une étape de récupération par une méthode de refroidissement rapide (R) ou sévère (S)17. Les principaux résultats thermorégulateurs compren.......

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Discussion

Cette revue technique vise à fournir des lignes directrices pour la performance d’un modèle préclinique d’EHS chez la souris. Les étapes détaillées et le matériel requis pour l’exécution d’un épisode EHS reproductible de gravité variable sont fournis. Il est important de noter que le modèle imite en grande partie les signes, les symptômes et le dysfonctionnement multiviscéral observés chez les victimes humaines del’EHS11,19. En outre, ce modèle permet d’examiner .......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer. Tous les travaux effectués et tout le soutien pour ce projet ont été générés à l’Université de Floride.

Remerciements

Ce travail a été financé par le ministère de la Défense W81XWH-15-2-0038 (TLC) et BA180078 (TLC) et le BK and Betty Stevens Endowment (TLC). JMA a été soutenu par l’aide financière du Royaume d’Arabie saoudite. Michelle King travaillait à l’Université de Floride au moment où cette étude a été menée. Elle est actuellement employée par le Gatorade Sports Science Institute, une division de PepsiCo R&D.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
  ; 1080P HD 4 Caméras de Sécurité Domestique 4CH Système de Caméra de Sécurité Domestique avec 1TB HDD 2MP Caméras de Vue Nocturne Kit de SurveillanceCCTV LaView
5-0 Enduit Vicryl Violet VioletTressé Ethicon
5-0 Ethilon Suture Nylon Noir MonofilamentEthicon
Adhésif Champ Chirurgical avec Povidone 12x18Jorgensen Labset al.
BK Precision Alimentations DC programmables multi-gammes modèle 9201BK Precision
DR Instruments  ; Kit complet de dissection d’anatomie pour étudiants en médecine  ; DR Instruments
Energizer AlimentationStarr Life Sciences
G2 Emitteret al.Starr Life Sciences
Layfayette Roue motorisée Modèle #80840BLayfayette
Patterson Vétérinaire IsofluranePatterson Plate-forme vétérinaire
récepteur et al.Starr Life Sciences
Modèle 3911Roues d’entraînement ThermoForma
  ; Columbus Inst.
Chambre Environnementale Scientifique

Références

  1. Leon, L. R., Bouchama, A. Heat stroke. Comprehensive Physiology. 5 (2), 611-647 (2015).
  2. Laitano, O., Leon, L. R., Roberts, W. O., Sawka, M. N. Controversies in exertional heat stroke diagnosis, prevention, and treatment. Journal of Applied Physiology. 127 (5), 1338-1....

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Réimpressions et autorisations

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