La preparazione polmonare di coniglio isolata è uno strumento gold standard nella ricerca polmonare. Questa pubblicazione si propone di descrivere la tecnica sviluppata per lo studio dei meccanismi fisiologici e patologici coinvolti nella reattività delle vie aeree, nella conservazione polmonare e nella ricerca preclinica nel trapianto di polmone e nell'edema polmonare.
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Articolo metodologico
Sistema di perfusione polmonare isolato nel modello di coniglio
In questo articolo
Sommario
Abstract
Il sistema di perfusione polmonare isolato è stato ampiamente utilizzato nella ricerca polmonare, contribuendo a chiarire il funzionamento interno dei polmoni, sia micro che macroscopicamente. Questa tecnica è utile nella caratterizzazione della fisiologia e della patologia polmonare misurando le attività metaboliche e le funzioni respiratorie, comprese le interazioni tra sostanze circolatorie e gli effetti di sostanze inalate o perfuse, come nei test antidroga. Mentre i metodi in vitro prevedono l'affettamento e la coltura dei tessuti, il sistema di perfusione polmonare ex vivo isolato permette di lavorare con un organo funzionale completo rendendo possibile lo studio di una funzione fisiologica continua durante la ricreazione della ventilazione e della perfusione. Tuttavia, va notato che gli effetti dell'assenza di innervazione centrale e drenaggio linfatico devono ancora essere pienamente valutati. Questo protocollo ha lo scopo di descrivere l'assemblaggio dell'apparato polmonare isolato, seguito dall'estrazione chirurgica e dalla cannulazione di polmoni e cuore da animali da laboratorio sperimentali, nonché di visualizzare la tecnica di perfusione e l'elaborazione del segnale dei dati. La vitalità media del polmone isolato varia tra 5-8 ore; durante questo periodo, la permeabilità capillare polmonare aumenta, causando edema e lesioni polmonari. La funzionalità del tessuto polmonare conservato è misurata dal coefficiente di filtrazione capillare (Kfc), utilizzato per determinare l'entità dell'edema polmonare nel tempo.
Introduzione
Brodie e Dixon descrissero per la prima volta il sistema di perfusione polmonare ex-vivo nel 1903 1. Da allora, è diventato uno strumento gold standard per lo studio della fisiologia, della farmacologia, della tossicologia e della biochimica dei polmoni2,3. La tecnica offre un modo coerente e riproducibile per valutare la fattibilità dei trapianti di polmone e per determinare l'effetto dei mediatori infiammatori come l'istamina, i metaboliti dell'acido arachidonico e la sostanza P, tra gli altri, nonché le loro interazioni durante fenomeni polmonari come broncocostrizione, atel....
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Protocollo
Il sistema di perfusione isolato nel modello di coniglio è stato ampiamente utilizzato nel laboratorio di iperreattività bronchiale presso l'Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias. Il protocollo include conigli neozelandesi con un peso approssimativo di 2,5-3 kg. Tutti gli animali sono stati tenuti in condizioni standard di vivaio e alimentazione ad libitum in conformità con le linee guida ufficiali messicane per gli animali da laboratorio (NOM 062-ZOO-1999) e sotto la Guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio (8a edizione, 2011). Tutte le procedure e i metodi di cura degli animali presentati in questo protocollo sono stati p....
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Risultati
Il sistema di perfusione polmonare isolato consente la manipolazione degli organi per la biopsia, la raccolta di campioni dalla perfusione e la raccolta di dati in tempo reale dei parametri fisiologici. Il sistema isolato può essere utilizzato per testare molte ipotesi che coinvolgono diverse funzioni e fenomeni polmonari, dall'attività metabolica ed enzimatica alla formazione dell'edema e ai periodi di conservazione per i trapianti polmonari.
La Figura 1 mostra u.......
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Discussione
Questo lavoro mostra una visione generale del sistema di perfusione polmonare isolato, una tecnica essenziale nella ricerca sulla fisiologia polmonare. Il sistema di perfusione polmonare isolato offre un grande grado di versatilità nei suoi usi e consente la valutazione di diversi parametri rilevanti nella sperimentazione di una vasta gamma di ipotesi15. Un sistema polmonare isolato è uno strumento con presenza mondiale che, nell'ultimo decennio, ha ulteriormente stabilito la sua rilevanza per le .......
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Dichiarazioni
Gli autori non dichiarano conflitti di interesse.
Ringraziamenti
Gli autori desiderano ringraziare la dottoressa Bettina Sommer Cervantes per il suo sostegno nella scrittura di questo manoscritto e Kitzia Elena Lara Safont per il suo supporto con le illustrazioni.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Tubo Tygon E-Lab a 2 stop, diametro interno 3,17 mm, confezione da 12 pezzi, nero/bianco | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1864 | |
| Adattatore per ventilazione a pressione positiva su IPL-4 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4312 | |
| Adattatore per ventilazione a pressione positiva su IPL-4 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4312 | |
| Alimentazione alternativa di gas senza pressione per IPL-4: per alimentare la trachea con una miscela di gas diversa dall'aria ambiente durante la ventilazione negativa | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4309 | |
| Unità base per il polmone perfuso isolato da coniglio a maiale fetale | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4138 | |
| Siero bovino A2:D41albumina polvere liofilizzata | sigma | 3912 | 500 g |
| Cloruro di calcio, CaCl2· 2H2O. | JT Baker | 10035-04-8 | |
| Fiale criogeniche | Corning | 430659 | 2 mL |
| di D-glucosa, C6H12O6. | Sigma | G5767 | |
| Trasduttore differenziale di bassa pressione DLP2.5, gamma +- 2,5 cmH2O, connettore HSE | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-3882 | |
| Trasduttore di pressione differenziale MPX, gamma +- 100 cmH2O, connettore HSE | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0064 | |
| Eppendorf tubes | |||
| Ethanol grado HPLC assoluto | Tubi | ||
| Falcon | 14 mL | ||
| Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 59-9703 | ||
| Eparina | PISA | 5000 UI | |
| Colonna HPLC (C18 100A 5U) | Alltech | 98121213 | da 150 mm x 4,6 mm |
| Millex | SLLGR04NL | 4 mm | |
| IPL-4 Sistema centrale per polmone isolato da coniglio a feto di maiale, 230 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4296 | |
| Sistema centrale IPL-4 per polmone isolato da coniglio a feto di maiale, 230 V | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4296 | |
| Serbatoio in vetro incamiciato per soluzione tampone, con fritta e tubo, 6,0 L | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0322 | |
| Circolatore termostatico Lauda, tipo E-103, 230 V/50 Hz, 3 l volume del bagno, intervallo di temperatura da 20 a 150 gradi; C | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0125 | |
| Cannula atrio sinistra per coniglio con cestello, OD 5,9 mm | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4162 | |
| Trasduttore di pressione sanguigna a basso intervallo P75 per modulo PLUGSYS | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0020 | |
| Solfato di magnesio eptaidrato, MgSO4· 7H2O | JT Baker | 10034-99-8 | |
| Tubo per microcentrifuga | Corning | 430909 | |
| Opzione di controllo della ventilazione a pressione negativa con regolatore di pressione per IPL-4 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4298 | |
| Conigli | |||
| PISABENTAL (Pentobarbital sodico) | PISA | Q-7833-215 | |
| PLUGSYS Custodia, Tipo 603* 7 | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0045 | |
| PLUGSYS Modulo Contatore Temporizzato TCM | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1750 | |
| PLUGSYS Modulo Amplificatore Trasduttore (TAM-A) | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-0065 | |
| PLUGSYS Modulo Amplificatore Trasduttore (TAM-D) | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1793 | |
| PLUGSYS VCM-4R Modulo di controllo della ventilazione con regolatore di pressione | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-1755 | |
| Cloruro di potassio, KCl. | JT Baker | 3040-01 | |
| Diidrogeno fosfato di potassio, KH2PO4 | JT Baker | 7778-77-0 | |
| PROCIN (xilacina cloridrato) | PISA | Q-7833-099 | |
| Cannula arteriosa polmonare per coniglio con cestello, OD 4,6 mm | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4161 | |
| Coltello | bisturi | ||
| Serotonina 5-HT | |||
| Servo Controllore per Perfusione (SCP | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-2806 | |
| Tappo a scatto Microcentrifuga Provetta | Costar | 3620 | 1,7 mL |
| Bicarbonato di sodio, NaHCO3 | sigma | S6014 | |
| Cloruro di sodio, NaCl. | sigma | S9888 | |
| Guanti chirurgici n. 7 1/2 | |||
| Guanti chirurgici n. 8 | |||
| tubi Taygon | Masterflex | ||
| Cannula tracheale per coniglio, OD 5,0 mm | Hugo Sachs Elektronik (HSE) | 73-4163 |
Riferimenti
- 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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Ristampe e permessi
