Il protocollo descrive lo sviluppo di un modello standardizzato, ripetibile, preclinico di colpo di calore da sforzo (EHS) in topi privi di stimoli esterni avversi come scosse elettriche. Il modello fornisce una piattaforma per studi meccanicistici, preventivi e terapeutici.
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Articolo metodologico
Un modello preclinico di colpo di calore da sforzo nei topi
In questo articolo
Sommario
Abstract
Il colpo di calore è la manifestazione più grave delle malattie legate al calore. Il colpo di calore classico (CHS), noto anche come colpo di calore passivo, si verifica a riposo, mentre il colpo di calore da sforzo (EHS) si verifica durante l'attività fisica. L'EHS differisce dalla CHS in eziologia, presentazione clinica e sequele di disfunzione multiorgano. Fino a poco tempo fa, solo i modelli di CHS sono stati ben consolidati. Questo protocollo mira a fornire linee guida per un raffinato modello murino preclinico di EHS che sia privo di importanti fattori limitanti come l'uso di anestesia, contenimento, sonde rettali o scosse elettriche. In questo modello sono stati utilizzati topi C57Bl/6 maschi e femmine, strumentati con sonde telemetriche di temperatura interna (Tc). Per familiarizzare con la modalità di corsa, i topi si sottopongono a 3 settimane di allenamento utilizzando ruote da corsa sia volontarie che forzate. Successivamente, i topi corrono su una ruota forzata all'interno di una camera climatica impostata a 37,5 °C e 40%-50% di umidità relativa (RH) fino a mostrare una limitazione dei sintomi (ad esempio, perdita di coscienza) a Tc di 42,1-42,5 °C, sebbene si possano ottenere risultati adeguati a temperature della camera comprese tra 34,5-39,5 °C e umidità tra il 30% e il 90%. A seconda della gravità desiderata, i topi vengono rimossi immediatamente dalla camera per il recupero a temperatura ambiente o rimangono nella camera riscaldata per una durata più lunga, inducendo un'esposizione più grave e una maggiore incidenza di mortalità. I risultati vengono confrontati con controlli di esercizio fittizi (EXC) e /o controlli ingenui (NC). Il modello rispecchia molti dei risultati fisiopatologici osservati nell'EHS umano, tra cui perdita di coscienza, grave ipertermia, danno multiorgano e rilascio di citochine infiammatorie e risposte di fase acuta del sistema immunitario. Questo modello è ideale per la ricerca basata su ipotesi per testare strategie preventive e terapeutiche che possono ritardare l'insorgenza di EHS o ridurre il danno multi-organo che caratterizza questa manifestazione.
Introduzione
Il colpo di calore è caratterizzato da disfunzione del sistema nervoso centrale e successivo danno d'organo in soggetti ipertermici1. Ci sono due manifestazioni di colpo di calore. Il colpo di calore classico (CHS) colpisce soprattutto le popolazioni anziane durante le ondate di calore o i bambini lasciati in veicoli esposti al sole durante le calde giornateestive 1. Il colpo di calore da sforzo (EHS) si verifica quando vi è un'incapacità di termoregolarsi adeguatamente durante lo sforzo fisico, tipicamente, ma non sempre, a temperature ambiente elevate con conseguenti sintomi neurologici, ipertermia e successiva disfunz....
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Protocollo
Tutte le procedure sono state riviste e approvate dalla IACUC dell'Università della Florida. Per lo studio vengono utilizzati topi maschi o femmine C57BL / 6J, di età compresa tra ~ 4 mesi, di peso compreso tra 27-34 g e 20-25 g, rispettivamente.
1. Impianto chirurgico del sistema di monitoraggio telemetrico della temperatura
- All'arrivo dal venditore, consentire agli animali di riposare nel vivaio per almeno 1 settimana prima dell'intervento chirurgico per ridurre al minimo lo stress del trasporto.
- Il gruppo ospita i topi (massimo 5 per gabbia secondo le linee guida locali IACUC) fino al giorno dell'intervento chirurgico....
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Risultati
I tipici profili termoregolatori durante l'intero protocollo EHS e il recupero precoce di un topo sono illustrati nella Figura 1A. Questo profilo comprende quattro fasi distinte che possono essere definite come la fase di riscaldamento della camera, la fase di esercizio incrementale, la fase di esercizio allo stato stazionario e una fase di recupero mediante un metodo di raffreddamento rapido (R) o severo (S)17. I principali risultati termoregolatori includono il mass.......
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Discussione
Questa revisione tecnica mira a fornire linee guida per le prestazioni di un modello preclinico di EHS nei topi. Vengono forniti passaggi dettagliati e materiali necessari per l'esecuzione di un episodio EHS riproducibile di gravità variabile. È importante sottolineare che il modello imita in gran parte i segni, i sintomi e la disfunzione multiorgano osservati nelle vittime umane di EHS11,19. Inoltre, questo modello consente di esaminare il meccanismo alla base d.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno conflitti di interesse da divulgare. Tutto il lavoro svolto e tutto il supporto per questo progetto sono stati generati presso l'Università della Florida.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato finanziato dal Dipartimento della Difesa W81XWH-15-2-0038 (TLC) e BA180078 (TLC) e dal BK and Betty Stevens Endowment (TLC). JMA è stata sostenuta da aiuti finanziari del Regno dell'Arabia Saudita. Michelle King era con l'Università della Florida al momento in cui è stato condotto questo studio. Attualmente è impiegata presso il Gatorade Sports Science Institute, una divisione di PepsiCo R&D.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 1080P HD 4 telecamere di sicurezza Sistema di telecamere di videosorveglianza domestica 4CH con HDD da 1 TB 2MP Telecamere per la visione notturna Kit di sorveglianza | CCTV LaView | ||
| 5-0 Rivestito Vicryl Violet Intrecciato | Ethicon | ||
| 5-0 Sutura in nylon Ethilon Monofilamento nero | Ethicon | ||
| Adesivo Telo chirurgico con Povidone 12x18 | Jorgensen Labset al. | ||
| Alimentatori CC programmabili multi-gamma di precisione BK Modello 9201 | Strumenti DR di precisione | ||
| Kit completo di dissezione anatomica per studenti di medicina | DR Instruments | ||
| Alimentatore Energizzatore | Starr Life Sciences | ||
| G2 Emitteret al. | Starr Life Sciences | ||
| Layfayette Ruota motorizzata Modello #80840B | Layfayette | ||
| Patterson Veterinary Isoflurane | Patterson Veterinary | ||
| Platform receiveret al. | Starr Life Sciences | ||
| Modello 3911 | Ruote da allenamento ThermoForma | ||
| Columbus Inst. |
Riferimenti
- Leon, L. R., Bouchama, A. Heat stroke. Comprehensive Physiology. 5 (2), 611-647 (2015).
- 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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Ristampe e permessi
