Un modello murino di silicosi stabilito dall'inalazione ripetuta di polvere di silice cristallina

Hangbing Cao; Bing Li; Haoming Chen; Yehong Zhao; Yuanjie Zou; Yang Liu; Min Mu; Xinrong Tao

doi:10.3791/64862

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Articolo metodologico

Un modello murino di silicosi stabilito dall'inalazione ripetuta di polvere di silice cristallina

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DOI:

10.3791/64862

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6 gennaio 2023

Hangbing Cao^*¹^,²^,³^,⁴ , Bing Li^*¹^,²^,³^,⁴ , Haoming Chen¹^,³^,⁴ , Yehong Zhao¹^,⁴ , Yuanjie Zou¹^,⁴ , Yang Liu¹^,⁴ , Min Mu¹^,²^,³^,⁴ , Xinrong Tao¹^,²^,³^,⁴

¹Key Laboratory of Industrial Dust Control and Occupational Health of the Ministry of Education, Anhui University of Science and Technology, ²Key Laboratory of Industrial Dust Deep Reduction and Occupational Health and Safety of Anhui Higher Education Institutes, Anhui University of Science and Technology, ³Anhui Province Engineering Laboratory of Occupational Health and Safety, ⁴School of Medicine, Department of Medical Frontier Experimental Center, Anhui University of Science and Technology

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo descrive un metodo per stabilire un modello murino di silicosi attraverso l'esposizione ripetuta a sospensioni di silice tramite una flebo nasale. Questo modello può imitare in modo efficiente, conveniente e flessibile il processo patologico della silicosi umana con elevata ripetibilità ed economia.

Abstract

La silicosi può essere causata dall'esposizione alla polvere di silice cristallina (CSD) respiratoria in un ambiente industriale. La fisiopatologia, lo screening e il trattamento della silicosi nell'uomo sono stati ampiamente studiati utilizzando il modello murino di silicosi. Facendo inalare ripetutamente CSD nei polmoni, i topi possono imitare i sintomi clinici della silicosi umana. Questa metodologia è pratica ed efficiente in termini di tempo e resa e non provoca lesioni meccaniche alle prime vie respiratorie dovute all'intervento chirurgico. Inoltre, questo modello può imitare con successo il processo di trasformazione acuta/cronica della silicosi. Le principali procedure sono state le seguenti. La polvere CSD sterilizzata da 1-5 μm è stata completamente macinata, sospesa in soluzione fisiologica e dispersa in un bagno d'acqua ad ultrasuoni per 30 minuti. I topi sottoposti ad anestesia indotta da isoflurano sono passati da una respirazione rapida superficiale ad un'aspirazione profonda e lenta per circa 2 secondi. Il topo è stato posizionato nel palmo di una mano e la punta del pollice ha toccato delicatamente il bordo del labbro della mascella del topo per raddrizzare le vie aeree. Dopo ogni espirazione, i topi hanno respirato la sospensione di silice goccia a goccia attraverso una narice, completando il processo entro 4-8 secondi. Dopo che la respirazione dei topi si è stabilizzata, il loro petto è stato accarezzato e accarezzato per evitare che il CSD inalato venisse espulso con la tosse. I topi sono stati poi riportati nella gabbia. In conclusione, questo modello è in grado di quantificare la CSD lungo il tipico passaggio fisiologico di minuscole particelle nel polmone, dal tratto respiratorio superiore ai bronchioli terminali e agli alveoli. Può anche replicare l'esposizione ricorrente dei dipendenti a causa del lavoro. Il modello può essere eseguito da una sola persona e non necessita di attrezzature costose. Simula in modo conveniente ed efficace le caratteristiche patologiche della silicosi umana con un'elevata ripetibilità.

Introduzione

I lavoratori sono inevitabilmente esposti a polvere di silice cristallina irregolare (CSD), che può essere inalata ed è più tossica in numerosi contesti occupazionali, tra cui l'estrazione mineraria, la ceramica, il vetro, la lavorazione del quarzo e il calcestruzzo ^1,2. Una condizione cronica di inalazione di polvere nota come silicosi provoca fibrosi polmonare progressiva³. Secondo i dati epidemiologici, l'incidenza della silicosi è diminuita a livello globale negli ultimi decenni, ma negli ultimi anni è aumentata e colpisce i più giovani