Il presente protocollo descrive un metodo graduale per analizzare la meccanica respiratoria di un modello murino ex vivo utilizzando la tecnica dell'oscillazione forzata (FOT).
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Articolo metodologico
Valutazione della funzione polmonare in un modello murino ex vivo
In questo articolo
Sommario
Abstract
La meccanica respiratoria è un'area di studio chiave nella definizione e nel trattamento delle patologie polmonari attraverso la valutazione della capacità polmonare funzionale. La meccanica polmonare può essere valutata attraverso varie manovre polmonari che coinvolgono diverse forme d'onda oscillatorie. Quando applicate ai polmoni, queste manovre misurano più variabili, come la pressione, il volume e il flusso, in base alla risposta alle forme d'onda. Questi segnali vengono quindi calcolati e analizzati per determinare parametri come l'isterisività, la resistenza, la compliance, lo smorzamento dei tessuti e l'elastanza tissutale, fornendo una valutazione dettagliata della funzione polmonare complessiva. L'analisi della meccanica respiratoria è particolarmente importante nella valutazione dei polmoni del donatore per il trapianto di polmone. Il presente protocollo è il primo del suo genere e offre un metodo graduale completo e riproducibile per la valutazione della meccanica respiratoria utilizzando un modello murino ex vivo . Include dettagli sul modello animale selezionato, il recupero polmonare, lo stoccaggio e la conservazione e la sperimentazione utilizzando un sistema basato su una tecnica di oscillazione forzata. Inoltre, delinea l'analisi dei dati, il significato clinico e le applicazioni della tecnica dell'oscillazione forzata nello studio di un modello ex vivo .
Introduzione
Il trapianto di polmone rappresenta l'unico trattamento duraturo per le malattie polmonari allo stadio terminale. Circa 4.600 persone ricevono trapianti di polmone ogni anno in tutto il mondo, ma quasi 600 pazienti muoiono in lista d'attesa a causa della carenza di polmoni da donatore idonei 1,2. Nel tentativo di aumentare il pool di polmoni disponibili, i sistemi di assegnazione dei donatori vengono continuamente regolati, il che ha portato i chirurghi a percorrere distanze maggiori per assicurarsi gli organi dei donatori3. L'aumento delle distanze aum....
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Protocollo
Questo studio è stato approvato dal Comitato per la ricerca sugli animali in conformità con la Guida del National Institutes of Health per la cura e l'uso degli animali da laboratorio. Sono stati utilizzati topi wild-type C57Bl/6, di età compresa tra 6 e 8 settimane e di peso compreso tra 18 e 28 g. I dettagli dei reagenti e delle attrezzature sono forniti nella Tabella dei Materiali.
1. Preparazione
- Utilizzare un microscopio operatorio con ingrandimento fino a 20x per tutte le procedure chirurgiche.
- Pulire e sterilizzare tutti gli strumenti chirurgici....
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Risultati
Per il modello murino viene fornita una rappresentazione grafica del disegno sperimentale (Figura 1). I polmoni sono stati gonfiati utilizzando un sistema di ventilazione per piccoli roditori basato su una tecnica di oscillazione forzata disponibile in commercio per valutare la meccanica respiratoria del tessuto donatore in varie condizioni (Figura 2). Confrontando i risultati tra i gruppi di polmoni di donatore conservati, i gruppi di polmoni di donatore conser.......
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Discussione
Importanza e potenziali applicazioni
La meccanica respiratoria è abitualmente utilizzata in varie applicazioni per studiare la patologia polmonare e le lesioni polmonari. Lo studio della meccanica respiratoria è stato descritto molte volte per la progressione di malattie come l'ARDS e nei casi di ventilazione assistita, ma è stato descritto molto meno in letteratura per quanto riguarda il trapianto di organi 15,16,17,18,19.
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Dichiarazioni
Gli autori dichiarano che la ricerca è stata condotta senza alcun rapporto commerciale o finanziario che possa essere frainteso come un conflitto di interessi.
Ringraziamenti
Gli autori desiderano ringraziare Sophie Paczensy per l'uso del sistema di ventilazione e Colin Welsh per la sua assistenza. La Figura 1 è stata creata utilizzando biorender.com. Questa ricerca è stata supportata da una sovvenzione del South Carolina Clinical and Translational Institute (NIH/National Center for Advancing Translational Sciences) con il numero di premio UL1-TR001450.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Angiocatetere 18 G | B. Braun | 4251687-02 | Mozzo dritto |
| Angiocatetere 24 G | B. Braun | 4251601-02 | Mozzo dritto |
| Siringa da 3 mL | Fisher Scientific | 14-823-41 | |
| Sutura in seta 3-0 | Medex | ETH-A304H | |
| Provette coniche da 50 mL | Thermo Fisher | 339652 | |
| 70% EtOH | Fisher Scientific BP82031GAL | ||
| Camera di induzione per anestesia | Harvard Apparatus | 75-2030 | Camera di induzione a tenuta d'aria per ratti Macchina |
| anestesia | Harvard Apparatus | 75-0238 | Sistema di anestesia mobile con scavenging passivo |
| Maschera per anestesia | Harvard Apparatus | 59-8255 | Maschera per anestesia per ratti |
| Micro pinze Blunt | World Strumenti di precisione | 501217 | Pinze per medicazione, 12,5 cm, dritte, seghettate |
| C57Bl/6 topi | Charles River | Ceppo Codice 027 | Wild type, 6-8 settimane, 18-28g |
| Bilancia digitale | Fisher Scientific | S72422 | |
| Sistema FlexiVent | Scireq | NC2926059 | per piccoli roditori basato sulla tecnica dell'oscillazione forzata |
| Siringa da insulina, 1 mL | Fisher Scientific | 14-841-33 | |
| Isoflurano, USP | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | |
| Microscopio operatorio o lenti chirurgiche | AmScope | SM-3BZ-80S | 3,5x - 90x Stereomicroscopio |
| di perfadex | Xvivo | 19811, 19850 | |
| Piastre di Petri | Fisher Scientific | FB0875714 | |
| Tamponi di cotone sterili | Puritan | 25-806 1WC | |
| Spugne di garza sterili | Fisher Scientific | 22-037-902 | |
| Forbici chirurgiche | World Precision Instruments | 1962C | Forbici Metzenbaum |
Riferimenti
- Erdman, J., et al. Lung transplant outcomes in adults in the United States: Retrospective cohort study using real-world evidence from the SRTR. Transplantation. 106 (6), 1233-1242 (2022).
- Valapour, M., Lehr, C. OPTN/SRTR 2022 Annual Data Report: Lung. , Available at: https://srtr.transplant.hr....
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Ristampe e permessi
