30 mei 2025
Vape-cartridges voor cannabisdestillaten zijn apparaten op batterijen die extracten met hoge concentraties cannabinoïden vernevelen. Het ontbreken van gevestigde preklinische modellen voor deze producten zorgt voor uitdagingen bij het bestuderen van hun fysiologische effecten. Om deze lacune op te vullen, is een gestandaardiseerd preklinisch inhalatiemodel voor muizen voor verdampte cannabisdestillaten ontwikkeld.
We onderzoeken hoe geïnhaleerde cannabis vape-producten de longfysiologie beïnvloeden, door traditionele moleculair-biologische technieken en opkomende computationele technieken te combineren om inzicht te krijgen in hoe vapen de longfunctie verandert. We hebben aangetoond dat cannabisdamp transcriptieveranderingen in longepitheelcellen teweegbrengt, vergelijkbaar met cannabisrook, wat wijst op schade. Ook komen er mechanistische inzichten in vaping-gerelateerde longbeschadiging naar voren, vooral met THC-producten die vitamine E-acetaat bevatten. De meeste onderzoeken naar THC-bevattende producten zijn gebaseerd op niet-inhalatiemethoden, zoals orale sonde en injecties, die waardevolle inzichten bieden, maar verschillen van typisch menselijk gebruik. Ons doel is om de blootstelling aan cannabis op een meer fysiologisch relevante manier te modelleren, met inhalatie. De potentie van nieuwe cannabisproducten zorgt voor uitdagingen bij het doseren. We willen menselijke gebruikspatronen nabootsen en fysiologisch relevante doses bereiken zonder nadelige effecten bij de muizen. We stellen een gestandaardiseerde blootstellingsdosis vast die fysiologisch relevante doses THC aan de muizen levert zonder nadelige gedragseffecten.
[Docent] Monteer om te beginnen alle componenten van het systeem. Steek een gesloten slang in de bufferkamer van de puffende pomp om lekkage te voorkomen. Zet het systeem aan en start de software. Selecteer de module voor experimenteersessies. Selecteer nieuw onderzoek om een nieuwe experimentele sessie te beginnen. Definieer de experimentele groepen en onderwerpen die moeten worden bestudeerd. Kies vervolgens de experimentele sjabloon die overeenkomt met het gewenste belichtingsregime. Vul in het venster met sessie-eigenschappen het gedeelte voor operators in om het gebruik van de apparatuur te documenteren. Selecteer voor kalibratie het gewenste kanaal in de software. Volg de stappen die worden beschreven in de besturingssoftware. Selecteer vervolgens de gewenste pomp in de software. Voer de systeemstroomtest uit door de instructies van de besturingssoftware te volgen. Controleer of de stroom naar de rotameter is gericht. Annuleer alle prompts om de gegevensregistratie te starten als het experiment nog niet klaar is om te beginnen. Voor de voorbereiding van dieren moet mannetje en vrouwtje C57 BL6 gedurende drie dagen geleidelijk aan het blootstellingssysteem laten wennen. Om te beginnen met acclimatiseren, plaatst u elke muis in een zachte beugel. Start een bias-luchtstroom van twee liter per minuut met kamerlucht voor een duur die gelijk is aan hun experimentele blootstelling van 10, 20 of 30 minuten. Trek het gaasonderdeel van het kinderzitje volledig in. Houd vervolgens de hele vergrendeling voor de muis en laat de muis zelfstandig in het plunjeronderdeel gaan. Controleer of de neus van de muis zichtbaar is in het plunjergedeelte. Zet een bindclip net achter de muis vast om achterwaartse beweging te voorkomen. Gebruik bij het hanteren van muizen van verschillende geslachten of genotypen kleurgecodeerde bindklemmen om ze te identificeren en te onderscheiden. Plaats zes vastgehouden muizen in de blootstellingstoren met alleen de neus van het systeem. Start de biasstroom met twee liter per minuut met kamerlucht om ervoor te zorgen dat er voldoende lucht door de kamer stroomt. Klik in het taakkoppelvenster met de rechtermuisknop op het gemaakte profiel voor e-sigaretten en selecteer taakeigenschappen. Voer onder bladerffrequentie het gewenste trekinterval in, zoals 30 seconden voor een regime van twee trekjes per minuut. Klik op OK wanneer u hierom wordt gevraagd om de wijzigingen te bevestigen. Volg de aanwijzingen aan het einde van de sessie om het bladerdeegregime op te slaan als sjabloon voor toekomstig gebruik. Wanneer u klaar bent om met de belichting te beginnen, dubbelklikt u op het gewijzigde e-sigaretprofiel om deze te starten. Start tegelijkertijd een timer om de belichtingsduur bij te houden. Test de variërende intensiteit door een blootstelling van 10 minuten aan te houden en de trekfrequentie te verhogen tot één, twee en vier trekjes per minuut. Nadat de belichting is afgelopen, start u de biasstroom opnieuw met kamerlucht. Om dieren uit de veiligheidsgordels te bevrijden, verwijdert u eerst de bindclip. Trek het gaas volledig in de richting van de zuiger en laat het dier het kinderzitje zelf verlaten. Trek indien nodig voorzichtig aan de staart om achterwaartse beweging aan te moedigen. De THC-COOH-concentraties in serum namen aanzienlijk toe op een tijdsafhankelijke manier met 10, 20 en 30 minuten blootstelling aan THC-damp met één trekje per minuut. Het verhogen van de trekfrequentie tijdens een blootstelling van 10 minuten resulteerde in een dosisafhankelijke stijging van de serum THC-COOH-spiegels voor één, twee en vier trekjes per minuut. Muizen die gedurende 10 minuten werden blootgesteld aan THC-damp met twee trekjes per minuut en vier trekjes per minuut vertoonden significante hypolocomotie, waarbij de afgelegde afstand werd teruggebracht tot respectievelijk 0,29 en 0,05 meter.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie onderzoekt de fysiologische effecten van geïnhaleerde cannabis-vapeproducten op de longfunctie met behulp van een muismodel. Er is een gestandaardiseerd inhalatie-blootstellingssysteem ontwikkeld om menselijke vaping-patronen na te bootsen en de impact van THC-damp op de longgezondheid te beoordelen.
Het vaststellen van een gestandaardiseerd preklinisch inhalatiemodel voor vernevelde cannabis-distillaten vult een kritisch gat in translationeel onderzoek, waardoor fysiologisch relevante doserings- en blootstellingspatronen mogelijk worden die het menselijk gebruik weerspiegelen. Dit model vergroot het voorspellende vertrouwen voor veiligheids- en werkzaamheidsbeoordelingen van geïnhaleerde cannabinoïdenproducten, wat risico-gecorrigeerde portfoliobeslissingen ondersteunt in vroege ontdekking en preklinische ontwikkeling. De aanpak biedt een basis voor een rigoureuze evaluatie van pulmonale en systemische reacties op nieuwe cannabisformuleringen.
Dit inhalatiemodel slaat een brug tussen vroege ontdekking en preklinische evaluatie voor geïnhaleerde cannabinoïde producten, ter ondersteuning van lead-identificatie en translationeel onderzoek.