Wysiłkowy model myszy z udarem cieplnym: protokół badania mechanizmów leżących u podstaw wysiłkowego udaru cieplnego

Wysiłkowy udar cieplny lub EHS jest spowodowany szybkim wzrostem temperatury ciała spowodowanym nadmiernym wysiłkiem fizycznym w gorących i wilgotnych warunkach, co prowadzi do dysfunkcji neurologicznych i uszkodzeń wielonarządowych.

Aby ustalić przedkliniczny model EHS, weźmy mysz, której wszczepiono urządzenie radiotelemetryczne, które umożliwia ciągłe monitorowanie temperatury głębokiej ciała. Umieść mysz w komorze klimatycznej ze sztucznym klimatem wyposażonej w wymuszone koło jezdne i urządzenie monitorujące temperaturę.

Ustaw temperaturę na poziomie otoczenia, aby zaaklimatyzować mysz do komory. Gdy mysz się ustabilizuje, zapisz jej masę ciała. Następnie ustaw temperaturę i wilgotność komory na docelowe poziomy. Jednocześnie otocz komorę kurtyną zaciemniającą, aby zmniejszyć zakłócenia świetlne.

Gdy komora osiągnie warunki docelowe, szybko otwórz drzwi komory i umieść mysz na wymuszonym kole jezdnym. Zacznij poruszać kołem i stopniowo zwiększaj prędkość. Temperatura ciała myszy wzrasta w wyniku wysiłku. Gdy mysz osiągnie maksymalną temperaturę rdzenia, utrzymuj stałą prędkość kółka.

Obserwuj mysz pod kątem oznak wyczerpania, aby zatrzymać koło. Następnie wyjmij mysz ze sztucznej komory klimatycznej i zważ ją. Przenieś mysz do klatki domowej i pozwól zwierzęciu zregenerować się w temperaturze otoczenia.

W noc poprzedzającą protokół wysiłkowego udaru cieplnego umieść mysz w komorze środowiskowej w temperaturze pokojowej, aby zaaklimatyzować się w komorze. Użyj systemu akwizycji danych, aby zebrać ciągłą temperaturę rdzenia lub Tc, uśrednioną w 30-sekundowych odstępach przez noc. Rano w dniu protokołu wysiłkowego udaru cieplnego upewnij się, że mysz jest na poziomie lub poniżej normalnego zakresu temperatury dobowej od 36 do 37,5 stopnia Celsjusza przed zwiększeniem temperatury w komorze, aby upewnić się, że mysz nie ma gorączki ani nie doświadczyła nadmiernego stresu w tym okresie.

Gdy mysz jest stabilna i znajdzie się w zakresie normalnej spoczynkowej temperatury rdzenia, usuń jedzenie i wodę i zważ zwierzę. Zamknij drzwiczki komory i zwiększ temperaturę komory do docelowego 37,5 stopnia Celsjusza i 40% do 50% wilgotności względnej lub żądanej temperatury i wilgotności otoczenia. Sprawdź temperaturę i wilgotność w komorze za pomocą skalibrowanego monitora temperatury i wilgotności.

Otocz komorę kurtyną zaciemniającą, aby zminimalizować światło i zakłócenia podczas protokołu. Monitoruj mysz w sposób ciągły podczas działania protokołu za pomocą zdalnych kamer oświetlonych podczerwienią. Ustaw ostrość drugą kamerę na monitorze temperatury i wilgotności umieszczonym blisko koła jezdnego. Dokonaj regulacji sterownika dla nastawy komory środowiskowej, aby zapewnić dokładne odczyty temperatury w pobliżu zwierzęcia.

Gdy komora osiągnie temperaturę docelową zmierzoną przez drugą kamerę na monitorze temperatury, szybko otwórz drzwi komory i umieść mysz w wymuszonym kole do pracy. Zainicjuj protokół wymuszonego koła biegowego z prędkością 2,5 metra na minutę i zwiększaj prędkość o 0,3 metra na minutę co 10 minut, aż mysz osiągnie temperaturę rdzenia 41 stopni Celsjusza.

Po osiągnięciu temperatury rdzenia pozwól, aby prędkość pozostała stała, dopóki nie wystąpi ograniczenie objawów charakteryzujących się pozorną utratą przytomności, upadkiem do tyłu lub omdleniem oraz niezdolnością do kontynuowania biegu lub trzymania się koła. Potwierdź punkt czasowy, w którym mysz ma trzy obroty do tyłu na kole bez oznak fizycznej reakcji. Alternatywnie można zidentyfikować humanitarny punkt końcowy zgodnie z lokalnymi regułami IACUC, aby określić, kiedy należy zatrzymać protokół. Ten punkt końcowy jest nieco powyżej ograniczenia objawów u zasadniczo wszystkich myszy.

Aby wykonać protokół szybkiego chłodzenia, zatrzymaj kierownicę, gdy mysz osiągnie ograniczenie objawów, i natychmiast wyjmij mysz z wymuszonej rolki do biegania. Zważ mysz i umieść ją z powrotem w klatce domowej, aby odzyskała sprawność w temperaturze pokojowej. W tym czasie pozostaw otwarte drzwi komory i przywróć nastawę inkubatora do temperatury pokojowej, aby komora szybko ostygła, co skutkuje ponad 99% długoterminowym przeżyciem.