Name: Nieinwazyjne podanie lipopolisacharydu przez endotchawicę w celu wywołania ostrego uszkodzenia płuc u gryzoni (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-12-05T12:40:00.000+00:00
Duration: 4 min 10 s
Description: Poznaj nieinwazyjną metodę podawania LPS przez endotrachealnie u szczurów w celu wywołania ostrego uszkodzenia płuc. Technika ta umożliwia precyzyjne dawkowanie i badanie mechanizmów naprawy płuc.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autor korespondencyjny, SR, wyraża wsparcie finansowe ze stypendium Ramalingaswami (Ref. No. BT/RLF/Re-entry/13/2019), Departament Biotechnologii, rząd Indii. Autorzy są wdzięczni dr Govindowi Yadavowi, dr Ramajayanowi Pandianowi oraz personelowi domu dla zwierząt CSIR-IIIM za ich wsparcie.

Przestrzegano wszystkich wytycznych instytucjonalnych i CPCSEA dotyczących opieki i użytkowania zwierząt. Zwierzęta były nieustannie monitorowane po zabiegu, aby zapewnić ich dobrostan i spełnić wytyczne etyczne dotyczące zwierząt CSIR-Indian Institute of Integrative Medicine w Dżammu, zgodnie z numerem zatwierdzenia Instytucjonalnego Komitetu Etyki Zwierząt (IAEC): 468/87/8/2025. Protokół ten określa nieinwazyjną instylację lipopolisacharydu (LPS) endotrachealną metodą dostarczania wzrokowego, jak wcześniej wykazano, z pewnymi udoskonaleniami metodologicznymi wprowadzonymi w obecnym badaniu 26,27,28. Technika ta jest zoptymalizowana tak, aby indukować ALI w kontrolowany i konsekwentny sposób, zapewniając solidne wyniki eksperymentalne przy jednoczesnym zachowaniu wysokich standardów opieki nad zwierzętami. Odczynniki i używany sprzęt są wymienione w Tabeli Materiałów.
1. Przygotowanie do znieczulenia i LPS
<ol>
	<li>Pomiar masy zwierzęcia i obliczanie dawki LPS<ol>
		<li>Waż każde zwierzę za pomocą skalibrowanej wagi, aby obliczyć dokładną dawkę LPS. Wybrane szczury Wistar ważące od 140 do 160 g do badania.</li>
		<li>Przygotować roztwór LPS poprzez rozcieńczenie liofilizowanej Escherichia coli LPS w soli fizjologicznej z buforem fosforanowym (PBS), aby osiągnąć pożądane stężenie. Stosuje się świeżo przygotowany roztwór LPS (5 μg/g masy ciała) 29,30.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Indukcja znieczulenia i krytyczny moment<ol>
		<li>Znieczulanie zwierząt za pomocą iniekcji otrzewnowej świeżo przygotowanego koktajlu ketaminy i ksylazyny (ketamina: 75 mg/kg i ksylazyna: 10 mg/kg) przy użyciu 1 ml strzykawki. Po wstrzyknięciu należy poczekać około 2-5 minut, aby znieczulenie zaczęło działać, nie przeszkadzając zwierzętom.</li>
		<li>Potwierdź odpowiednią znieczulenie, zapewniając brak spontanicznych ruchów i negatywny odruch szczypania palców. LPS podaje się za pomocą instutacji endotchawicznej 5-8 minut po indukcji znieczulenia. W dniu zakończenia eksperymentu wykonaj zabiegi takie jak tracheotomia i torakotomia 4-7 minut po indukcji znieczulenia. UWAGA: Prawidłowa głębokość znieczulenia jest kluczowa dla skutecznej instancji endotrachealnej. Nadmierne znieczulenie może tłumić odruch wymiotny, natomiast niedostosowywanie może powodować dyskomfort lub ruchy podczas zabiegu. Używaj świeżo przygotowanego LPS, aby zachować spójność między eksperymentami. Uważnie obserwuj zwierzęta podczas i po zabiegu, aby zapewnić odpowiedni dobrostan.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Indotractwa LPS przez tchawicę
<ol>
	<li>Ocena odpowiedniości znieczulenia: Po podaniu koktajlu znieczulenia oceń głębokość znieczulenia, stosując mocne uszczypnięcie palców lub szczypcami lub palcami. Jeśli nastąpi reakcja, potrzebna jest głębsza anestezja. Po potwierdzeniu stanu znieczulenia należy przystąpić do protokołu instucyjności. Ustaw szczura w pozycji półleżącej, zawieszonej na siekaczach na solidnej platformie podtrzymującej.</li>
	<li>Wizualizacja tchawicy: Otwórz pysk zwierzęcia po znieczuleniu, delikatnie chwyć język za pomocą kleszczy i ostrożnie włóż laryngoskop, precyzyjnie go ustawiając dla maksymalnej wizualizacji otworu tchawicy. Upewnij się, że światło jest odpowiednio skierowane tak, aby oświetlić okolice krtani, ułatwiając niezakłócony dostęp.</li>
	<li>Manipulacja językiem: Użyj zakrzywionych, tępych szczypiec, aby delikatnie chwycić język i delikatnie go cofnąć w kierunku górnym i bocznym. UWAGA: Używaj ręcznych lup, aby poprawić przejrzystość anatomii krtani i zapewnić precyzyjne ustawienie aparatu instylacyjnego dla większej precyzji.</li>
	<li>Podawanie LPS: Pobieranie 100 μL roztworu LPS do strzykawki i podłączanie go do rurki z płucami szczura o pojemności 16 G; podaj roztwór LPS w pobliżu otworu tchawicy. Bezpośrednio po instylacji delikatnie zatkaj nozdrza przez 2-4 sekundy, używając szczypiec z tępym końcem, aby wspomóc aspirację roztworu LPS do płuc przez tchawicę. Nieustannie monitoruj poród za pomocą laryngoskopu z filtrem światła, aby potwierdzić dokładność i kompletność podania.</li>
	<li>Monitorowanie po zabiegu: Ostrożnie przestaw język do normalnej orientacji anatomicznej po udanym urodzeniu LPS. Przenieś zwierzę do klatki i uważnie obserwuj objawy zaburzeń oddechowych lub zadławienia się przez co najmniej 1 minutę.</li>
	<li>Kluczowe kwestie do zastanowienia<ol>
		<li>Ostrość wzroku: Zadbaj o optymalne ustawienie laryngoskopu dla dokładnego wydania LPS. Używaj narzędzi powiększania, aby zwiększyć precyzję i skuteczność.</li>
		<li>Chwyć język ostrożnie i przyłóż go do dolnej szczęki lub krawędzi ust, aby go ustabilizować.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Zbieranie próbek
<ol>
	<li>Wykonanie płukania oskrzelowo-pęcherzykowego (BAL) opisanego we wcześniejszych badaniach, z drobnymi modyfikacjami 31,32,33. Po tracheotomii delikatnie wstrzyknij do płuc 2 mL zimnego PBS i pobierz płyn.</li>
	<li>Wirówka zebranego płynu płukującego w ilości 5000 x g przez 5 minut w 4 °C i używa supernatantu do wykrywania markerów zapalnych. Pobierz płuca do badania histopatologicznego lub ujednolic aktywność mieloperoksydazy (MPO). Podczas pobierania próbek trzymaj je na lodzie, aby zachować integralność.</li>
</ol>

<ol><li>Rayees, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Macrophage+TLR4+and+PAR2+signaling%3A+Role+in+regulating+vascular+inflammatory+injury+and+repair%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Immunol%22%5BJournal%5D)">Macrophage TLR4 and PAR2 signaling: Role in regulating vascular inflammatory injury and repair.</a> Front Immunol. 18 (11), 2091(2020).</li>
<li>Bernard, G. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+American-European+Consensus+Conference+on+ARDS.+Definitions%2C+mechanisms%2C+relevant+outcomes%2C+and+clinical+trial+coordination%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">The American-European Consensus Conference on ARDS. Definitions, mechanisms, relevant outcomes, and clinical trial coordination.</a> Am J Respir Crit Care Med. 149 (3), 818-824 (1994).</li>
<li>Banavasi, H., Nguyen, P., Osman, H., Soubani, A. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Management+of+ARDS+-+What+works+and+what+does+not%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Med+Sci%22%5BJournal%5D)">Management of ARDS - What works and what does not.</a> Am J Med Sci. 362 (1), 13-23 (2021).</li>
<li>Bellani, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemiology%2C+patterns+of+care%2C+and+mortality+for+patients+with+acute+respiratory+distress+syndrome+in+intensive+care+units+in+50+countries%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA%22%5BJournal%5D)">Epidemiology, patterns of care, and mortality for patients with acute respiratory distress syndrome in intensive care units in 50 countries.</a> JAMA. 315 (8), 788-800 (2016).</li>
<li>Rubenfeld, G. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Incidence+and+outcomes+of+acute+lung+injury%5BTitle%5D)+AND+%22N+Engl+J+Med%22%5BJournal%5D)">Incidence and outcomes of acute lung injury.</a> N Engl J Med. 353 (16), 1685-1693 (2005).</li>
<li>Aliberti, S., Dela Cruz, C. S., Amati, F., Sotgiu, G., Restrepo, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Community-acquired+pneumonia%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Community-acquired pneumonia.</a> Lancet. 398 (10303), 906-919 (2021).</li>
<li>Gregorakos, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-drowning%3A+clinical+course+of+lung+injury+in+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Lung%22%5BJournal%5D)">Near-drowning: clinical course of lung injury in adults.</a> Lung. 187 (2), 93-97 (2009).</li>
<li>Hu, X., Lee, J. S., Pianosi, P. T., Ryu, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aspiration-related+pulmonary+syndromes%5BTitle%5D)+AND+%22Chest%22%5BJournal%5D)">Aspiration-related pulmonary syndromes.</a> Chest. 147 (3), 815-823 (2015).</li>
<li>Wang, L., Wu, D., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chlorine+gas+inhalation+manifesting+with+severe+acute+respiratory+distress+syndrome+successfully+treated+by+high-volume+hemofiltration%3A+A+case+report%5BTitle%5D)+AND+%22Medicine%22%5BJournal%5D)">Chlorine gas inhalation manifesting with severe acute respiratory distress syndrome successfully treated by high-volume hemofiltration: A case report.</a> Medicine. 97 (30), e11708(2018).</li>
<li>Sung, P. S., Peng, Y. C., Yang, S. P., Chiu, C. H., Hsieh, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CLEC5A+is+critical+in+Pseudomonas+aeruginosa-induced+NET+formation+and+acute+lung+injury%5BTitle%5D)+AND+%22JCI+Insight%22%5BJournal%5D)">CLEC5A is critical in Pseudomonas aeruginosa-induced NET formation and acute lung injury.</a> JCI Insight. 7 (18), e156613(2022).</li>
<li>Al-Kuraishy, H. M., Al-Gareeb, A. I., Alblihed, M., Cruz-Martins, N., Batiha, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((COVID-19+and+risk+of+acute+ischemic+stroke+and+acute+lung+injury+in+patients+with+type+II+diabetes+mellitus%3A+The+anti-inflammatory+role+of+metformin%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+Med%22%5BJournal%5D)">COVID-19 and risk of acute ischemic stroke and acute lung injury in patients with type II diabetes mellitus: The anti-inflammatory role of metformin.</a> Frontiers Med. 19 (8), 644295(2021).</li>
<li>Al-Kuraishy, H. M., Al-Gareeb, A. I., Al-Niemi, M. S., Alexiou, A., Batiha, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calprotectin%3A+The+link+between+acute+lung+injury+and+gastrointestinal+injury+in+Covid-19%3A+Ban+or+boon%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protein+Peptide+Sci%22%5BJournal%5D)">Calprotectin: The link between acute lung injury and gastrointestinal injury in Covid-19: Ban or boon.</a> Curr Protein Peptide Sci. 23 (5), 310-320 (2022).</li>
<li>Al-Kuraishy, H. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((COVID-19+and+phosphodiesterase+enzyme+type+5+inhibitors%5BTitle%5D)+AND+%22J+Micros+Ultrastruc%22%5BJournal%5D)">COVID-19 and phosphodiesterase enzyme type 5 inhibitors.</a> J Micros Ultrastruc. 8 (4), 141-145 (2020).</li>
<li>Al-Kuraishy, H. M., Al-Gareeb, A. I., Qusty, N., Alexiou, A., Batiha, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+sitagliptin+on+non-diabetic+COVID-19+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Mol+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Impact of sitagliptin on non-diabetic COVID-19 patients.</a> Current Mol Pharmacol. 15 (4), 683-692 (2022).</li>
<li>Yu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Loss+of+PADI2+and+PADI4+ameliorates+sepsis-induced+acute+lung+injury+by+suppressing+NLRP3%2B+macrophages%5BTitle%5D)+AND+%22JCI+Insight%22%5BJournal%5D)">Loss of PADI2 and PADI4 ameliorates sepsis-induced acute lung injury by suppressing NLRP3+ macrophages.</a> JCI Insight. 9 (22), e181686(2024).</li>
<li>Calfee, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+respiratory+distress+syndrome+network%2C+national+heart%2C+lung%2C+and+blood+institute.+Trauma-associated+lung+injury+differs+clinically+and+biologically+from+acute+lung+injury+due+to+other+clinical+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Acute respiratory distress syndrome network, national heart, lung, and blood institute. Trauma-associated lung injury differs clinically and biologically from acute lung injury due to other clinical disorders.</a> Crit Care Med. 35 (10), 2243-2250 (2007).</li>
<li>Zhou, M. T., Chen, C. S., Chen, B. C., Zhang, Q. Y., Andersson, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+lung+injury+and+ARDS+in+acute+pancreatitis%3A+mechanisms+and+potential+intervention%5BTitle%5D)+AND+%22World+J+Gastroenterol%22%5BJournal%5D)">Acute lung injury and ARDS in acute pancreatitis: mechanisms and potential intervention.</a> World J Gastroenterol. 16 (17), 2094-2099 (2010).</li>
<li>Roubinian, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TACO+and+TRALI%3A+biology%2C+risk+factors%2C+and+prevention+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22Hematology+Am+Soc+Hematol+Educ+Program%22%5BJournal%5D)">TACO and TRALI: biology, risk factors, and prevention strategies.</a> Hematology Am Soc Hematol Educ Program. 1, 585-594 (2018).</li>
<li>Fernandes, C. A., Vanbever, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pre-clinical+models+for+pulmonary+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Opin+Drug+Deliv%22%5BJournal%5D)">Pre-clinical models for pulmonary drug delivery.</a> Expert Opin Drug Deliv. 6 (11), 1231-1245 (2010).</li>
<li>Yu, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+intratracheal+lipopolysaccharide+instillation+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Non-invasive intratracheal lipopolysaccharide instillation in mice.</a> J Vis Exp. (193), e65151(2023).</li>
<li>Price, D. N., Muttil, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delivery+of+therapeutics+to+the+lung%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Delivery of therapeutics to the lung.</a> Methods Mol Biol. 1809, 415-429 (2018).</li>
<li>Driscoll, K. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intratracheal+instillation+as+an+exposure+technique+for+the+evaluation+of+respiratory+tract+toxicity%3A+uses+and+limitations%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicol+Sci%22%5BJournal%5D)">Intratracheal instillation as an exposure technique for the evaluation of respiratory tract toxicity: uses and limitations.</a> Toxicol Sci. 55 (1), 24-35 (2000).</li>
<li>Hendrix, J. M., Regunath, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHendrix%2C+JM+%22Intubation+endotracheal+tube+medications.+%5BUpdated+2025+Jan+19%5D%22">Intubation endotracheal tube medications. [Updated 2025 Jan 19]</a>. , StatPearls Publishing. Treasure Island (FL). (2025).</li>
<li>DeMasi, S. C., Casey, J. D., Semler, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence-based+emergency+tracheal+intubation%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Evidence-based emergency tracheal intubation.</a> Am J Respir Crit Care Med. 211 (7), 1156-1164 (2025).</li>
<li>Greenberg, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+endotracheal+medication+in+cardiac+emergencies%5BTitle%5D)+AND+%22Resuscitation%22%5BJournal%5D)">The use of endotracheal medication in cardiac emergencies.</a> Resuscitation. 12 (3), 155-165 (1984).</li>
<li>Rayees, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PAR2-Mediated+cAMP+generation+suppresses+TRPV4-dependent+Ca2%2B+signaling+in+alveolar+macrophages+to+resolve+TLR4-induced+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">PAR2-Mediated cAMP generation suppresses TRPV4-dependent Ca2+ signaling in alveolar macrophages to resolve TLR4-induced inflammation.</a> Cell Rep. 27 (3), 793-805 (2019).</li>
<li>Arfath, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TRPV4+facilitates+the+reprogramming+of+inflamed+macrophages+by+regulating+IL-10+production+via+CREB%5BTitle%5D)+AND+%22Inflamm+Res%22%5BJournal%5D)">TRPV4 facilitates the reprogramming of inflamed macrophages by regulating IL-10 production via CREB.</a> Inflamm Res. 73 (10), 1687-1697 (2024).</li>
<li>Rochford, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+reprogramming+of+monocytes+into+reparative+alveolar+macrophages+in+vivo+by+targeting+PDE4b%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Lung+Cell+Mol+Physiol%22%5BJournal%5D)">Evidence for reprogramming of monocytes into reparative alveolar macrophages in vivo by targeting PDE4b.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 321 (4), L686-L702 (2021).</li>
<li>Liu, F., Li, W., Pauluhn, J., Trübel, H., Wang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipopolysaccharide-induced+acute+lung+injury+in+rats%3A+comparative+assessment+of+intratracheal+instillation+and+aerosol+inhalation%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology%22%5BJournal%5D)">Lipopolysaccharide-induced acute lung injury in rats: comparative assessment of intratracheal instillation and aerosol inhalation.</a> Toxicology. 8 (304), 158-166 (2013).</li>
<li>Hagawane, T. N., Gaikwad, R. V., Kshirsagar, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual+hit+lipopolysaccharide+and+oleic+acid+combination+induced+rat+model+of+acute+lung+injury%2Facute+respiratory+distress+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22J+Med+Res%22%5BJournal%5D)">Dual hit lipopolysaccharide and oleic acid combination induced rat model of acute lung injury/acute respiratory distress syndrome.</a> J Med Res. 143 (5), 624-632 (2016).</li>
<li>Rayees, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protease-activated+receptor+2+promotes+clearance+of+Pseudomonas+aeruginosa+infection+by+inducing+cAMP-Rac1+signaling+in+alveolar+macrophages%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Protease-activated receptor 2 promotes clearance of Pseudomonas aeruginosa infection by inducing cAMP-Rac1 signaling in alveolar macrophages.</a> Front Pharmacol. 20 (13), 874197(2022).</li>
<li>Rayees, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Therapeutic+effects+of+R8%2C+a+semi-synthetic+analogue+of+Vasicine%2C+on+a+murine+model+of+allergic+airway+inflammation+via+STAT6+inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Int+Immunopharmacol%22%5BJournal%5D)">Therapeutic effects of R8, a semi-synthetic analogue of Vasicine, on a murine model of allergic airway inflammation via STAT6 inhibition.</a> Int Immunopharmacol. 26 (1), 246-256 (2015).</li>
<li>Joshi, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SPHK2-Generated+S1P+in+CD11b%2B+Macrophages+blocks+STING+to+suppress+the+inflammatory+function+of+alveolar+macrophages%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">SPHK2-Generated S1P in CD11b+ Macrophages blocks STING to suppress the inflammatory function of alveolar macrophages.</a> Cell Rep. 30 (12), 4096-4109 (2020).</li>
<li>Balzer, C., Cleveland, W. J., Jinka, T. R., Riess, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Video+laryngoscopic+oral+intubation+in+rats%3A+A+simple+and+effective+method%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Lung+Cell+Mol+Physiol%22%5BJournal%5D)">Video laryngoscopic oral intubation in rats: A simple and effective method.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 318 (5), L1032-L1035 (2020).</li>
</ol>

Autorzy deklarują, że nie mają konkurujących ze sobą interesów finansowych.

Metoda instytucji endotchealnej zapewnia nieinwazyjne, powtarzalne i ukierunkowane podejście do podawania płuc, skutecznie omijając konieczność interwencji chirurgicznej. Ta metoda znacząco zmniejsza ryzyko związane z urazem chirurgicznym, takim jak uszkodzenie tkanek, jednocześnie minimalizując ryzyko infekcji pooperacyjnych i niezamierzonych uszkodzeń narządów, które mogą powstać w wyniku zabiegów inwazyjnych. Dostarczając środki bezpośrednio do płuc, droga endotrachealna zapewnia precyzyjne, lokalizowane leczenie, zwi...

Ostre uszkodzenie płuc (ALI) to zagrażająca życiu choroba zapalna charakteryzująca się hipoksemią tętnic, obrzękiem płuc, osłabioną integralnością bariery śródbłonkowo-nabłonkowej oraz masywną infiltracją komórek odpornościowych do płuc1. Patofizjologia ALI jest złożona i obejmuje wzajemne oddziaływanie oraz zakłócanie wielu nakładających się i oddziałujących szlaków, takich jak krzepnięcie, uszkodzenie tkanek oraz zarówno zapalenie płuc, jak i ogólnoustrojowych. Szybkie tłumienie tej reakcji zapalnej jest kluczowe dla przywrócenia homeostazy tkanek. Jeśli nie zostanie leczone, to szybko postępujące zaburzenie często eskaluje do Zespołu Ostrego Niedożywienia Oddechowego (ARDS), poważniejszego stanu charakteryzującego się oporną hipoksemią. Patogeneza ALI wiąże się z uszkodzeniem płuc oraz uszkodzeniem lub śmiercią komórek nabłonka pęcherzykowego i komórek śródbłonka mikronaczyniowego 1,2,3,4.
Etiologia odpowiedzialna za ALI/ARDS obejmuje szeroki zakres czynników zakaźnych i niezakaźnych, pochodzących zarówno z bezpośrednich, jak i pośrednich źródeł uszkodzenia płuc5. Bezpośrednie przyczyny to zapaleniepłuc 6, bliskie utonięciu7, zachłanianie zawartości żołądka8, wdychanie toksyn, takie jak gaz chlorowy9, infekcja bakteryjna10 oraz infekcje wirusowe, takie jak SARS-CoV-2 11,12,13,14. Przyczyny pośrednie wynikają z procesów ogólnoustrojowych, które wtórnie oddziałują na płuca, w tym sepsa15, uraz16, zapalenie trzustki17, przedawkowanie leków oraz transfuzje krwi18.
Głównym celem tej metody jest ustanowienie powtarzalnego i nieinwazyjnego modelu ALI u gryzoni poprzez endoksynę endotoksynę za pomocą tchawic. Uzasadnienie opracowania tej techniki wynika z ograniczeń konwencjonalnych metod podawania. Technika ta została zademonstrowana z celem precyzyjnego bezpośredniego podawania do pęcherzyków płucnych, minimalizowania ogólnoustrojowej ekspozycji i czynienia jej obiecującym podejściem do przyszłych ukierunkowanych terapii płucnych. Instylacja donośna stawia przed sobą kilka wyzwań, z których niektóre mogą znacząco wpływać na wyniki badań, takie jak słabe ukierunkowanie na głębokie obszary płuc oraz zmienność oddechowa u zwierząt19. Inne czynniki, takie jak ograniczona objętość dawki i potencjalne podrażnienie nosa, są mniej istotne, ale mogą wpływać na spójność. Dla porównania, podanie endotrachealnym zapewnia dokładniejsze i bezpośrednie podanie do dolnych dróg oddechowych, zapewniając lepsze celowanie i równomierność dawkowania płuc przy minimalnej zmienności między zwierzętami, co czyni tę drogę skuteczniejszą i bardziej niezawodną przy ekspozycji płuc20. Metoda inhalacji jest klinicznie istotna ze względu na nieinwazyjny charakter, ale wiąże się też z pewnymi ograniczeniami badań przedklinicznych, takimi jak utrata leków w górnych drogach oddechowych oraz zmniejszona skuteczność w celowaniu w dalsze obszary płuc. Te ograniczenia stają się bardziej widoczne w ciężkich modelach, w tym w przypadku urazów podwójnych lub modelach genetycznie zmodyfikowanych z myszami knock-in lub knock-out. Natomiast podawanie endotrachealnej zapewnia większą spójność bezpośredniego podawania leku do dolnych dróg oddechowych, minimalizując straty i umożliwiając skuteczne celowanie w złożonych modelach przedklinicznych21. Inną istotną metodą podawania stosowaną w badaniach przedklinicznych jest inwazyjne podanie intratchealne. Choć jest skuteczny, wiąże się z ryzykiem stresu chirurgicznego, infekcji, zmienności odczytu oraz konieczności utrzymania temperatury22. Natomiast metoda endotrahealna stanowi niezawodną, nieinwazyjną alternatywę, co czyni ją idealną do badań obejmujących powtarzające się oceny przez dłuższe okresy obserwacji.
Metoda ta może być stosowana w modelach zwierzęcych poza ALI, w tym astmie, włóknieniu płuc, POChP, zapaleniu płuc oraz zakaźnych chorobach płuc. Jest również istotny w obszarach badań przedklinicznych, takich jak anafilaksja, zatrzymanie akcji serca i arytmie serca. Warto zauważyć, że metoda endotrachealna jest już ugruntowana w praktyce klinicznej do podawania niektórych leków, w zależności od pilności i sytuacji klinicznej 23,24,25.

<table><tbody><tr><td>&nbsp; Prism 8</td><td>Grafpad</td><td>https://www.graphpad.com/features</td><td></td></tr><tr><td>Bradford Reagent&nbsp;</td><td>Himedia, Indie</td><td>ML106-500 ML&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>DL-Ditiothreitol</td><td>Himedia, Indie&nbsp;</td><td>RM525-25G</td><td></td></tr><tr><td>Eosin&nbsp;</td><td>Loba Chemie, Indie</td><td>3660</td><td></td></tr><tr><td>Kwas octowy etylendiaminowo-tetraoctowy (EDTA)</td><td>Loba Chemie, Indie</td><td>6381926</td><td></td></tr><tr><td>Kleszcze &nbsp;</td><td></td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Formalina 10%&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich, USA&nbsp;</td><td>HT501320</td><td></td></tr><tr><td>Hematoksylyna</td><td>SDFCL</td><td>74108G05</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Himedia, Indie</td><td>MB016</td><td></td></tr><tr><td>Nadtlenek wodoru & nbsp; &nbsp;</td><td>Avra, Indie</td><td>7722841</td><td></td></tr><tr><td>Ketamina i nie przesadza;</td><td>Neon Laboratories Ltd, Indie</td><td>-&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Laryngoskop</td><td>Medical Sources Co., Ltd., Chiny &nbsp;</td><td>MS-LA500FV&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Lipopolisacharyd z Escherichia coli O55:B5&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</td><td>Sigma Aldrich, USA</td><td>L2880&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>o-dianizydyna dihydrochlorkowa&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich, USA</td><td>D3252-5G&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Fosforanowa sól fizjologiczna (PBS) &nbsp;</td><td>Invitrogen, USA</td><td>3002</td><td></td></tr><tr><td>Ortofosforan dihydrogenu potasu</td><td>Himedia, Indie</td><td>IN26185530500</td><td></td></tr><tr><td>Koktajl inhibitorów białek</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P8340</td><td></td></tr><tr><td>Rat IL-1&beta; ELISA Kit&nbsp;</td><td>Thermofisher, USA</td><td>BMS630</td><td></td></tr><tr><td>Chlorek sodu</td><td>Himedia, Indie</td><td>TC046M</td><td></td></tr><tr><td>Fluorek sodu</td><td>Himedia, Indie</td><td>GRM7502</td><td></td></tr><tr><td>Ortowanadat sodu</td><td>Sigma Aldrich, USA</td><td>S6508</td><td></td></tr><tr><td>Pirofosforan sodu</td><td>Merck, USA</td><td>MA3M722243</td><td></td></tr><tr><td>Kwas siarkowy</td><td>Sigma Aldrich, USA</td><td>339741</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Thermofisher, USA</td><td>T8787</td><td></td></tr><tr><td>Xylazyna&nbsp;</td><td>Indian Immunologicals Ltd, Indie</td><td>-</td><td></td></tr></tbody></table>

nieinwazyjne podanie lipopolisacharydu przez endotchawicę w celu wywołania ostrego uszkodzenia płuc u gryzoni

Non-Invasive Endotracheal Administration of Lipopolysaccharide to Induce Acute Lung Injury in Rodents

Ostre uszkodzenie płuc (ALI) to zagrażająca życiu choroba zapalna, charakteryzująca się hipoksemią tętnic, obrzękiem pęcherzyka płucnego, osłabioną integralnością bariery naczynowowłoso-śródbłonkowej, a następnie infiltracją komórek zapalnych do tkanki płucnej, często przechodzącą w poważniejszą postać, czyli ostry zespół niedociągania oddechowego (ARDS), który często kończy się ostrą niewydolnością oddechową. Modele myszy ALI, głównie indukowane przez lipopolisacharyd (LPS), są kluczowym narzędziem badań mających na celu zrozumienie mechanizmów zapalenia płuc i jego terapii. Modele bezpośrednich i pośrednich urazów płuc u gryzoni oferują wyraźne zalety, ale także ograniczenia, zwłaszcza pod względem wskaźnika przeżycia, czasu trwania fazy ustępującej stanu zapalnego, ryzyka urazów chirurgicznych i infekcji. W niniejszym badaniu zastosowano nieinwazyjną technikę instylacji endotchawicowej do opracowania bezpośredniego modelu ALI u szczurów. Technika ta zapewnia wyspecjalizowane dostarczanie LPS lub materiału testowego do płuc drogą endotchawiczną przy użyciu podstawowego laryngoskopu. Zabieg rozpoczyna się od znieczulenia szczura i ustawienia go w półleżącej pozycji. Następnie roztwór LPS podaje się w pobliżu otworu tchawicy za pomocą strzykawki podłączonej do rurki endotchealnej szczura. W momencie zakończenia eksperymentu pobierane są próbki płuc lub płukania w celu oceny parametrów zapalnych i architektury płuc. Technika ta przewyższa inne modele pod względem szybkości, swoistości i niezawodności, zapewniając precyzyjne celowanie przy minimalnych uszkodzeniach tkanek, niskim ryzyku śmiertelności i znikomym zapaleniu poza miejscem. Metoda ta jest szczególnie cenna w przedklinicznych badaniach ALI, ARDS oraz pokrewnych schorzeń, takich jak anafilaksja czy zatrzymanie akcji serca. Dla porównania, ta metoda integruje się bardziej z zaawansowanymi technikami obrazowania, takimi jak mikroskopia śródwitalna, umożliwiająca monitorowanie dystrybucji leków i postępu choroby w czasie rzeczywistym.

Model został zweryfikowany poprzez pomiar markerów zapalnych, w tym poziomu IL-1β, aktywności MPO, całkowitej zawartości białka oraz histopatologii po 24 i 120 godzinach po instylacji LPS. Badanie obejmowało trzy grupy eksperymentalne: grupę kontrolną (nieleczoną) oraz dwie grupy poddane inscenacji LPS, z których jedna została uśpiona po 24 godzinach, a druga po 120 godzinach (zgodnie z zatwierdzonymi protokołami instytucjonalnymi).
W porównaniu z grupą kontrolną, grupa narażo...

W tym badaniu wykazano, że nieinwazyjna technika instylacji tchawicy pozwala na rozwój ALI u szczurów za pomocą podstawowego laryngoskopu, aby zapewnić precyzyjne dostarczanie LPS do płuc. LPS jest wprowadzany za pomocą rurki tchawicowej za pomocą laryngoskopu. Skala uszkodzenia płuc jest oceniana w wielu punktach czasowych.

Nieinwazyjne podanie lipopolisacharydu przez endotchawicę w celu wywołania ostrego uszkodzenia płuc u gryzoni

Acute Lung Injury (ALI) is a life-threatening inflammatory condition characterized by arterial hypoxemia, alveolar edema, compromised ...

Zakres naszych badań polega na opracowaniu klinicznie istotnego, nieinwazyjnego modelu ostrego uszkodzenia płuc, aby usprawnić badania kliniczne. Współczesne badania biologii płuc integrują zaawansowane modele płuc, nanonośniki oraz technologie aerozoli, aby optymalizować i badać ukierunkowane dostarczanie leków w ramach fizjologicznie istotnych modeli. Na początek zważ każde zwierzę za pomocą skalibrowanej wagi.Przygotowanie roztworu lipopolisacharydów poprzez rozcieńczenie liofilizowanego lipopolisacharydu Escherichia coli w sterylnym PBS, aby osiągnąć pożądane stężenie. Po znieczuleniu szczura sprawdź głębokość znieczulenia i ułóż je w półleżącej pozycji z siekaczami zawieszonymi na solidnej platformie nośnej. Następnie otwórz pysk zwierzęcia znieczulonego.Delikatnie chwyć język za pomocą zakrzywionych, tępych kleszczy i cofnij go w kierunku górny i boczny. Następnie ostrożnie wprowadza laryngoskop, precyzyjnie ustawiając go dla maksymalnej wizualizacji otworu tchawicy. Teraz włóż 100 mikrolitrów roztworu lipopolisacharydowego do strzykawki i podłącz ją do rurki do tchawicy szczurów o masie 16 gauge.Podaj roztwór lipopolisacharydowy w pobliżu otworu tchawicy. Bezpośrednio po założeniu delikatnie zatkaj nozdrza za pomocą szczypiec z tępym końcem przez dwie do czterech sekund, aby wspomóc aspirację roztworu do płuc przez tchawicę. Następnie ostrożnie przestaw język do jego normalnej orientacji anatomicznej po podaniu lipopolisacharydu.Przenieś zwierzę z powrotem do klatki i uważnie obserwuj objawy zaburzeń oddechowych lub zadławienia się przez co najmniej minutę. Po wykonaniu płukania oskrzelowo-pęcheołowego i tracheotomii delikatnie wkręć do płuc dwa mililitry zimnego PBS i ostrożnie pobieraj płyn. Wiruj zebraną płyn płukujący w napięciu 5 000 G przez pięć minut w temperaturze czterech stopni Celsjusza.Używaj supernatantu do wykrywania markerów zapalnych. Pobierz płuca do badania histopatologicznego lub ujednolic je pod kątem aktywności mieloperoksydazy. W porównaniu z grupą kontrolną, grupa uśpiona 24 godziny po założeniu lipopolisacharydu wykazała istotny wzrost poziomu beta-interleukiny-1, podwyższoną aktywność mieloperoksydazy oraz wyższą całkowitą zawartość białka.Po 120 godzinach od założenia lipopolisacharydu, aktywność beta-interleukiny-1, aktywność mieloperoksydazy oraz całkowite poziomy białka wróciły do wartości zbliżonych do wartości wyjściowych. Histopatologia płuc po 24 godzinach wykazała rozpad struktury pęcherzyka pęcherzykowego, obrzęk ściany pęcherzyka, hemolizę oraz ciężkie przeniknięcie neutrofili. Architektura płuc została przywrócona 120 godzin po instalacji lipopolisacharydów.Wykorzystując nieinwazyjne endotchaiczne porody płucne, stworzyliśmy samoograniczające się modele ostrych urazów płuc do testowania terapii ukierunkowanych i badania naprawy płuc. Kluczową zaletą tej metody jest jej precyzyjne, nietraumatyczne podanie, które umożliwia powtarzane dawkowanie u tego samego zwierzęcia oraz dostosowanie do konkretnych celów badawczych. Przyszłe badania nad ostrymi urazami płuc będą koncentrować się na opracowywaniu terapii ukierunkowanych oraz zrozumieniu urazów i mechanizmów naprawy płuc.

non-invasive-endotracheal-administration-lipopolysaccharide-to-induce

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Mysi model uszkodzenia płuc indukowanego przez respirator jest ważnym narzędziem do badania ostrego uszkodzenia płuc in vivo. W niniejszej pracy przedstawiamy łatwy w zastosowaniu model in situ ostrego uszkodzenia płuc, w którym do wywołania ostrej niewydolności płuc wykorzystano mechaniczną wentylację wysokociśnieniową.

Wentylacja z kontrolowanym ciśnieniem w celu wywołania ostrego uszkodzenia płuc u myszy

Źródło: Radulovic, K. i in. Wstrzykiwanie lipopolisacharydu u myszy w celu naśladowania wejścia produktów pochodzących od mikroorganizmów po przełamaniu bariery jelitowej. J. Vis. Exp. (2018)Ten film pokazuje krok po kroku procedurę wstrzykiwania lipopolisacharydu (LPS) myszom wewnątrzotrzewnowkowo, aby wywołać stany ogólnoustrojowe.

Iniekcja do otrzewnewki bakteryjnego lipopolisacharydu u myszy w celu badania ogólnoustrojowych odpowiedzi immunologicznych

Source: Yuan, Z., et al. Bronchoalveolar Lavage Exosomes in Lipopolysaccharide-induced Septic Lung Injury. J. Vis. Exp. (2018)This video demonstrates an in vivo mouse model for inducing and analyzing acute lung injury (ALI) using intraperitoneal administration of bacterial lipopolysaccharide. The inflammatory cascade triggered by alveolar macrophages and neutrophils leads to epithelial and endothelial barrier disruption, allowing fluid and immune cells to accumulate in the alveoli. Alveolar...

Lipopolysaccharide-Induced Acute Lung Injury in Mice for Exosome and Immune Analysis

Odpowiedź immunologiczna gospodarza na infekcję patogenem jest ściśle regulowanym procesem. Wykorzystując model ekspozycji płuc na lipopolisacharydy u myszy, możliwe jest przeprowadzenie oceny w wysokiej rozdzielczości złożonych mechanizmów związanych z patogenezą choroby.

Wykorzystanie dotchawczego podawania PAMP w jamie ustnej i gardłowej oraz płukania oskrzeli i pęcherzyków płucnych w celu oceny odpowiedzi immunologicznej gospodarza u myszy

Opisujemy metodę wywoływania neutrofilowego zapalenia płuc poprzez prowokację do aerozolowanego lipopolisacharydu za pomocą nebulizacji, do modelowania ostrego uszkodzenia płuc. Ponadto opisano podstawowe techniki operacyjne izolacji płuc, intubacji tchawicy i płukania oskrzelowo-pęcherzykowego.

Metoda wytwarzania neutrofilii płucnej przy użyciu lipopolisacharydu w aerozolu

Ten protokół wywołuje ostre uszkodzenie płuc u myszy, która jest bardzo zbliżona do patogenezy kwaśnego zapalenia płuc obserwowanej u ludzi. Generujemy maksymalne ostre, nieśmiertelne uszkodzenie płuc o niskim pH i uwzględniamy różnice w anatomicznej budowie układu oddechowego gryzoń i człowieka za pomocą otwartej tracheostomii w połączeniu ze zwolnieniem ciśnienia obwodowego.

Mysi model ostrego uszkodzenia płuc z otwartą tracheostomią do aspiracji kwasu żołądkowego skutkuje maksymalnym ostrym nieśmiertelnym uszkodzeniem płuc

Przedstawiona tutaj jest procedura krok po kroku do wywołania ostrego uszkodzenia płuc u myszy poprzez bezpośrednie wkroplenie lipopolisacharydu dotchawiczego i przeprowadzenie analizy FACS próbek krwi, płynu z płukania oskrzelowo-pęcherzykowego i tkanki płucnej. Minimalna inwazyjność, prosta obsługa, dobra odtwarzalność i miareczkowanie ciężkości choroby to zalety tego podejścia.

Wywoływanie ostrego uszkodzenia płuc u myszy przez bezpośrednie wkroplenie lipopolisacharydów dotchawiczych

Myszy narażone na działanie ozonu i endotoksyn bakteryjnych wykazują rozległą śmierć komórek, w tym neutrofili. Zaobserwowaliśmy adaptacje komórkowe, takie jak zakłócenie blaszek cytoszkieletu, zwiększona ekspresja komórkowa podjednostki syntazy ATP kompleksu V β i angiostatyny w płukaniu oskrzelowo-pęcherzykowym, supresja odpowiedzi immunologicznej płuc i opóźniona rekrutacja neutrofili.

Wizualizacja adaptacji komórek płuc podczas połączonego ozonu i ostrego mysiego uszkodzenia płuc wywołanego ozonem i LPS

Tutaj proponujemy protokół dostarczania lipopolisacharydów dotchawiczych (LPS) poprzez nieinwazyjną intubację dotchawiczą ustno-gardłową. Metoda ta minimalizuje uraz związany z zabiegiem chirurgicznym u zwierzęcia i dokładnie dostarcza LPS do tchawicy, a następnie do płuc.

Nieinwazyjne wkraplanie lipopolisacharydu dotchawiczego u myszy

Udostępniamy protokół dla eksperymentalnego modelu wstrząsu endotoksemicznego u świń poprzez infuzję lipopolisacharydu.

Napar lipopolisacharydowy jako model wstrząsu endotoksemicznego u świń

Protokół ten opisuje opracowanie modelu noworodkowego prosięta ostrego urazu płuc, który modeluje wczesne zdarzenia patogenne występujące w przedwczesnym płucu, w tym niewystarczającą ilość surfaktantu, hiperoksję, wentylację pod wysokim ciśnieniem oraz stan zapalny, aby ułatwić zrozumienie molekularnych czynników wyzwalających dysplazję oskrzelowo-monową oraz poprawić terapeutyczne tłumaczenie.

Opracowanie modelu ostrego uszkodzenia płuc u prosiatka noworodkowego, odtwarzającego wczesne środowisko przedwcześniackich płuc

Poznaj nieinwazyjną metodę podawania LPS przez endotrachealnie u szczurów w celu wywołania ostrego uszkodzenia płuc. Technika ta umożliwia precyzyjne dawkowanie i badanie mechanizmów naprawy płuc.

Nieinwazyjne podanie lipopolisacharydu przez endotchawicę w celu wywołania ostrego uszkodzenia płuc u gryzoni

Przeglądaj więcej filmów