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Artigo de método

Sistema de Perfusão pulmonar isolado no modelo coelho

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DOI:

10.3791/62734

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15 de julho de 2021

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Neste artigo

Resumo

A preparação isolada do pulmão do coelho é uma ferramenta padrão-ouro na pesquisa pulmonar. Esta publicação tem como objetivo descrever a técnica desenvolvida para o estudo de mecanismos fisiológicos e patológicos envolvidos na reatividade das vias aéreas, preservação pulmonar e pesquisa pré-plínica em transplante de pulmão e edema pulmonar.

Resumo

O sistema isolado de perfusão pulmonar tem sido amplamente utilizado em pesquisas pulmonares, contribuindo para elucidar o funcionamento interno dos pulmões, tanto micro quanto macroscopicamente. Esta técnica é útil na caracterização da fisiologia pulmonar e patologia medindo atividades metabólicas e funções respiratórias, incluindo interações entre substâncias circulatórias e os efeitos de substâncias inaladas ou perfumadas, como no teste de drogas. Enquanto os métodos in vitro envolvem o corte e a colheita de tecidos, o sistema isolado de perfusão pulmonar ex vivo permite trabalhar com um órgão funcional completo possibilitando o estudo de uma função fisiológica contínua ao mesmo tempo em que recria ventilação e perfusão. No entanto, deve-se notar que os efeitos da ausência de inervação central e drenagem linfática ainda devem ser totalmente avaliados. Este protocolo tem como objetivo descrever a montagem do aparelho pulmonar isolado, seguido da extração cirúrgica e cannulação de pulmões e coração de animais de laboratório experimentais, bem como exibir a técnica de perfusão e processamento de sinais dos dados. A viabilidade média do pulmão isolado varia entre 5-8 h; durante esse período, a permeabilidade capilar pulmonar aumenta, causando edema e lesão pulmonar. A funcionalidade do tecido pulmonar preservado é medida pelo coeficiente de filtragem capilar (Kfc), usado para determinar a extensão do edema pulmonar ao longo do tempo.

Introdução

Brodie e Dixon descreveram pela primeira vez o sistema de perfusão pulmonar ex-vivo em 1903 1. Desde então, tornou-se uma ferramenta padrão-ouro para estudar a fisiologia, farmacologia, toxicologia e bioquímica dos pulmões2,3. A técnica oferece uma forma consistente e reprodutível de avaliar a viabilidade dos transplantes de pulmão, e determinar o efeito de mediadores inflamatórios como histamina, metabólitos ácido aracidônico e substância P, entre outros, bem como suas interações durante fenômenos pulmonares como broncoconstrição, atelectasia e edema pulmonar. O sistema pulmon....

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Protocolo

O sistema isolado de perfusão no modelo coelho tem sido amplamente utilizado no Laboratório de Hiperresponsividade Brônquica no Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias. O protocolo inclui coelhos neozelandeses com um peso aproximado de 2,5-3 kg. Todos os animais foram mantidos em condições padrão de vivarium e alimentação ad libitum em conformidade com as diretrizes oficiais mexicanas para animais de laboratório (NOM 062-ZOO-1999) e sob o Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório (8ª edição, 2011). Todos os procedimentos de animais e métodos de cuidado animal apresentados neste protocolo foram previamente aprovados pelo Comitê de....

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Resultados

O sistema isolado de perfusão pulmonar permite manipulação de órgãos para biópsia, coleta de amostras de perfusão e coleta de dados em tempo real de parâmetros fisiológicos. O sistema isolado pode ser usado para testar muitas hipóteses envolvendo diferentes funções e fenômenos pulmonares, desde atividade metabólica e enzimática até períodos de formação e preservação de edema para transplantes de pulmão.

A Figura 1 exibe um diagrama do sistema de perfusão pulmonar .......

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Discussão

Este trabalho apresenta uma visão geral do sistema isolado de perfusão pulmonar, uma técnica essencial na pesquisa de fisiologia pulmonar. O sistema isolado de perfusão pulmonar oferece um grande grau de versatilidade em seus usos e permite a avaliação de vários parâmetros relevantes no teste de uma ampla gama de hipóteses15. Um sistema pulmonar isolado é uma ferramenta com presença mundial que, na última década, estabeleceu ainda mais sua relevância para avaliações específicas de órgãos e também .......

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Divulgações

Os autores não declaram conflitos de interesse.

Agradecimentos

Os autores gostariam de agradecer à doutora Bettina Sommer Cervantes pelo apoio na redação deste manuscrito, e kitzia Elena Lara Safont por seu apoio às ilustrações.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Tubulação Tygon E-Lab de 2 paradas, 3,17 mm de diâmetro, 12/pacote, preto/brancoSachs Elektronik73-4312
Adaptador para ventilação com pressão positiva no IPL-4Hugo Sachs Elektronik (HSE)73-4312
Fornecimento alternativo de gás livre de pressão para IPL-4: Para fornecer à traqueia uma mistura de gases diferente do ar ambiente durante a ventilação negativaHugo Sachs Elektronik (HSE)73-4309
Unidade Base para o Pulmão Perfundido Isolado de Coelho para Fetalde Porco Hugo Sachs Elektronik (HSE)73-4138
Soro bovino A2: D41albumina liofilizado em pósigma3912500 g
Cloreto de cálcio, CaCl2· 2H2O.JT Baker10035-04-8
Frascos criogênicosCorning4306592 mL
de D-glucosa, C6H12O6.sigmaG5767
Transdutor Diferencial de Baixa Pressão DLP2.5, Faixa +- 2,5 cmH2O, Conector HSEHugo Sachs Elektronik (HSE)73-3882
Transdutor de Pressão Diferencial MPX, Faixa +- 100 cmH2O, Conector HSEHugo Sachs Elektronik (HSE)73-0064
Eppendorf tubes
Etanol tubosCaledon
Falcon14 mL
Bomba Peristáltica Harvard P-230 (Completa com Caixa de Controle e Acionamento do Motor P-230)Hugo Sachs Elektronik (HSE)70-7001
Pneumotacômetro Linear Aquecido 0 a 10 L / min faixa de fluxoHugo Sachs Elektronik (HSE)59-9349
Controlador de Aquecedor para Pneumotacômetro Único 230 VAC, 50 HzHugo Sachs Elektronik (HSE)59-9703
HeparinaPISA5000 UI
Coluna HPLC (C18 100A 5U)Alltech98121213150 mm x 4,6 mm
Filtro de Seringa HidrofílicaMillexSLLGR04NL
de Núcleo IPL-4 de 4 mm para Pulmão de Coelho Isolado para Porco Fetal, 230Hugo Sachs Elektronik (HSE)73-4296
Sistema de núcleo IPL-4 para pulmão isolado de coelho para fetal, 230 VHugo Sachs Elektronik (HSE)73-4296
Reservatório de vidro revestido para solução tampão, com fritas e tubos, 6,0 LHugo Sachs Elektronik (HSE)73-0322
Lauda Termostático Circulador, Tipo E-103, 230 V/50 Hz, 3 L Volume de Banho, Faixa de Temperatura 20 a 150° CHugo Sachs Elektronik (HSE)73-0125
Cânula de Átrio Esquerdo para Coelho com Cesta, OD 5.9 mmHugo Sachs Elektronik (HSE)73-4162
Transdutor de Pressão Arterial de Baixo Alcance P75 para Módulo PLUGSYSHugo Sachs Elektronik (HSE)73-0020
Sulfato de magnésio heptahidratado, MgSO4· 7H2OJT Baker10034-99-8
Tubo de MicrocentrífugaCorning430909
Opção de Controle de Ventilação por Pressão Negativa com Regulador de Pressão para IPL-4Hugo Sachs Elektronik (HSE)73-4298
Coelhos
PISABENTAL (Pentobarbital de sódio)PISAQ-7833-215
Estojo PLUGSYS, Tipo 603* 7Hugo Sachs Elektronik (HSE)73-0045
Módulo Contador de Tempo PLUGSYS TCMHugo Sachs Elektronik (HSE)73-1750
Módulo Amplificador Transdutor PLUGSYS (TAM-A)Hugo Sachs Elektronik (HSE)73-0065
Módulo Amplificador Transdutor PLUGSYS (TAM-D)Hugo Sachs Elektronik (HSE)73-1793
Módulo de Controle de Ventilação PLUGSYS VCM-4R com Regulador de PressãoHugo Sachs Elektronik (HSE)73-1755
Cloreto de potássio, KCl.JT Baker3040-01
Di-hidrogenofosfato de potássio, KH2PO4JT Baker7778-77-0
PROCIN (cloridrato de xilacina)PISAQ-7833-099
Cânula de Artéria Pulmonar para Coelho com Cesta, OD 4,6 mmHugo Sachs Elektronik (HSE)73-4161
Facade bisturi
Servo controlador de serotonina 5-HT
para perfusão (SCPHugo Sachs Elektronik (HSE)73-2806
Snap Cap Tubo de microcentrífugaCostar36201,7 mL
Bicarbonato de sódio, NaHCO < sub>3< / sub>sigmaS6014
Cloreto de sódio, NaCl.sigmaS9888
Luvas cirúrgicas nº 7 1/2
Luvas cirúrgicas nº 8
Tubos Taygon
para coelho, OD 5,0 mmHugo Sachs Elektronik (HSE)73-4163
Adaptador para ventilação com pressão positiva no IPL-4 Hugo (HSE) grau HPLC absoluto Sistema da Nova Zelândia Cânula traqueal Masterflex

Referências

  1. Dixon, W. E. Contributions to the physiology of the lungs: Part I. The bronchial muscles, their innervation, and the action of drugs upon them. The Journal of Physiology. 29 (2), 97-173 (1903).
  2. Nelson, K., et al.

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Reimpressões e permissões

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