O protocolo descreve um método viável, confiável e reprodutível de pinçamento hilar pulmonar esquerdo que pode ser usado para estudar a lesão de isquemia-reperfusão pulmonar em modelos de camundongos.
É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.
Artigo de método
O protocolo descreve um método viável, confiável e reprodutível de pinçamento hilar pulmonar esquerdo que pode ser usado para estudar a lesão de isquemia-reperfusão pulmonar em modelos de camundongos.
A lesão de isquemia e reperfusão (IRI) durante o transplante pulmonar é um importante fator de risco para complicações pós-transplante, incluindo disfunção primária do enxerto, rejeição aguda e crônica e mortalidade. Os esforços para estudar os fundamentos do IRI levaram ao desenvolvimento de um modelo de camundongo confiável e reprodutível de pinçamento hilar do pulmão esquerdo. Este modelo envolve um procedimento cirúrgico realizado em um camundongo anestesiado e intubado. Uma toracotomia esquerda é realizada, seguida por mobilização pulmonar cuidadosa e dissecção do hilo pulmonar esquerdo. O clamp hilar envolve a ligadura de sutura reversível do hilo pulmonar com um nó corrediço, que interrompe a entrada arterial, o fluxo venoso e o fluxo de ar através do brônquio principal esquerdo. A reperfusão é iniciada pela remoção cuidadosa da sutura. Nosso laboratório utiliza 30 min de isquemia e 1 h de reperfusão para o modelo experimental nas investigações atuais. No entanto, esses períodos de tempo podem ser modificados dependendo da questão experimental específica. Imediatamente antes do sacrifício, a gasometria arterial pode ser obtida do ventrículo esquerdo após um período de 4 minutos de pinçamento hilar direito para garantir que os valores de PaO2 obtidos sejam atribuídos apenas ao pulmão esquerdo lesado. Também descrevemos um método para medir o extravasamento celular com citometria de fluxo, que envolve injeção intravenosa de um anticorpo marcado com fluorocromo específico para a(s) célula(s) a ser(em) estudada(s) antes do sacrifício. O pulmão esquerdo pode então ser colhido para citometria de fluxo, congelado ou fixo, imuno-histoquímica embebida em parafina e reação em cadeia da polimerase quantitativa. Esta técnica de pinça hilar permite um estudo detalhado dos mecanismos celulares e moleculares subjacentes à IRI. Resultados representativos revelam diminuição da oxigenação do pulmão esquerdo e evidência histológica de lesão pulmonar após pinçamento hilar. Essa técnica pode ser prontamente aprendida e reproduzida por funcionários com e sem experiência em microcirurgia, levando a resultados confiáveis e consistentes e servindo como um modelo amplamente adotável para o estudo da IRI pulmonar.
A IRI durante o transplante de órgãos é um importante fator de risco para disfunção primária do enxerto e episódios posteriores de rejeição do enxerto 1,2. Durante o transplante, o tempo de isquemia quente é definido como o período de tempo desde o pinçamento cruzado aórtico do doador até o início da perfusão fria e desde a remoção do órgão do gelo até o implante do órgão. O tempo de armazenamento refrigerado é definido como o período de tempo desde o início da perfusão fria até a remoção do órgão do gelo3. A isquemia quente é mais deletéria para a função orgânica tardia do que a isquemia fria 4,5,6, e seus mecanismos subjacentes justificam um estudo mais aprofundado em modelos pré-clínicos. Além disso, o transplante de órgãos por doação após morte cardíaca (DCD) está associado a tempos isquêmicos quentes mais longos do que a doação tradicional após morte encefálica (DBD)7. Embora o uso de doadores DCD possa expandir o pool de doadores e aumentar a utilização pulmonar, são necessários mais estudos pré-clínicos para avaliar os efeitos da isquemia quente na função pulmonar pós-transplante. Abaixo, descrevemos um modelo de IRI quente em camundongos por meio do grampo hilar pulmonar esquerdo.
Vários modelos animais de pinçamento hilar pulmonar foram desenvolvidos e adaptados nos últimos anos e podem incluir o uso de um clamp microvascular atraumático 8,9,10,11,12,13, um torniquete Rumel 14,15 ou ligadura de sutura16 como o grampo hilar. O ponto crucial do grampo hilar é que ele deve ser reversível e causar danos mínimos ou nenhum dano às estruturas hilares para que a reperfusão possa ser alcançada. Aqui, descrevemos nossa técnica de pinça hilar em camundongos que envolve ligadura de sutura reversível do hilo pulmonar esquerdo com um nó corrediço. Este método oclui o fluxo arterial pulmonar, o fluxo venoso e o fluxo de ar para dentro e para fora do brônquio principal. O principal benefício de um nó corrediço sobre uma pinça vascular, clipe ou torniquete é que o tórax pode ser fechado durante períodos prolongados de isquemia, minimizando assim a perda insensível de fluido e calor no camundongo. Fornecemos um protocolo para obter medições confiáveis de gasometria arterial (ABG) e para medir o extravasamento celular após o pinçamento hilar.
Essa técnica de pinça hilar ocupa um lugar importante no estudo mais amplo do transplante de pulmão. Em comparação com modelos de pequenos animais de transplante pulmonar ortotópico, a técnica de pinça hilar pode isolar os efeitos da IRI sem a adição de trauma anastomótico cirúrgico ou alogenicidade17. Além disso, a técnica do grampo hilar pode ser dominada com mais facilidade e rapidez do que o transplante de pulmão de camundongo. De fato, usando técnicas de clamp hilar, vários mecanismos importantes na patogênese da IRI foram identificados na última década, como TLR4, NADPH oxidase e receptor de adenosina A2A 14,18,19,20. No protocolo a seguir, apresentamos um método confiável, ensinável e reprodutível de pinçamento hilar como ferramenta para estudar a IRI pulmonar.
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Todos os estudos foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Escola de Medicina da Universidade de Washington. Os animais receberam cuidados humanos em conformidade com o Guia para o cuidado e uso de animais de laboratório,8ª edição21 preparado pela Academia Nacional de Ciências e publicado pelos Institutos Nacionais de Saúde, e os Princípios de cuidados com animais de laboratório formulados pela Sociedade Nacional de Pesquisa Médica.
1. Anestesia e intubação
2. Toracotomia
3. Aplicação da braçadeira hilar
4. Liberação do grampo hilar
5. Avaliação ABG
NOTA: Se a medição da gasometria arterial for desejada, ela é melhor obtida por meio de aspiração de sangue arterial do ventrículo esquerdo. Para verificar se a gasometria arterial reflete apenas a função pulmonar esquerda, esse sangue arterial deve ser obtido após cerca de 4 min do pinçamento do hilo direito22,23, período durante o qual apenas o pulmão esquerdo está realizando oxigenação e ventilação.
6. Injeção intravenosa de anticorpos para medição do extravasamento celular
NOTA: Esta técnica pode ser usada para determinar o extravasamento celular por meio da injeção de anticorpos marcados com fluorocromo por via intravenosa na VCI antes do sacrifício, seguida de análise por citometria de fluxo, conforme publicado anteriormente18. Em resumo, os neutrófilos intravasculares podem ser distinguidos dos neutrófilos intersticiais usando anticorpos anti-Ly6G específicos para neutrófilos. O anti-Ly6G marcado com isotiocianato de fluoresceína (marcado com FITC) (clone 1A8) é injetado por via intravenosa 5 minutos antes do sacrifício, que marca os neutrófilos intravasculares circulantes. A concentração do anticorpo FITC-Ly6G utilizada é de 100 ng diluída em 200 μL de solução salina tamponada com fosfato. Em seguida, após a preparação da suspensão de célula única do pulmão esquerdo para citometria de fluxo, todos os neutrófilos são marcados com anti-Ly6G marcado com aloficocianina (marcado com APC) (clone 1A8). Assim, os neutrófilos APC-Ly6G+FITC-Ly6G+ são intravasculares, enquanto os APC-Ly6G+FITC-Ly6G- são extravasculares ou intersticiais. Essa técnica pode ser adaptada para monócitos com anticorpos anti-Ly6C, células B com anticorpos anti-CD19, por exemplo.
7. Coloração histológica (H&E)
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Após o pinçamento hilar esquerdo, a pressão parcial de oxigenação no sangue arterial (PaO2) atribuída ao pulmão esquerdo é de ~100 mmHg, significativamente menor em comparação com os ~500 mmHg após toracotomia simulada (Figura 7A, n=6-7). É importante notar que toracotomias simuladas foram realizadas em camundongos B6 com medição de gasometria arterial feita após 4 min de pinçamento hilar direito, representando valores atribuídos apenas ao pulmão esquerdo. A coloração de H & E...
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Descrevemos uma técnica de pinça hilar que envolve a aplicação de um nó corrediço no hilo esquerdo que oclui a artéria pulmonar e veias e brônquios para induzir isquemia quente seguida de reperfusão. Após o pinçamento hilar, o pulmão esquerdo pode ser colhido para uma variedade de técnicas experimentais, como histologia, citometria de fluxo, sequenciamento em massa ou de célula única e reação em cadeia da polimerase quantitativa. Além disso, o sangue e o baço podem ser usados para estudar os efeitos sistêmicos, enquanto ...
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Os autores não relatam divulgações relevantes.
Este trabalho não recebeu nenhuma doação específica de qualquer agência de financiamento nos setores público, comercial ou sem fins lucrativos.
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Medicamentossolução de | |||
| iodopovidona a 10% | Aplicare | NDC 52380-0126-2 | Para desinfetante |
| Buprenorfina 1,3 mg/mL | Fidelis Saúde Animal | NDC 86084-100-30 | Para controle da dor |
| Carprofeno | Cronus Pharma | NDC 69043-027-18 | Para controle da dor |
| Heparina 1000 unidades/mL | Sagent | NDC 25021-404-01 | Para obter sangue arterial |
| Isoflurano 1%-1,5% | Sigma Aldrich | 26675-46-7 | Para anestesia |
| Cloridrato de cetamina 100 mg/mL | Vedco | NDC 50989-996-06 | Para anestesia |
| Pomada para os olhos Puralube Vet | Medi-Vet.com | 11897 | Para prevenir a dessecação ocular |
| Xylazine 20 mg/mL | Akorn | NDC 59399-110-20 | Para controle da dor |
| Tools and Instruments | |||
| Argent High Temp Fine Tip Cautery Pen | McKesson | 231 | Para coagular vasos sanguíneos |
| Curved mosquito clamp | Fine Science | Tools 13009-12 | Para procedimento cirúrgico |
| Pinça curva fina | Fine Science Tools | 11274-20 | Para cirúrgico procedimento |
| Tesoura fina | Fine Science Tools | 15040-11 | Para procedimento cirúrgico |
| Configuração de braçadeira de intubação | Fine Science Tools | 18374-44, 18144-30 | Para segurar o mouse verticalmente pela língua durante a intubação. Veja a Figura Suplementar 1A. |
| Retractores magnéticos de costelas | Fine Science Tools | 18200-01, 18200-10 | Para retração de toracotomia. O fixador magnético e o afastador devem ser conectados por um tubo de micro látex abaixo. |
| Fibra Óptica de Plástico de Grau Óptico Não Revestida, 500μ m | Edmund Optics | 02-532 | Para fazer o introdutor para o tubo endotraqueal. Veja a Figura Suplementar 1B. Um comprimento de 1,5 polegada desta fibra óptica deve ter um pedaço de fita de seda preso a uma extremidade. Pode então ser usado como um introdutor para o tubo endotraqueal. A extremidade do introdutor deve ser ligeiramente curvada. |
| Power Pro Ultra clipper | Oster | 078400-020-001 | Para cortar o cabelo |
| Tesoura | Fine Science Tools | 14370-22 | Para procedimento cirúrgico |
| Almofada de aquecimento para pequenos animais | K & H Pet Products | Thermo-Peep Almofada Aquecida | Para manter a normotermia |
| Ventilador para pequenos animais | Harvard Apparatus | 55-0000 | Para ventilação (TV 0,35 cc, PEEP 1 cm H2O, RR 100-105/min, FiO2 100%) |
| Spearit Micro Tubo de Borracha de Látex (1/8 pol de diâmetro externo, 1/16 pol de diâmetro interno) | Amazon.com | https://www.amazon.com/Rubber-Tubing-CONTINUOUS-Select-Length/dp/B00H4MT7V0?th=1 | Para retração de toracotomia |
| Stat Profile Prime Critical Care Blood Gas Analyzer | Nova Biomedical | https://novabiomedical.com/prime-plus-critical-care-blood-gas-analyzer/index.php?gad=1&gclid=Cj0KCQjwmICoBhDx ARIsABXkXlInZX--R3ezBkc304nS_GVGI9Z2T3Esr33 2aM8WGPiUVhicPQZ Wj2AaAqhDEALw_wcB | Para retração da toracotomia |
| Grampo reto | Fine Science Tools | 13008-12 | Para procedimento cirúrgico |
| Pinça reta | Fine Science Tools | 91113-10 | Para procedimento cirúrgico |
| Microscópio cirúrgico | Wild Heerbrugg | não é mais produzido | Para intubação e procedimento cirúrgico; recomenda-se a substituição por microscópios cirúrgicos Leica |
| Supplies | |||
| ½ cc com ½ polegada 29G | McKesson | 942665 | Para injetar cetamina/xilazina intraperitonealmente |
| ½ polegada 31G agulha em uma seringa de tuberculina de 1 cc | McKesson | 16-SNT1C2705 | Para aspiração de sangue arterial do ventrículo esquerdo |
| 1 polegada 20G IV cateter | Terumo | SROX2025CA | Para tubo endotraqueal (ETT) |
| 1 polegada seda fita | Durapore | 3M ID 7100057168 | Para prender o ETT no nariz e prender os membros |
| Seringa de 3/10 cc com agulha 31G de 5/16 polegadas | McKesson | 102-SN310C31516P | Para injeção de anticorpos na veia cava inferior |
| 6-0 sutura monofilamentar em uma agulha P-10 | McKesson | S697GX | Para fechamento de toracotomia, camada muscular e |
| pele 6-0 gravata de seda | Surgical Specialties | Look SP102 | Para fazer nó corrediço para grampo hilar |
| Aplicadores pontiagudos com ponta de algodão | Solon | 56225 | Para manipular o pulmão e para dissecção romba |
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
This corrects the article 10.3791/66232