Este protocolo demonstra a técnica de aspiração orofaríngea para uso no modelo murino de bleomicina de fibrose pulmonar.
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Artigo de método
Este protocolo demonstra a técnica de aspiração orofaríngea para uso no modelo murino de bleomicina de fibrose pulmonar.
A doença pulmonar intersticial (DPI) representa um amplo espectro de distúrbios caracterizados pela cicatrização progressiva e muitas vezes irreversível do parênquima pulmonar, sendo a mais comum a fibrose pulmonar idiopática (FPI). Vários modelos animais de FPI têm sido desenvolvidos, sendo o modelo murino de bleomicina o mais utilizado. A bleomicina é um quimioterápico conhecido por induzir danos ao DNA no epitélio alveolar, resultando em lesão pulmonar aguda e fibrose pulmonar em humanos. Modelos de FPI em roedores usam a administração de bleomicina por vários métodos, sendo o mais comum o intratraqueal (TI). Recentemente, a técnica de aspiração orofaríngea (OA) demonstrou ser tão eficaz quanto a IT para múltiplos agentes fibrosantes, com consideravelmente menos efeitos colaterais e uma via de entrega mais fácil. Este protocolo detalha o método OA de entrega de bleomicina no pulmão murino e destaca exemplos de possíveis aplicações a jusante para quantificação de dados. Essa metodologia oferece uma maneira simples, rápida e segura de utilizar esse modelo animal amplamente utilizado para estudar os mecanismos moleculares subjacentes à FPI.
A doença pulmonar intersticial (DPI) refere-se a um grupo heterogêneo de distúrbios caracterizados por cicatrização progressiva e irreversível do espaço alvéolo, interstício e vias aéreas distais1. A fibrose pulmonar idiopática (FPI) é a forma mais comum de DPI e tem uma sobrevida mediana de aproximadamente três anos2. A FPI é uma condição terminal, sendo o transplante pulmonar ortotópico uma terapia de resgate para pacientes selecionados. Atualmente, existem duas terapias aprovadas pela FDA para FPI, ambas apenas diminuem a taxa de progressão em vez de estabilizar ou melhorar a função pulmonar dos pacientes 3,4. Esforços significativos de pesquisa estão em andamento para elucidar os fundamentos da FPI e identificar novos alvos terapêuticos. Existem inúmeros modelos animais para estudar a patogênese da FPI, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens5. Embora nenhum modelo seja capaz de recapitular completamente a complexidade da doença humana, essas abordagens oferecem uma visão significativa dos mecanismos moleculares da FPI e podem complementar os estudos translacionais.
O modelo murino de bleomicina continua sendo o modelo in vivo mais amplamente utilizado e bem caracterizado da FPI6. A bleomicina é um agente peptídico que induz quebras de DNA de fita simples e dupla. Após sua descoberta em 1962, a bleomicina mostrou-se eficaz no tratamento de vários tipos de câncer, incluindo tumores testiculares e linfoma, no entanto, seu uso foi limitado pela pneumonite dose-dependente e pela fibrose pulmonar resultante 7,8. Essa toxicidade pulmonar é recapitulada em camundongos. Quando administrada em dose única, após uma fase inflamatória inicial, a fibrose pode ser observada a partir do dia 5, com pico nos dias 14-21 9,10,11 (Figura 1). A resolução espontânea ocorre após cerca de 6 semanas, embora alterações fibróticas permanentes possam ser alcançadas com doses repetitivas12. Dada a natureza transitória e inflamatória, existem algumas desvantagens inerentes ao modelo de bleomicina13, no entanto, ele oferece um sistema rápido, robusto e reprodutível para começar a responder a algumas das principais lacunas na compreensão da DPI em nosso campo e permite que os investigadores comparem os resultados nas últimas cinco décadas. Outras abordagens de instalação incluem os modelos de asbestose e sílica murina, que oferecem cursos de tempo semelhantes (dias 14-28)6,14,15,16. No entanto, esses modelos geram um padrão histológico mais consistente com pneumoconiose do que FPI e requerem o uso de partículas transportadas pelo ar, necessitando de manuseio cuidadoso. Alternativamente, existem modelos animais que utilizam a expressão de transgenes impulsionados por epitelial, como toxina diftérica e TGF-β1. Estes recapitulam a lesão de células epiteliais alveolares tipo 2 não inflamatórias observada na FPI, mas demoram um pouco mais (21-30d) e requerem o uso de animais especializados que devem ser retrocruzados em quaisquer modelos transgênicos existentes de interesse. Por fim, a superexpressão de citocinas mediada por adenovírus, incluindo TGF-β1, IL-β1 e TNF-α, demonstrou induzir fibrose pulmonar em roedores, geralmente no dia 14 17,18,19. Esses modelos de superexpressão de citocinas permitem uma administração intranasal conveniente, embora exijam purificação e manuseio cuidadosos.
Existem múltiplas abordagens para a administração de bleomicina, incluindo vias intratraqueal (IT), intranasal, intraperitoneal, subcutânea e intravenosa6. A administração de TI é o método mais comum, tradicionalmente envolvendo intubação endotraqueal ou traqueostomia cirúrgica20, ambas as quais requerem sedação profunda, sutileza técnica e estão associadas à morbidade e mortalidade perioperatórias. Recentemente, a técnica de aspiração orofaríngea (OA) tem se mostrado tão eficaz quanto a TI, com consideravelmente menos efeitos colaterais e uma via de parto mais fácil 14,21,22,23,24,25,26. Aqui, apresentamos um protocolo visual detalhado para o método OA de entrega de bleomicina no pulmão murino e destacamos várias aplicações potenciais a jusante para quantificação de dados.
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Os estudos em animais descritos nesses experimentos foram conduzidos sob protocolos (ARC-2021-025, ARC-2010-039) aprovados pelo Comitê de Pesquisa Animal da UCLA (ARC) e pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (IACUC). A conformidade total com todos os regulamentos e políticas estaduais e federais relativos ao uso de animais de laboratório foi mantida. Os animais foram alojados no Centro de Cuidados com Animais da UCLA e cuidados pela equipe qualificada da Divisão de Laboratório e Medicina Animal da UCLA (DLAM) em condições livres de patógenos. Camundongos C57BL/6 do tipo selvagem foram obtidos comercialmente e aclimatados por pelo menos 14 dias. Camundongos machos com idades entre 8 e 12 semanas foram usados para esses estudos, com peso corporal médio de 20 a 25 g. Camundongos fêmeas também podem ser usados, embora seja importante para animais de correspondência de sexo e idade em grupos e condições experimentais27. Os detalhes comerciais dos animais, reagentes e equipamentos usados neste estudo estão listados na Tabela de Materiais.
1. Administração orofaríngea de bleomicina
2. Indução da anestesia
3. Administração orofaríngea
4. Recuperação de animais
5. Coleta de tecidos, processamento e análise de ponto final
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O protocolo aqui descrito resume a via de administração da aspiração orofaríngea no modelo murino de bleomicina. Nesses experimentos, os animais foram tratados com bleomicina (0,75U/kg de peso corporal) ou PBS para controle simulado. Nos dias 7, 14 e 21, os camundongos foram sacrificados, seus pulmões explantados e o tecido fixado, conforme descrito anteriormente35. A fibrose foi avaliada por meio de coloração histológica de hematoxilina e eosina (H&E). No dia 7, a alteração fibrótica dos sept...
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Um protocolo de vídeo detalhado é fornecido sobre a técnica de aspiração orofaríngea para administração de bleomicina para uso no modelo murino de fibrose pulmonar. Além disso, destacamos potenciais aplicações a jusante para quantificar alterações fibróticas e inflamatórias induzidas pela bleomicina OA.
Embora nenhum animal recapitule totalmente a complexidade da doença humana, o modelo de camundongo com bleomicina tem sido usado nas últimas cinco décadas e co...
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Os autores não têm conflitos de interesse.
Este trabalho foi apoiado pelo Prêmio de Serviço Nacional de Pesquisa (NRSA) do NIH Ruth L. Kirchstein Bolsa de Treinamento em Pesquisa Institucional (T32) concedido a RW (2T32HL072752-16). Os autores também gostariam de agradecer o apoio do Centro de Saúde Pulmonar da Fundação Saul e Joyce Brandman.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| anti-rato CD45, Brlliant Violet 605 | BioLegend | 103155 | |
| anti-rato CD64, AlexaFluor 647 | BioLegend | 139322 | |
| anti-rato Ly6G, AlexaFluor 700 | BioLegend | 127622 | |
| anti-rato MerTK, PE/Cy7 | BioLegend | 151522 | |
| anti-rato SiglecF, PE | BD Biosciences | 552126 | |
| Adaptadores Luer-Stub BD | Fisher Scientific | 13-681-21 | |
| Bleomicina | McKesson | 1129996 | Da NorthStar Rx 16714088601 |
| Kit de Intubação Endotraqueal para Camundongos | Kent Scientific | ETI-MSE | |
| Fixável Violeta Viva/Morta | Thermo | L34955 | |
| Software FlowJo v10 | FlowJo | ||
| gentleMACS Dissociador | Miltenyi | 130-093-235 | |
| Kit de Ensaio de Hidroxiprolina | Sigma | MAK463 | |
| Liberase TM | Roche | 5401127001 | |
| Moria Braçadeira de Vaso | Fine Science | Tools 18350-11 | |
| Kit de Intubação Endotraqueal de Mouse | ETI-MSE | ||
| Pipeta de Passo | Dymax | TI15469 | |
| Camundongos Wildtype C57BL/6 | Jackson Laboratories | JAX, mancha #000664 |
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