Instilação traqueal direta de Solutos em pulmão de rato
29 de agosto de 2010
Injeções intratraqueais solutos entregar diretamente para os pulmões. Este procedimento visa a entrega do instillate nas regiões distais do pulmão, e é, portanto, muitas vezes incorporadas em estudos que visam estudar alvéolos. Nós fornecemos um protocolo de sobrevivência detalhadas para a realização de injeções intratraqueais em camundongos.
Neste procedimento, os solutos podem ser entregues diretamente aos pulmões. Dispare a traqueia primeiro. Remova o pelo do pequeno roedor e faça uma pequena incisão perto da face anterior do pescoço.
Exponha a traqueia. Use uma agulha subcutânea de um mililitro para instilar três microlitros de solução por grama de peso corporal através da traqueia. Remova a seringa e suture a ferida.
Olá, sou Dr.Ma Helms, do Departamento de Fisiologia da Universidade Emory. Olá, sou o Dr. Mauricio Rojas, do Departamento de Medicina aqui na Emory University. Hoje mostraremos um procedimento para instilar solutos diretamente nas porções distais do pulmão.
Usamos rotineiramente esse procedimento em meu laboratório para estudar a depuração do fluido pulmonar em resposta a vários compostos incutidos, e usamos essa técnica em meu laboratório para fornecer bli. Criando um macho de camundongo com lesão pulmonar. A instalação direta de solutos em pulmões de pequenos roedores pode ser útil em seus estudos.
Então vamos começar. Em preparação para a cirurgia, o camundongo é inicialmente anestesiado com isof flúor e depois sedado com uma injeção intraperitoneal de uma mistura de xilazina e cetamina. Faça uma pitada no dedo do pé para confirmar que o animal está totalmente anestesiado.
Em seguida, use um barbeador elétrico para raspar o pelo da área cirúrgica. Para remover os pelos restantes, aplique uma camada espessa de creme depilatório na área cirúrgica. Deixe o creme depilatório agir por três minutos e, em seguida, limpe o pelo e o creme com uma toalha úmida.
Limpe a área cirúrgica com álcool 70%, seguido de esfoliação cirúrgica Betadine. Para preparar assepticamente o animal. O animal agora está pronto para a cirurgia.
Para iniciar o procedimento de instalação intratraqueal, posicione o animal anestesiado em uma prancha cirúrgica inclinada. Faça uma pequena incisão perto da face anterior da região do pescoço ou da garganta. Use uma pinça para empurrar o platisma para trás e, em seguida, faça uma incisão nos músculos traqueais anteriores.
Isso permitirá que você visualize e acesse os anéis traqueais. Uma vez exposta a traqueia, administrar a quantidade adequada de installate utilizando uma agulha subcutânea de um mililitro e uma seringa. Segure o lado chanfrado da seringa para cima e paralelo à traqueia e injete todo o volume de installate na traqueia.
Um volume típico de injeção intratraqueal é de três microlitros por grama de peso corporal. Retire a seringa da traqueia. O animal pode responder ofegante, após a instalação de solu nos pulmões.
A introdução de ar através da seringa e a observação se os pulmões se expandem também confirmam que a intubação foi bem-sucedida. Feche a incisão com quatro suturas de nylon. Segure a agulha estampando a parte mais grossa da agulha onde o material de sutura está preso com um porta-agulha penetre na pele com a ponta da agulha em um ângulo de 90 graus, aproximadamente um a três milímetros de distância da borda da ferida.
Dependendo da espessura da pele, segure a agulha de saída após uma passagem pelo tecido. Pontos simples, acenados individualmente, fecharão eficientemente a ferida mostrados aqui estão alguns resultados representativos de instalações intratraqueais. Esta primeira imagem mostra uma instalação bem-sucedida de um composto fluorescente sci-fi 0.5 conjugado à dextrina em um pulmão preto de seis camundongos.
O co-registro do sinal SCI 5.5 com a imagem de raios-x confirma que o corante fluorescente é direcionado principalmente para o pulmão e é distribuído uniformemente imediatamente após a instalação. Em contraste, esta segunda imagem mostra o resultado em um camundongo mal instilho. O sinal fluorescente no trato gastrointestinal imediatamente após o procedimento indica que o esôfago foi intubado inadvertidamente durante o procedimento.
Acabamos de mostrar como instilar solutos diretamente nas porções distais do pulmão. Quando você estiver fazendo este ou qualquer outro procedimento, é importante seguir as diretrizes de sua própria instituição para o uso de animais em pesquisa. Então é isso.
Obrigado por assistir e boa sorte com seus experimentos.
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Visão Geral
Este artigo detalha um protocolo para realização de instilações intratraqueais em camundongos, permitindo a administração direta de solutos nos pulmões. Este método é particularmente útil para atingir as regiões distais do pulmão, incluindo os alvéolos.
Principais Componentes do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Fisiologia respiratória
- Modelos animais
Antecedentes
- A instilação intratraqueal é uma técnica utilizada para administrar substâncias diretamente nos pulmões.
- Este método é frequentemente empregado em estudos voltados para a função pulmonar e a patologia.
- Compreender os mecanismos de administração pode aprimorar a pesquisa sobre doenças respiratórias.
- Protocolos para esses procedimentos são essenciais para a reprodutibilidade na pesquisa.
Objetivo do Estudo
- Fornecer um protocolo detalhado de sobrevida para instilações intratraqueais em camundongos.
- Facilitar pesquisas sobre função alveolar e entrega de medicamentos.
- Aprimorar metodologias em pesquisas respiratórias.
Métodos Utilizados
- Preparação do animal mediante remoção de pelos e realização de uma incisão.
- Exposição da traqueia para acesso direto.
- Uso de uma seringa para instilar um volume específico de solução com base no peso corporal.
- Sutura da incisão após o procedimento para garantir o bem-estar do animal.
Resultados Principais
- O protocolo permite a entrega eficaz de solutos nos pulmões.
- A instilação direta tem como alvo os alvéolos, aumentando as capacidades de pesquisa.
- Demonstra um método confiável para estudos futuros em fisiologia respiratória.
- Fornece uma estrutura para configurações experimentais semelhantes em outras pesquisas.
Conclusões
- A instilação intratraqueal é uma técnica valiosa para a pesquisa pulmonar.
- O protocolo adequado garante a segurança e eficácia do procedimento.
- Este método pode contribuir significativamente para a compreensão das condições respiratórias.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A instilação traqueal direta permite a administração precisa de compostos testados aos pulmões distais, apoiando estudos mecanicistas da função alveolar e da distribuição pulmonar de fármacos. Este procedimento de sobrevivência permite medições repetidas no mesmo animal, melhorando a consistência dos dados e reduzindo o uso de animais na fase inicial de descoberta. Ele fornece uma plataforma reprodutível para avaliar terapêuticas direcionadas ao pulmão, surfactantes, terapias genéticas e agentes infecciosos em modelos pré-clínicos.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação funcional de alvos pulmonares por meio da administração direta de agonistas, antagonistas ou agentes de silenciamento nos compartimentos alveolares.
- Valor Operacional: Permite a caracterização de resposta à dose com volumes controlados de solução instilada (tipicamente 30–75 μL) com base no peso do animal.
- Valor Preditivo: Facilita a redução de riscos associados ao alvo por meio da observação direta de respostas fisiológicas, como a eliminação de líquido pulmonar ou marcadores de lesão.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaios
- Valor Científico: Gera dados quantificáveis de deposição e distribuição pulmonar por meio da co-localização com modalidades de imagem (por exemplo, traçadores fluorescentes e raios X).
- Valor Operacional: Padroniza a administração de solutos entre animais, minimizando a variabilidade decorrente da deposição na via respiratória superior ou de erros procedimentais.
- Prontidão do Ensaio: Confirma a instilação bem-sucedida por meio da visualização em tempo real da expansão pulmonar ou da distribuição do sinal após o procedimento, permitindo a validação do ensaio.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Translacional: Modela cenários de exposição pulmonar humana a terapêuticas inaladas, partículas ou patógenos, contornando a filtração das vias aéreas superiores.
- Continuidade Pré-clínica: Permite estudos longitudinais devido à sobrevida do animal, possibilitando lavagem broncoalveolar seriada, imagens ou testes funcionais.
- Redução de Riscos Mecanísticos: Distingue efeitos pulmonares específicos da exposição sistêmica ou gastrointestinal, conforme demonstrado pelo deslocamento do sinal em animais com instilação incorreta.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este método insere-se no continuum de descoberta, desde a validação do alvo até a otimização do composto inicial, particularmente para programas pulmonares que exigem entrega específica aos alvéolos.
- Biologia da Descoberta: Testa hipóteses sobre vias específicas do pulmão isolando o pulmão como local principal de ação do soluto.
- Triagem: Administra compostos com precisão para permitir comparação confiável de substâncias testadas em estudos de escalonamento de dose ou de curso temporal.
- Análises: Gera parâmetros quantitativos, como intensidade de fluorescência no tecido pulmonar, taxas de clareamento ou biomarcadores de lesão, para comparação entre diferentes condições.
- Pesquisa Translacional: Conecta achados in vitro à fisiologia pulmonar integral em um sistema relevante para a doença, apoiando estudos habilitadores para submissão de IND.
- Reutilização Institucional: Estabelece um procedimento cirúrgico padronizado que pode ser compartilhado entre departamentos que estudam farmacologia respiratória, toxicologia ou doenças infecciosas.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança no engajamento do alvo ao reduzir artefatos de entrega fora do alvo.
- Valor Operacional: Melhora a reprodutibilidade por meio de dosagem baseada no peso e etapas padronizadas de incisão, instilação e sutura.
- Valor Estratégico: Aprimora as decisões de prosseguir ou interromper ao fornecer sinais precoces de eficácia e segurança específicos para o pulmão.
- Impacto na Carteira: Apoia investimentos ajustados ao risco em modalidades direcionadas ao pulmão ao validar a entrega ao espaço alveolar.
Considerações sobre a Implementação
- Requer treinamento em técnicas cirúrgicas em roedores, incluindo exposição traqueal e sutura.
- Depende da preparação do campo estéril, monitoramento da anestesia e analgesia pós-operatória.
- Necessita calibração do volume do líquido instilado para evitar volutrauma ou desequilíbrio osmótico.
- Deve levar em conta variações da cepa e do sexo do animal na anatomia pulmonar e na resposta.
- Limitado a estudos de sobrevida; não é adequado para pontos finais terminais agudos, a menos que a fase de recuperação seja irrelevante.
