Name: Exposição à fumaça de cigarro em camundongos usando um sistema de inalação de corpo inteiro (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-10-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 7 s
Description: Aprenda a expor camundongos à fumaça de cigarro usando um sistema de inalação de corpo inteiro para estudar inflamação crônica das vias aéreas, enfisema e desenvolvimento de células imunes na medula óssea. Este método de baixo custo é acessível a diversos laboratórios.

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AR, XH e PE foram apoiados pela concessão do NIH R01HL140398 e uma bolsa da Fundação Gilson Longenbaugh. A DEMM e a KK foram apoiadas pelas bolsas DO NIH R01HL136333 e R01HL134880 (KYK), e uma bolsa da Helis Medical Research Foundation. A DEMM também é apoiada pela Howard Hughes Medical Institute (HHMI) Gilliam Fellowship for Advanced Study. A PE também conta com o apoio do Programa de Bolsas de Pesquisa em Ciências da Saúde Ambiental de Precisão NIEHS T32 ES027801. O JC e o MF são apoiados pelo Tobacco Research Funds do Departamento de Epigenética e Carcinogênese Molecular e pelo Centro de Epigenética (Prêmio Acadêmico para MF) da MD Anderson. FK e YZ são apoiados pelas bolsas NIH R01 ES029442-01 e R01 AI135803-01, bem como a concessão do Mérito VA CX000104. Este projeto foi apoiado pelo Núcleo de Citometria e Triagem Celular da Baylor College of Medicine com financiamento do CPRIT Core Facility Support Award (CPRIT-RP180672), do NIH (CA125123 e RR024574), e da assistência de Joel M. Sederstrom.

Todos os animais envolvidos nos experimentos e no desenvolvimento dessa técnica estão sob nosso protocolo de uso animal aprovado pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (IACUC) e pelas instituições Baylor College of Medicine e MD Anderson que são credenciadas pela Associação de Avaliação e Acreditação de Cuidados Com Animais Laboratoriais (AAALAC).
1. Construção do aparelho
<ol><li>Montagem do compressor de ar com o sistema da válvula.
	<ol>
<li>Conecte os medidores de fluxo (dois 15 L/min com barra Y e 2 decolagens de energia) ao regulador de pressão em miniatura usando um encaixe de mamilo adaptador masculino de 1/8 polegada. Certifique-se de usar a fita de vedação do fio em todas as extremidades roscadas.</li>
		<li>Conecte o regulador de pressão montado com o medidor de fluxo ao instrumento médico do compressor de ar usando o seguinte: um mamilo hexaxado de 1/8 polegada na saída de ar do compressor, um encaixe de acoplamento rosqueado de 1/8 polegadas e um encaixe de mamilo adaptador masculino de 1/8 polegada que se conecta ao regulador de pressão.</li>
		<li>Instale o conector farpado giratório de oxigênio em cada (4) medidor de fluxo.</li>
		<li>Instale um adaptador masculino na saída de ar superior do compressor de ar (peça incluída com o instrumento médico do compressor de ar).</li>
	</ol></li>
	<li>Montagem de câmaras de exposição (fazer 4 unidades)
	<ol>
<li>Corte um tubo de cloreto de polivinil clorado de 3/4 polegadas (CPVC) em oito segmentos de 4 polegadas.</li>
		<li>Insira cada segmento em um encaixe CPVC de cotovelo de 3/4 polegadas 90° e conecte o lado de encaixe do cotovelo a um adaptador masculino CPVC de 3/4 polegadas de diâmetro. Deve haver oito segmentos de CPVC, cada um ligado a um encaixe de cotovelo CPVC e um adaptador masculino CPVC.</li>
		<li>Faça dois furos (1 1/4 polegada de diâmetro) em lados opostos mais distantes um do outro de um recipiente hermético de 8,5 L (11,25 x 7,75 x 6 polegadas) com uma tampa (ver Câmara de exposição Figura 1). O posicionamento dos orifícios deve ser centrado de cima para baixo e da esquerda para a direita.</li>
		<li>Insira as laterais roscadas do adaptador masculino CPVC montado antes em cada orifício nos recipientes.</li>
		<li>Do interior do recipiente, conecte uma tampa CPVC de 3/4 polegadas do outro lado (entrada de fumaça de câmara) e um adaptador feminino de irrigação de gotejamento CPVC de 3/4 polegadas de um lado (saída de fumaça da câmara).</li>
		<li>Faça cinco furos de 3 mm na parte superior da tampa CPVC da saída de fumaça da câmara em um padrão de quincunx (chuveiro). Isso permitirá que a fumaça do cigarro entre na câmara com maior velocidade e garante que ela se espalhe uniformemente dentro da câmara em todas as direções.</li>
	</ol></li>
	<li>Montagem de câmaras de cigarro (compõe até 4 unidades de exposição murina)
	<ol>
<li>Pegue uma rolha de borracha de um orifício (tamanho do fabricante 8,5) e insira um conector Y farpado de 1/4 polegada no lado mais largo e um encaixe reto de barbeado (abertura de 8 mm) no lado mais estreito. O cigarro será colocado aqui durante o procedimento de fumar (pedestal de cigarro).</li>
		<li>Conecte uma extremidade de um tubo de vinil de grau médico de 12 polegadas a um dos conectores farpados no conector Y ligado à rolha de borracha e a outra extremidade a um encaixe de 1/4 polegada e insira o lado oposto deste encaixe em uma rolha de borracha de um orifício (tamanho do fabricante 1).</li>
		<li>Em outra rolha de borracha (tamanho do fabricante 8,5), insira um conector de tubo reto de 1/4 polegada no lado mais largo da rolha e conecte a extremidade externa do encaixe a um tubo de vinil de grau médico de 7 pés.</li>
		<li>Conecte as duas estruturas de rolha de borracha montadas antes nas etapas 1.3.1-1.3.3 a um cilindro de vidro de 8 polegadas x 1,75 polegadas de um tubo de drenagem de vidro de laboratório.</li>
	</ol></li>
	<li>Sistema de controle da válvula
	<ol>
<li>O sistema é controlado por uma abertura rítmica e fechamento de válvulas solenoides que simulam a inalação (puffing) de fumaça de cigarro e ar limpo. O sistema que controla as válvulas solenoides foi projetado comercialmente (ver Tabela de Materiais).</li>
	</ol></li>
	<li>Montando todos os componentes juntos (ver Figura 1)
	<ol>
<li>Monte quatro válvulas solenoides nas laterais do sistema de controle da válvula usando fixadores de 1 polegada.</li>
		<li>Conecte as válvulas solenoides ao sistema de controle da válvula seguindo as instruções do fabricante.</li>
		<li>Conecte um conector reto roscado de 10 a 32 (M) ao escape ("EXH") na válvula solenoide e um adaptador de porta rosqueado nas conexões "IN" e "OUT" da mesma válvula solenoide.</li>
		<li>Conecte o medidor de fluxo ligado ao compressor à válvula solenoide através da conexão "OUT" usando uma tubulação de vinil de grau médico de 7 pés.</li>
		<li>Conecte o tubo de vinil de 7 pés montado com a rolha de borracha na etapa 1.3.3. no conector "IN" na válvula solenoide.</li>
		<li>Insira a pequena rolha de borracha da câmara de cigarro na entrada de fumaça da câmara.</li>
		<li>Conecte a válvula solenoide à segunda conexão do conector Y farpado no pedestal de cigarro montado na etapa 1.3.1.</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61793/61793fig01.jpg"> Figura 1: Esquema das conexões do nosso WBIS para exposição à CS. Esta figura demonstra como todos os componentes são montados para formar um aparelho de trabalho. A figura mostra apenas uma câmara de fumantes montada dos quatro que a máquina é capaz de operar. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61793/61793fig01large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
2. Exposição à fumaça do cigarro
ATENÇÃO: Evite a exposição em segunda e terceira mão à fumaça do cigarro. As câmaras de cigarro e exposição devem ser usadas dentro de um Gabinete de Segurança Biológica de Fluxo De Fluxo De Fluxo Classe II B2. Epi adequado deve ser usado durante a realização dos experimentos de exposição à fumaça (ou seja, máscaras, luvas, rede de cabelo, vestido).
<ol><li>
Definição de pressão e fluxo de ar
	<ol>
<li>Uma vez que todos os componentes sejam montados como mostrado na Figura 1,ligue o compressor de ar e espere que o alarme de segurança seja desligado por conta própria.</li>
		<li>Ajuste a pressão do compressor de ar para 40-50 psi girando o botão sobre o regulador de pressão.</li>
		<li>Ajuste o fluxo de ar do compressor de ar para 5 L usando o medidor de fluxo.</li>
		<li>Ligue o controlador da válvula.</li>
		<li>Ajuste o temporizador digital no controlador da válvula para o modo operacional PULSE-C (mostrado no display como "Pu-c") pressionando a tecla SET/LOCK enquanto segura a tecla UP no primeiro dígito do temporizador. Em seguida, pressione a tecla UP até que o modo Pu-c seja atingido. Pressione a tecla RESET para definir o modo de operação exibido (ou seja, Pu-C) como o modo de trabalho.</li>
		<li>Pressione o SET/LOCK para alterar o temporizador 1 (mostrado no visor como "T1").</li>
		<li>Pressione as teclas para cima ou para baixo para definir T1 a 20 s.</li>
		<li>Pressione o SET/LOCK para alterar o temporizador 2 (mostrado no visor como "T2").</li>
		<li>Pressione as teclas para cima ou para baixo para definir T2 a 3 s. NOTA: As etapas 2.1.5 a 2.1.9 são adaptadas para serem usadas com o temporizador específico (ver Tabela de Materiais). Para obter instruções adicionais sobre outros usos para este produto, consulte o manual do usuário correspondente.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Tratamento de fumaça de cigarro NOTA: Este sistema permite o uso de 1-4 câmaras de exposição murina ao mesmo tempo.<ol>
<li>Ligue o compressor de ar e espere o alarme de segurança desligar sozinho.</li>
		<li>Ligue o controlador da válvula.</li>
		<li>Transfira 5 camundongos para cada uma das quatro câmaras de exposição com tampas removíveis herméticas com um volume de 8,5 L. Coloque as quatro câmaras de exposição com ratos dentro de um Gabinete de Segurança Biológica de Fluxo De Fluxo Classe II Tipo B2.</li>
		<li>Dentro do armário de segurança biológica de fluxo laminar, acenda um cigarro e insira o cigarro dentro da câmara de cigarros. Use cigarros comercialmente disponíveis que contenham 15 mg/cig tar e 1,1 mg/cig nicotina8 em comparação com os cigarros de pesquisa Kentucky 3RF4 (9,5 mg/cig tar e 0,73 mg/cig nicotina)9.</li>
		<li>Ligue as válvulas do controlador da válvula que correspondem às câmaras que estão atualmente em uso. A exposição é dividida em 2 fases: (T1) o ar limpo é bombeado para a câmara de exposição por 20 s e (T2) o fluxo de ar faz com que o cigarro queime e a fumaça da câmara de cigarro seja bombeada para a câmara de exposição por 3 s. Deixe o cigarro queimar completamente até chegar ao filtro.<ol>
<li>Ajuste as configurações do temporizador para executar uma média de ~10 puffs/cigarro durante um período de ~4 minutos. Observe que o temporizador e o sistema são facilmente personalizáveis para melhorar ou diminuir o regime de dosagem de CS de acordo com as necessidades de pesquisa dos pesquisadores.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Remova o filtro de cigarro e descarte-o colocando a bituca de cigarro em um copo de vidro com água para apagar a chama e umedecer o odor.</li>
		<li>Certifique-se de que a câmara de cigarros está fechada novamente e sem um cigarro. Deixe a máquina bombear ar limpo por 10 minutos. É de extrema importância manter o monitoramento constante dos animais vertebrados expostos à SC. Este regime de exposição é otimizado para 5 camundongos fêmeas com mais de 9 semanas de idade por câmara de exposição.</li>
		<li>Repita os passos 2.3.4 a 2.3.7 três vezes para um total de 4 cigarros por câmara por dia. Esse procedimento se repete 5 dias por semana enquanto o pesquisador precisar de seus experimentos.</li>
		<li>Remova os camundongos das câmaras de exposição de volta às suas gaiolas correspondentes.</li>
		<li>Desligue o controlador da válvula e o compressor de ar.</li>
		<li>Remova a exposição e as câmaras de cigarro e lave com água e sabão para remover qualquer resíduo de piche.</li>
		<li>Deixe as câmaras secarem completamente antes de usá-las novamente.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Current Cigarette Smoking Among Adults in the United States. Center for Disease Control and Prevention. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/fact_sheets/adult_data/cig_smoking/index.htm">https://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/fact_sheets/adult_data/cig_smoking/index.htm</a> (2018).</li>
<li>Salvi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tobacco+smoking+and+evironmental+risk+factors+for+chronic+obstructive+pulmonary+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Clinics+in+Chest+Medicine%22%5BJournal%5D)">Tobacco smoking and evironmental risk factors for chronic obstructive pulmonary disease.</a> Clinics in Chest Medicine. 35, 17-27 (2014).</li>
<li>Sunyer, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+relation+between+smoking+and+white+blood+cells%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Epidemiology%22%5BJournal%5D)">Longitudinal relation between smoking and white blood cells.</a> American Journal of Epidemiology. 144, 734-741 (1996).</li>
<li>Freedman, D. S., Flanders, D., Barboriak, J. J., Malarcher, A. M., Gates, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cigarette+smoking+and+leukocyte+subpopulations+in+men%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Epidemiology%22%5BJournal%5D)">Cigarette smoking and leukocyte subpopulations in men.</a> Annals of Epidemiology. 6, 299-306 (1996).</li>
<li>Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD). Center for Disease Control and Prevention. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.cdc.gov/copd/basics-about.html">https://www.cdc.gov/copd/basics-about.html</a> (2019).</li>
<li>Genovese, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clonal+hematopoiesis+and+blood-cancer+risk+inferred+from+blood+DNA+sequence%5BTitle%5D)+AND+%22New+England+Journal+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">Clonal hematopoiesis and blood-cancer risk inferred from blood DNA sequence.</a> New England Journal of Medicine. , (2014).</li>
<li>Steensma, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+implications+of+clonal+hematopoiesis%5BTitle%5D)+AND+%22Mayo+Clinic+Proceedings%22%5BJournal%5D)">Clinical implications of clonal hematopoiesis.</a> Mayo Clinic Proceedings. 93, 1122-1130 (2018).</li>
<li>Tobacco. Federal Trade Comission. , Available at: . Accessed: 4th (2020).</li>
<li>3R4F Cigarettes. University of Kentucky - College of Agriculture Food and Environment. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://ctrp.uky.edu/products/gallery/Reference Cigarettes/detail/936">https://ctrp.uky.edu/products/gallery/Reference Cigarettes/detail/936</a> (2020).</li>
<li>Shan, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cigarette+smoke+induction+of+osteopontin+%28SPP1%29+mediates+T+H+17+inflammation+in+human+and+experimental+emphysema%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">Cigarette smoke induction of osteopontin (SPP1) mediates T H 17 inflammation in human and experimental emphysema.</a> Science Translational Medicine. 4, 1-10 (2012).</li>
<li>Yuan, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+C3a+receptor+is+required+in+cigarette+smoke-mediated+emphysema%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Mucosal+Immunology%22%5BJournal%5D)">Activation of C3a receptor is required in cigarette smoke-mediated emphysema.</a> Nature Mucosal Immunology. 8, 874-885 (2014).</li>
<li>Yuan, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cigarette+smoke+-+induced+reduction+of+C1q+promotes+emphysema%5BTitle%5D)+AND+%22JCI+Insight%22%5BJournal%5D)">Cigarette smoke - induced reduction of C1q promotes emphysema.</a> JCI Insight. 4, 1-17 (2019).</li>
<li>Shan, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Agonistic+induction+of+PPAR+g+reverses+cigarette+smoke+-+induced+emphysema+Find+the+latest+version%3A+Agonistic+induction+of+PPAR+%CE%B3+reverses+cigarette+smoke+-+induced+emphysema%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Agonistic induction of PPAR g reverses cigarette smoke - induced emphysema Find the latest version: Agonistic induction of PPAR γ reverses cigarette smoke - induced emphysema.</a> Journal of Clinical Investigation. 124, 1371-1381 (2014).</li>
<li>Hong, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protective+role+of+gd+T+cells+in+cigarette+smoke+and+influenza+infection%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Mucosal+Immunology%22%5BJournal%5D)">Protective role of gd T cells in cigarette smoke and influenza infection.</a> Nature Mucosal Immunology. 11, 834-908 (2018).</li>
<li>Kim, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cigarette+smoke+induces+intestinal+inflammation+via+a+Th17+cell-neutrophil+axis%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Immunology%22%5BJournal%5D)">Cigarette smoke induces intestinal inflammation via a Th17 cell-neutrophil axis.</a> Frontiers in Immunology. 10, 1-11 (2019).</li>
<li>Lu, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+microRNA+miR-22+inhibits+the+histone+deacetylase+HDAC4+to+promote+T+H+17+cell+-+dependent+emphysema%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Immunology%22%5BJournal%5D)">The microRNA miR-22 inhibits the histone deacetylase HDAC4 to promote T H 17 cell - dependent emphysema.</a> Nature Immunology. 16, 1185-1194 (2015).</li>
<li>Hendrix, A. Y., Kheradmand, F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHendrix%2C+AY+%22The+Role+of+Matrix+Metalloproteinases+in+Development%2C+Repair%2C+and+Destruction+of+the+Lungs.+Progress+in+Molecular+Biology+and+Translational+Science%22">The Role of Matrix Metalloproteinases in Development, Repair, and Destruction of the Lungs. Progress in Molecular Biology and Translational Science</a>. 148, Elsevier Inc. (2017).</li>
<li>Siggins, R. W., Hossain, F., Rehman, T., Melvan, J. N., Welsh, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cigarette+smoke+alters+the+hematopoietic+stem+cell+niche%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Sci%22%5BJournal%5D)">Cigarette smoke alters the hematopoietic stem cell niche.</a> Med Sci. 2, 37-50 (2014).</li>
<li>Kheradmand, F., You, R., Gu, B. H., Corry, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cigarette+smoke+and+DNA+cleavage+promote+lung+inflammation+and+emphysema%5BTitle%5D)+AND+%22Transactions+of+the+American+Clinical+and+Climatological+Association%22%5BJournal%5D)">Cigarette smoke and DNA cleavage promote lung inflammation and emphysema.</a> Transactions of the American Clinical and Climatological Association. 128, 222-233 (2017).</li>
<li>Ha, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Menthol+attenuates+respiratory+irritation+and+elevates+blood+cotinine+in+cigarette+smoke+exposed+mice%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Menthol attenuates respiratory irritation and elevates blood cotinine in cigarette smoke exposed mice.</a> PLoS ONE. , 1-16 (2015).</li>
<li>Moreno-Gonzalez, I., Estrada, L. D., Sanchez-Mejias, E., Soto, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Smoking+exacerbates+amyloid+pathology+in+a+mouse+model+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Smoking exacerbates amyloid pathology in a mouse model of Alzheimer's disease.</a> Nature Communications. 4, 1-10 (2013).</li>
<li>Madison, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electronic+cigarettes+disrupt+lung+lipid+homeostasis+and+innate+immunity+independent+of+nicotine%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Electronic cigarettes disrupt lung lipid homeostasis and innate immunity independent of nicotine.</a> Journal of Clinical Investigation. 129, 4290-4304 (2019).</li>
</ol>

Os autores não têm nada a revelar.

Aqui fornecemos as informações necessárias para a construção de um aparelho para WBIS de ratos para CS. Após a instalação do sistema, é extremamente importante que os pesquisadores calibram o sistema com base na dose entregue de nicotina ou cotinina em animais. O aparelho contém um temporizador e medidores de pressão que podem ser usados para ajustar o volume do puff de cigarro, a frequência do puff, o período combinado de exposição à fumaça e os intervalos de descanso que os animais recebem entre cada cigarro. Além diss...

O tabagismo continua sendo uma das principais causas de doenças evitáveis nos EUA, apesar do declínio constante do número de adultos fumantes de cigarros nos últimos 50-60 anos1. É amplamente conhecido que o tabagismo está ligado a múltiplas doenças dos pulmões e do sangue, incluindo doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), um grupo de doenças que inclui enfisema e bronquite crônica2,3,4. De acordo com o Center for Disease Control (CDC), em 2014, a DPOC foi a terceira principal causa de morte nos Estados Unidos, com mais de 15 milhões de americanos sofrendo dessa doença5.
CS também tem sido recentemente associado a um maior risco de desenvolver hematopoiese clonal (CH)6,7, uma condição na qual uma única célula-tronco hematopoiética produz desproporcionalmente uma grande porcentagem do sangue periférico de uma pessoa. Este achado indica uma conexão potencial entre o tabagismo e a função da medula óssea. Dadas as implicações de saúde generalizadas e altamente significativas da CS e dado que os modelos murinos de doenças são uma pedra angular do progresso na pesquisa biomédica, é útil desenvolver sistemas eficientes e acessíveis para o modelo CS em camundongos.
Aqui, fornecemos um guia passo-a-passo para a construção de um sistema acessível para o tratamento e estudo dos efeitos in vivo da SC sobre enfisema pulmonar e homeostase de medula óssea. A montagem deste equipamento não exige que o usuário tenha conhecimento especializado e, portanto, permite a montagem DIY.

<table><tbody><tr><td>Fixador de 1 pol</td><td>Lowes</td><td>756990</td><td></td></tr><tr><td>Conector Y farpado de 1/4 pol</td><td>VWR</td><td>89093-282</td><td></td></tr><tr><td>Conector de tubulação reta de 1/4 pol</td><td>VWR</td><td>62866-378</td><td></td></tr><tr><td>Bico hexagonal de 1/8</td> pol. <td>Lowes</td><td>877221</td><td></td></tr><tr><td>Conector de acoplamento roscado de 1/8 pol</td>. <td>Lowes</td><td>877208</td><td></td></tr><tr><td>Conector de bico adaptador macho rosqueado de 1/8 pol</td>.<td>Lowes</td><td>877243</td><td></td></tr><tr><td>conector reto rosqueado 10/32 (M)</td><td>Bimba</td><td>EB60</td><td></td></tr><tr><td>3/4 in cotovelo de 90 graus CPVC fitting</td><td>Lowes</td><td>22643</td><td></td></tr><tr><td>3/4 in tubo de cloreto de polivinila clorado (CPVC)</td><td>Lowes</td><td>23814</td><td></td></tr><tr><td>3/4 in tampa de CPVC Lowes</td><td></td><td>23773</td><td></td></tr><tr><td>3/4 in CPVC Adaptador fêmea de irrigação por gotejamento</td><td>Lowes</td><td>194629</td><td></td></tr><tr><td>Adaptador macho CPVC de 3/4 pol de diâmetro</td><td>Lowes</td><td>23766</td><td></td></tr><tr><td>Recipiente hermético de 8,5 L com tampa (11,25 pol x 7,75 pol x 6 pol)</td> <td>Komax</td><td>N/A</td><td>Listado como "Caixa de Pão Grande Komax Biokips | (280 onças) Grande Recipiente de Armazenamento"</td></tr><tr><td>Tubo de drenagem de vidro (1,75 pol de diâmetro x 8 pol de comprimento)</td><td>KIMAX</td><td>6500</td><td></td></tr><tr><td>Válvulas Solenóides Isonic</td><td>Bimba</td><td>V2A02-AW1</td><td></td></tr><tr><td>Marlboro Red 100's</td><td>Marlboro</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Conector de Oxigênio Giratório com Estampa de Oxigênio</td><td>Global Medical Solutions</td><td>RES002</td><td></td></tr><tr><td>Temporizador Panasonic LT4H-W</td><td>Panasonic</td><td>LT4HW</td><td>O item foi embutido no controlador de válvula pela Shepherd Controls & Associates</td></tr><tr><td>Regulador de pressão</td><td>Allied Electronics and Automation</td><td>70600552</td><td>Também listado como "Norgren R07-100-RGKA"</td></tr><tr><td>Rolha de borracha # 1 (um furo)</td><td>VWR</td><td>59581-163</td><td></td></tr><tr><td>Rolha de borracha # 8.5 (um furo)</td><td>VWR</td><td>59581-389</td><td></td></tr><tr><td>Sistema Scireq inExpose</td><td>Scireq e Emka Technologies</td><td>N/A</td><td>Sistema comercial usado para comparação com nosso </td></tr><tr><td>Encaixe farpado reto DIY WBIS (abertura de 8 mm)</td> <td>VWR</td><td>10028-872</td><td></td></tr><tr><td>Fita selante de rosca</td><td>Lowes</td><td>1184243</td><td></td></tr><tr><td>Adaptador de porta roscada</td><td>Bimba</td><td>P1SA1</td><td></td></tr><tr><td>Temporizador Aridyne 2000 Compressor de ar médico</td><td>MFI Medical</td><td>AHC-TE20</td><td></td></tr><tr><td>Temporizador medidor de vazão</td><td>Allied Healthcare Products</td><td>15006-03YP2</td><td>Também listado como "Puritan Air Meter"</td></tr><tr><td>Sistema de controle de válvulas</td>, a <td>Shepherd Controls and Associates</td><td>N/A</td><td>Company projetou o sistema de controle de válvulas para este modelo.</td></tr><tr><td>Tubos de vinil</td><td>Vitality Medical</td><td>RES3007</td><td></td></tr></tbody></table>

exposição à fumaça de cigarro em camundongos usando um sistema de inalação de corpo inteiro

Cigarette Smoke Exposure in Mice using a Whole-Body Inhalation System

Cerca de 14% dos adultos nos Estados Unidos foram reportados a fumar cigarros em 2018. Os efeitos da fumaça do cigarro (SC) nos pulmões e nas doenças cardiovasculares têm sido amplamente estudados, no entanto, o impacto da SS em outros tecidos e órgãos, como sangue e medula óssea, permanece incompletamente definido. Encontrar o sistema apropriado para estudar os efeitos da CS em roedores pode ser proibitivamente caro e exigir a compra de sistemas disponíveis comercialmente. Assim, pretendemos construir um sistema acessível, confiável e versátil para estudar os efeitos patológicos da CS em camundongos. Esta configuração de exposição à inalação do corpo inteiro (WBIS) imita a respiração e o inchaço dos cigarros, alternando a exposição ao CS e ao ar limpo. Aqui mostramos que este sistema "faça você mesmo" (DIY) induz inflamação das vias aéreas e enfisema pulmonar em camundongos após 4 meses de exposição à fumaça de cigarro. Os efeitos da inalação do corpo inteiro (AIC) da CS sobre as células hematopoiéticas e progenitoras (HSPCs) na medula óssea usando este aparelho também são mostrados.

Uma das principais marcas da exposição à CS é o enfisema que é caracterizado pelos danos e destruição de sacos de ar (alvéolos) no pulmão. Assim, os experimentos iniciais se concentraram na capacidade do sistema DIY de provocar alterações enfisemasas nos pulmões de camundongos fêmeas após repetida exposição do corpo inteiro à SC. O regime de dosagem de CS foi escolhido com base em nossas publicações anteriores em que utilizamos o sistema DIY descrito aqui para tratar camundongos com CS e estudar a fisiologia molecular do...

Este protocolo demonstra o estudo dos efeitos fisiofisiológicos da fumaça do cigarro (SC) com um sistema de exposição de inalação total (WBI) construído internamente. Este sistema pode expor animais a CS sob condições repetíveis controladas para pesquisa de efeitos mediados pela CS em enfisema pulmonar e hematopoiese.

Exposição à fumaça de cigarro em camundongos usando um sistema de inalação de corpo inteiro

Close to 14% of adults in the United States were reported to smoke cigarettes in 2018. The effects of cigarette smoke (CS) on lungs and cardiovascular ...

Esta técnica pode ser usada para estudar os efeitos fisiológicos da fumaça do cigarro na inflamação crônica das vias aéreas e enfisema, bem como no desenvolvimento de células imunes da medula óssea em camundongos. O baixo custo e o procedimento de construção simples deste equipamento o tornam acessível a muitos laboratórios em todo o mundo. Depois de montar todos os componentes do sistema de exposição por inalação de todo o corpo, ligue o compressor de ar e espere que o alarme de segurança desligue sozinho.Ajuste a pressão do compressor de ar para 40 a 50 PSI girando o botão no regulador de pressão. Ajuste o fluxo de ar do compressor de ar para cinco litros usando o medidor de vazão. Em seguida, ligue o controlador da válvula.Ajuste o temporizador digital no controlador da válvula para o modo de operação de pulso C pressionando a tecla de bloqueio definida enquanto mantém pressionada a tecla para cima no primeiro dígito do temporizador. Em seguida, pressione a tecla para cima até que o modo PU-C seja alcançado. Pressione a tecla de reinicialização para definir o modo de operação exibido como o modo de trabalho.Pressione definir bloqueio para alterar o temporizador mostrado no visor como T1 e, em seguida, pressione as teclas para cima ou para baixo para configurá-lo para 20 segundos. Repita este processo para definir o temporizador dois ou T2 para três segundos. Ligue o compressor de ar e espere que o alarme de segurança desligue sozinho.Em seguida, ligue o controlador da válvula. Transfira cinco camundongos para cada uma das quatro câmaras de exposição de 8,5 litros com tampas removíveis herméticas. Colocar as câmaras de exposição dentro de uma cabina de segurança biológica de fluxo laminar tipo B2 de classe II.Dentro da cabine de segurança biológica, acenda um cigarro e insira-o na câmara de cigarros. Ligue as válvulas no controlador de válvulas que correspondem às câmaras que estão atualmente em uso. O ar limpo será bombeado para a câmara de exposição por 20 segundos, fazendo com que o cigarro queime e a fumaça será bombeada para a câmara de exposição por três segundos.Deixe o cigarro queimar completamente até atingir o filtro. Ajuste as configurações do temporizador para realizar uma média de 10 baforadas por cigarro durante um período de quatro minutos. Remova o filtro de cigarro e descarte-o colocando a bituca de cigarro em um copo de vidro com água para extinguir a chama e umedecer o odor.Feche a câmara do cigarro e deixe a máquina bombear ar limpo por 10 minutos. Repita a exposição à fumaça do cigarro para um total de quatro cigarros por câmara por dia. Quando terminar, remova os ratos das câmaras de exposição e coloque-os de volta em suas gaiolas correspondentes.Desligue o controlador da válvula e o compressor de ar. Remova as câmaras de exposição e cigarro e lave-as com água e sabão para remover qualquer resíduo de alcatrão. Deixe as câmaras secarem completamente antes de usá-las novamente.Os ratos foram expostos à fumaça de quatro cigarros comerciais diariamente com intervalos sem fumaça de 10 minutos entre cada cigarro, cinco dias por semana, durante um período de quatro meses. A histologia pulmonar corada por hematoxilina e eosina mostrou a destruição dos alvéolos em camundongos expostos à fumaça de cigarro. A análise histomorfométrica cega de cortes pulmonares confirmou que o intercepto linear médio foi significativamente maior em camundongos expostos à fumaça de cigarro em comparação com os controles aéreos.Como esperado, a exposição de todo o corpo à fumaça do cigarro provoca uma diminuição no peso corporal. Os camundongos expostos também apresentaram maior infiltração das vias aéreas das células imunes, bem como indução da expressão gênica das metaloproteinases 9 e 12 da matriz, responsáveis pelo dano tecidual. A cotinina, um metabólito da nicotina, estava significativamente elevada no soro de camundongos expostos a quatro meses de fumaça de cigarro, mas indetectável em camundongos expostos ao ar.Após a exposição, as populações de medula óssea foram analisadas por citometria de fluxo. Foi detectado um aumento significativo nas populações de caules e progenitores hematopoiéticos após quatro meses de exposição à fumaça do cigarro. A exposição de corpo inteiro à fumaça de cigarro de camundongos utilizando um sistema disponível comercialmente também mostrou uma alteração nas populações de HSPC.É importante garantir que todas as ferramentas que fornecem ar ou fumaça de cigarro para as câmaras do mouse estejam desobstruídas e livres de dobras que possam interromper o fluxo de ar. Além disso, os ratos precisam ser monitorados o tempo todo durante a exposição à fumaça do cigarro. O procedimento também pode ser usado para estudar os efeitos fisiológicos da fumaça do cigarro em outros sistemas de órgãos, como o coração e o trato gastrointestinal.Com algumas modificações, esta máquina também pode ser adaptável para uma exposição por inalação de corpo inteiro de camundongos a cigarros eletrônicos. Isso pode permitir que os pesquisadores estudem os riscos potenciais associados ao vaping em um modelo animal murino.

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Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Imunologia e Infecção

Células epiteliais pulmonares podem ser isolados do trato respiratório de camundongos e cultivadas em ar-líquido interface como um modelo de epitélio respiratório diferenciado. Um protocolo é descrito para o isolamento, cultura e expondo essas células à fumaça de cigarro mainstream, a fim de estudar as respostas moleculares para esta toxina ambiental.

Isolamento de rato células epiteliais respiratórias e exposição à fumaça de cigarro Experimental da Air interface líquido

A inalação de nanopartículas de aerossóis facilidade de exposição de corpo inteiro foi construído para o dióxido de titânio nano-sized...

Todo o corpo de nanopartículas de aerossóis exposições por inalação

O objetivo deste protocolo é fornecer métodos automatizados para quantificar patologias pulmonares crônicas em um modelo murino de DPOC. O protocolo inclui a exposição de camundongos à fumaça de cigarro (CS), medição da função pulmonar, insuflação dos pulmões e uso de métodos de morfometria para medir o enfisema e a remodelação das pequenas vias aéreas em camundongos.

Automáticos de medição de enfisema pulmonar e das vias aéreas pequenas Reformas em cigarro expostas ao fumo Mice

O objetivo deste protocolo é expor modelos organotípicos de tecido brônquico e nasal 3D humanos à fumaça de cigarro convencional (CS) na interface ar-líquido. O impacto do CS nos tecidos é então investigado usando um ensaio de atividade do citocromo P450, uma medição de batimento de cílios e uma abordagem de biologia de sistemas.

Avaliação do Impacto da exposição repetida de Organotípicas 3D brônquica e cultura nasal Tissue Models para Whole fumo do cigarro

Este protocolo descreve um método para expor roedores ao vapor de cigarro eletrônico (vapor E) e fumaça de cigarro. As câmaras de exposição são construídas modificando câmaras de anestesia com um sistema de bombeamento automatizado que fornece vapor E ou fumaça de cigarro a roedores. Este sistema pode ser facilmente modificado para acomodar muitos endpoints experimentais.

Comparando os efeitos do fumo eletrônico do cigarro e do cigarro em uma novela<em&gt; In Vivo</em&gt; Sistema de Exposição

Este estudo descreve a geração bem sucedida de um novo modelo animal de doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), repetidamente expondo ratos a concentrações elevadas de ozono.

Geração de um modelo de doença pulmonar obstrutiva crônica em ratos pela exposição repetida de ozônio

Os usuários de cigarro eletrônico (e-cig) estão a aumentar em todo o mundo. Pouco, no entanto, é conhecido sobre os efeitos de saúde induzidos por aerossóis inalados e-cig. Este artigo descreve uma técnica de geração de aerossol e-cig apropriada para exposições de animais e estudos toxicológicos posteriores. Esses protocolos são necessários para estabelecer sistemas de exposição experimentalmente reproduzíveis e padronizada e-cig.

Geração de aerossol de cigarro eletrônico por um dispositivo de máquina-Vaping de terceira geração: aplicativo para estudos toxicológicos

É apresentado aqui um protocolo útil para a fixação do pulmão que cria uma condição estável para a avaliação histológica de espécimes do pulmão de um modelo do rato do enfisema. A vantagem principal deste modelo é que pode fixar muitos pulmões com a mesma pressão constante sem colapso ou deflação do pulmão.

Fixação pulmonar pressão constante para avaliação de enfisema em camundongos

Este estudo descreve um modelo murino para estudar o efeito sinérgico da nicotina na progressão da fibrose pulmonar em camundongos silicose experimentais. O modelo de camundongo de dupla exposição simula a progressão patológica no pulmão após exposição simultânea à nicotina e à sílica. Os métodos descritos são simples e altamente reprodutíveis.

Uso de Nicotina em Modelo de Camundongo Exposto à Sílica para Promover a Transição Epitélio-Mesenquimal Pulmonar

Os cartuchos vape destilados de cannabis são dispositivos alimentados por bateria que aerossolizam extratos contendo altas concentrações de canabinóides. A ausência de modelos pré-clínicos estabelecidos para esses produtos cria desafios no estudo de seus efeitos fisiológicos. Para resolver essa lacuna, foi desenvolvido um modelo murino de inalação pré-clínico padronizado para destilados de cannabis vaporizados.

Desenvolvimento de um modelo pré-clínico de inalação para testar destilados de cannabis vaporizados

Aprenda a expor camundongos à fumaça de cigarro usando um sistema de inalação de corpo inteiro para estudar inflamação crônica das vias aéreas, enfisema e desenvolvimento de células imunes na medula óssea. Este método de baixo custo é acessível a diversos laboratórios.

Exposição à fumaça de cigarro em camundongos usando um sistema de inalação de corpo inteiro

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