Name: Estabelecendo um modelo de silicose em ratos via exposição de corpo inteiro à sílica respirável (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-10-28T14:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 3 s
Description: Aprenda a estabelecer um modelo de silicose em ratos via inalação de sílica em câmara de exposição. Este método reproduz fielmente a patologia humana, sendo econômico e reprodutível para estudos de fibrose pulmonar.

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Este trabalho foi financiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (82003406), pela Fundação de Ciências Naturais da Província de Hebei (H2022209073) e pelo Projeto de Ciência e Tecnologia do Departamento de Educação de Hebei (ZD2022127).

Todos os experimentos com animais foram conduzidos de acordo com o Guia dos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório e aprovados pelo Comitê de Ética da Universidade de Ciência e Tecnologia do Norte da China (código de protocolo LX2019033 e 2019-3-3 de aprovação). Ratos Wistar machos, com 3 semanas de idade, foram utilizados para o presente estudo. Todos os ratos foram mantidos em gaiolas estáticas com aparas de madeira. Os animais foram mantidos em um ciclo claro/escuro de 12 h/12 h e receberam ração e água ad libitum. Experimentos de seguimento foram conduzidos após 1 semana de alimentação adaptativa.
1. Preparo dos animais
<ol><li>Na chegada, alojar todos os ratos em uma sala específica livre de patógenos (SPF).</li>
	<li>Dividir aleatoriamente os ratos sadios em dois grupos (n = 10): ratos controle inalando ar puro e ratos com silicose inalando sílica.</li>
</ol>2. Preparação de sílica
CUIDADO: O pó de sílica inalado pelo corpo humano pode danificar os pulmões. Portanto, os indivíduos devem usar macacão, luvas médicas e máscaras de proteção (E95) durante as operações.
<ol><li>Triturar as partículas de sílica (ver Tabela de Materiais) com uma argamassa de ágata durante 1,5 h antes de cada exposição. Isso ocorre porque o quartzo recém-fraturado produz maiores quantidades de espécies ativas de oxigênio do que o quartzo envelhecido13, e a sílica com diâmetro de 1-5 μm é a mais patogênica.</li>
	<li>Pesar a sílica (30 g) usando uma balança eletrônica após a moagem, colocá-la em um recipiente de vidro e assar a 180 °C por 6 h em um secador de ar de aquecimento elétrico (ver Tabela de Materiais) para eliminar patógenos da superfície das partículas de sílica.</li>
</ol>3. Exposição à sílica nos ratos
<ol><li>Conecte a injeção e os sistemas geradores disponíveis comercialmente (consulte a Tabela de Materiais) e coloque a sílica (30 g) no gerador. Verifique se o pipeline de conexão está normal, se o cabo de alimentação está conectado e se a fonte de alimentação está normal.<ol><li>Verifique o nível de água da torre de pulverização e o umidificador do dispositivo de tratamento de gases residuais (ver Tabela de Materiais) manualmente e adicione água se for insuficiente (não está na linha padrão).</li>
		<li>Adicione água da torneira à torre de pulverização do dispositivo de tratamento de gases residuais e água destilada ao umidificador (Figura 1).</li>
	</ol></li>
	<li>Ligue o dispositivo de descarga de gases de escape (ver Tabela de Materiais) e o interruptor da fonte de ar para confirmar se o interior do gabinete de proteção está em estado de pressão negativa.<ol><li>Confirme se a mistura de líquidos, a mistura de pó, as válvulas de controle de fluxo de gás puro e a válvula de descarga de águas residuais sob a câmara de inalação estão fechadas.</li>
	</ol></li>
	<li>Coloque um total de 10 ratos na câmara de inalação (ver Tabela de Materiais) e feche o compartimento de inalação e as portas do armário blindado.</li>
	<li>Ajuste os seguintes parâmetros experimentais no painel de instrumentos ou no computador: pressão do gabinete: -50 a -30 Pa; concentração de oxigênio: 21%; temperatura do armário: 26-30 °C; umidade: 30%-70%; taxa de entrada de poeira: 2,0-2,5 mL/min; e concentração de poeira no gabinete: 60 ± 5 mg/m3. NOTA: Observe os dados experimentais e o estado do equipamento continuamente durante o experimento. O alarme de falha do equipamento motivou o processamento em tempo hábil.<ol><li>Expor cada animal à sílica continuamente por 3 h por dia, 5 dias por semana, e permitir que os animais do grupo controle inalem ar puro.</li>
	</ol></li>
	<li>Após a conclusão do experimento, feche a válvula de controle de fluxo de gás misto e abra a válvula de fluxo de gás puro. Injete o gás puro continuamente na câmara de inalação. OBS: No presente estudo, o fluxo de gás puro (7,0-7,5 m3/h) foi injetado por pelo menos 20 min até que o gás venenoso na câmara de inalação fosse completamente substituído.<ol><li>Feche a válvula de fluxo de ar puro, abra a porta, retire os ratos e envie-os de volta para a sala livre de patógenos.</li>
	</ol></li>
	<li>Remova o rack do rato e os componentes do tubo de ramificação em sequência e coloque-os na pia para limpeza. Após o enxágue, feche a válvula de limpeza automática e abra a escotilha.<ol><li>Limpe a parede interna com um pano limpo ou ligue o gás puro para secar o tanque. Por fim, realize a desinfecção. Após limpar e desinfetar com etanol 75%, feche o portão de exaustão e, assim que possível, abra levemente a porta da cabine de inalação para evaporar a umidade, de modo que o interior da cabine de inalação permaneça seco.</li>
	</ol></li>
	<li>Verifique a concentração de sílica no gabinete com um amostrador atmosférico abrangente seguindo as instruções do fabricante (consulte a Tabela de Materiais) duas vezes por semana para garantir a estabilidade da concentração de sílica durante o experimento. Calibrar o amostrador atmosférico antes da amostragem.<ol><li>Use uma balança analítica digital de panela única para determinação gravimétrica. A concentração calculada de sílica foi de 65 mg/m3 (Figura 1 e Tabela 1). OBS: Pesar o papel filtro antes e depois da absorção da sílica. A concentração de sílica foi calculada utilizando-se a seguinte fórmula12: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/64467/64467eq01.jpg" style="margin: auto;"> onde W2 = peso do papel de filtro após a amostragem, W1 = peso do papel de filtro antes da amostragem e V = volume do ar.</li>
	</ol></li>
</ol>4. Aquisição e fixação dos tecidos pulmonares
<ol><li>Eutanásia dos ratos por injeção intraperitoneal de pentobarbital (100 mg/kg de peso corporal) e lidocaína (4 mg/kg de peso corporal). Avaliar a morte pela perda dos batimentos cardíacos14.</li>
	<li>Ao final do experimento, fixar o pulmão inferior direito, rim, fígado, baço e osso com paraformaldeído a 4% por pelo menos 24 h, embutir em parafina e cortar em cortes de 5 μm 7,15.</li>
</ol>5. Coloração para hematoxilina e eosina (H&amp;E)
<ol><li>Desparafinizar as seções de parafina em xilol (ver Tabela de Materiais) duas vezes por 10 min a cada16 e reidratar em etanol 100%, etanol 95%, etanol 90%, etanol 80%, etanol 70% e água destilada por 3 min cada.</li>
	<li>Manchar os cortes com hematoxilina (ver Tabela de Materiais) por 5 min e, em seguida, lavar os cortes com água10.</li>
	<li>Coloque as secções em álcool clorídrico a 2% e depois em água destilada até que a cor mude para azul.</li>
	<li>Manchar os cortes com eosina por 1 min, desidratá-los com etanol 95%, torná-los transparentes com xileno, selá-los com goma neutra e observar ao microscópio de luz12.</li>
</ol>6. Coloração imuno-histoquímica
<ol><li>Lave rotineiramente as seções de parafina com água.</li>
	<li>Expor os antígenos a alta pressão (60 kPa) e alta temperatura (100 °C) por 80 s e, em seguida, bloquear com bloqueador da peroxidase endógena (3%) por 15 min para eliminar as peroxidases endógenas7.</li>
	<li>Incubar as amostras com anticorpos dirigidos contra CD68 (diluição 1:200 - adicionar 4 μL de CD68 a 396 μL de diluente de anticorpos; ver Tabela de Materiais) a 4 °C durante a noite.</li>
	<li>Incubar as amostras com um anticorpo secundário (polímero IgG de cabra anti-rato conjugado com HRP; ver Tabela de Materiais) a 37 °C durante 30 minutos e, em seguida, lavar as amostras com 1x PBS.</li>
	<li>Visualize a imunorreatividade com 3,3-diaminobenzidina (DAB; ver Tabela de Materiais). Após a aplicação de DAB no tecido, observar a coloração do tecido ao microscópio de luz10. OBS: O tempo de coloração variou de poucos segundos a poucos minutos de acordo com o tempo de coloração do tecido. O procedimento de coloração foi abortado colocando-se os cortes em água. Neste estudo, a coloração marrom do tecido representou a expressão positiva de CD68. Todos os anticorpos foram diluídos em 1x PBS.</li>
</ol>

<ol><li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+burden+of+pneumoconiosis+in+China%3A+an+analysis+from+the+Global+Burden+of+Disease+Study%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Public+Health%22%5BJournal%5D)">The burden of pneumoconiosis in China: an analysis from the Global Burden of Disease Study.</a> BMC Public Health. 22 (1), 1114(2019).</li>
<li>The Lancet Respiratory Medicine. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+world+is+failing+on+silicosis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet.+Respiratory+Medicine%22%5BJournal%5D)">The world is failing on silicosis.</a> The Lancet. Respiratory Medicine. 7 (4), 283(2019).</li>
<li>Li, T., Yang, X., Xu, H., Liu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+identification%2C+accurate+diagnosis%2C+and+treatment+of+silicosis%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Respiratory+Journal%22%5BJournal%5D)">Early identification, accurate diagnosis, and treatment of silicosis.</a> Canadian Respiratory Journal. 3769134, (2022).</li>
<li>Adamcakova, J., Mokra, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+insights+into+pathomechanisms+and+treatment+possibilities+for+lung+silicosis%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">New insights into pathomechanisms and treatment possibilities for lung silicosis.</a> International Journal of Molecular Sciences. 22 (8), 4162(2021).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thalidomide+alleviates+pulmonary+fibrosis+induced+by+silica+in+mice+by+inhibiting+ER+stress+and+the+TLR4-NF-%CE%BAB+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Thalidomide alleviates pulmonary fibrosis induced by silica in mice by inhibiting ER stress and the TLR4-NF-κB pathway.</a> International Journal of Molecular Sciences. 23 (10), 5656(2022).</li>
<li>Zhang, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exosomes+derived+from+bone+marrow+mesenchymal+stem+cells+reverse+epithelial-mesenchymal+transition+potentially+via+attenuating+Wnt%2F%CE%B2-catenin+signaling+to+alleviate+silica-induced+pulmonary+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+Mechanisms+and+Methods%22%5BJournal%5D)">Exosomes derived from bone marrow mesenchymal stem cells reverse epithelial-mesenchymal transition potentially via attenuating Wnt/β-catenin signaling to alleviate silica-induced pulmonary fibrosis.</a> Toxicology Mechanisms and Methods. 31 (9), 655-666 (2021).</li>
<li>Li, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((N-Acetyl-Seryl-Asparyl-Lysyl-Proline+regulates+lung+renin+angiotensin+system+to+inhibit+epithelial-mesenchymal+transition+in+silicotic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+and+Applied+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">N-Acetyl-Seryl-Asparyl-Lysyl-Proline regulates lung renin angiotensin system to inhibit epithelial-mesenchymal transition in silicotic mice.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 408, 408(2020).</li>
<li>Walters, E. H., Shukla, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silicosis%3A+Pathogenesis+and+utility+of+animal+models+of+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Allergy%22%5BJournal%5D)">Silicosis: Pathogenesis and utility of animal models of disease.</a> Allergy. 76 (10), 3241-3242 (2021).</li>
<li>Langley, R. J., Mishra, N. C., Peña-Philippides, J. C., Hutt, J. A., Sopori, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Granuloma+formation+induced+by+low-dose+chronic+silica+inhalation+is+associated+with+an+anti-apoptotic+response+in+Lewis+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Toxicology+and+Environmental+Health%2C+Part+A%22%5BJournal%5D)">Granuloma formation induced by low-dose chronic silica inhalation is associated with an anti-apoptotic response in Lewis rats.</a> Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A. 73 (10), 669-683 (2010).</li>
<li>Jin, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ac-SDKP+Attenuates+activation+of+lung+macrophages+and+bone+osteoclasts+in+rats+exposed+to+silica+by+inhibition+of+TLR4+and+RANKL+signaling+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Inflammation+Research%22%5BJournal%5D)">Ac-SDKP Attenuates activation of lung macrophages and bone osteoclasts in rats exposed to silica by inhibition of TLR4 and RANKL signaling pathways.</a> Journal of Inflammation Research. 14, 1647-1660 (2021).</li>
<li>Xu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+anti-fibrotic+target+of+Ac-SDKP%3A+inhibition+of+myofibroblast+differentiation+in+rat+lung+with+silicosis%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">A new anti-fibrotic target of Ac-SDKP: inhibition of myofibroblast differentiation in rat lung with silicosis.</a> PloS One. 7 (7), e40301(2012).</li>
<li>Li, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ac-SDKP+increases+%CE%B1-TAT+1+and+promotes+the+apoptosis+in+lung+fibroblasts+and+epithelial+cells+double-stimulated+with+TGF-%CE%B21+and+silica%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+and+Applied+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Ac-SDKP increases α-TAT 1 and promotes the apoptosis in lung fibroblasts and epithelial cells double-stimulated with TGF-β1 and silica.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 369, 17-29 (2019).</li>
<li>Vallyathan, V., Shi, X. L., Dalal, N. S., Irr, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+free+radicals+from+freshly+fractured+silica+dust.+Potential+role+in+acute+silica-induced+lung+injury%5BTitle%5D)+AND+%22The+American+Review+of+Respiratory+Disease%22%5BJournal%5D)">Generation of free radicals from freshly fractured silica dust. Potential role in acute silica-induced lung injury.</a> The American Review of Respiratory Disease. 138 (5), 1213-1219 (1988).</li>
<li>Khoo, S. Y., Lay, B. P. P., Joya, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+anesthetic+refinement+of+pentobarbital+euthanasia+reduces+abdominal+writhing+without+affecting+immunohistochemical+endpoints+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Local anesthetic refinement of pentobarbital euthanasia reduces abdominal writhing without affecting immunohistochemical endpoints in rats.</a> Lab Anim. 2018 (52), 152-162 (2018).</li>
<li>Chooi, K. F., Rajendran, D. B. K., Phang, S. S. G., Toh, H. H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+dimethylnitrosamine+induced+liver+fibrosis+model+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">The dimethylnitrosamine induced liver fibrosis model in the rat.</a> Journal of Visualized Experiments. 112 (112), (2016).</li>
<li>Valentin, J., Frobert, A., Ajalbert, G., Cook, S., Giraud, M. -N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histological+quantification+of+chronic+myocardial+infarct+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Histological quantification of chronic myocardial infarct in rats.</a> Journal of Visualized Experiments. 118 (118), (2016).</li>
<li>Zhang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((silicosis+decreases+bone+mineral+density+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+and+Applied+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">silicosis decreases bone mineral density in rats.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 348, 117-122 (2018).</li>
<li>Zhang, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeting+the+RAS+axis+alleviates+silicotic+fibrosis+and+Ang+II-induced+myofibroblast+differentiation+via+inhibition+of+the+hedgehog+signaling+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+Letters%22%5BJournal%5D)">Targeting the RAS axis alleviates silicotic fibrosis and Ang II-induced myofibroblast differentiation via inhibition of the hedgehog signaling pathway.</a> Toxicology Letters. 313, 30-41 (2019).</li>
<li>Li, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silica+perturbs+primary+cilia+and+causes+myofibroblast+differentiation+during+silicosis+by+reduction+of+the+KIF3A-repressor+GLI3+complex%5BTitle%5D)+AND+%22Theranostics%22%5BJournal%5D)">Silica perturbs primary cilia and causes myofibroblast differentiation during silicosis by reduction of the KIF3A-repressor GLI3 complex.</a> Theranostics. 10 (4), 1719-1732 (2020).</li>
<li>Gao, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+silicosis+alters+microRNA+expression+in+rat+lung+and+miR-411-3p+exerts+anti-fibrotic+effects+by+inhibiting+MRTF-A%2FSRF+signaling.+Molecular+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids%22%5BJournal%5D)">Pulmonary silicosis alters microRNA expression in rat lung and miR-411-3p exerts anti-fibrotic effects by inhibiting MRTF-A/SRF signaling. Molecular therapy.</a> Nucleic Acids. 20, 851-865 (2020).</li>
<li>Cai, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+expression+of+lncRNAs+during+silicosis+and+the+role+of+LOC103691771+in+myofibroblast+differentiation+induced+by+TGF-%CE%B21%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedicine+%26+Pharmacotherapy%22%5BJournal%5D)">Differential expression of lncRNAs during silicosis and the role of LOC103691771 in myofibroblast differentiation induced by TGF-β1.</a> Biomedicine & Pharmacotherapy. 125, (2020).</li>
<li>Cai, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcriptomic+analysis+identifies+upregulation+of+secreted+phosphoprotein+1+in+silicotic+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+and+Therapeutic%22%5BJournal%5D)">Transcriptomic analysis identifies upregulation of secreted phosphoprotein 1 in silicotic rats.</a> Experimental and Therapeutic. 21 (6), (2021).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minute+cellular+nodules+as+early+lesions+in+rats+with+silica+exposure+via+inhalation%5BTitle%5D)+AND+%22Veterinary+Sciences%22%5BJournal%5D)">Minute cellular nodules as early lesions in rats with silica exposure via inhalation.</a> Veterinary Sciences. 9 (6), 251(2022).</li>
<li>Mao, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glycolytic+reprogramming+in+silica-induced+lung+macrophages+and+silicosis+reversed+by+Ac-SDKP+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Glycolytic reprogramming in silica-induced lung macrophages and silicosis reversed by Ac-SDKP treatment.</a> International Journal of Molecular Sciences. 22 (18), 10063(2021).</li>
<li>Hamilton, R. F., Thakur, S. A., Holian, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silica+binding+and+toxicity+in+alveolar+macrophages%5BTitle%5D)+AND+%22Free+Radical+Biology+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">Silica binding and toxicity in alveolar macrophages.</a> Free Radical Biology and Medicine. 44 (7), 1246-1258 (2008).</li>
<li>Park, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exposure+to+crystalline+silica%2C+silicosis%2C+and+lung+disease+other+than+cancer+in+diatomaceous+earth+industry+workers%3A+a+quantitative+risk+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Occupational+and+Environmental%22%5BJournal%5D)">Exposure to crystalline silica, silicosis, and lung disease other than cancer in diatomaceous earth industry workers: a quantitative risk assessment.</a> Occupational and Environmental. 59 (1), 36-43 (2002).</li>
<li>Honnons, S., Porcher, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+experimental+model+for+silicosis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Pathology%2C+Toxicology+and%22%5BJournal%5D)">In vivo experimental model for silicosis.</a> Journal of Environmental Pathology, Toxicology and. 19 (4), 391-400 (2000).</li>
<li>Lakatos, H. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oropharyngeal+aspiration+of+a+silica+suspension+produces+a+superior+model+of+silicosis+in+the+mouse+when+compared+to+intratracheal+instillation%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Lung+Research%22%5BJournal%5D)">Oropharyngeal aspiration of a silica suspension produces a superior model of silicosis in the mouse when compared to intratracheal instillation.</a> Experimental Lung Research. 32 (5), 181-199 (2006).</li>
<li>Li, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+suitable+silicosis+mouse+model+was+constructed+by+repeated+inhalation+of+silica+dust+via+nose%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+Letters%22%5BJournal%5D)">A suitable silicosis mouse model was constructed by repeated inhalation of silica dust via nose.</a> Toxicology Letters. 353, 1-12 (2021).</li>
<li>Hoy, R. F., Chambers, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silica-related+diseases+in+the+modern+world%5BTitle%5D)+AND+%22Allergy%22%5BJournal%5D)">Silica-related diseases in the modern world.</a> Allergy. 75 (11), 2805-2817 (2020).</li>
<li>Davis, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathogenesis+of+silicosis%3A+current+concepts+and+hypotheses%5BTitle%5D)+AND+%22Lung%22%5BJournal%5D)">Pathogenesis of silicosis: current concepts and hypotheses.</a> Lung. 164 (3), 139-154 (1986).</li>
<li>Moss, O. R., James, R. A., Asgharian, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+exhaled+air+on+inhalation+exposure+delivered+through+a+directed-flow+nose-only+exposure+system%5BTitle%5D)+AND+%22Inhalation+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Influence of exhaled air on inhalation exposure delivered through a directed-flow nose-only exposure system.</a> Inhalation Toxicology. 18 (1), 45-51 (2006).</li>
</ol>

Os autores declaram a inexistência de conflitos de interesse.

Como principal causa de silicose, a sílica desempenha um papel decisivo na moldagem. As partículas de sílica inaladas por pacientes com pneumoconiose são partículas frescas e livres de sílica produzidas por corte mecânico. A sílica pode gerar espécies reativas de oxigênio diretamente na superfície das partículas recém-clivadas ou indiretamente através de seu efeito sobre os macrófagos25. Portanto, a moagem de partículas de sílica é de grande importância. No protocolo proposto, a sílica foi tritura...

A silicose, causada pela inalação de sílica, é a doença ocupacional mais grave na China, sendo responsável por mais de 80% do total de notificações de doenças ocupacionais a cada ano1. A etiologia da silicose é clara, podendo ser prevenida e controlada, mas não há método de tratamento efetivo disponível2. Muitos fármacos têm se mostrado eficazes em estudos básicos, mas apresentam efeitos clínicos imprecisos 3,4. Portanto, os mecanismos patológicos e fisiológicos da silicose ainda precisam ser explorados.
Muitos estudos têm utilizado a infusão única de sílica na traqueia de ratos ou camundongos para investigar a patogênese da silicose 5,6. Embora esses modelos silicóticos de roedores pudessem ser obtidos em curto espaço detempo7, esses métodos ainda apresentavam desafios, como trauma animal e alta mortalidade. Alguns estudos envolveram a instilação de sílica armazenada nos pulmões para induzir uma reação pulmonar inespecífica, mas não mencionaram nódulos silicóticos em camundongos8. Além disso, longe da silicose aguda, a exposição crônica à sílica em ambientes ocupacionais induziu inflamação pulmonar significativamente menor e elevou os níveis de marcadores antiapoptóticos, em vez de pró-apoptóticos, nos pulmões9. Portanto, um modelo animal confiável, razoável e repetível é necessário para explorar melhor a patogênese da silicose.
O presente estudo descreve um método para mimetizar o processo de doença de pacientes com silicose através da inalação de sílica através de todo o corpo, partículas liberadas pelo ar em uma câmara de inalação, que compreende um gerador de sílica liberado pelo ar, uma câmara de corpo inteiro e um sistema de descarte de resíduos. Este método é simples, fácil de operar e imita efetivamente o processo de evolução dinâmica patológica da silicose. Além disso, vários possíveis mecanismos e a patogênese da silicose são identificados por esse método 10,11,12. Espera-se que o protocolo proposto auxilie futuras investigações no campo relacionado à pesquisa em silicose.

<table><tbody><tr><td>Detector de ar (amostrador atmosférico compressivo)</td><td>Qingdao Xuyu Environmental Protection Technology Co. LTD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mesa</td><td></td><td></td> anatômica <td> Nenhuma marca específica é recomendada.</td></tr><tr><td>Anticorpo de CD68</td><td>Abcam</td><td>ab201340</td><td></td></tr><tr><td>DAB</td><td>ZSGB-BIO</td><td>ZLI-9018</td><td></td></tr><tr><td>Secador de sopro de ar de aquecimento elétrico</td><td>Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., LTD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Balança eletrônica</td><td>OHRUS</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Máquina de incorporação</td><td>leica</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dispositivo de descarga de gases de escape &nbsp;</td><td>ESPERANÇA Indústria e Comércio Co. Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sistemas geradores&nbsp;</td><td>ESPERANÇA Indústria e Comércio Co. Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Luvas (luvas finas de laboratório)</td><td>A hematoxilina médica</td><td></td><td></td>secco</tr><tr><td>e eosina</td><td>BaSO Diagnostics Inc.</td><td>BA4025</td><td></td></tr><tr><td>HOPE MED 8050 aparelho de controle de exposição</td><td>HOPE Industry and Trade Co., Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Câmara de inalação&nbsp;</td><td>ESPERANÇA Indústria e Comércio Co. Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Seringa</td><td></td><td></td> de injeção<td>&nbsp; Nenhuma marca específica é recomendada.</td></tr><tr><td>Microscópio de luz&nbsp;</td><td>olympus</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Objeto slide</td><td>shitai</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PV-6000 (HRP-conjugado cabra anti-rato IgG polímero)</td> <td>Pequim Zhongshan Jinqiao Biotechnology Co., Ltd</td><td>s5631</td><td></td></tr><tr><td>Dióxido de silício</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Máquina de corte</td><td>leica</td><td>RM2255</td><td></td></tr><tr><td>Dispositivo de tratamento de gases residuais</td><td>HOPE Industry and Trade Co., Ltd. </td><td></td><td></td></tr><tr>Fábrica <td></td><td></td><td>de produtos de plástico cooperativo</td> de <td>caixa úmida</td></tr><tr><td>Xylol</td><td>Tianjin Yongda Chemical Reagent Co., LTD</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

estabelecendo um modelo de silicose em ratos via exposição de corpo inteiro à sílica respirável

Establishing a Silicosis Rat Model via Exposure of Whole-Body to Respirable Silica

A principal causa de silicose é a inalação de sílica no ambiente ocupacional. Apesar de algumas diferenças anatômicas e fisiológicas, os modelos de roedores continuam sendo uma ferramenta essencial para o estudo da silicose humana. Para a silicose, o processo patológico clássico precisa ser induzível através da inalação de partículas de quartzo recém-geradas, o que significa induzir especificamente doença ocupacional humana. Este estudo descreveu uma técnica para estabelecer e mimetizar efetivamente o processo dinâmico patológico evolutivo da silicose. Além disso, a técnica apresentou boa repetibilidade, sem cirurgia envolvida. O sistema de exposição inalatória foi fabricado, validado e utilizado para estudos toxicológicos sobre inalação de partículas respiráveis. Os componentes críticos foram os seguintes: (1) gerador de pó SiO2 seco a granel ajustado com um controlador de fluxo de ar; (2) 0,3m3 de câmara de exposição inalatória de corpo inteiro acomodando até 3 ratos adultos; (3) um sistema de monitoramento e controle para regular a concentração de oxigênio, temperatura, umidade e pressão em tempo real; e (4) um sistema de barreira e disposição de resíduos para proteger os técnicos de laboratório e o meio ambiente. Em resumo, o presente protocolo relata a inalação por todo o corpo, e a câmara inalatória criou um modelo silicótico de rato confiável, razoável e repetível, com baixa mortalidade, menos lesões e mais proteção.

Usando o método proposto, alguns mecanismos potenciais e a patogênese da silicose foram explorados em ratos. O esquema da câmara inalatória é mostrado na Figura 1. A câmara consistia de um gerador de sílica liberado a ar, uma câmara de corpo inteiro e um sistema de disposição de resíduos, conforme descrito anteriormente17. As funções pulmonares, os níveis de fatores inflamatórios no soro e pulmão, a deposição de colágeno e a diferenciação miofibroblástica foram relata...

Este estudo descreve uma técnica para estabelecer um modelo de silicose em ratos com inalação de sílica por todo o corpo em uma câmara inalatória. Os ratos com silicose poderiam mimetizar de perto o processo patológico da silicose humana de maneira fácil, econômica e com boa repetibilidade.

Estabelecendo um modelo de silicose em ratos via exposição de corpo inteiro à sílica respirável

The major cause of silicosis is the inhalation of silica in the occupational environment. Despite some anatomical and physiological differences, rodent ...

Usando este protocolo de modelo de silicose em ratos, é possível mimetizar de perto o processo patológico da silicose humana. Esta técnica é de fácil execução, econômica, com boa repetibilidade e não há trauma no animal. O modelo de rato estabelecido neste estudo contribui para a identificação precoce, diagnóstico preciso e tratamento da silicose.Para começar, coloque as partículas de sílica em uma argamassa ágata e triture por 1,5 horas antes de cada exposição animal. Em seguida, pese 30 gramas da sílica moída em uma balança eletrônica e coloque-a em um recipiente de vidro. Asse a 180 graus Celsius por seis horas em um secador de aquecimento elétrico e soprador de ar para eliminar patógenos da superfície das partículas de sílica.Configure o controlador de exposição à sílica conectando os sistemas de injeção e gerador. Em seguida, coloque a sílica pesada no gerador e confirme se a conexão da tubulação está adequada. O cabo de alimentação está conectado e a fonte de alimentação está normal.Depois de garantir que as válvulas da câmara de inalação estão fechadas, ligue o dispositivo de descarga de gases de escape e a fonte de ar para confirmar se o interior do gabinete de proteção est

establishing-silicosis-rat-model-via-exposure-whole-body-to

Research

JoVE Journal

Medicine

Medicina

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

A geração de um modelo de rato ortotópico de mesotelioma pleural maligno por implantação de II-45 células de mesotelioma na cavidade pleural de ratos imuno-competentes é apresentado. Um método de citometria de fluxo para analisar sete subconjuntos de células imunitárias em animais a partir destes uma amostra de sangue de 25 uL é também descrito.

Orthotopic Implantação e Acompanhamento Peripheral Imune celular no Modelo II-45 Rat Singênico mesotelioma

Aqui, apresentamos um protocolo para construir um modelo de derrame pleural em ratos por instilação intratraqueal de poliacrilato/nanosilica.

Um modelo de derrame Pleural em ratos por instilação intratraqueal de poliacrilato/Nanosilica

Descrito é o método de cultura celular e exposição de um modelo brônquico in vitro para exposição realista e repetida de inalação a partículas para testes de toxicidade.

Um modelo epitelial de interface ar-líquido para exposição de inalação realista e repetida a partículas aéreas para testes de toxicidade

Este protocolo descreve um método para estabelecer um modelo de silicose em camundongos através da exposição repetida a suspensões de sílica via gotejamento nasal. Este modelo pode eficiente, convenientemente e flexivelmente mimetizar o processo patológico da silicose humana com alta repetibilidade e economia.

Modelo de silicose em camundongos estabelecido por inalação repetida de pó de sílica cristalina

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

Aqui, é introduzido o método de indução de hipertensão arterial pulmonar associada à fibrose pulmonar (FP-HP) modelo de rato por meio da injeção de bleomicina nas vias aéreas. Também fornecemos uma abordagem passo a passo para validar esse modelo animal.

Estabelecimento e Validação de um Modelo de Rato de Hipertensão Arterial Pulmonar Associada à Fibrose Pulmonar

Este protocolo demonstra a técnica de aspiração orofaríngea para uso no modelo murino de bleomicina de fibrose pulmonar.

Administração orofaríngea de bleomicina no modelo murino de fibrose pulmonar

A fim de compreender os mecanismos moleculares dos danos induzida por etanol de desenvolvimento, temos desenvolvido um modelo de peixe-zebra de exposição ao etanol e estão explorando as características físicas, as alterações celulares e genéticas que ocorrem após a exposição ao...

Avaliar as alterações teratogênicos em um modelo de Zebrafish de exposição fetal ao álcool

Este documento descreve um protocolo para a hipertermia de corpo inteiro em camundongos que podem estimular a febre como condições até 12-24 horas.

Protocolo para Longa Duração Hipertermia corpo inteiro em Ratos

Aprenda a estabelecer um modelo de silicose em ratos via inalação de sílica em câmara de exposição. Este método reproduz fielmente a patologia humana, sendo econômico e reprodutível para estudos de fibrose pulmonar.

Estabelecendo um modelo de silicose em ratos via exposição de corpo inteiro à sílica respirável

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