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

Exploramos como os produtos vape de cannabis inalados afetam a fisiologia pulmonar, combinando técnicas tradicionais de biologia molecular e técnicas computacionais emergentes para obter insights sobre como o vaping altera a função pulmonar. Mostramos que o vapor de cannabis provoca alterações transcricionais nas células epiteliais pulmonares, semelhantes à fumaça de cannabis, sugestivas de danos. Além disso, insights mecanicistas sobre lesões pulmonares relacionadas ao vaping estão surgindo, particularmente com produtos de THC contendo acetato de vitamina E. A maioria dos estudos sobre produtos contendo THC depende de métodos não inalatórios, como gavagem oral e injeções, que oferecem informações valiosas, mas diferem do uso humano típico. Nosso objetivo é modelar a exposição à cannabis de uma maneira mais fisiologicamente relevante, com inalação. A potência dos novos produtos de cannabis oferece desafios na dosagem. Queremos imitar os padrões de uso humano e alcançar doses fisiologicamente relevantes sem efeitos adversos nos camundongos. Estabelecemos uma dose de exposição padronizada que fornece doses fisiologicamente relevantes de THC aos camundongos sem efeitos comportamentais adversos.

[Instrutor] Para começar, monte todos os componentes do sistema. Insira um tubo fechado na câmara tampão da bomba de sopro para evitar vazamentos. Ligue o sistema e inicie o software. Selecione o módulo de sessões de experimentação. Selecione um novo estudo para iniciar uma nova sessão experimental. Definir os grupos experimentais e sujeitos a serem estudados. Em seguida, escolha o modelo experimental que corresponde ao regime de exposição desejado. Na janela de propriedades da sessão, preencha a seção do operador para documentar o uso do equipamento. Para calibração, selecione o canal desejado no software. Siga as etapas descritas no software operacional. Em seguida, selecione a bomba desejada no software. Execute o teste de fluxo do sistema seguindo as instruções do software operacional. Confirme se o fluxo é direcionado para o rotâmetro. Cancele todos os prompts para iniciar a gravação de dados se o experimento não estiver pronto para começar. Para a preparação animal, aclimatar o macho e a fêmea C57 BL6 gradualmente ao sistema de exposição ao longo de três dias. Para iniciar a aclimatação, coloque cada mouse em uma contenção suave. Inicie um fluxo de ar polarizado de dois litros por minuto com ar ambiente por uma duração equivalente à exposição experimental de 10, 20 ou 30 minutos. Retraia totalmente o componente de malha do sistema de retenção. Em seguida, segure toda a restrição na frente do mouse e permita que o mouse entre no componente do êmbolo por conta própria. Verifique se o nariz do mouse está visível na seção do êmbolo. Prenda um clipe de fichário logo atrás do mouse para evitar movimentos para trás. Ao manusear camundongos de diferentes sexos ou genótipos, use clipes de fichário codificados por cores para identificá-los e distingui-los. Coloque seis ratos contidos na torre de exposição apenas do nariz do sistema. Inicie o fluxo de polarização a dois litros por minuto com ar ambiente para garantir um fluxo de ar suficiente através da câmara. Na área de tarefas, clique com o botão direito do mouse no perfil de cigarro eletrônico criado e selecione as propriedades da tarefa. Em Frequência de inalação, insira o intervalo de inalação desejado, como 30 segundos para um regime de duas inalações por minuto. Clique em OK quando solicitado a confirmar as alterações. Siga as instruções no final da sessão para salvar o regime de sopro como modelo para uso futuro. Quando estiver pronto para iniciar a exposição, clique duas vezes no perfil de cigarro eletrônico modificado para iniciá-lo. Inicie um temporizador simultaneamente para rastrear a duração da exposição. Teste a intensidade variável mantendo uma exposição de 10 minutos e aumentando a frequência de sopros para um, dois e quatro sopros por minuto. Após o término da exposição, reinicie o fluxo de polarização com ar ambiente. Para libertar os animais das restrições, remova primeiro o clipe de fichário. Retraia totalmente a malha em direção ao êmbolo e permita que o animal saia da contenção por conta própria. Se necessário, puxe suavemente a cauda para incentivar o movimento para trás. As concentrações séricas de THC-COOH aumentaram significativamente de maneira dependente do tempo com 10, 20 e 30 minutos de exposição ao vapor de THC a uma baforada por minuto. O aumento da frequência de inalação durante uma exposição de 10 minutos resultou em um aumento dependente da dose nos níveis séricos de THC-COOH para uma, duas e quatro inalações por minuto. Camundongos expostos ao vapor de THC por 10 minutos a duas baforadas por minuto e quatro baforadas por minuto exibiram hipolocomoção significativa, com distância percorrida reduzida para 0,29 e 0,05 metros, respectivamente.