Мышиная модель теплового удара при физической нагрузке: протокол изучения механизмов, лежащих в основе теплового удара при физической нагрузке

Тепловой удар при физической нагрузке или EHS вызван быстрым повышением температуры тела из-за физического перенапряжения в жарких и влажных условиях, что приводит к неврологической дисфункции и полиорганному повреждению.

Чтобы создать доклиническую модель EHS, возьмем мышь, которой имплантировано радиотелеметрическое устройство, позволяющее непрерывно контролировать температуру тела. Поместите мышь в искусственную климатическую камеру, оснащенную колесом принудительного хода и устройством контроля температуры.

Установите температуру на уровне окружающей среды для акклиматизации мыши к камере. Как только мышь станет устойчивой, запишите вес ее тела. Далее установите температуру и влажность камеры на целевые уровни. Одновременно окружите камеру затемняющей шторой, чтобы уменьшить помехи от света.

Как только камера достигнет заданных условий, быстро откройте дверцу камеры и поместите мышь на колесо принудительного хода. Начните движение колеса и постепенно увеличивайте скорость. В результате нагрузки температура тела мыши повышается. После того как мышь достигнет максимальной внутренней температуры, поддерживайте постоянную скорость вращения колеса.

Следите за мышью на предмет признаков усталости, чтобы остановить колесо. Впоследствии извлеките мышь из искусственной климатической камеры и взвесьте ее. Переместите мышь в домашнюю клетку и дайте животному восстановиться при температуре окружающей среды.

В ночь перед протоколом теплового удара поместите мышь в камеру окружающей среды при комнатной температуре, чтобы она акклиматизировалась в камере. Используйте систему сбора данных для непрерывного сбора данных о температуре ядра или Tc, усредненной с 30-секундными интервалами в течение ночи. Утром в день проведения протокола теплового удара убедитесь, что суточная температура мыши находится на уровне или ниже нормального диапазона суточной температуры от 36 до 37,5 градусов Цельсия, прежде чем повышать температуру в камере, чтобы убедиться, что у мыши нет лихорадки или чрезмерного стресса в этот период.

Как только мышь станет устойчивой и будет находиться в диапазоне нормальной температуры тела в состоянии покоя, удалите корм и воду и взвесьте животное. Закройте дверцу камеры и увеличьте температуру камеры до 37,5 градусов Цельсия и относительной влажности от 40% до 50% или желаемой температуры окружающей среды и влажности. Проверьте температуру и влажность в камере с помощью откалиброванного монитора температуры и влажности.

Окружите камеру затемняющей шторой, чтобы свести к минимуму свет и помехи во время протокола. Непрерывный мониторинг мыши во время протокола с помощью удаленных камер с ИК-подсветкой. Сфокусируйте вторую камеру на мониторе температуры и влажности, расположенном рядом с беговым колесом. Внесите коррективы в контроллер для заданного значения климатической камеры, чтобы обеспечить точные показания температуры рядом с животным.

Как только камера достигнет своей целевой температуры, измеренной второй камерой на мониторе температуры, быстро откройте дверцу камеры и поместите мышь в колесо принудительного хода. Запустите протокол принудительного бега колеса со скоростью 2,5 метра в минуту и увеличивайте скорость на 0,3 метра в минуту каждые 10 минут, пока температура ядра мыши не достигнет 41 градуса Цельсия.

Как только температура тела будет достигнута, позвольте скорости оставаться постоянной до тех пор, пока не произойдет ограничение симптомов, характеризующееся очевидной потерей сознания, падением назад или обмороком, а также неспособностью продолжать бег или держаться за колесо. Подтвердите момент времени, когда мышь совершает три оборота в обратном направлении на колесике без признаков физической реакции. В качестве альтернативы можно определить гуманную конечную точку в соответствии с местными правилами IACUC, чтобы определить, когда следует остановить протокол. Эта конечная точка немного превышает ограничение симптомов практически у всех мышей.

Чтобы выполнить протокол быстрого охлаждения, остановите колесо, как только мышь достигнет предела симптомов, и немедленно снимите мышь с колеса принудительного хода. Взвесьте мышь и поместите ее обратно в домашнюю клетку, чтобы она восстановилась при комнатной температуре. В течение этого времени оставьте дверцу камеры открытой и верните заданное значение инкубатора к комнатной температуре, чтобы камера быстро охладилась, что приводит к более чем 99% долгосрочной выживаемости.