Methode om het patroon van de ademhaling in senescente muizen te verkrijgen door ongebreidelde barometrische plethysmografie

UBP is een veel voorkomende techniek voor de beoordeling van ademhalingspatronen^1,2,3,4. Bij deze methode worden muizen in een gesloten kamer geplaatst waar drukverschillen tussen de hoofdkamer (waar het dier is gehuisvest) en een referentiekamer door een pneumotachograaf worden gefilterd om waarden te verkrijgen. De resulterende UBP setup is niet-invasief en ongebreideld en maakt het mogelijk voor ademhalingsmaatregelen worden beoordeeld zonder de eis van anesthesie of chirurgie. Bovendien is deze techniek geschikt voor studies die meerdere metingen in dezelfde muis in de loop van de tijd vereisen. Variabelen zoals ademhalingsfrequentie, getijdenvolume en minutenventilatie kunnen met deze methode worden gekwantificeerd, tijdens een enkele proef of over meerdere proeven. Whole-body UBP biedt ook maatregelen van piekstromen en ademhalingscyclus duur. Samen kwantificeren deze parameters het ademhalingspatroon. De opgenomen ademhalingssporen maken het ook mogelijk om de gegevens te bekijken en het aantal centrale apneu dat binnen een bepaalde periode wordt weergegeven, te tellen. Deze telling kan worden gebruikt naast een analyse van het getijdenvolume en inspiratoire tijden om andere veranderingen in het ademhalingspatroon te meten.

Terwijl verschillende niet-invasieve plethysmografie technieken bestaan voor de directe beoordeling van longfysiologische parameters, hele lichaam UBP zorgt voor een manier om te screenen op de functie van de luchtwegen met minimale onnodige stress aan de muis. Head-out plethysmografie, die gebruik maakt van getijdenmidexpiratoire stroommaatregelen en is ook niet-invasief, is gebaseerd op terughoudendheid, net als vele andere vormen van plethysmografie (bijvoorbeeld, dubbele kamer plethysmografie). Hoewel deze methoden zijn gebruikt in knaagdiermodellen om de responsiviteit van de luchtwegen te meten^5,kan het gebruik van halsbanden of kleine bevestigingsbuizen muizen (versus andere soorten) langer duren om te acclimatiseren aan en hun ademhaling terug te brengen naar rustniveaus.

Het verkrijgen van een optimaal luchtademend segment is een belangrijke overweging voor vergelijkingen bij de basislijn. Het toegenomen gebruik van commercieel beschikbare plethysmografiesystemen maakt het verzamelen van gegevens over ademhalingspatronen in veel laboratoria mogelijk. Belangrijk is dat het ademhalingspatroon variabel is gedurende de gehele inzamelingsperiode, met name voor muizen. Met dat gezegd, is het noodzakelijk om basisanalyse te standaardiseren als een middel om ervoor te zorgen dat het opleidingsniveau van onderzoekers de resultaten niet vervormt. Er zijn tal van manieren om een luchtademend segment te verzamelen, dat dient als een gebied van variatie tussen experimentele ontwerpen. Een voorbeeld omvat het gemiddelde van de laatste 10-30 min van gegevens na een eerder gedefinieerde set van tijd in de kamer¹, terwijl een andere methode gaat wachten tot de muis zichtbaar kalm is voor 5-10 min⁶. De laatste kan 2-3 uur duren om te bereiken en in sommige gevallen kan het nodig zijn om een proef te verlaten als de muis niet lang genoeg rustig is. Deze zorg is een bijzonder belangrijke overweging voor stammen van muizen waar waargenomen gedrag angstiger en prikkelbaar^{is 7}. Deze muizen kunnen langer duren om zich aan te passen aan de kamer omgeving en alleen kalm blijven voor korte uitbarstingen van tijd. Het beperken van de tijd die wordt besteed aan basislijnverzameling standaardiseert de kamertijd voor elke muis.

Het is van cruciaal belang dat onderzoekers een geschikte basislijn verkrijgen die waarden van rustgedrag in de muis omvat, maar ook tijdig voorkomt. Daarom is het doel van dit rapport om een beschrijving te geven van methoden die worden gebruikt om korte stille basislijnwaarden voor ademhalingsparameters bij muizen te verkrijgen. Bovendien melden we dat apneu en verhoogde ademhalingen kunnen worden gekwantificeerd tijdens het eerste uur in de kamer.