Summary

Induzione di lesioni polmonari del topo da Iniezione endotracheale di Bleomycin

Published: April 30, 2019
doi:

Summary

Qui presentiamo un metodo efficace per studiare l’attività antifibrotica delle cellule manomalifonde umane infuso infuso ottenuto da tutto il cordone ombelicale in seguito all’induzione della lesione polmonare da un’iniezione endotracheale di bleomycina nel C57BL /6 topi. Questo protocollo può essere facilmente esteso ai test preclinici di altre terapie.

Abstract

La fibrosi polmonare è un segno distintivo di diverse malattie polmonari umane con un’eziologia diversa. Poiché le terapie attuali sono piuttosto limitate, i modelli murini continuano ad essere uno strumento essenziale per lo sviluppo di nuove strategie antifibrotiche. Qui forniamo un metodo efficace per studiare l’attività antifibrotica in vivo delle cellule stromali mesenchymale umane ottenute da intero cordone ombelicale (hUC-MSC) nell’attenuazione della lesione polmonare indotta dalla bleomicina. I topi C57BL/6 ricevono una singola iniezione endotracheale di bleomycin (1,5 U/kg di peso corporeo) seguita da una doppia infusione di hUC-MSC (2,5 x 105)nella vena posteriore, 24 h e 7 giorni dopo la somministrazione della bleomycina. Al sacrificio ai giorni 8, 14, o 21, vengono analizzati i cambiamenti infiammatori e fibrotici, il contenuto di collagene e la presenza di hUC-MSC nel tessuto polmonare espiantato. L’iniezione di bleomycin nella trachea del topo consente il targeting diretto dei polmoni, portando a un’estesa infiammazione polmonare e fibrosi. La somministrazione sistemica di una doppia dose di hUC-MSC provoca la rapida smussatura della lesione polmonare indotta dalla bleomicina. Intravenosamente infuso hUC-MSC sono transitoriamente intrisi nei polmoni di topo, dove esercitano la loro attività antinfiammatoria e antifibrotica. In conclusione, questo protocollo è stato applicato con successo per il test preclinico di hUC-MSC in un modello murino sperimentale di fibrosi polmonare umana. Tuttavia, questa tecnica può essere facilmente estesa sia per studiare l’effetto di diverse sostanze somministrate endotrachealmente sulla patofisiologia dei polmoni sia per convalidare nuove terapie sistemiche antinfiammatorie e antifibrotiche.

Introduction

La fibrosi polmonare è un processo patologico progressivo caratterizzato dall’eccessiva deposizione di componenti della matrice extracellulare, principalmente collagene di tipo I, nell’interstizio polmonare, che porta a una funzione polmonare compromessa. È il segno distintivo di diverse malattie polmonari umane con un’eziologia diversa e rappresenta un fattore prognostico clinico povero. Poiché le terapie attuali sono piuttosto limitate di1, i modelli murini continuano ad essere uno strumento essenziale sia per l’ulteriore indagine dei meccanismi patogeni che influenzano l’insorgenza e la progressione della malattia, sia per sviluppare nuovi antifibrotici strategie2,3.

Ad oggi, la somministrazione di bleomycin è stato il modello più comunemente applicato di fibrosi polmonare indotta sperimentalmente4. Accanto a più metodi di fornitura (tra cui per via endovenosa, intraperitoneale, sottocutanea e inalazionale), le iniezioni intratracheali o endotracheali di bleomycin sono emerse come le rotte più utilizzate4,5. Il metodo che descriviamo qui è stato sviluppato per evitare l’effetto scottante della bleomycin sulla mucosa tracheale. L’esterno della trachea e la visualizzazione attraverso un microscopio operativo, infatti, è possibile ottenere l’instillazione dell’intero volume della soluzione di bleomycina direttamente nelle vie aeree inferiori senza fuoriuscite nelle vie aeree superiori. Quando sono disponibili le competenze chirurgiche e la strumentazione richieste, questo metodo consente l’induzione sicura, robusta e riproducibile dell’infiammazione polmonare e della fibrosi, come riportato di seguito.

Protocol

Tutte le cure e le procedure sperimentali per gli animali sono state approvate dal Ministero della Salute italiano (autorizzazione n. 456/2016-PR) e eseguite secondo le convenzioni della Dichiarazione di Helsinki. 1. Topi Dopo averli acquisti, lasciare che i topi si acclimatino per almeno 7 giorni prima dell’iniezione.NOTA: I topi sono stati alloggiati nell’impianto animale in condizioni prive di agenti patogeni, sono stati mantenuti a temperatura e umidità costanti su un ciclo …

Representative Results

Lesione polmonare sono state indotte da una singola iniezione endotracheale di 1,5 U/kg di peso corporeo di sonfato per la bleomicina in 100 l di salina sterile. Gli animali di controllo hanno ricevuto un’iniezione endotracheale di pari volume di salina. Due scatti di hUC-MSC (2,5 x 105 in 200 gradi l di salina sterile) sono stati infusi nella vena della coda del topo, 24 h e 7 giorni dopo la somministrazione di bleomycin. Gli animali di controllo hanno ricevuto un’infusione en…

Discussion

La somministrazione endotrale è la via preferenziale per la consegna di agenti esogeni nei polmoni. Da diversi anni, l’iniezione diretta di bleomycin nella trachea è stata ampiamente utilizzata per indurre la fibrosi polmonare13 e, recentemente, sono state sviluppate tecniche non invasive più avanzate per realizzare questo14,15 ,16.

Il metodo descritto di seguito offre dive…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo lavoro è stato sostenuto da una sovvenzione RF-2011-02352331 da Italiano Della Salute (a Armatondo Gabrielli).

Materials

C57BL/6 mice Charles River Jax Mice Stock n. 000664
2,2,2-Tribromoethanol (Avertin)  Sigma-Aldrich T48402
Barraquer Micro Needle Holder Lawton 62-3755
Bleomycin sulfate Sigma-Aldrich B1141000
Bürker chamber Brand  718905
Culture Flasks  EuroClone ET7076
Disposable razors Unigloves 4080
Dissecting Forceps Aesculap Surgical Instruments BD311R
DPBS Gibco 14190-144
Heating pad 2Biological Instruments 557023
Isoflurane Vet Merial Italia N01AB06
Operating Microscope Carl Zeiss Model OPM 16
TrypLE Select Enzyme Gibco 12563-029
Vannas Micro Scissors Aesculap Surgical Instruments OC498R
Vicryl Plus 4/0 Absorbable Suture, FS-2 needle 19 mm Ethicon VCP392ZH

Referências

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Citar este artigo
Orlando, F., Paolini, C., Agarbati, S., Tonnini, C., Grieco, A., Capelli, C., Introna, M., Provinciali, M., Gabrielli, A., Moroncini, G. Induction of Mouse Lung Injury by Endotracheal Injection of Bleomycin. J. Vis. Exp. (146), e58922, doi:10.3791/58922 (2019).

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