Summary

Usando embrião de frango como ferramenta poderosa na avaliação de cardiotoxi cidades do desenvolvimento

Published: March 21, 2021
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Summary

Embriões de frango, como modelo de desenvolvimento clássico, são usados em nosso laboratório para avaliar cardiotoxicções de desenvolvimento após a exposição a vários contaminantes ambientais. Métodos de exposição e métodos de avaliação morfológica/funcional estabelecidos estão descritos neste manuscrito.

Abstract

Embriões de frango são um modelo clássico em estudos de desenvolvimento. Durante o desenvolvimento de embriões de frango, a janela de tempo do desenvolvimento cardíaco é bem definida, e é relativamente fácil alcançar exposição precisa e oportuna através de múltiplos métodos. Além disso, o processo de desenvolvimento cardíaco em embriões de frango é semelhante aos mamíferos, resultando também em um coração de quatro câmaras, tornando-se um modelo alternativo valioso na avaliação das cardiotoxicções de desenvolvimento. Em nosso laboratório, o modelo de embrião de frango é rotineiramente utilizado na avaliação de cardiotoxicções de desenvolvimento após exposição a diversos poluentes ambientais, incluindo substâncias per e polifluoroalquila (PFAS), material particulado (PMs), escape diesel (DE) e nanoestá materiais. O tempo de exposição pode ser livremente selecionado com base na necessidade, desde o início do desenvolvimento (dia embrionário 0, ED0) até o dia anterior ao eclosão. Os principais métodos de exposição incluem injeção de células de ar, microinjeção direta e inalação de células de ar (originalmente desenvolvidas em nosso laboratório), e os pontos finais disponíveis atualmente incluem função cardíaca (eletrocardiografia), morfologia (avaliações histológicas) e avaliações biológicas moleculares (imunohistoquímica, qRT-PCR, mancha ocidental, etc.). É claro que o modelo de embrião de frango tem suas próprias limitações, como a disponibilidade limitada de anticorpos. No entanto, com mais laboratórios começando a utilizar esse modelo, ele pode ser usado para fazer contribuições significativas para o estudo das cardiotoxicções do desenvolvimento.

Introduction

O embrião de frango é um modelo clássico de desenvolvimento, que tem sido usado por mais de duzentos anos1. O modelo de embrião de frango tem várias vantagens em relação aos modelos tradicionais. Em primeiro lugar, já há mais de 70 anos, o desenvolvimento normal do embrião de frango havia sido ilustrado muito claramente no guia de estadiamento hamburger-hamilton2, no qual foram definidos um total de 46 estágios durante o desenvolvimento de embriões de frango com tempo preciso e características morfológicas, facilitando detecções de desenvolvimento anormal. Além disso, o modelo de embrião de frango tem outras características, como ser relativamente de baixo custo e redundante em quantidade, controles relativamente precisos de dose de exposição, um sistema independente e fechado dentro da concha e fácil manipulação do embrião em desenvolvimento, o que garante seu potencial de ser usado como um poderoso modelo de avaliação toxicológica.

Na cardiotoxicidade, o embrião de frango apresenta um coração de quatro câmaras, semelhante aos corações de mamíferos, mas com paredes mais grossas, permitindo avaliações morfológicas mais fáceis. Além disso, o embrião de frango permite a exposição à inalação de desenvolvimento, o que não é possível em modelos de mamíferos: durante o estágio posterior de desenvolvimento, o embrião de frango passará da respiração interna para a respiração externa (obtendo oxigênio através do pulmão); Este último requer que o embrião penetre a membrana celular de ar com o bico, e começa a respirar ar3, tornando a célula de ar uma mini-câmara de inalação. Utilizando esse fenômeno, os efeitos toxicológicos dos contaminantes gasosos no coração (e em outros órgãos) podem ser avaliados sem a necessidade de instrumentos dedicados de câmara de inalação.

Neste manuscrito, são descritos vários métodos de avaliação de exposição/ponto final, todos os quais servem para tornar o embrião de frango uma ferramenta poderosa na avaliação da cardiotoxicidade do desenvolvimento após a exposição a contaminantes ambientais.

Protocol

Todos os procedimentos descritos foram aprovados pelo Comitê Institucional de Atenção e Uso de Animais (IACUC) da Universidade de Qingdao. Em nosso laboratório, os ovos foram incubados em duas incubadoras. Os ovos eram mantidos eretos na incubadora e colocados aleatoriamente nas prateleiras. As condições de incubação dos ovos foram as seguintes: a temperatura de incubação começou em 37,9 °C, e gradualmente diminuiu para 37,1 °C à medida que a incubação prosseguia; a umidade começou em 50% e aumentou grad…

Representative Results

Resultados de exposiçãoInjeção de células de arA injeção de células de ar pode efetivamente expor o desenvolvimento de embriões de frango a vários agentes, que podem ser posteriormente detectados nas amostras coletadas (soro, tecido, etc.) de embriões/galinhas filhotes. Aqui está um exemplo, no qual o ácido perfluorooctanóico (PFOA) foi injetado por células de ar, e as concentrações de PFOA sérico foram então determinadas com espectrometria de massa líquida ultra-performance. As concentraçõe…

Discussion

O embrião de frango é um modelo clássico em estudos de desenvolvimento há 200 anos1. Nossos métodos apresentados neste manuscrito têm sido utilizados na avaliação de diversos contaminantes ambientais, incluindo ácido perfluorooctanóico, material particulado e escapamento diesel com sucesso5,7,8,9,10,<sup class="xref…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciência Natural da China (Grant No. 91643203, 91543208, 81502835).

Materials

4% phosphate buffered formaldehydefixative Biosharp, Hefei, China REF: BL539A
75% ethanol Guoyao,Shanghai,China CAS:64-17-5
Biosignaling monitor BL-420E+ Taimeng, Chengdu, China BL-420E+
Candling lamp Zhenwei, Dezhou, China WZ-001
Disposable syringe Zhiyu, Jiangsu, China
Egg incubator Keyu,Dezhou, China KFX
Electrical balance OHAUS, Shanghai, China AR 224CN
Electro-thermal incubator Shenxian, Shanghai, China DHP-9022
Ethanol absolute Guoyao,Shanghai,China CAS:64-17-5
Fertile chicken egg Jianuo, Jining, China
Hematoxylin and Eosin Staining Kit Beyotime, Bejing, China C0105
Histology paraffin Aladdin, Shanghai, China P100928-500g Melt point 52~54°C
Histology paraffin Aladdin, Shanghai, China P100936-500g Melt point 62~64°C
IV catheter KDL, Zhejiang, China The catheters have to be soft, plastic ones.
Lentivirus Genechem, Shanghai, China The lentivirus were individually designed/synthesized by Genechem.
Masson's trichrome staining kit Solarbio, Beijing, China G1340
Metal probe Jinuotai, Beijing, China
Microinjector (5 uL) Anting,Shanghai, China
Microscope CAIKON, Shanghai, China XSP-500
Microtome Leica, Germany HistoCore BIOCUT
Microtome blade Leica,Germany Leica 819
Pentobarbitual sodium Yitai Technology Co. Ltd.,  Wuhan, China CAS: 57-33-0
Pipetter(10ul) Sartorius, Germany
Povidone iodide Longyuquan, Taian, China
Scissor Anqisheng,Suzhou, China
Sterile saline Kelun,Chengdu, China
Sunflower oil Mighty Jiage, Jiangsu, China Any commerical sunflower oil for human consumption should work
Tape M&G, Shanghai, China
Tedlar PVF Bag (5L) Delin, Dalian, China
Vortex mixer SCILOGEX, Rocky Hill, CT, US MX-F
Xylene Guoyao,Shanghai,China CAS:1330-20-7

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Cite This Article
Jiang, Q., Xu, X., DeWitt, J. C., Zheng, Y. Using Chicken Embryo as a Powerful Tool in Assessment of Developmental Cardiotoxicities. J. Vis. Exp. (169), e62189, doi:10.3791/62189 (2021).

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