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Asma

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Pletismografía de cuerpo entero (WBP)

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Introducción

El asma se considera generalmente una enfermedad con las características de inflamación crónica de las vías respiratorias, hiperreactividad de las vías respiratorias y remodelación. En su aparición intervienen múltiples células. El epitelio de las vías respiratorias entra en contacto directo con los alérgenos y participa en la aparición del asma, que posiblemente esté estrechamente relacionada con el asma, la inflamación crónica de las vías respiratorias y la remodelación de éstas. La hiperreactividad de las vías respiratorias es la obstrucción reversible del flujo de aire causada por diversos factores farmacológicos, químicos y físicos, que es un indicador importante del efecto terapéutico del asma.

La pletismografía de cuerpo entero (WBP) se utiliza para monitorizar la función respiratoria y la hiperreactividad de las vías respiratorias de animales de experimentación en estado de consciencia y movimiento libre, sin sujeción ni anestesia. Evita el impacto de la traqueotomía traumática y la anestesia, y los animales sobreviven después del experimento, es un método experimental ideal para la investigación de seguimiento a largo plazo. Puede realizar pruebas con varios animales simultáneamente y es la mejor opción para experimentos de cribado.

El sistema WBP puede utilizarse para investigaciones sobre el asma y es especialmente adecuado para investigaciones de alto rendimiento y seguimiento a largo plazo, como el cribado primario de fármacos, el análisis de la eficacia farmacológica y la toxicología. La frecuencia respiratoria, el volumen corriente, el volumen espiratorio máximo, el volumen inspiratorio máximo y los intervalos respiratorios intensificados (Penh), que representan indirectamente la resistencia de las vías respiratorias medida por este sistema, están altamente correlacionados con los resultados de las pruebas clásicas de función pulmonar.

Material y métodos de modelización

Materiales:

Hidróxido de aluminio, ovoalbúmina, acetilcolina (0, 3,125, 6,25, 12,5, 25, 50mg/mL);

Animales de experimentación: BALB/c (grado limpio 6-8 semanas), macho, 20 ± 2g;

Fármaco positivo: Dexametasona; Fármacos experimentales;

Pletismografía de cuerpo entero (WBP, TOW-INT Tech).

Modelización:

Durante 8 semanas consecutivas, se realizará una inyección subcutánea de solución alergénica los lunes de cada semana (proporción de solución alergénica: 100ug de OVA+20ug de

AL (OH) 3; Disuelto en 200ul de solución salina fisiológica), el grupo blanco inyecta el mismo volumen de solución salina fisiológica;

Una semana después de la 8ª inyección, empezar a atomizar con una solución de OVA al 5% durante 45 minutos al día durante 10 días consecutivos. El grupo blanco fue atomizado con solución salina fisiológica de igual volumen y tiempo.

Prueba de provocación bronquial - Prueba de hiperreactividad de las vías respiratorias

Antes del inicio oficial del experimento, los ratones se colocaron en la cámara de prueba de WBP tres veces para su adaptación, cada ratón se adapta durante 30-60 minutos por vez.

Durante el experimento, los ratones se colocaron en una pletismografía de cuerpo entero y se adaptaron durante 5 minutos. A continuación, uno por uno, nebulizar Mch de 0 a 50 mg / ml para la estimulación, y los animales de descanso durante 10 minutos después de la simulación de cada concentración, realizar análisis Penh en los datos recogidos después del experimento.

Explicación Penh:

Penh es un indicador para cuantificar el grado de constricción bronquial: un indicador para cuantificar la escalabilidad de los bronquios y la tráquea, que también se conoce como valor del intervalo espiratorio. Penh es un valor calculado sin unidades que refleja la resistencia de las vías respiratorias.

El método para calcular el cambio porcentual en Penh es: (valor Penh estimulado por Mch - valor Penh estimulado por NS) / valor Penh estimulado por NSx100%.

Conclusión

Durante la aplicación de Mch en las pruebas de estimulación bronquial, a medida que aumenta la concentración de Mch, tanto los ratones del grupo de control normal como los del grupo modelo mostraron gradualmente respiración con la boca abierta, respiración lenta, amplitud profundizada y aparición de respiración abdominal, junto con cambios en las formas de onda respiratorias que son más significativos en los ratones del grupo modelo (Figura 2). Tras la prueba de estimulación, los valores Penh, EF50, Vt y Pausa en los valores de medición de la función pulmonar de los ratones del grupo modelo mostraron un aumento significativo en comparación con los ratones del grupo de control normal, mientras que otros valores no fueron significativos. Los ratones del grupo de control normal se compararon antes y después de la estimulación con Mch, los valores Penh, EF50, Pause y PEF aumentaron significativamente, mientras que otros valores de medición de la función pulmonar no mostraron cambios significativos.

El sistema de pletismografía de cuerpo entero (WBP) es cómodo y eficaz de utilizar, y puede detectar y observar continuamente el proceso de cambios dinámicos. Puede aplicarse a experimentos con animales a gran escala y al cribado de fármacos, especialmente adecuado para la detección de cambios en la función pulmonar en animales modelo de enfermedades pulmonares crónicas que requieren la investigación de viradas. El valor Penh muestra una buena relación dosis-respuesta al detectar la hiperreactividad del modelo de asma de ratón inducida por Mch, es un indicador de la función pulmonar animal que puede reflejar eficazmente la AHR.

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Referencias

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[2] Zhang M, Xu B, Li N, et al. Agonistas multifuncionales de péptidos grapados totalmente hidrocarbonados en receptores opioides y neuropéptidos FF: Analgésicos Permeantes Cerebrales Altamente Potentes y de Larga Duración con Efectos Secundarios Disminuidos[J]. Journal of Medicinal Chemistry, 2023.

[3] Hamelmann E, Schwarze J, Takeda K, Oshiba A, Larsen GL, Irvin CG, Gelfand EW. Noninvasive measurement of airway responsiveness in allergic mice using barometric plethysmography. Am J Respir Crit Care Med. 1997 Sep;156(3 Pt 1):766-75. doi: 10.1164/ajrccm.156.3.9606031. PMID: 9309991.

[4] Lin Y, Wu Y, Ma F, Shan C, Ma J, Li W, Pan H, Miao X, Liu J, Wang X, Ni Z. Exploration of the mechanism of Qi-Xian decoction in asthmatic mice using metabolomics combined with network pharmacology. Front Mol Biosci. 2023 Dec 13;10:1263962. doi: 10.3389/fmolb.2023.1263962. PMID: 38155957; PMCID: PMC10753777.

[5] Zhao Wei, Yu Bing, Zhang Shuijuan, etc Aplicación del sistema de pletismografía de cuerpo entero sin restricciones para detectar la función pulmonar en ratones [J] Experimental Animals and Comparative Medicine, 2017, 37(5):7.DOI:CNKI:SUN:SHSY.0.2017-05-008.