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Asthme

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Pléthysmographie du corps entier (WBP)

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Introduction

L'asthme est généralement considéré comme une maladie présentant les caractéristiques suivantes : inflammation chronique des voies respiratoires, hyperréactivité des voies respiratoires et remodelage. De nombreuses cellules sont impliquées dans son apparition. L'épithélium des voies aériennes est en contact direct avec les allergènes et participe à l'apparition de l'asthme, qui est peut-être étroitement lié à l'asthme, à l'inflammation chronique des voies aériennes et au remodelage des voies aériennes. L'hyperréactivité des voies aériennes est l'obstruction réversible du flux d'air causée par divers facteurs pharmacologiques, chimiques et physiques, qui est un indicateur important de l'effet thérapeutique de l'asthme.

La pléthysmographie du corps entier est utilisée pour surveiller la fonction respiratoire et l'hyperréactivité des voies aériennes d'animaux de laboratoire conscients et libres de leurs mouvements, sans contention ni anesthésie. Elle évite l'impact de la trachéotomie traumatique et de l'anesthésie, et les animaux survivent après l'expérience ; c'est une méthode expérimentale idéale pour la recherche sur le suivi à long terme. Elle peut tester plusieurs animaux simultanément et constitue le meilleur choix pour les expériences de dépistage.

Le système WBP peut être utilisé pour les recherches sur l'asthme et est particulièrement adapté aux recherches à haut débit et au suivi à long terme, telles que le dépistage primaire des médicaments, l'analyse de l'efficacité pharmacologique et la toxicologie. La fréquence respiratoire, le volume courant, le volume expiratoire maximal, le volume inspiratoire maximal et les intervalles de respiration intensifiés (Penh), qui représentent indirectement la résistance des voies respiratoires mesurée par ce système, sont fortement corrélés avec les résultats des tests classiques de la fonction pulmonaire.

Matériel et méthodes de modélisation

Matériel :

Hydroxyde d'aluminium, ovalbumine, acétylcholine (0, 3,125, 6,25, 12,5, 25, 50mg/mL) ;

Animaux expérimentaux : BALB/c (clean grade 6-8 semaines), mâle, 20 ± 2g ;

Médicament positif : Dexaméthasone ; Médicaments expérimentaux ;

Pléthysmographie du corps entier (WBP, TOW-INT Tech).

Modélisation :

Pendant 8 semaines consécutives, une injection sous-cutanée d'une solution allergénique sera effectuée le lundi de chaque semaine (ratio de la solution allergénique : 100 µg d'OVA+20 µg d'OVA)

AL (OH) 3 ; dissous dans 200ul de solution saline physiologique), le groupe témoin injectant le même volume de solution saline physiologique ;

Une semaine après la 8ème injection, commencer à pulvériser une solution d'OVA à 5% pendant 45 minutes par jour pendant 10 jours consécutifs. Le groupe témoin a été atomisé avec une solution saline physiologique d'un volume et d'une durée égaux.

Test de provocation bronchique - Test d'hyperréactivité des voies aériennes

Avant le début officiel de l'expérience, les souris ont été placées dans la chambre de test WBP trois fois pour s'adapter, chaque souris s'adaptant pendant 30 à 60 minutes à chaque fois.

Pendant l'expérience, les souris ont été placées dans une pléthysmographie du corps entier et se sont adaptées pendant 5 minutes. Ensuite, une par une, la nébulisation de Mch de 0 à 50mg/mL pour la stimulation, et les animaux se reposent pendant 10 minutes après la simulation de chaque concentration, effectuer l'analyse de Penh sur les données recueillies après l'expérience.

Explication de Penh :

Penh est un indicateur permettant de quantifier le degré de constriction bronchique : un indicateur permettant de quantifier l'extensibilité des bronches et de la trachée, qui est également connu sous le nom de valeur de l'intervalle expiratoire. La Penh est une valeur calculée sans unité qui reflète la résistance des voies respiratoires.

La méthode de calcul du pourcentage de variation de la Penh est la suivante : (valeur de la Penh stimulée par Mch - valeur de la Penh stimulée par NS) / valeur de la Penh stimulée par NSx100%.

Conclusion

Pendant l'application de Mch dans les tests de stimulation bronchique, à mesure que la concentration de Mch augmente, les souris du groupe témoin normal et du groupe modèle ont progressivement montré une respiration buccale ouverte, un ralentissement de la respiration, une amplitude accrue et l'apparition d'une respiration abdominale, ainsi que des changements dans les formes d'ondes respiratoires qui sont plus significatifs chez les souris du groupe modèle (figure 2). Après le test de stimulation, les valeurs Penh, EF50, Vt et Pause dans les mesures de la fonction pulmonaire des souris du groupe modèle ont montré une augmentation significative par rapport aux souris du groupe témoin normal, tandis que les autres valeurs n'étaient pas significatives. Les souris du groupe témoin normal ont été comparées avant et après la stimulation par Mch, les valeurs Penh, EF50, Pause et PEF ont augmenté de manière significative, tandis que les autres valeurs de mesure de la fonction pulmonaire n'ont pas montré de changements significatifs.

Le système de pléthysmographie du corps entier (WBP) est pratique et efficace à utiliser, et peut détecter et observer en continu le processus des changements dynamiques. Il peut être appliqué à l'expérimentation animale à grande échelle et au dépistage des médicaments, et convient particulièrement à la détection des changements de la fonction pulmonaire chez les animaux modèles de maladies pulmonaires chroniques qui nécessitent des recherches approfondies. La valeur de Penh montre une bonne relation dose-réponse lors de la détection de l'hyperréactivité du modèle d'asthme de souris induit par Mch, c'est un indicateur de la fonction pulmonaire animale qui peut refléter efficacement l'AHR.

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Références

[1] Mengjun Zhanga,Huiyang Jiang,Lan Wu,Haoyu Lu,Hriday Bera,Xing Zhao,Xiong Guo,Xulu Liu,Dongmei Cun,Mingshi Yang. "Airway epithelial cell-specific delivery of lipid nanoparticles loading siRNA for asthma treatment" (livraison spécifique aux cellules épithéliales des voies respiratoires de nanoparticules lipidiques chargées d'ARNsi pour le traitement de l'asthme) [J]. Journal of Controlled Release,Volume 352.

[2] Zhang M, Xu B, Li N, et al. All-Hydrocarbon Stapled Peptide Multifunctional Agonists at Opioid and Neuropeptide FF Receptors : Analgésiques très puissants, à longue durée de vie, imprégnés dans le cerveau et aux effets secondaires réduits [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 du mécanisme de la décoction Qi-Xian chez les souris asthmatiques à l'aide de la métabolomique combinée à la pharmacologie de réseau. 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 Application of unconstrained whole body plethysmography system to detect lung function in mice [J] Experimental Animals and Comparative Medicine, 2017, 37(5):7.DOI:CNKI:SUN:SHSY.0.2017-05-008.