Imágenes de vídeo y mapas espacio-temporales para Analizar la motilidad gastrointestinal en ratones

Summary

Este artículo describe una técnica de imagen de video y mapeo espacio-temporal de alta resolución para identificar cambios en la regulación neuronal de la motilidad colónica en ratones adultos. Los efectos sutiles sobre la función gastrointestinal (GI) se pueden detectar utilizando este enfoque en preparaciones de tejidos aislados para avanzar en nuestra comprensión de la enfermedad gastrointestinal.

Abstract

El sistema nervioso entérico (ENS) juega un papel importante en la regulación de la motilidad gastrointestinal (GI) y puede funcionar independientemente del sistema nervioso central. Cambios en la función ENS son una causa importante de los síntomas GI y la enfermedad y pueden contribuir a los síntomas GI reportados en los trastornos neuropsiquiátricos, incluyendo el autismo. Está bien establecido que los segmentos de colon aisladas generan contracciones rítmicas espontáneas, conocidas como colónica Migración Motor Complejos (CMMCs). Un procedimiento para analizar la regulación neural entérica de CMMCs en la ex vivo de las preparaciones de colon de ratón se describe. El colon se disecciona del animal y lava para eliminar el contenido fecal antes de ser canulado en un baño de órganos. Los datos se adquieren a través de una cámara de vídeo situada por encima del baño de órganos y se convierte en mapas espacio-temporales de alta resolución a través de un paquete de software de la casa. Usando esta técnica, los patrones contráctiles de línea de base y los efectos farmacológicos sobre la función ENS en Colon segments se pueden comparar más de 3-4 horas. Además, la longitud de propagación y la velocidad de CMMCs se pueden grabar, así como cambios en el diámetro del intestino y frecuencia de las contracciones. Esta técnica es útil para la caracterización de los patrones de la motilidad gastrointestinal en modelos de ratones transgénicos (y en otras especies, incluyendo rata y cobaya). De esta manera, los cambios farmacológicamente inducidos en CMMCs se registran en ratones de tipo salvaje y en el modelo de ratón ^R451C neuroligin-3 del autismo. Además, esta técnica se puede aplicar a otras regiones del tracto GI, incluyendo el duodeno, el yeyuno y el íleon y a diferentes edades de desarrollo en ratones.

Introduction

El sistema nervioso entérico (ENS) es la red neuronal intrínseca del tracto gastrointestinal y modula diversas funciones tales como la digestión del contenido intestinal, la absorción de nutrientes y la secreción y reabsorción del líquido. Las neuronas de la ENS están situados en los plexos mientérico y submucoso. El plexo mientérico juega un papel importante en la regulación de la motilidad gastrointestinal ^{1, mientras que} el plexo submucoso es principalmente involucrado en el control de la secreción de ^2,3. El plexo mientérico está situado entre las capas musculares longitudinales y circulares de la pared gastrointestinal. La actividad contrác....

Protocol

Manejo de animales y dislocación cervical de los animales antes de todos los experimentos se llevaron a cabo estrictamente de acuerdo con los protocolos aprobados por el Comité de Experimentación Animal de la Universidad de Melbourne (Ética ID: 1212494.7)

1. Tejido Recogida y disección

1. La eutanasia a los ratones adultos por dislocación cervical. Si es posible evitar la anestesia para evitar influencias sobre la función intestinal a través de receptores situados en poblaciones neuronales de interés.
2. Registrar el peso total del cuerpo del animal, fijar el cuerpo (a través de las cuatro patas, cara ventral expuesta al ex....

Results

Hasta 90% de los pacientes con TEA experimentar una serie de trastornos gastrointestinales, incluyendo diarrea y estreñimiento ^18,24,25. Sin embargo, las causas subyacentes de estos problemas gastrointestinales son desconocidos. Muchas mutaciones identificadas en pacientes con TEA se asocian con proteínas sinápticas contribuir a las alteraciones y perturbaciones en la transmisión o la función sináptica. Un tal mutación, en el gen que codifica la molécula de adhesión celular ne.......

Discussion

Usando esta técnica de formación de imágenes de vídeo, la frecuencia CMMC se midió como una indicación de la motilidad del colon en ratones de tipo salvaje y NL3 ^R451C, un modelo de ratón de trastorno del espectro autista ^17. Nuestros resultados indican una reducción en el número de CMMCs en ratones NL3 ^R451C mutantes en comparación con ratones de tipo salvaje en presencia del antagonista del receptor 5HT _3/4 Tropisetron lo que sugiere que los ratones NL3 ^R451C exhi.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
< / >
fuerte NaCl (MW: 58.44)	Sigma-Aldrich	S7653-250G
KCl (MW: 74.55)	Sigma-Aldrich	P9333-500G
NaH2PO4.2H2O (MW: 156.01)	Suministro químico	471-500G
MgSO4 .7H20 (MW: 246.48)	Suministro químico	MA048
CaCl2.2H2O (MW: 147.02)	Suministro químico	CA033
D-glucosa anhidra (MW: 180.16)	Suministro	químico GA018-500G
NaHCO3 (MW: 84.01)	Suministro químico	GA018-500G
Nombre	>Company	Número de catálogo	Comentarios
MaterialesBaño de
órgano de dos cámaras Dimensiones: 14 cm x 8 cm x 3 cm	Hecho a medida		Contactar directamente con el laboratorio
732 SELLADOR MULTIUSOS TRANSPARENTE	Dow Corning Australia Pty Ltd	1890573
SYLGARD 184 KIT DE ELASTÓMERO DE SILICONA	Dow Corning Australia Pty Ltd	1064291
LLAVE DE PASO 3 VÍAS FEM-ML L/LOCK S	Terumo Medical Corporation	0912-2006
JERINGAS con puntas Luer Lock 50 ml, 20 ml, 10 ml	Terumo Medical Corporation	N/A
1,57 mm (ID) x 3,16 mm (OD) - Silastic Tubing	Masterflex	508-008
1,02 mm (ID) x 2,16 mm (OD) - Silastic Tubing	Masterflex	508-005
1,50 mm (ID) x 2,50 mm (OD) - Tubo Silastic	Masterflex	508-007
1,60 mm (ID) - Tubo de silicona curada con platino	Masterflex	96410 - 14
4.40 mm (ID) - Tubo de silicona curada con platino	Masterflex	96410 - 15
3,10 mm (ID) - Tubo de silicona curado con platino	Masterflex	96410 -16
Frascos de vidrio graduados de laboratorio - 500 ml	Thermofisher Scientific	100-400
TAPÓN DE GOMA QUÍMICA 57 x 65 mm
TAPÓN DE GOMA QUÍMICA 29 mm x 32 mm
Calentador de agua  (termorregulador)	Ratek	TH7000
Logitech Webcam	Logitech
Name	>Company	Número de catálogo	Comentarios
>Software
Virtual Dub - 1.9 11	virtualdub.org
MATLAB R2012a	Teclado
Logitech Webcam Software	Logitech