הערכת תנועתיות המעי במעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי עם צג תנועתיות מערכת העיכול (GIMM) היא גישה ישירה ופשוטה ללמוד להעריך כמותית הנעה תנועתיות במערכת העיכול.
צג תנועתיות מערכת העיכול (GIMM; למחקר ופיתוח בקטמאונט ו; סנט אלבנס, VT) הוא במערכת במבחנה המנטרת תנועתיות הנעה בקטעים בודדים של המעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי. מערכת שלמה כולל מחשב, מצלמת וידאו, אמבטיה איבר מוארים, אמבט מים peristaltic ומחוממת במחזור משאבות, ותוכנה GIMM מנהג להקליט ולנתח נתונים. לעומת שיטות מסורתיות של ניטור תנועה פריסטלטית הגס, מערכת GIMM מאפשר הערכה כמותית של תנועתיות רציפה. המעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי טובל חימם פתרון, קרבס מחומצן, וכדוריות צואה הוכנס בסופו של דבר דרך הפה הם מונעים לאורך קטע של המעי הגס בשיעור של כ – 2 מ"מ / sec. סרטים ההליך גלולה צואה לאורך קטע נלכדים, ואת תוכנת GIMM ניתן לעקוב אחר ההתקדמות של גלולה צואה. שיעורי תנועתיות הנעה ניתן להשיג עבור מגזר שלם או לאזור מסוים של עניין. בנוסף ניתוח של בולוס-Induced תבניות תנועתיות, מפות spatiotemporal ניתן לבנות קטעי וידאו שנתפסו כדי להעריך דפוסי פעילות ספונטנית מוטורית. יישומים של מערכת זו כוללת הערכה תרופתי של השפעות אגוניסטים לקולטן ואת היריבים על תנועתיות הנעה, כמו גם הערכה של שינויים הנובעים תנאי pathophysiological, כגון דלקת או מתח. החזיר דיסטלי ניסיונות הנעה תנועתיות המעי הגס assay, באמצעות מערכת GIMM, היא פשוטה ופשוט ללמוד, זה מספק שיטה אמינה לשחזור הערכת תנועתיות הנעה.
עצב בתיווך הנעה תנועתיות במערכת העיכול תוארה לראשונה מעל לפני מאה שנה על ידי בייליס ו סטרלינג (בייליס ו סטרלינג, 1899). תצפית זו הובילה ייעוד של העצבים של המעי כמו מערכת העצבים enteric (ENS), חלוקה ברורה של מערכת העצבים האוטונומית (Langley, 1921). תנועה פריסטלטית במערכת העיכול neurogenic כולל מתיחה ו / או גירוי הרירית בנקודה מסוימת ואת ההתכווצויות בתיווך רפלקס לעיל, או בעל פה, את רמת הגירוי הרפיה בכיוון aboral. התוצאה היא דור חדש של הפרש לחצים המניע את התוכן luminal בתוך הפה לכיוון aboral. בתוך המעי הדק של מגוון מינים, במעי עכברוש גדול, גלים של התכווצויות peristaltic יכול להיות מופעל על ידי עירוי נוזלים לתוך לומן של חלקי המעי. במעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי, כדורי צואה טבעיים או מלאכותיים יכול להיות מוכנס לתוך סוף פומי של המעי הגס ואת התקדמותם לאורך קטע של המעי הגס ניתן לפקח בקלות. לפיכך, המעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי מספק assay פשוט ושימושי על חקירת הנעה תנועתיות במעי.
תנועה פריסטלטית היא רפלקס עצביות מורכבות כולל מספר תרכובות neuroactive ואת הקולטנים. כתוצאה מכך, תרכובות המשפיעות עצבית ב ENS להשפיע על שער של תנועתיות הנעה. סרוטונין, שפורסמו בעיקר רירית המעי מתאי enterochromaffin, עוסקת בייזום של רפלקס peristaltic. שימוש החזיר דיסטלי גיניאה המעי הגס, Grider ועמיתיו הראו כי הנעה תנועתיות מוגברת על ידי הממשל intralumenal של 5-HT 4 אגוניסטים לקולטן (פוקס אורנשטיין, et al, 1998;.. Grider et al, 1998), ואילו באמבט של היישום של 5 HT-3 ו – 5-HT 4 אנטגוניסטים לקולטן ומצמצם את קצב הנעה (Kadowaki et al, 1996;. לינדן et al, 2003).. יתר על כן, עיכוב טרנספורטר הסרוטונין עם בררני ספיגה חוזרת של סרוטונין (SSRIs) מגביר תנועה פריסטלטית בריכוזים נמוכים, אך פוחתת תנועה פריסטלטית בריכוזים גבוהים יותר, כנראה עקב הפחתת רגישות של קולטני 5-HT (Kadowaki et al, 1996;.. ווייד ואח', 1996). מולקולות איתות אחרים שתורמים תנועתיות שפן ניסיונות הנעה כוללים אצטילכולין הפועל על קולטנים ניקוטינית, אשר המתווך העיקרי של איתות איטרניורונאליים במעיים. חסימת ההולכה הסינפטית עם אנטגוניסט לרצפטור ניאציניות hexamethonium פוחתת הנעה גלולה בריכוזים גבוהים, בעוד ריכוזי פחותה אינם משפיעים על שיעור של הנעה (Kadowaki et al. 1996). אופיאטים, ו אגוניסטים לקולטן אופיואידים, אשר כבר זמן רב ידוע על ההשפעות מעכבות על תנועתיות מערכת העיכול, ירידה הנעה גלולה במודל הנעה שפן ניסיונות תנועתיות (פוקס אורנשטיין, et al, 1998;.. Wood et al, 2009). מעניין, daikenchuto, הרפואה המסורתית צמחים יפני בשימוש קליני לטיפול, הקאות, כאבי בטן, ועל הפרעות תנועתיות, ומצמצם את קצב הנעה גלולה כאשר מנוהל עם נלוקסון היריב אופיואידים, וכאשר ניתנת לבד, התוצאה היא תנועה פריסטלטית הפוכה (Wood et al. 2009). ממצאים אלו ממחישים את השימושיות של המודל הנעה תנועתיות קביה להעריך את התרומה של מרכיבים שונים הקולטנים שלהם על דפוסי תנועתיות המעי הגס.
מספר מחקרים הראו כי דלקת מוביל לשינויים המאפיינים החשמליים סינפטיים של נוירונים הגס (לינדן et al, 2003 א,.. לומאקס et al, 2005), וכי שינויים אלו יכולים להימשך שבועות לאחר החלמה מדלקת (Krauter . et al, 2007; לומאקס et al, 2007).. ההשפעה של קוליטיס-Induced שינויים neuroplastic על תנועתיות הנעה יכול להיחקר במעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי באמצעות מערכת GIMM. במערכת זו יש מספר יתרונות על פני השיטה המסורתית של ניטור תנועתיות המעי הגס, אשר מעריך תנועתיות הנעה פשוט על ידי מדידת זמן גלולה צואה נוסע למרחק נתון. מחקרים קודמים של פלסטיות עצבית, דלקת הנגרמת במעי הגס הראו שיש ירידה למהירות של גלולה הנעה (לינדן et al, 2003 א,.. לינדן et al, 2005), אך החקירות האחרונות יותר באמצעות מערכת GIMM חשפו יותר שינויים מורכבים (Strong et al. 2010). לדוגמה, בשיעור של גלולה הנעה הוא ירד באזורים כיבים דיסטלי של המעי הגס דלקת, אך תנועתיות מואץ באזורים סמוכים, תופעה שלא היתה מוכרת קודם לכן לפי שיטת "סטופר". מחקרים אחרים הראו כי dysmotility בשלב פעיל של דלקת ניתן לשחזר עם עיכוב COX-2 (לינדן et al., 2004), אך תנועתיות שינו כי נמשכת מעברהרזולוציה של דלקת הוא COX-2 רגישות (Krauter et al. 2007). יתרה מכך, מחקרים אלה מאוחר יותר, מפות spatiotemporal שנוצר על ידי מערכת GIMM גילה דפוס בשלבים של תנועתיות המעי הגס כי נצפתה שלאחר דלקת חיות תורם שיעורי ירידה של הנעה.
לסיכום, החזיר דיסטלי גיניאה תנועתיות המעי הגס הנעה assay מייצג תפוקה גבוהה באמצעות מדידת ההשפעות של תרכובות הבדיקה במצבים פתולוגיים על תנועתיות המעי הגס, יתר על כן, מערכת GIMM מספק גישה פשוטה וישירה להעריך הנעה תנועתיות המעי הגס במבחנה. היא מאפשרת מדידה רציפה של גלולה הנעה, כמו גם את הדור של מפות spatiotemporal ללמוד דפוסי הפעילות הספונטנית. לעומת שיטות מסורתיות, זה יכול גם להניב תופעה מורכבת יותר כי ניתן ונרשמת ודרכי reanalyzed מרובות כקבצים דיגיטליים נשמרים במערכת נגישים בקלות.
The authors have nothing to disclose.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Krebs’ Solution | ||||
Isoflurane | Anesthesia | Webster Veterinary | ||
Epoxy-coated fecal pellet | native guinea pig pellet dried and epoxy (black nail polish) coated | |||
Forceps | Fine Science Tools | |||
Micro Scissors | Fine Science Tools | |||
Stainless Steel Pins | ||||
Beakers | 500 mL | |||
Gas Tank | 95% O2/5% CO2 | |||
Timer | ||||
Gastrointestinal Motility Monitor | Catamount Research and Development | http://www.catamountresearch.com/products/gimm.htm |