La colonoscopia flexible en ratones para evaluar la gravedad de la colitis y colorrectal tumores utilizando un sistema validado de puntuación endoscópica
Summary
En los últimos años, los endoscopios de nueva generación se han convertido en importantes ayudas de investigación de diagnóstico para la evaluación de la colitis murina y tumores colorrectales. Se presenta en el presente documento un protocolo detallado para la evaluación endoscópica de la inflamación y tumores colorrectales en ratones, así como un sistema de puntuación novedoso que utiliza identificadores decimales para documentar la gravedad de la colitis endoscópica y tumores colorrectales.
Abstract
El uso de la endoscopia moderna con fines de investigación ha facilitado en gran medida nuestra comprensión de las patologías gastrointestinales. En particular, la endoscopia experimental ha sido de gran utilidad para los estudios que requieren evaluaciones repetidas en un solo animal de laboratorio, tales como los mecanismos de evaluación de la enfermedad intestinal inflamatoria crónica y la progresión del cáncer colorrectal. Sin embargo, los métodos utilizados en los estudios son muy variables. Al menos tres sistemas de puntuación endoscópicos se han publicado para la colitis murina y publicado protocolos para la evaluación de los tumores colorrectales no tienen en cuenta la presencia de inflamación colónica concomitante. Este estudio desarrolla y valida un sistema de puntuación endoscópica reproducible que integra la evaluación de la inflamación y los tumores de forma simultánea. Este novedoso sistema de puntuación tiene tres componentes principales: 1) la evaluación de la extensión y severidad de la inflamación colorrectal (basado en hallazgos perianales, la transparencia del wall, sangrado de la mucosa y lesiones focales), 2) de grabación cuantitativa de las lesiones tumorales (mapa de cuadrícula y gráfico de barras), y 3) la clasificación numérica de casos clínicos por su relevancia patológica y la investigación basada en unidades decimales con categorías asignadas de lesiones observadas y complicaciones endoscópicas (identificadores decimales). El vídeo y el manuscrito que aquí se presenta se prepararon siguiendo los protocolos aprobados por la IACUC, para permitir a los investigadores a los puntos de sus ratones experimentales utilizando una metodología endoscópica bien validado y altamente reproducible, con la opción de sistema para diferenciar distal proximal de colitis endoscópica (D-PECS ).
Introduction
Endoscopia murino se ha realizado como una herramienta de investigación útil para más de una década 1-3. Hasta la fecha, la mayoría de los estudios que emplean la endoscopia murino han utilizado endoscopios rígidos, aunque algunos también han utilizado la sigmoidoscopia flexible. Endoscopia murino proporciona resultados inmediatos y una estimación más objetiva del grado de normalidad intestinal, la gravedad de la inflamación y la progresión del tumor en comparación con medidas indirectas, como la pérdida de peso, diarrea, y la histología (que no es óptima cuando las lesiones son irregulares), mientras que ofreciendo puntos de vista sobre el estado general de salud del colon. Más notablemente, la endoscopia permite la evaluación repetida de modelos de animales de laboratorio con el tiempo, a diferencia de examen histológico tradicional que requiere que el animal que ser sacrificados y los dos puntos que se recogerá para su análisis 1. A pesar de estas ventajas, el uso de la tecnología endoscópica murino no ha sido extendido y está limitada por la falta de protocolos estandarizados para la impleen y la puntuación de los hallazgos patológicos. Implementado correctamente, endoscopia murino representa una gran promesa para facilitar aún más la comprensión y caracterización de modelos animales de múltiples estados patológicos gastrointestinales crónicas, incluyendo enfermedades inflamatorias del intestino, colitis, y los tumores colorrectales.
La utilidad de la tecnología endoscópica murino gira en torno a su reproducibilidad y objetividad, que requiere la existencia de procedimientos de examen estandarizados y un sistema de puntuación consistente, no redundante y confiable para las patologías intestinales. Al menos tres sistemas de puntuación para la evaluación endoscópica descriptivos de la colitis 4-6, así como para los tumores de colon 4,7,8 en ratones han sido publicados. Sin embargo, estos enfoques reportados y sistemas de puntuación no son fácilmente comparables entre los estudios. En muchos casos, no existe una definición clara de los criterios utilizados para la clasificación de las lesiones, y cuando se dan criterios, que varían ampliamente. Por otra parte,no hay sistemas de puntuación reportados que integran la evaluación tanto de la colitis y tumores, dos de las patologías del colon más comunes que pueden ocurrir al mismo tiempo y tienen efectos interactivos sobre el resultado, en una única herramienta de medición. Por último, los sistemas de puntuación endoscópicos que existen para la colitis menudo tienen categorías inflamatorios con la discriminación limitado (es decir. Opciones estrechas de puntuación en escalas de enteros cortos, a menudo 1-4) para representar adecuadamente los escenarios de progresión de la enfermedad y permitir el uso de análisis estadístico paramétrico.
En este trabajo se describe el uso de un endoscopio flexible para evaluar la gravedad de la colitis murino y los tumores del colon y describir un protocolo estandarizado para el empleo de esta tecnología en la evaluación anatómica de la región perianal, el recto y el colon distal. Nos ilustran la solución de problemas efectiva durante la endoscopia para minimizar el trauma y la imagen artefactos, y se describe un sistema de puntaje reproduciblebasado en parámetros clínicos publicados validados. El sistema de puntuación se integra la evaluación de la inflamación y tumores intestinales usando un alto nivel de discriminación con 12 posibles grados de inflamación, la cartografía del tumor y opciones de gráfica, y un novedoso sistema de unidades decimales (es decir, identificadores decimal) para resaltar hallazgos con valor diagnóstico específico ( el desarrollo del tumor, es decir, las complicaciones durante la endoscopia, etc.) El uso de identificadores decimales permite un rápido seguimiento de los conjuntos de datos relevantes para un análisis más profundo de aguas abajo. Por último, llevamos a cabo pruebas de fiabilidad y validez del sistema de puntuación en múltiples modelos murinos de colitis y el cáncer asociado con la colitis (dextrán sulfato sódico (DSS)-colitis inducida, infección por Clostridium difficile, y azoximetano / cáncer de colon inducida por DSS).
Protocol
Representative Results
Discussion
Hay varias consideraciones respecto a la modificación y la resolución de problemas de la técnica endoscópica en ratones. Aspectos críticos del procedimiento que tiene que ser dominado durante el uso de la endoscopia flexible incluyen el ajuste del volumen de aire necesario para evitar la distensión abdominal y el compromiso respiratorio del ratón, y los aspectos técnicos de menor importancia del control de vista de la coordinación de los controles de angulación y torque . El control de par es importante reduci…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Un agradecimiento especial para Sarah Kossak, Mitchell Guanzon, Sung Yeun Yang y Li Guo Jia, por su colaboración durante la evaluación endoscópica de sus animales de experimentación.
Materials
| Isoflurane, USP | Webster Veterinary | ||
| Surgical lubricant | Savage laboratories | surgilube, 0281-0205-45 | |
| Phosphate Buffered Saline | Thermo Scientific | SH30256 | |
| RNAlater | Ambion | AM7021 | |
| Methylene Blue 1% Aqueous Solution | Fisher Science Education | S96393 | |
| Flexible digital ureteroscope | Olympus America | URF-V | |
| Video system center | Olympus America | VISERA Pro OTV-S7 Pro | |
| Xenon light source | Olympus America | VISERA Pro CLV-S40 Pro | |
| Video recorder | MediCapture, Inc. | MediCap USB200 | |
| Flexible biopsy cup forceps | Olympus America | FBC-3115 | |
| Anesthesia machine | Euthanex Corporation | EZ-7000 Classic System |
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