Summary

בידוד ושימוש בסעיפים של עורקי שור mesenteric ווריד כמבדק לבדיקת Vasoactivity במעי הדק

Published: October 07, 2014
doi:

Summary

המעי הדק הוא לעתים קרובות נחשף לרעלים שיכולים להשפיע על זרימת דם ולהשפיע לרעה על מזין קליטה. שימוש בעורק multimyograph וmesenteric ווריד מבודד, תרכובות או רעלים של עניין יכול להיות מוקרן לvasoactivity.

Abstract

מערכות עיכול של יונקים כל הזמן נחשפות לתרכובות (רצויות ולא רצויים), כי יכולה להיות השפעה על זרימת דם ומהמערכת ש. שינויים בזרימת דם למעי דק עלולים לגרום להשפעות על פונקציות הקליטה של ​​האיבר. עניין מיוחד ברעלים שוחררו ממספוא באמצעות תהליכי תסיסה ועיכול פיתח במעלי גירה כאזור שבו אפשר לשפר את היעילות יצרנית. הווידאו הקשורים במאמר זה מתאר המבדק במבחנה פותח לתרכובות מסך לvasoactivity בחתכים מבודדים של עורק mesenteric שור והווריד באמצעות multimyograph. ברגע שכלי הדם הם רכובים וequilibrated בmyograph, המבדק עצמו יכול להיות בשימוש: ככלי מיון כדי להעריך את תגובת ההתכווצות או vasoactivity של תרכובות של עניין; לקבוע את הנוכחות של סוגי קולט ידי פרמקולוגית מיקוד קולטנים עם אגוניסט הספציפיים; לקבוע את תפקידו של קולטן עם הנוכחות של יריבים אחד או יותר; או לקבוע אינטראקציות פוטנציאליות של תרכובות של עניין עם יריבים. דרך כל זה, הנתונים נאספים בזמן אמת, רקמה שנאספו מבעלי חיים יחידים יכולה להיות חשופה למספר רב של טיפולים ניסיוניים שונים (יתרון במבחנה), ומייצגת את כלי דם בכל צד של מיטת הנימים לספק מדויק תמונה של מה שיכול להיות שזה קורה באספקת הדם מביא וefferent תמיכה המעי הדק.

Introduction

שינויים בזרימת דם למיטת רקמה יכולים להיות השפעה גדולה על תפקוד איבר. תפקידו עיקרי של המעי הדק הוא מזין קליטה. זרימת דם העורקי למשטח הקליטה של המעי נדרש לעליית קליטה וזרימת דם מזינה כדי לסייע בקליטת חומרים מזינים כמו digesta נע לאורך המשטח 1. ירידה בזרימת דם יכולה לגרום לירידה בספיגת חומרי מזון בשל ירידה בשיפוע transepithelial 2. בנוסף לחומרים מזינים, המעי הדק יכול גם להיות חשוף למטבוליטים משניים, תרופות, או רעלים שיפעילו השפעה על זרימת דם מקומי בלפדר. במקרה של החיים מעלה הגירה, יכולות להיות משוחררות תרכובות מfeedstuff (למשל, חומרים מזינים כגון חומצות אמינו, או רעלים כגון אלקלואידים ergot) באמצעות תהליכי תסיסה של המעי הקדמי. אם תרכובות אלו לשרוד את חילוף החומרים של חיידקים תסיסה בכרס, הם זמינים כעת לקליטהאו אינטראקציה כשהם נוסעים דרך מערכת העיכול של בעלי החיים.

ישנן מספר השיטות שונות זמין כדי למדוד את זרימת דם בגוף חי (למשל, אולטראסאונד דופלר, שכינת מדידת תצרוכת דם, microspheres radiolabeled, וטכניקות מחוון דילול) שתאפשר הערכה של תרחישים ניסיוניים שונים או טיפולים. עם זאת, כדי להשיג מידע לגבי התכונות מכאניות או תרופתית של שריר חלק בכלי הדם, שיטות נותרת מוגבלות לכלי גדול עד Mulvany והלפרן 3 פרסמו מאמר המתאר את הטכניקה באמצעות חוט רכוב הכנות טבעת כלי דם בmyograph. מאז הפיתוח של טכניקה זו, שינויים ימשיכו להתבצע למערכות myograph הקשורות המאפשרות מגוון רחב של יישומים שונים להערכת מבנים צינוריים. המערכת גם הותאמה לנצל מוטות קבועות להרכבת כלי גדול יותר 4 שבו זלוףטכניקות לא רצויים.

בגלל השוני בכלי ממקורות שונים אנטומיים והבחנות באותו כלי ממינים שונים של בעלי חיים, נתונים מכלי שיט והסוג של בעלי חיים לא יכול בקלות להיות אקסטרפולציה על פני כלי שונים או אותו כלי השיט בסוגים שונים של בעלי חיים 5. כתוצאה מכך, bioassays הנפרד חייב להיות מפותח ומאומתים בכל עת היבטים אלה השתנו. לאחרונה כמה bioassays פותחו עם טכנולוגיות אלה לשימוש בבקר לרוחב וריד saphenous ועורק כרס תקין ווריד 6,7.

המבדק זה פותח כדי לחקור באופן ספציפי את ההשפעות שיש לי אלקלואידים ergot על כלי דם התומכים במעי הדק. נמסר כי 50-60% מאלקלואידים האכילו מופיעים בתוכן abomasal, אבל רק 5% הם התאוששו בצואת 8. סטריקלנד et al. 9 האמור בסקירה של אלקלואידים ergot, שsugg נתונים זמיןבהערכה שהמעי דקה עשויה להיות האתר החשוב ביותר לקליטת ergopeptine. אקרט et al. 10 היבטים ביולוגיים בביקורת של אלקלואידים ergot וקבע כי ברגע שהם חוצים את מחסום האפיתל, אלקלואידים ergot מועברים גם על ידי מערכת הלימפה לוריד subclavian או באמצעות וריד mesenteric ולדם פורטל. רודוס et al. 11 דיווח על ירידה בזרימת דם לתריסריון ומעי גס בפרים רב דיאטה עתירת נגוע endophyte (אלקלואיד ergot הגבוה). באמצעות המבדק עורק ווריד הכרס תקין, פוט et al. 12 הוכיחו כי אלקלואידים ergot הם vasoactive בכלי דם בכרס. פוט et al. 13 הפגינו לאחר מכן in vivo כי חשיפת כרס לתוצאות אלקלואידים ergot בזרימה דם אפיתל כרס פנימית ירד. ירידה בזרימת דם אל פני השטח הקליטה של ​​הכרס הפנימי זו בו זמנית, גרמה לירידה במזין שטף (חומצת שומן נדיפות). בהתחשב quantity של אלקלואידים ergot מעבירים למעי הדק מהמעי הקדמי; זה היה שיערו כי השפעה דומה על מערכת כלי דם של מעי דק ומזין קליטה תתרחש. הדבר זה הצריך את הפיתוח של המבדק ileal הפרוקסימלי שור עורק mesenteric ווריד.

Protocol

נהלים המשמשים במחקר זה לא דורשים אישור מאוניברסיטת קנטאקי טיפול בבעלי חיים ועדת שימוש משום שאין בעלי חיים היו בשימוש. לפני האוסף של כל מדגם המשמש במסמך זה, כל בעלי החיים היו המומים עם בורג בשבי וexsanguinated. זה נערך במתקן בית מטבחיים בדק פדרלי באוניברסיטת קנטאקי. נציג רשמ?…

Representative Results

כלי הדם המשמשים לייצור התוצאות כללו נאספו מ6 שוורי הולשטיין (425 קילוגרם ± 8) בתוך מרווח 3 שבוע. דוגמא לתגובה התכווצות וריד mesenteric האופייני לKCl ותוספות טיפול ההולך וגוברות בריכוז מוצגת באיור 2. סדר הגודל של תגובה ישתנה חלקם עם הגודל של כלי השיט (מתואם עם הגודל של ה?…

Discussion

האתגר הראשוני בפיתוח של המבדק זה היה הקמתו של אתר אוסף הדיר לכלי דם mesenteric. עקביות אתר מדגם היא קריטית, כחלק מהפונקציות של שינוי המעי הדק במהלך ההתקדמות מהמעי הריק דרך המעי וכתוצאה מכך לפדר להשתנות בדפוס דומה. סניפי ileal של עורק ווריד mesenteric היו הכי מזוהה באמצעות ציוני דר…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

המחברים מודים ריאן צ'פלין וד"ר גרג Rentfrow של אוניברסיטת קנטאקי המעבדה בשרים והמחלקה לבעלי החיים ומדעי מזון למתן הזדמנויות לאיסוף רקמות ניסיוניות מנוצלות במסמך זה.

Materials

Name of the Material/Equipment Company Catalog Number Comment/Description (optional)
Multi Myograph Danish Myo Technologies 610M A myograph is critical to this bioassay, but there are other platforms available for use that will suffice. 
Powerlab 8/sp ADIntruments ML785
LabChart 7 ADInstruments Version 7
Force Calibration Kit Danish Myo Technologies 100055 Specific to DMT myographs
Bottle-top Filter Nalgene 595-4520 0.22 um pore size; 45 mm neck size
#5 Jewler’s Forceps Miltex 555008FT Any brand of forceps can be used
Noyes Iris Scissors Miltex 18-1510 Any brand of scissors can be used
Dissecting Scope Zeiss Stemi 2000-C Any brand of dissecting light microscope will suffice
Adjustable Tissue Matrice Braintree Scientific TM C12 This is not critical to the assay, but greatly reduces section to section variation in length and speeds up the slicing process greatly
Krebs-Hensleit Buffer Sigma-Aldrich K3753-10x1L It is not necessary to buy Krebs, this can be made in house
Calcium chloride dehydrate Sigma-Aldrich C7902-500G
Sodium bicarbonate Sigma-Aldrich S5761-500G
Desipramine-HCl Sigma-Aldrich D3900-5G
Propranolol-HCl Sigma-Aldrich P0884-1G
KCl Sigma-Aldrich P9333-500G
95% O2/5% CO2 Scott Gross UN3156

Riferimenti

  1. Matheson, P. J., Wilson, M. A., Garrison, R. N. Regulation of intestinal blood flow. The Journal of surgical research. 93, 182-196 (2000).
  2. Dobson, A. Blood flow and absorption from the rumen. Quarterly journal of experimental physiology. 69, 599-606 (1984).
  3. Mulvany, M. J., Halpern, W. Mechanical properties of vascular smooth muscle cells in situ. Nature. 260, 617-619 (1976).
  4. Nielsen-Kudsk, F., Poulsen, B., Ryom, C., Nielsen-Kudsk, J. E. A strain-gauge myograph for isometric measurements of tension in isolated small blood vessels and other muscle preparations. Journal of pharmacological. 16, 215-225 (1986).
  5. Mulvany, M. J., Aalkjaer, C. Structure and function of small arteries. Physiological reviews. 70, 921-961 (1990).
  6. Klotz, J. L., et al. Assessment of vasoconstrictive potential of D-lysergic acid using an isolated bovine lateral saphenous vein bioassay. Journal of animal science. 84, 3167-3175 (2006).
  7. Klotz, J. L., Bush, L. P., Strickland, J. R. A vascular contractility bioassay using bovine right ruminal artery and vein. Journal of animal science. 89, 1944-1951 (2011).
  8. Westendorf, M. L., et al. In vitro and in vivo ruminal and physiological responses to endophyte-infected tall fescue. Journal of dairy science. 76, 555-563 (1993).
  9. Strickland, J. R., et al. Board-invited review: St. Anthony"s Fire in livestock: causes, mechanisms, and potential solutions. Journal of animal science. 89, 1603-1626 (2011).
  10. Eckert, H., Kiechel, J. R., Rosenthaler, J., Schmidt, R., Schreier, E., B, B. e. r. d. e., HO, S. c. h. i. l. d. Ch. 11. Ergot Alkaloids and Related Compounds. , (1978).
  11. Rhodes, M. T., Paterson, J. A., Kerley, M. S., Garner, H. E., Laughlin, M. H. Reduced blood flow to peripheral and core body tissues in sheep and cattle induced by endophyte-infected tall fescue. Journal of animal science. 69, 2033-2043 (1991).
  12. Foote, A. P., Harmon, D. L., Strickland, J. R., Bush, L. P., Klotz, J. L. Effect of ergot alkaloids on contractility of bovine right ruminal artery and vein. Journal of animal science. 89, 2944-2949 (2011).
  13. Foote, A. P., et al. Ergot alkaloids from endophyte-infected tall fescue decrease reticuloruminal epithelial blood flow and volatile fatty acid absorption from the washed reticulorumen. Journal of animal science. 91, 5366-5378 (2013).
  14. Hocking, K. M., et al. Detrimental effects of mechanical stretch on smooth muscle function in saphenous veins. Journal of vascular surgery. 53, 454-460 (2011).
  15. Smith, D. F. Bovine intestinal surgery. Modern veterinary practice. 65, 705-710 (1984).
  16. Budras, K. D., Habel, R. E. . Bovine Anatomy An Illustrated Text. , (2003).
  17. Klotz, J. L., et al. Antagonism of lateral saphenous vein serotonin receptors from steers grazing endophyte-free, wild-type, or novel endophyte-infected tall fescue. Journal of animal science. 91, 4492-4500 (2013).
  18. Egert, A. M., Kim, D. H., Schrick, F. N., Harmon, D. L., Klotz, J. L. Dietary exposure to ergot alkaloids decreases contractility of bovine mesenteric vasculature. Journal of animal science. 92, 1768-1779 (2014).
check_url/it/52020?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Klotz, J. L., Barnes, A. J. Isolating and Using Sections of Bovine Mesenteric Artery and Vein as a Bioassay to Test for Vasoactivity in the Small Intestine. J. Vis. Exp. (92), e52020, doi:10.3791/52020 (2014).

View Video