Estudo do esvaziamento gástrico em ratos diabéticos não obesos utilizando a [¹³ C]-octanóico teste de respiração Ácido

Summary

Determinação do esvaziamento gástrico com um não-invasivo [¹³ C]-octanóico teste de respiração ácido para gastroparesia rastreamento em camundongos NOD fêmeas LTJ.

Abstract

Estudos de esvaziamento gástrico em ratos têm sido limitadas pela incapacidade para acompanhar alterações gástricas esvaziamento no mesmo animal uma vez que as técnicas mais vulgarmente utilizados necessitam de matar os animais e recuperação pós-morte de ^1,2 a refeição. Esta abordagem evita a estudos longitudinais para determinar alterações no esvaziamento gástrico com a idade e progressão da doença. A comummente utilizados ^[13 C]-octanóico teste de respiração para os seres humanos ácido ³ foi modificado para utilização em ratinhos e ratos ^4-6 e ⁷ que anteriormente mostraram que este teste é de confiança e sensível às mudanças no esvaziamento gástrico em resposta a drogas e durante progressão da doença diabética ^8. Neste vídeo de apresentação do princípio e aplicação prática deste teste modificado é explicado. Como no estudo anterior, os ratinhos NOD LTJ são usados, um modelo de diabetes do tipo 1 ^9. A proporção destes ratos desenvolvem os sintomas de gastroparesia, uma complicação da diabetes caracterizadas por esvaziamento gástrico retardado, sem obstrução mecânica do estômago ^10.

Este artigo demonstra como treinar os ratos para testes, como preparar a refeição de teste e obter 4 hr gástricas dados esvaziamento e como analisar os dados obtidos. O analisador de isótopo de carbono utilizado no presente estudo, é adequado para a amostragem automatizada de amostras de ar de até 12 ratinhos, ao mesmo tempo. Esta técnica permite o acompanhamento longitudinal de esvaziamento gástrico a partir de grupos maiores de ratos com diabetes ou outras doenças de longa duração.

Introduction

Este manuscrito descreve as considerações técnicas e metodológicas envolvidas na medição não invasiva do esvaziamento gástrico em ratos. Seguindo o protocolo descrito aqui, os investigadores podem de forma fiável e reproduzível acompanhar as alterações no esvaziamento gástrico, devido ao desenvolvimento de uma doença, estudar o impacto dos agentes farmacológicos sobre o esvaziamento gástrico e seguir a resposta de esvaziamento gástrico para o tratamento de doenças subjacentes ou defeitos ^{6,8, 11,12.} Em publicações anteriores, a aplicação de ¹³ C do ácido octanóico testes de respiração mostrou ser uma forma útil de medir o esvaziamento gástrico nos seres humanos e animais ^3,8. Este trabalho descreve, em detalhe, os procedimentos necessários para obter dados fidedignos sobre a 8 6 para meses necessários para um estudo longitudinal de esvaziamento gástrico em ratos com diabetes. As vantagens de seguir este protocolo, quando comparada com os métodos anteriormente publicados são de que o investigador pode ser assegurado o obtaine dadosd será confiável e reprodutível. Além disso, o sistema automático de recolha e análise de amostras de gás aqui descrita aumenta o número de animais que podem ser seguidos simultaneamente em estudo. No geral, o objetivo deste trabalho é identificar os principais fatores que mantêm a habituação dos ratos para o teste e que reduzir a variabilidade nos resultados obtidos.

Para a medição in vivo de esvaziamento gástrico, os ratos são alimentados durante a noite e colocados nas câmaras de ensaio de plástico transparente, com fluxo de ar constante. Depois de os ratos ficam habituados aos tubos, de linha de base exalado ¹³ níveis de CO ₂ são determinadas e o fluxo de ar ajustado de acordo. Em seguida, administrar uma refeição de teste consistindo em gema de ovo misturado com ¹³ C-rotulado ácido octanóico. Porque os ratos são jejuou e treinados, eles geralmente comem a refeição de teste dentro de 2 min. A administração de ácido octanóico não é absorvido no estômago, mas será retomado no duodeno umd vai ficar metabolizada no fígado em ¹³ CO _2, o qual é libertado e expirado, resultando num enriquecimento de ¹³ CO ₂ no ar circundante. As amostras de ar são recolhidos em intervalos de tempo determinados e são analisados ​​pelo analisador de isótopo de carbono. O passo limitante da velocidade, em todo este processo é o esvaziamento gástrico e a excreção pulmonar de ¹³ CO ₂ corresponde directamente com o esvaziamento gástrico da refeição rotulados.

Figura 1. Esquemática do aparelho de esvaziamento gástrico. Após jejum, os ratos são colocados em câmaras transparentes, permitindo-lhes mover e girar livremente. Um tubo de entrada permite que o influxo de ar fresco e constante e uma saída conduz ao analisador de isótopo para medir a ¹³ C a ¹²C em relação a respiração exalada. A câmara também tem uma porta central para fornecimento de alimentos contendo ^[13 C]-ácido octanóico.

Protocol

1. Treinamento e habituação dos Ratos Antes da análise, colocar todos os ratos em câmaras de teste de 2-4 horas, com o fluxo de ar constante, a fim de se habituam-as às condições de teste. Isso reduz acentuadamente a níveis de tensão que de outra forma poderiam causar detecção aberrante de esvaziamento gástrico retardado. Tratar os ratinhos do mesmo modo que se a experiência do esvaziamento gástrico foi executado. Prepare gema de ovo (ver mais adiante) sem adição de ácido octanóico e aliment…

Representative Results

Um conjunto de dados representativos a partir de três ratinhos diferentes é mostrada na Figura 2. O gráfico preto representa os pontos de dados de um rato, com o esvaziamento gástrico normal. Ela mostra a fracção de 13 C, que é recuperado no ar exalado, expressa em percentagem da dose administrada por hora expresso como uma função do tempo. A curva azul é a partir de um ratinho com um esvaziamento gástrico acelerado com um valor de meia T de 40 minutos e a curva de vermelho é de u…

Discussion

A técnica aqui descrita permite uma repetida e não-invasiva de medição in vivo de esvaziamento gástrico em ratos sólido. Este sistema tem a vantagem de que os animais não são retidos na câmara de medição, o que lhes permite mover-se e girar livremente. Uma vez que este é um ambiente desconhecido, os ratos ainda precisam ser treinados e habituados às câmaras de testes para evitar efeitos do estresse sobre o esvaziamento gástrico. De um modo geral, nós assumimos os dados de esvaziamento g…

Materials

NAME	COMPANY	CAT NUMBER	COMMENTS
A source of constant air-supply, flow as well as composition	central air supply in the research facility
130 ml sampling chamber that has air inlet, air outlet, and food administration opening Plastic tubes for air supply	In-house built
Octanoic acid	Cambridge isotope laboratories (Andover, MA)	CLM-293-1
To prepare the egg meal: small beaker 50 ml plastic tube Bunsen burner egg spatula	Any supplier		Try to be consistent with the egg supplier since the nutritional content and palatability of the eggs can affect ingestion and gastric emptying of the meal
Carbon dioxide isotope analyzer	Los Gatos Research Inc. (Mountain View, CA)