Summary

Orale toediening van Rotenon met behulp van een Gavage en beeldanalyse van de Alpha-synucleïne inclusies in het enterisch zenuwstelsel

Published: October 26, 2010
doi:

Summary

De ziekte van Parkinson is gerelateerd aan de blootstelling aan pesticiden. Hier laten we een methode om pesticiden met behulp van een maagsonde in de gewenste concentratie en een methode om het effect te analyseren in de alfa-synucleïne accumulatie in het enterisch zenuwstelsel te leveren.

Abstract

Bij de ziekte van Parkinson (PD) patiënten, de bijbehorende pathologie volgt een karakteristiek patroon met betrekking tot onder meer het enterisch zenuwstelsel (ENS) 1,2, de bulbus olfactorius (OB), de dorsale motor nucleus van de vagus (DMV) 3, de intermediolateral kern van het ruggenmerg 4 en de substantia nigra, die de basis vormen voor de neuropathologische enscenering van de ziekte 4,5. De ENS en de OB zijn de meest blootgestelde nerveuze structuren en de eersten die worden getroffen. Interessant is PD in verband gebracht met blootstelling aan pesticiden 6-8. Hier laten we in detail twee methoden die worden gebruikt in onze vorige studie 9. Om de effecten van rotenone handelen lokaal op de ENS analyseren, we worden toegediend met behulp van een maagsonde rotenon tot een jaar oud C57/BL6 muizen. Rotenon is een veel gebruikte bestrijdingsmiddel die sterk remt mitochondriaal complex I 10. Het is zeer lipofiele en slecht geabsorbeerd in het maag-darmkanaal 11. Onze resultaten toonden aan dat de toediening van 5 mg / kg van rotenon niet mitochondriaal complex I-activiteiten in de spier of de hersenen te remmen. Dus, wat suggereert dat het gebruik van onze administratie methode rotenon niet de hepatoportale systeem kruis en handelde uitsluitend op de ENS. Hier laten we een methode om pesticiden met behulp van een maagsonde en de beeldanalyse protocol dat wordt gebruikt om de effecten van het pesticide te analyseren in alfa-synucleïne accumulatie in het ENS te beheren. Het eerste gedeelte is een methode die intragastrische toediening van pesticiden (rotenon) maakt het mogelijk op een gewenste exacte concentratie. De tweede methode laat een semi-automatische beeldanalyse-protocol om alfa-synucleïne accumulatie te analyseren in de ENS met behulp van een beeldanalyse-software.

Protocol

1) intragastrische Toediening van Rotenon Weeg het dier. Bereken het totale volume van de benodigde rotenone / voertuig oplossing. In dit geval is 0,01 ml per gram van het dier gewicht. Laad een 1 ml spuit met de eerder berekende volume van rotenon-oplossing (0,625 mg / ml rotenon, 4% carboxymethylcellulose en 1,25% chloroform) of voertuig-oplossing (4% carboxymethylcellulose en 1,25% chloroform). In dit geval komt overeen met een 5 mg / kg rotenon dosis. Pak de muis, en met de m…

Discussion

Maag administratie is al eerder uitgevoerd 12. Echter, volgens manuscript Inden's, rotenon werd toegediend opgelost in 0,5% carboxymethylcellulose natriumzout (CMSS) alleen. Rotenon is een hoog liphophylic stof. Daarom kan rotenon niet worden opgelost in 0,5% CMSS alleen en zal neerslaan zo gedaan. Het gebruik van chloroform ontstaat een gelijkmatig verdeeld rotenon opschorting te vermijden neerslag. Bovendien, als gevolg van de hogere concentraties van het bestrijdingsmiddel in de CMSS, wordt de definiti…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

De Pedro Barrie de la Maza stichting deze werkzaamheden ondersteund.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Rotenone   SIGMA-Aldrich R8875 Germany
Chloroform   Carl Roth 3313.1 Germany
Carboxymethylcellulose   SIGMA-Aldrich C5678 Germany
Gavage 1,2 mm x 60 mm   Unimed   Switzerland
LSM 510   Zeiss Microscopes    
FIJI   http://pacific.mpi-cbg.de    

References

  1. Braak, H., de Vos, R. A., Bohl, J., Del Tredici, K., K, . Gastric alpha-synuclein immunoreactive inclusions in Meissner’s and Auerbach’s plexuses in cases staged for Parkinson’s disease-related brain pathology. Neurosci Lett. 396, 67-72 (2006).
  2. Wakabayashi, K., Takahashi, H., Ohama, E., Ikuta, F. Parkinson’s disease: an immunohistochemical study of Lewy body-containing neurons in the enteric nervous system. Acta Neuropathol. 79, 581-583 (1990).
  3. Wakabayashi, K. Restricted occurrence of Lewy bodies in the dorsal vagal nucleus in a patient with late-onset parkinsonism. J Neurol Sci. 165, 188-191 (1999).
  4. Braak, H., Sastre, M., Bohl, J. R., de Vos, R. A., Del Tredici, K. Parkinson’s disease: lesions in dorsal horn layer I, involvement of parasympathetic and sympathetic pre- and postganglionic neurons. Acta Neuropathol. 113, 421-429 (2007).
  5. Braak, H., Ghebremedhin, E., Rub, U., Bratzke, H., Del Tredici, K. Stages in the development of Parkinson’s disease-related pathology. Cell Tissue Res. 318, 121-134 (2004).
  6. Gorell, J. M., Johnson, C. C., Rybicki, B. A., Peterson, E. L., Richardson, R. J. The risk of Parkinson’s disease with exposure to pesticides, farming, well water, and rural living. Neurology. 50, 1346-1350 (1998).
  7. Semchuk, K. M., Love, E. J., Lee, R. G. Parkinson’s disease and exposure to agricultural work and pesticide chemicals. Neurology. 42, 1328-1335 (1992).
  8. Butterfield, P. G., Valanis, B. G., Spencer, P. S., Lindeman, C. A., Nutt, J. G. Environmental antecedents of young-onset Parkinson’s disease. Neurology. 43, 1150-1158 (1993).
  9. Pan-Montojo, F. Progression of Parkinson’s disease pathology is reproduced by intragastric administration of rotenone in mice. PLoS One. 5, e8762-e8762 (2010).
  10. Sherer, T. B. Mechanism of toxicity in rotenone models of Parkinson’s disease. J Neurosci. 23, 10756-10764 (2003).
  11. Bove, J., Prou, D., Perier, C., Przedborski, S. Toxin-induced models of Parkinson’s disease. NeuroRx. 2, 484-494 (2005).
  12. Inden, M. Neurodegeneration of mouse nigrostriatal dopaminergic system induced by repeated oral administration of rotenone is prevented by 4-phenylbutyrate, a chemical chaperone. J Neurochem. 101, 1491-1504 (2007).
check_url/2123?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Pan-Montojo, F. J., Funk, R. H. Oral Administration of Rotenone using a Gavage and Image Analysis of Alpha-synuclein Inclusions in the Enteric Nervous System. J. Vis. Exp. (44), e2123, doi:10.3791/2123 (2010).

View Video