Evaluación del vaciamiento gástrico en ratones diabéticos no obesos mediante un [¹³ C]-octanoico prueba del aliento ácido

Summary

Determinación del vaciamiento gástrico con un no-invasivo [¹³ C]-octanoico prueba de aliento de fuego para la gastroparesia seguimiento en mujeres ratones NOD LTJ.

Abstract

Estudios de vaciamiento gástrico en ratones han sido limitada por la incapacidad de seguir cambios de vaciado gástrico en el mismo animal ya que las técnicas más comúnmente usadas requieren la matanza de los animales y de recuperación post mortem del ^1,2 comida. Este método evita que los estudios longitudinales para determinar los cambios en el vaciado gástrico con la edad y la progresión de la enfermedad. El uso común ^[13 C]-octanoico prueba de aliento ácido ³ para los seres humanos ha sido modificado para su uso en ratones y ratas ^4-6 y ⁷ que anteriormente mostró que esta prueba es fiable y sensible a los cambios en el vaciado gástrico en respuesta a los fármacos y durante progresión de la enfermedad diabética ^8. En este vídeo de presentación del principio y la aplicación práctica de esta prueba modificada se explica. Al igual que en el anterior estudio, los ratones NOD LTJ se utilizan, un modelo de diabetes tipo 1 ^9. Una parte de estos ratones desarrollan los síntomas de la gastroparesia, una complicación de la diabetes caracterizado por un vaciado gástrico retardado sin obstrucción mecánica del estómago ^10.

En este trabajo se muestra cómo entrenar a los ratones para probar, cómo preparar la comida de prueba y obtener 4 hr gástricas datos vaciado y cómo analizar los datos obtenidos. El analizador de isótopo de carbono usado en el presente estudio es adecuado para el muestreo automático de las muestras de aire de hasta 12 ratones al mismo tiempo. Esta técnica permite el seguimiento longitudinal de vaciamiento gástrico de los grupos más grandes de ratones con diabetes u otras enfermedades de larga duración.

Introduction

Este manuscrito describe los aspectos técnicos y metodológicos relacionados con la medición no invasiva del vaciamiento gástrico en ratones. Siguiendo el protocolo descrito aquí, los investigadores pueden fiable y reproducible seguir los cambios en el vaciado gástrico debido al desarrollo de la enfermedad, estudiar el impacto de los agentes farmacológicos en el vaciado gástrico y seguir la respuesta de vaciamiento gástrico para el tratamiento de las enfermedades subyacentes o defectos ^{6,8, 11,12.} En las publicaciones anteriores, la aplicación de pruebas de aliento ¹³ C ácido octanoico ha demostrado ser una forma útil de medir el vaciado gástrico en humanos y animales ^3,8. Este trabajo describe en detalle, los procedimientos necesarios para obtener datos fiables sobre la 8 6 a meses necesarios para un estudio longitudinal de vaciamiento gástrico en ratones con diabetes. Las ventajas de seguir este protocolo, en comparación con los métodos publicados anteriormente son que el investigador puede estar seguro de la obtaine datosd será fiable y reproducible. Además, el sistema automatizado de recogida y análisis de las muestras de gas se describe aquí aumenta el número de animales que puede ser seguido de forma simultánea en un estudio. En general, el objetivo de este trabajo es identificar los factores clave que mantienen la habituación de los ratones a la prueba y que reducir la variabilidad en los resultados obtenidos.

Para la medición in vivo de vaciado gástrico, los ratones se mantienen en ayunas durante la noche y puesto en las cámaras de ensayo de plástico transparente con flujo de aire constante. Después de que los ratones se habituaron a los tubos, de referencia exhalado ¹³ niveles de CO ₂ se determinan y se ajusta en consecuencia el flujo de aire. A continuación, se administrará una comida de prueba que consiste en la yema de huevo mezclada con ¹³ C-etiquetados octanoico. Debido a que los ratones se mantienen en ayunas y entrenados, por lo general, comer la comida de prueba dentro de 2 min. El administrarse ácido octanoico no se absorbe en el estómago pero se recogió en el duodeno und conseguirá metaboliza en el hígado en ¹³ CO _2, que se libera y exhalado, lo que resulta en un enriquecimiento de ¹³ CO ₂ en el aire circundante. Las muestras de aire se recogen a intervalos de tiempo determinados y son analizados por el analizador de isótopo de carbono. La tasa de limitación de paso en este proceso es el vaciado gástrico y la excreción pulmonar de ¹³ CO ₂ se corresponde directamente con el vaciado gástrico de la comida etiquetada.

Figura 1. Esquema de aparato de vaciado gástrico. Después de una noche de ayuno, los ratones se colocaron en cámaras transparentes que les permitan moverse y girar libremente. Un tubo de entrada permite afluencia de aire fresco y una salida constante y conduce al analizador de isótopos para medir el ^{C-13 a-12}Relación C en el aire exhalado. La cámara también tiene un orificio central para el suministro de alimentos que contienen ^[13 C]-ácido octanoico.

Protocol

1. La formación y habituación de los Ratones Antes del análisis, poner todos los ratones en las cámaras de ensayo para 2-4 horas con flujo de aire constante a fin de habituar a las condiciones de prueba. Esto reduce considerablemente los niveles de estrés que podrían causar detección aberrante del vaciamiento gástrico retardado. Tratar los ratones de la misma manera como si el experimento vaciado gástrico se ejecuta. Preparar yema de huevo (véase más adelante) sin añadir el ácido octanoico y alim…

Representative Results

A los datos representativos, creados a partir de tres diferentes ratones se muestra en la Figura 2. El gráfico negro representa los puntos de datos de un ratón con el vaciamiento gástrico normal. Se muestra la fracción de C 13 que se recupera en el aire exhalado expresada como un porcentaje de la dosis administrada por hora expresada como una función del tiempo. La curva azul es de un ratón con un vaciado gástrico acelerado con un valor medio T de 40 min y la curva roja es de un ratón…

Discussion

La técnica descrita en este documento permite repetida y no invasiva de medición in vivo de vaciado gástrico sólido en ratones. Este sistema tiene la ventaja de que los animales no se restringen en la cámara de medición, lo que les permite moverse y girar libremente. Como se trata de un entorno desconocido, los ratones todavía necesitan ser entrenados y acostumbrados a las cámaras de prueba para prevenir los efectos del estrés sobre el vaciado gástrico. En general, se supone que los datos de vaciado 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)