Mesure de la motilité des cultures et de la passation de nourriture à Drosophila

Summary

L’objectif de ce protocole est de mesurer la contraction des cultures et de quantifier la distribution alimentaire dans l’intestin de Drosophila.

Abstract

La plupart des animaux utilisent le tractus gastro-intestinal (IG) pour digérer les aliments. Le mouvement des aliments ingérés dans le tractus gastro-intestinal est essentiel pour l’absorption des nutriments. La motilité gastro-intestinale désordonnée et la vidange gastrique causent de multiples maladies et symptômes. En tant qu’organisme modèle génétique puissant, Drosophila peut être utilisé dans la recherche sur la motilité GI. La culture de Drosophila est un organe qui contracte et déplace la nourriture dans le midgut pour une digestion plus poussée, fonctionnellement semblable à un estomac de mammifères. Présenté est un protocole pour étudier la motilité des cultures Drosophila à l’aide d’outils de mesure simples. Une méthode de comptage des contractions des cultures pour évaluer la motilité des cultures et une méthode de détection de la distribution de la nourriture teint en bleu entre la culture et l’intestin à l’aide d’un spectrophotomètre pour étudier l’effet de la culture sur le passage des aliments est décrite. La méthode a été utilisée pour détecter la différence de motilité des cultures entre le contrôle et les mouches mutantes nprl2. Ce protocole est à la fois rentable et très sensible à la motilité des cultures.

Introduction

La plupart des animaux ont un tube digestif appelé le tractus gastro-intestinal (GI) pour absorber l’énergie et les nutriments de l’environnement. Le tractus gastro-intestinal humain est composé de quatre parties : l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle et le gros intestin (côlon). Le passage des aliments de l’estomac à l’intestin est essentiel pour l’absorption des nutriments. Certains effecteurs, tels que le vieillissement, les médicaments toxiques, et l’infection, causent la motilité désordonnée de tractus gastro-intestinal et la vidange gastrique, qui est liée à certaines maladies et leurs symptômes tels que la dyspepsie, la maladie de reflux gastro-esophagien, et la constipation¹.

La mouche des fruits (Drosophila melanogaster) est un animal modèle largement utilisé dans la recherche biomédicale en raison de sa manipulation génétique facile. Fait important, environ 77% des gènes associés à la maladie humaine ont un homologue dans Drosophila². La recherche utilisant Drosophila a fait d’énormes progrès dans notre compréhension de nombreux mécanismes de la maladie. En tant qu’organisme modèle génétique puissant, Drosophila est largement utilisé dans la recherche sur les voies^{gastro-intestinales 3}. Drosophila a un tube digestif plus simple, qui est divisé en trois domaines distincts: foregut, midgut, et hindgut⁴. La culture, une partie de l’avant-goût, est une structure en forme de sac qui sert de site pour le stockage des aliments ingérés. Le midgut est un long tube et fonctionne comme le site pour la digestion des aliments et l’absorption des nutriments à travers la couche épithéliale, qui se compose d’entérocytes absorptives (EC) et des cellules entéroendocrines sécrétoires (EE)⁵. Fait intéressant, la fonction de l’estomac dans Drosophila est divisé en deux parties: la culture fonctionne comme stockage des aliments et la région des cellules de cuivre (CCR) est une région très acide avec un pH < 3⁶. Dans Drosophila, les aliments ingérés sont d’abord déplacés à la culture et par la suite pompé dans le midgut⁷. Ainsi, la culture joue un rôle essentiel dans le passage des aliments. Enveloppée par des muscles viscéraux et composée d’un ensemble complexe de valves et de sphincters, la culture continue de se contracter et de déplacer les aliments dans le midgut pour une digestion ultérieure.

Ce protocole permet de détecter le mouvement des aliments de la culture au midgut dans Drosophila. La contraction des cultures est évaluée en comptant la fréquence de contraction des cultures. En outre, l’effet de la culture sur le passage des aliments est étudié en détectant la distribution des aliments entre les cultures et l’intestin. En outre, la distribution de nourriture peut être utilisée pour refléter le mouvement alimentaire immédiat ou l’état alimentaire de base en utilisant différentes périodes d’alimentation. Pris ensemble, ce protocole fournit des méthodes pour évaluer rapidement la motilité des cultures et le passage des aliments dans Drosophila.

Protocol

1. Entretien et préparation des mouches expérimentales Maintenir les mouches dans des flacons contenant 10 mL d’aliments fraîchement faits (1% d’agar, 2,4% de levure de bière, 3% de saccharose, 5% de semoule de maïs) dans un incubateur à 25 °C avec 60% d’humidité. Réglez le cycle de lumière de l’incubateur à 12 h de lumière: 12-h sombre. Pour s’assurer qu’un grand nombre de génotype désiré vole des ecloses simultanément, les jeunes mouches de culture (1−3 jours) dans les …

Representative Results

Ces méthodes pour compter le taux de contraction des cultures et détecter la distribution d’aliments teints peuvent être utilisées pour évaluer la fonction des cultures sur la motilité alimentaire. La contraction des cultures reflète la fréquence de pousser les aliments dans l’intestin. La distribution de colorant à la mouche après une courte période d’alimentation indique un passage immédiat des aliments de la culture au midgut. Target of rapamycin complex 1 (TORC1) est un r…

Discussion

Dans Drosophila ingéré les aliments se déplace de la culture à l’intestin pour la digestion. Au cours de ce processus, les nutriments sont absorbés, et les déchets sont expulsés hors du corps comme excréments. Ainsi, la comparaison de l’ingestion de nourriture avec l’éjection des excréments peut être utilisée pour évaluer grossièrement la vitesse du mouvement des aliments dans le corps. La méthode de la mangeoire capillaire (CAFE) est largement utilisée pour mesurer l’ingestion de nourrit…

Materials

96-well plate	Thermo fisher	269620
Brillant Blue FCF	Solarbio	E8500	also called FD&C Blue No. 1
Centrifuge	Thermo fisher	Heraeus Pico 17
Spectrophotometer	Spectra Max	cMax plus
Tweezers	Dumont	11252-30