التصوير الفيديو وخرائط الزمانية المكانية لتحليل الجهاز الهضمي على الحركة في الفئران

الهدف العام من هذه التقنية هو تحديد التغيرات في التنظيم العصبي لحركية القولون في الفئران باستخدام التصوير بالفيديو. ويمكن لهذه التقنية أن تساعد في الإجابة على أسئلة رئيسية تتعلق بمجال علوم الأعصاب المعوية، مثل ما إذا كانت الطفرات الجينية الدقيقة في الجينات العصبية تؤثر على حركية القولون. وتكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية في أن النسيج يكون عبارة عن كيس في غياب مدخلات الجهاز العصبي المركزي، ونتيجة لذلك، تسمح هذه الطريقة باستقصاء دور الجهاز العصبي المعوي في التحكم في الحركية المعدية المعوية.

تمتد هذه التقنية لتشمل علاج الأمراض العصبية النمائية مثل التوحد، حيث أن الطفرات الجينية التي تغير الوظيفة التشابكية في الدماغ قد تؤدي أيضاً إلى تغيير حركية الأمعاء. ابدأ باستخدام ملاقط ومقصات التشريح لإجراء شق عبر البشرة التي تغطي طبقات العضلات البطنية السفلية. افتح التجويف البطني على طول الخط الناصف وصولاً إلى القص.

قم بترطيب النسيج باستخدام المحلول الملح الفسيولوجي واستخدم الملقط لرفع الأعور برفق بمقدار أربعة إلى خمسة سنتيمترات فوق البطن. بعد ذلك، وباستخدام مقص تشريح دقيق، قم بقص المساريق، مع مراعاة عدم لمس أو شد أو قطع أنسجة الجهاز الهضمي. قم بإزالة المثانة والخصيتين وأي أنسجة زائدة أخرى.

بعد ذلك، وباستخدام مقص تشريح خشن، قم بعمل شقين رأسيين على مسافة 0.5 سنتيمتر تقريبًا من الخط الناصف في عظم الحوض على كل جانب من القولون، واستخدم المقص الدقيق لفصل المستقيم عن أنسجة الحوض المجاورة. قم بتهذيب المساريق من القولون واغسل أنسجة القولون كاملة الطول في دورق يحتوي على محلول ملحي فسيولوجي. ولإزالة الكريات البرازية ومحتويات الأمعاء الأخرى، قم أولاً بقص حوالي سنتيمتر واحد من طرف ماصة سعة 200 microliter ثم قم بتوصيل الماصة بمحقنة سعة 5 milliliters مملوءة بمحلول ملحي فسيولوجي.

بعد ذلك، وبعد إزالة الأعور والمستقيم، ضع دبوس حشرات في الطرف القريب جداً من القولون حيث تكون التخططات في المخاطية مرئية لتوجيه النسيج. الآن، أمسك النسيج برفق عند الطرف القريب، وأدخل طرف الماصة في اللمعة واغسل القولون بالمحلول الملحي وتصريفه في حاوية نفايات. بعد ذلك، وباستخدام المحقنة وطرف الماصة ذاتهما، اغسل أي شوائب من الأنبوب المتصل بحمام أعضاء ثنائي الحجرات باستخدام محلول ملحي فسيولوجي طازج.

قم بضبط حمام الأعضاء بحيث يتم تروية الحجرات باستمرار بمحلول ملحي فسيولوجي مُشبّع بالكاربوجين، واستخدم مسبار درجة الحرارة للتأكد بانتظام من بقاء درجة حرارة المحلول الملحي بين 33 و 37 درجة Celsius. استخدم سدادة مطاطية بها أنبوب زجاجي بقطر داخلي قدره 5 مليمتر مدرج في المركز للحفاظ على الضغط في خزان التدفق الداخلي. بعد ذلك، اغمر قطعة من القولون بطول 5 إلى 7 سنتيمتر بشكل كامل في حجرة حمام الأعضاء، واستخدم الملاقط وخيط خياطة قطني قياسي لربط الطرف القريب من القولون بأنبوب الدخول والطرف البعيد من القولون بأنبوب الخروج.

بعد تحديد المسافة المرجعية بين القسطرتين القريبة والبعيدة للقولون، قم بموازنة النسيج في محلول ملحي فسيولوجي لمدة 30 دقيقة. ولتسجيل الحركات المعوية، وأثناء تأقلم القولون، ضع كاميرا فيديو على ارتفاع 10 إلى 15 سنتيمتر فوق حمام الأعضاء على حامل مختبري قياسي، وقم بإعداد برنامج التقاط الفيديو المناسب. وعندما تصبح الكاميرا جاهزة، سجل أربعة مقاطع فيديو للقولون مدة كل منها 15 دقيقة تحت ظروف الضبط.

بعد ذلك، يتم ضخ الدواء المراد دراسته في حمام العضو لمدة تتراوح من 30 إلى 60 دقيقة، مع تسجيل أربعة مقاطع فيديو أخرى مدة كل منها 15 دقيقة. وأخيراً، استبدل محلول المعالجة بمحلول ملحي فسيولوجي جديد وسجل أربعة مقاطع فيديو إضافية مدة كل منها 15 دقيقة خلال فترة الغسل التي تستغرق ساعة واحدة. ويمكن بعد ذلك إنشاء خرائط زمانية ومكانية للقولون استجابةً لفترات المعالجة المختلفة.

لتقييم ما إذا كانت الطفرات التشابكية تغير المعقدات الحركية المهاجرة في القولون، أو CMMCs، عند إحداث اضطراب دوائي في الجهاز العصبي المعوي، تم في هذه التجربة إضافة تروبيسيترون، وهو مضاد لمستقبلات HT3 و4، إلى غرفة حمام الأعضاء الخاصة بتحضير القولون. وفي وجود التروبيسيترون، أظهرت فئران NL3R451C انخفاضاً في تردد CMMC مقارنة بأشقائها من النوع البري. وعلى الرغم من عدم ملاحظة فروق ذات دلالة إحصائية بين انقباضية النوع البري وفئران NL3R451C في الظروف المنضبطة، إلا أن التروبيسيترون خفض تردد CMMC بشكل ملحوظ في كل من فئران النوع البري وفئران NL3R451C.

علاوة على ذلك، أحدث التروبيسيت رون (tropisetron) تأثيراً أكبر على تردد انقباضات العضلات الملساء في القولون (CMMCs) لدى فئران NL3R451C مقارنة بالحيوانات البرية. وبمجرد إتقان هذه التقنية، يمكن إكمالها في غضون أربع ساعات إذا نُفذت بشكل صحيح. وعند محاولة تطبيق هذه التقنية، تأكد من الحفاظ على حمام العضو في درجة حرارة ثابتة، ووجود إمداد مستمر من الكربوجين (carbogen)، ومنع تدفق المحلول الملح الفسيولوجي باستخدام جهاز شفط.

بعد اتباع هذا الإجراء، يمكن تنفيذ تقنيات أخرى مثل الكيمياء النسيجية المناعية للخلايا للإجابة على أسئلة إضافية، مثل: هل هناك تغيرات في النسب العصبونية أو أعداد الخلايا في الفئران التي تظهر حركة قولونية مضطربة؟ نظرًا لأن تطوير هذه الطريقة قد سمح بإجراء مجموعة متنوعة من الدراسات حول حركة الأمعاء في خنازير غينيا والأرانب والجرذان وأنواع أخرى، وبشكل خاص في هذه الحالة في الفئران. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تحديد التغيرات في التنظيم العصبي لحركة القولون باستخدام التصوير بالفيديو.