Video Imaging und Raum-Zeit-Karten zur Analyse Gastrointestinale Motilität bei Mäusen

Mathusi Swaminathan; Elisa Hill-Yardin; Melina Ellis; Matthew Zygorodimos; Leigh A. Johnston; Rachel M. Gwynne; Joel C. Bornstein

doi:10.3791/53828

Methodenartikel

Video Imaging und Raum-Zeit-Karten zur Analyse Gastrointestinale Motilität bei Mäusen

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DOI:

10.3791/53828

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3. Februar 2016

Mathusi Swaminathan^*¹ , Elisa Hill-Yardin^*¹ , Melina Ellis¹ , Matthew Zygorodimos² , Leigh A. Johnston³ , Rachel M. Gwynne¹ , Joel C. Bornstein¹

¹Department of Physiology, The University of Melbourne, ²Melbourne School of Engineering, The University of Melbourne, ³Department of Electrical and Electronic Engineering, The University of Melbourne

^* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieser Artikel beschreibt eine Videobildgebungstechnik und hochauflösende raumzeitliche Kartierung, um Veränderungen in der neuronalen Regulation der Dickdarmmotilität bei erwachsenen Mäusen zu identifizieren. Subtile Auswirkungen auf die gastrointestinale Funktion (GI) können mit diesem Ansatz in isolierten Gewebepräparaten nachgewiesen werden, um unser Verständnis von GI-Erkrankungen zu verbessern.

Zusammenfassung

Die enterische Nervensystem (ENS) spielt eine wichtige Rolle gastrointestinale (GI) Motilität bei der Regulierung und unabhängig von dem zentralen Nervensystem wirken kann. Änderungen in der ENS-Funktion sind eine Hauptursache für gastrointestinale Symptome und Krankheit und kann zur Anzeige zu gastrointestinalen Symptome bei neuropsychiatrischen Störungen, einschließlich Autismus beitragen. Es ist bekannt, dass isolierte Kolonabschnitten spontan, rhythmische Kontraktionen bekannt als Kolon-Migration Motor-Komplexe (CMMCs) erzeugen. Ein Verfahren, das enterische neuronale Regulation der CMMCs in Ex-vivo-Präparate von Maus Doppelpunkt zu analysieren beschrieben. Der Doppelpunkt wird aus dem Tier herausgeschnitten und gespült fäkale Inhalte zu entfernen, bevor in einem Organbad kanüliert werden. Die Daten werden über eine Videokamera über dem Organbad positioniert und konvertierte zum hochauflösenden Raum-Zeit-Karten über ein Inhouse-Software-Paket erworben. Mit dieser Technik Muster Grundlinie Kontraktions und pharmakologischen Wirkungen auf ENS Funktion in Doppelpunkt segments kann über 3-4 Stunden verglichen werden. Zusätzlich Ausbreitungslänge und der Geschwindigkeit der CMMCs kann sowie Änderungen in gut Durchmesser und Kontraktionsfrequenz aufgezeichnet werden. Diese Technik ist nützlich, um gastrointestinale Motilität Muster in transgenen Mausmodelle charakterisieren (und in anderen Spezies, einschließlich Ratten und Meerschweinchen). Auf diese Weise pharmakologisch in CMMCs induzierten Veränderungen sind in Wildtyp-Mäusen aufgezeichnet und im Neuroligin-3 ^R451C Mausmodell für Autismus. Darüber hinaus kann diese Technik auf andere Regionen des GI-Trakts einschließlich der Duodenum, Jejunum und Ileum und in verschiedenen Entwicklungsalter bei Mäusen angewendet werden.

Einleitung

Die enterische Nervensystem (ENS) ist die intrinsische neuronale Netzwerk des Gastrointestinaltraktes und moduliert verschiedene Funktionen wie Verdauung von Darminhalt, der Absorption von Nährstoffen und die Sekretion und Resorption von Flüssigkeit. Neuronen der ENS sind in den myentericus und submuköse Plexus entfernt. Der Plexus myentericus spielt eine wichtige Rolle gastrointestinale Motilität ¹ während das submuköse Plexus bei der Regulierung ist bei der Steuerung der Sekretion ^2,3 primär beteiligt. Der Plexus myentericus zwischen den Längs- und Ringmuskelschichten des Magen-Darm-Wand befindet. Die Kontraktionsaktivität der glatten Muskelsc....