Name: Anpassung Menschen Videofluoroscopic Swallow Studienmethoden nachgewiesen und charakterisiert Dysphagie in Murine Krankheitsmodelle (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-03-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
Description: Erfahren Sie, wie videofluoroskopische Schluckstudien (VFSS) für Nagetiermodelle angepasst werden, um Schluckfunktion und Dysphagie präklinisch zu untersuchen. Diese Methode ermöglicht die Quantifizierung von Schluckparametern.

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Wir danken gnädig weitere Mitglieder des Hebel Lab, die Datensammlung beigetragen (Andries Ferreira, Danarae Aleman, Alexis Mok, Kaitlin Flynn, Elizabeth Bearce und Matan Kadosh) und Manuskript Kritik (Andries Ferreira, Rebecca Schneider, und Kate Robbins). Wir erkennen auch Roderic Schlotzhauer und Edwin Honse vom MU Physik Machine Shop für ihr Design Eingang und Fertigung der Nager Beobachtungsrohre in dieser Studie verwendet. Wir sind besonders dankbar für Malea Jan Kunkel (Radiologie Betreuer in der Tiermedizin und Chirurgie Fachbereich an der Universität von Missouri - College of Veterinary Medicine) und Jan Ivey (Leiter des Forschungstierkatheterlabor an der Universität von Missouri - School of Medicine) für den Nachweis der konstanten Geduld und Motivation während der Betätigung der hohen Energie Fluoroskope wie wir das murine VFSS Protokoll entwickelt. Finanzierungsquellen für diese Studie eingeschlossen NIH / NIDCD (TE Lever), NIH / NINDS (GK Pavlath) Otolaryngologie - Head and Neck Surgery Anschubfinanzierung (TE Lever), MU PRIME Fonds (TE Lever), Mizzou Vorteil (TE-Hebel) und die MU auf dem Altern (TE-Hebel).

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Dysphagie (Schluck Impairment) ist ein häufiges Symptom von zahlreichen medizinischen Bedingungen, die Menschen aller Altersgruppen. Beispiele hierfür sind Schlaganfall, Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit, zerebrale Lähmung, Muskeldystrophie, amyotrophe Lateralsklerose (ALS), Neuronale Ceroid-Lipofuszinose, Kopf- und Halskrebs, Frühgeburt und erweiterte Hautalterung. Dysphagie ist stark mit Mortalität korreliert, typischerweise als Folge von schweren Mangelernährung oder Pneumonie, die bei bakteriellen haltige Lebensmittel / flüssig / Speichel in die Lunge aspiriert 1-4 entwickelt. Diese schwächenden und lebensbedrohlichen Erkrankung betrifft mehr als 15 Millionen Menschen jedes Jahr in den Vereinigten Staaten allein 3. Trotz der hohen Prävalenz und die damit verbundenen negativen Folgen werden die aktuellen Behandlungsmöglichkeiten für Schluckstörungen auf palliative (und nicht heilenden) nähert, wie Ernährungsumstellung (zB Vermeidung von bestimmten Lebensmitteln / flüssig Konsistenz), Haltungsveränderungen (zB Tucki begrenztng des Kinn beim Schlucken), Motor Ansätze (zB ausübt Targeting Muskeln in der Mundhöhle, des Rachens und Kehlkopfes), sensorischen Ansätze (zB Führungs Geschmack, der Temperatur und / oder mechanischer Stimulation) und Sondenernährung (zum Beispiel Ernährung und Flüssigkeitszufuhr über eine Nasensonde (NG) Rohr oder eine perkutane endoskopische Gastrostomie (PEG) Rohr) verwaltet. Diese Behandlungen nur als symptomatische Therapie dienen als die Konzentration auf die eigentlichen Ursachen des Problems. In der Tat ist ein großes Hindernis für die Entdeckung neuartiger, wirksame Behandlungen für Dysphagie der begrenzten wissenschaftlichen Erkenntnissen der zuständigen pathologische Mechanismen, die wahrscheinlich für jede Krankheit. Schluckstörungen Diagnose wird überwiegend mit Hilfe eines radiologischen Verfahren genannt videofluoroscopic Schlucken Studie (VFSS), auch als modifizierte Bariumbreischluck Studie bekannt gegeben. In den letzten 30-plus Jahren hat sich diese Diagnosetest wurde als Goldstandard für die evaluating schlucken Funktion 5-7. Dieser Test bringt es mit sich der Patient sitzen oder stehen im Weg der Röntgenstrahl eines Durchleuchtungsmaschine während freiwillige Nahrungsaufnahme und mit einem oralen Kontrastmittel gemischt flüssiger Konsistenz, in der Regel Bariumsulfat 8,9 oder Iohexol 10. Da der Patient schluckt, Nahrung und Flüssigkeit, die Kontrastmittel kann in Echtzeit über einen Computerbildschirm auf dem Weg vom Mund in den Magen zu sehen. Weichgewebestrukturen sind ebenfalls sichtbar und kann relativ zu der Struktur und Funktion zu beurteilen. Die Patienten werden aufgefordert, mehrere Schwalben der einzelnen Lebensmittel und flüssigen Konsistenz durchführen, die alle Video für spätere Betrachtung und Frame-by-Frame-Analyse, um das Vorhandensein und den Grad der Dysphagie quantifizieren aufgezeichnet sind. Zahlreiche physiologische Komponenten Schlucken sind in der Regel untersucht, wie die anatomischen Triggerpunkt der Rachen Schwalbe, Bolus Gangszeit durch den Rachen und Speiseröhre, Umfang und Dauer der Laryngeal Höhe, Position und Höhe der Post-Schwalbe-Rest, und das Auftreten von und physiologische Grund für Aspiration 7,11. Aspekte der menschlichen VFSS Protokoll wurden kürzlich für die Untersuchung frei verhalten Ratten geeignet ist; Allerdings wurden die Ergebnisse beschränkt, da die Ratten nicht in der videofluoroscopic Sichtfeld während des Tests 12 zu bleiben. VFSS zuvor nicht mit Mäusen versucht worden. Erfolgreiche Anpassung des menschlichen VFSS Protokoll zur Verwendung mit Mäusen und Ratten wäre eine neuartige Untersuchungsmethode, die Hunderte von derzeit vorhandenen murinen (Maus und Ratte) Modelle von Erkrankungen, die dafür bekannt sind, Schluckstörungen bei Menschen verursachen Analyse zu schaffen. Diese neue Methode (im Folgenden als murine VFSS genannt) würde daher beeilen Identifizierung und Validierung von Mausmodellen von Dysphagie, die sich für die Untersuchung der zugrunde liegenden neurophysiologischen Mechanismen in Muskeln, Nerven und Hirngewebe, die pathologische sind und einen Beitrag zu Dysphagie sind in Menschen. Außerdem murine VFSS würde Identifizierung objektive Maßnahmen (Biomarker) von Schwalbe Funktion / Dysfunktion, die direkt mit dem Menschen verglichen werden könnte ermöglichen. Diese Quer Arten videofluoroscopic Biomarker könnten dann dienen als neue Zielparameter um die Wirksamkeit der Behandlung in präklinischen Studien mit Mäusen und Ratten, die besser an klinischen Studien mit Menschen zu übersetzen wäre zu quantifizieren. Zu diesem Zweck wurde die murine VFSS Protokoll mit ~ 100 Mäusen beiderlei Geschlechts etabliert. Alle Mäuse wurden entweder C57 oder Hybrid C57 / SJL-Stämme. Die C57-Mäuse wurden nicht gentechnisch veränderten, während C57 / SJL war die Hintergrundstamm für eine Kolonie von transgenen SOD1-G93A (oder SOD1) Mäusen, die am weitesten verbreitete Tiermodell der ALS. Die SOD1 Kolonie war eine ungefähre 50-50 Mischung aus transgenen (dh ALS betroffenen) Mäusen und nicht transgenen (dh unbeeinflusst) Geschwistern. Die murine VFSS Protokoll besteht aus drei Komponenten: <ol><li&gt; Maßgeschneiderte Beobachtungskammern, die freiwillige Füttern und Schlucken zu ermöglichen, während er ungebremst in einem begrenzten Raum innerhalb einer Fluoroskopie-Maschine, </li><li> Rezepte, die den unangenehmen Geschmack / Geruch von oralen Kontrastmittel zu maskieren und zu produzieren ausreichenden Röntgendichte, um eine angemessene Darstellung der Schlucken zu ermöglichen, </li><li> Ein Schritt-für-Schritt-Test-Protokoll, das Tier Compliance maximiert, minimiert die Gesamttestzeit und Strahlenbelastung und ermöglicht die Quantifizierung von mehreren Schwalbe Parameter für die einzelnen Phasen des Schluckens (dh oral, Rachen und Speiseröhre). </li></ol> Der kombinierte Effekt erzeugt eine komfortable, niedrige Stress, Selbst Fütterung Prüfung Umgebung, die Beurteilung der typischen Ernährungs- und Schluckverhalten von Mäusen ermöglicht.

<table><tbody><tr><td>Polycarbonat-Rohre für Beobachtungskammern</td><td>McMaster-Carr</td><td>3161T41</td><td>Körper aus Beobachtungsrohren, 2 "X2" Durchmesser, 0,080" dickwandige</td></tr><tr><td>Polycarbonatplatte&nbsp; für Beobachtungskammern</td><td>McMaster-Carr</td><td>9115K71</td><td>Endkappen für Beobachtungsröhren, 2"x12"x3/4"</td></tr> <tr><td>Polycarbonatplatte&nbsp; für Beobachtungskammern</td><td>McMaster-Carr</td><td>8574K281</td><td>Stiftschalen für Beobachtungsrohre</td></tr><tr><td>Silikon-O-Ringe für Endkappen von Beobachtungskammern</td><td>McMaster-Carr</td><td>9396K108</td><td>S1138 AS568-029, Packung mit 25 http://www.mcmaster.com/#o-rings/=t0wt5r&nbsp;</td></tr><tr><td>Silikonstopfen für Beobachtungskammern</td><td>McMaster-Carr</td><td>2903K22</td><td>Packung mit 10 Stopfen zum Verschließen der ovalen Öffnung oben in der Beobachtungskammer bei Verwendung einer Peg-Bowl http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3803/=t0y5at</td></tr><tr><td>Zentrifugenröhrchen für Sipper-Tubenflaschen</td><td>Evergreen Scientific</td><td>222-3530-G80</td><td>30 ml freistehende Zentrifugenröhrchen, mit Deckeln, steril https://www.evergreensci.com/labware-catalog/tubes-and-vials/30-and-50-ml-centrifuge-tubes/&nbsp;</td></tr><tr><td>Silikonstopfen für Sipper-Tubenflaschen</td><td>Saint-Gobain Performance Plastics</td><td>DX263031-10&nbsp;</td><td>Nummer 31D, Größe: 26 mm unten, 32 mm oben, 30 mm hoch; 10er Pack; &nbsp; http://www.labpure.com/en/Products.asp?ID=179&PageBrand=STOPPERS</td></tr><tr><td>Stopfenbohrer für Sipper-Tubenflaschen</td><td>Thomas Scientific</td><td>3276G40</td><td>Korkbohrer-Set, das von 3/16-15/16 Zoll reicht&nbsp; http://www.thomassci.com/Supplies/Corks/_/CORK-BORER-SET-316-1516-IN?q=Humboldt</td></tr><tr><td>Trinkschläuche für Trinkschlauchflaschen</td><td>Ancare</td><td>TD-100&nbsp;</td><td>2 1/2" lange Trinkschläuche mit 5/16" Öffnung, gerader Kugelauslauf http://www.ancare.com/products/watering-equipment/open-drinking-tubes/straight-tubes-ball-point&nbsp;</td></tr><tr><td>Iohexol zur Herstellung von oraler Kontrastmittellösung</td><td>GE Healthcare</td><td></td><td>350 mg Jod pro ml http://www3.gehealthcare.com/en/products/categories/contrast_media/omnipaque&nbsp;</td></tr><tr><td>Schokoladensirup zur Aromatisierung des oralen Kontrastmittels</td><td>Herseys</td><td></td><td></td></tr><tr><td>10 ml Spritze für das Spritzenverabreichungssystem</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>309604</td><td>Luer-Lock-Spritze ohne Nadel, 100 pro Packung http://www.bd.com/hypodermic/products/syringeswithoutneedles.asp</td></tr><tr><td>Katheterschlauch für das Spritzenverabreichungssystem</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>427451</td><td>Polyethylen-Schlauch (unsteril) (PE 240) 100' http://www.bd.com/ds/productCenter/427451.asp&nbsp;</td></tr><tr><td>Nadel für Spritzenverabreichungssystem</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>427560</td><td>15-Gauge-Nadel, passt in PE 240 Katheterschlauch http://www.bd.com/ds/productCenter/427560.asp&nbsp;</td></tr><tr><td>Delrin Acetalharzstab für Spritzenverabreichungssystem</td><td>McMaster-Carr</td><td>8576K15</td><td>1/2 Zoll Durchmesser, schwarz http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3609/=t0wvaf&nbsp;</td></tr><tr><td>Acrylplatte für Scherenhebebühne</td><td>Ponoko</td><td></td><td>Laser cut http://www.ponoko.com&nbsp;</td></tr><tr><td>3D-gedruckter ABS-Rahmen</td><td>Engineering Rapid Prototyping Facility, University of Missouri</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Messingstangen für Scherenhebebühne</td><td>Amazon</td><td>TTRB-03-12-03</td><td>in Achsen verarbeitet http://www.amazon.com/Brass-Seamless-Round-Tubing-Length/dp/B000FN898M</td></tr><tr><td>Schubladenführung für Scherenhebebühne</td><td>Richelieu</td><td>10292G116</td><td>Befestigung an der Basis der Scherenhebebühne http://www.lowes.com/pd_380986-93052-T35072G16_0__?productId=50041754</td></tr><tr><td>28BYJ-48 Schrittmotor für Scherenhebebühne</td><td></td><td></td><td>je 2</td></tr><tr><td>ULN2003 Darlington Transistorarray für Scherenhebebühne</td><td>Toshiba</td><td>ULN2003APG</td><td>Wird als Schritttreiber (je 2) verwendet</td></tr> <tr><td>ATTINY85 Mikrocontroller für Scherenhebebühne</td><td>Atmel</td><td>ATTINY85-20PU</td><td>2 Stück http://www.taydaelectronics.com/attiny85-attiny85-20pu-8-bit-20mhz-microcontroller-ic.html</td></tr><tr><td>Nylon Stirnrad</td><td>McMaster-Carr</td><td>57655K34</td><td>2 Stück http://www.mcmaster.com/#57655k34/=t0yaqz</td></tr><tr><td>Nylon Stirnrad</td><td>McMaster-Carr</td><td>57655K62</td><td>2 Stück> http://www.mcmaster.com/#57655k62/=t0ybh9<</td></tr><tr><td>4-40 Nylon Maschinenschrauben</td><td>McMaster-Carr</td><td>95133A315</td><td>Hebebaugruppe http://www.mcmaster.com/#95133a315/=t0yd8q</td></tr><tr><td>4-40 Nylon-Sechskantmuttern</td><td>McMaster-Carr</td><td>94812A200</td><td>Hebebaugruppe http://www.mcmaster.com/#94812a200/=t0ye29</td></tr><tr><td>Buna-N O-Ring AS568A Strich Nr. 104</td><td>McMaster-Carr</td><td>9452K318</td><td>Hebebaugruppe http://www.mcmaster.com/#9452k318/=t0yem7</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

anpassung menschen videofluoroscopic swallow studienmethoden nachgewiesen und charakterisiert dysphagie in murine krankheitsmodelle

Adapting Human Videofluoroscopic Swallow Study Methods to Detect and Characterize Dysphagia in Murine Disease Models

Diese Studie angepaßt menschlichen videofluoroscopic Schlucken Studie (VFSS) Methoden zur Verwendung mit murinen Krankheitsmodellen zwecks Translations Dysphagie Forschung erleichtern. Erfolgreiche Ergebnisse sind abhängig von drei wichtigen Komponenten: Testkammern, die Selbst-Fütterung zulassen, während er ungebremst in einem geschlossenen Raum, Rezepte, die den unangenehmen Geschmack / Geruch von im Handel erhältlichen oralen Kontrastmittel zu maskieren, und eine Schritt-für-Schritt-Test-Protokoll, ermöglicht die Quantifizierung von Schwalbe Physiologie. Eliminierung von einem oder mehreren dieser Komponenten eine nachteilige Wirkung auf die Ergebnisse der Studie. Darüber hinaus wird das Energieniveau Fähigkeit des Durchleuchtungssystem bestimmen, welche schlucken Parameter untersucht werden können. Die meisten Forschungszentren haben eine hohe Energie Fluoroskope für die Verwendung mit Menschen und größere Tiere, die in außergewöhnlich schlechten Bildqualität führt bei der Prüfung von Mäusen und anderen kleinen Nagetieren konzipiert. Trotz dieser Einschränkung haben wir sieben VFS identifiziertenS Parameter, die bei Mäusen konsistent quantifizierbar sind bei der Verwendung eines Hochenergie-Röntgenapparat in Kombination mit der neuen Maus VFSS Protokoll. Wir haben vor kurzem erhalten einen niedrigen Energiedurchleuchtungssystem mit Bildauflösung und Vergrößerung-Fähigkeiten außergewöhnlich hoch, die für den Gebrauch mit Mäusen und anderen kleinen Nagetieren konzipiert wurde. Vorarbeiten mit diesem neuen System, in Kombination mit der neuen Maus VFSS Protokoll hat 13 Schwalbe Parameter, die bei Mäusen konsequent quantifizierbar sind, die fast doppelt so viele wie mit herkömmlichen (dh hohe Energie) erhalten wird, ist identifiziert Fluoroskope. Identifizierung weiterer Schluck Parameter wird erwartet, da wir dabei, die Möglichkeiten des neuen Systems. Die bisherigen Ergebnisse zeigen die Nützlichkeit der Verwendung einer geringen Energiedurchleuchtungssystem nachzuweisen und zu quantifizieren subtile Änderungen in Schwalben Physiologie, die sonst bei der Verwendung von Hochenergie Fluoroskope murine Krankheitsmodellen untersucht übersehen werden kann.

Wir haben erfolgreich eine neue und replizierbar Mäuse spezifische VFSS Protokoll, Testkammern, die Selbst-Fütterung zulassen, Rezepte zum Aromatisieren von oralen Kontrastmittel und eine Schritt-für-Schritt-Test-Protokoll, das die Quantifizierung der Schwalbe Physiologie ermöglicht, schließt konzipiert. Das Energieniveau Fähigkeit des Durchleuchtungssystem bestimmt, welche Parameter konnte in Mäusen untersucht werden, zu schlucken. Wir haben uns zunächst verwendet hochenergetische Fluoroskope für die Verwendung mit Menschen und größere Tiere entwickelt (zB GE Advantx, GE OEC 9600 und Omega Cardiac Cath CS-25, die jeweils mit 30 Bildern pro Sekunde). Jedoch hatten diese Systeme unzureichend Vergrößerung Fähigkeiten zum Testen Mäuse, die in der Tierfüllung nur einen kleinen Teil des Sichtfeldes resultierte (Figur 9). Als Ergebnis war die Bildqualität außerordentlich schlecht, was es unmöglich macht, die meisten Strukturen der Schluckmechanismus sichtbar zu machen. Trotz dieser Einschränkung haben wir festgestellt 7 Ziel VFSS schlucken Parameter, wenn ein herkömmliches (dh, hohe Energie) Fluoroskop in Kombination mit der neuen Maus VFSS Protokoll (Tabelle 3) durchgängig quantifizierbar Mäuse waren. Außerdem identifizierten wir die vallecular Raum als anatomische Auslösepunkt zum Schlucken bei gesunden erwachsenen Mäusen (3-17 Monate alt), sowie Mäuse mit Bedingungen des fortgeschrittenen Alters (&gt; 18 Monate) und im Endstadium ALS. <img alt="9" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig9highres.jpg" width="650" /> Abb. 9: High Energy Durchleuchtungssysteme Links: Repräsentative Bild einer Maus mit hoher Energie (dh herkömmlicher) Durchleuchtungssysteme erhalten. Man beachte, dass die Maus füllt nur einen kleinen Teil der Fluoroskopie Sichtfeld, wodurch die unzureichende Vergrößerungsfunktion herkömmlicher Fluoroskope zur Bildgebung Nagetieren zeigen. Rechts: Dasselbe Bild vergrößert post capture mit einem Videobearbeitungsprogramm. Schwarzer Pfeil: schlucken Triggerpunkt (Valleculae). Weißer Pfeil:. Bolus im distalen Ösophagus, unmittelbar vor, die durch die Anschlussstelle GE (weiße Stern) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig9highres.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen.</a> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> SWALLOW PARAMETER </td><td style="width:140px"> High Energy Systems </td><td style="width:140px"> Low Energy System </td></tr><tr><td> Inter-Swallow-Intervall (ISI) </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Jaw Ausflug Rate (Lecken Bewerten Equivalent) </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Jaw Ausflug Entfernung </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Lecken-Swallow-Verhältnis </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Swallow Bewerten </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Pharyngeal Transitzeit (PTT) </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Bolus Geschwindigkeit durch Rachen </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Ösophagus-Transit-Zeit (ETT) </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Bolus Geschwindigkeit durch Speiseröhre </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Bolus Geschwindigkeit durch Rachen und Speiseröhre </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Bolus Umgebung </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Rachenraum Rückstands </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Flüssigkeitsvolumen Consumed </td><td> X </td><td> X </td></tr></tbody></table> Tabelle 3: Swallow Parameter Quantifizierbare Verwendung von Hoch Versus Low Energy Fluoroskopie-Systeme. Wir haben vor kurzem erhalten ein niedriger Energie Vergrößerung Durchleuchtungssystem namens The LabScope (Glenbrook Technologies, Randolph, NJ), die speziell für unser Labor für die Verwendung mit entwickelt wurde,Mäuse und andere kleine Nagetiere (Abbildung 10). Jedoch sind die deutlich größer Vergrößerungen dieses Systems machte es unmöglich, die gesamte Schluckmechanismus einer Maus in einem einzigen Sichtfeld anzuzeigen. Stattdessen werden zwei Testpositionen erforderlich, wie in Abbildung 11. Position 1 ermöglicht die Visualisierung der gesamten Kopf und proximalen Brustbereich angezeigt. Diese Position ist für die Bewertung der Mund- und Rachenstadien Schlucken notwendig. Position 2 ermöglicht Visualisierung von der Schwalbe Triggerpunkt (dh Valleculae) an den gastroösophagealen (GE) Kreuzung. Diese Position ist für die Beurteilung der Ösophagus-Phase des Schluck notwendig. Vorarbeiten mit The LabScope in Kombination mit der neuen Maus VFSS Protokoll 13 Ziel Schwalbe Parameter, die bei Mäusen konsequent quantifizierbar sind, die fast doppelt so viele mit hoher Energie (dh herkömmlicher) Durchleuchtung (Tabelle 3) erhalten wird, identifiziert. Diese o<html> zB Zungenbein, der Luftröhre und Halswirbel: utcome an den erweiterten Vergrößerung Fähigkeiten des LabScope, die zur Visualisierung der Vielzahl anatomischer Strukturen ermöglicht (Figur 12), die bei der Verwendung von herkömmlichen Systemen im Wesentlichen unsichtbar waren zurückzuführen. Als Ergebnis konnten wir auch die Videos auf Anzeichen von Kehlkopf-Penetration und Aspiration analysieren. Weder Penetration noch Aspiration wurde für jede Maus in dieser Studie beobachtet, unabhängig von Gesundheit oder Krankheit Bedingungen. <img alt="10" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig10highres.jpg" width="650" /> Abb. 10: Die LabScope Links: Die LabScope führt als Desktop-Röntgenapparat für Kleintiere. Rechts: Nahaufnahme von The LabScope mit markierten Komponenten. Der Scherenhubtisch ist Positionierung einer Beobachtungskammer im Durchleuchtungsfeld.<html> tp_upload / 52.319 / 52319fig10highres.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen. <img alt="11" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig11highres.jpg" width="650" /> Abb. 11: Low Energy Fluoroskopiesystem Bilder einer Maus mit einem geringen Energiedurchleuchtungssystem erhalten. Beachten Sie, dass die hohe Vergrößerung Fähigkeit verhindert Visualisierung des gesamten Schluckmechanismus innerhalb des Durchleuchtungsfeld. Links: Position 1 - ermöglicht die Visualisierung des gesamten Kopf- und Brustbereich proximal. Die Schwalbe Triggerpunkt (schwarzer Pfeil) im wesentlichen innerhalb des Sichtfeld zentriert. Rechts: Position 2 - ermöglicht die Visualisierung von der Schwalbe Triggerpunkt (schwarzer Pfeil), um die Anschlussstelle GE (weiße Stern). Beachten Sie den Bolus durch den distalen Ösophagus (weißer Pfeil).<html> g11highres.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen. <img alt="12" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig12highres.jpg" width="650" /> Abb. 12: Anatomische Strukturen sichtbar Mit Hilfe eines Niedrigenergie-Fluoroskopie-System bereits bei der geringsten Vergrößerungseinstellung (links), sind knöchernen Strukturen von Kopf und Hals eines Maus gut sichtbar mit unserer niedrigen Energiedurchleuchtungssystem (dh die LabScope). Anatomischen Strukturen innerhalb des schwarzen Quadrats gezeigt (und markiertem) bei höherer Vergrößerung nach rechts. Verbesserte Darstellung der knöchernen Strukturen erlaubt die Quantifizierung von mehreren zusätzlichen Schluck Parameter, die unmöglich zu analysieren, mit hohem Energie Fluoroskope waren. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig12highres.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen.</a> t &quot;&gt; Schlucken Rate und inter Schwalbe Intervall repräsentativ VFSS Parameter, die entweder niedriger oder hoher Energiedurchleuchtungssysteme in Kombination mit der neuen Maus VFSS Protokoll quantifiziert werden kann Diese beiden Schwalbe Parameter wurden für drei Gruppen von Mäusen quantifiziert. SOD1 G93A- (SOD1) transgenen Mäusen (dh ein Modell der ALS) bei Krankheit im Endstadium zwischen 4-5 Monate alt, im Alter von C57-Mäusen (18-24 Monate alt) und eine Kontrollgruppe von gesunden jungen (4-8 Monate alt) C57 Mäusen und nicht transgenen Wurfgeschwistern aus der SOD1 Kolonie. Alle Angaben beziehen sich auf nur Auslauf trinken, entweder mit einem niedrigen oder hohen Energiedurchleuchtungssystem. Wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen jungen C57 Mäusen und nicht transgenen junge (Kontrolle) Mäuse aus der SOD1 gefunden Kolonie im Verhältnis zu diesen beiden Parametern Schwalbe;. Deshalb wurden die Daten in eine allgemeine &quot;Kontrolle&quot; Gruppe von jungen gesunden Mäusen für den Vergleich mit alten C57 Mäusen und im Endstadium SOD1 Mäusen kombiniert Schlucken Rate (dh,die Zahl der Schwalben während 2 Sekunden lang ununterbrochen trinken) war deutlich langsamer für SOD1 Mäusen im Vergleich zu im Alter von C57-Mäusen und Kontrollen. Inter-Schwalbenintervall (dh die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden schluckt) war nicht signifikant verschieden zwischen den Gruppen. Diese Ergebnisse unterstützen die Vorstellung, dass Dysphagie Profile sind wahrscheinlich deutlich verschieden für jeden Krankheitszustand (Figur 13) sein. <img alt="13" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig13highres.jpg" width="650" /> Abb. 13: Erste Ergebnisse Die Abbildung zeigt repräsentative vorläufigen Ergebnisse für zwei VFSS Schwalbe Parameter quantifiziert unter Verwendung des murinen VFSS Protokoll: schlucken Rate (links) und Inter-Schwalbe Intervall (rechts). Schlucken Sie lag deutlich langsamer für SOD1 Mäusen im Vergleich zu im Alter von C57-Mäusen und Kontrollen. Keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen wurden für die inter Schwalbe unter identifiziertval. Zeilen am oberen der Balken zeigen statistisch signifikante Unterschiede (p &lt;0,05) zwischen den Gruppen, mit Angabe Bonferroni paarweisen Vergleiche. Fehlerbalken stellen ± 1 SEM. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig13highres.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen.</a>

Diese Studie menschlichen videofluoroscopic Schlucken Studie (VFSS) Methoden zur Verwendung mit murinen Krankheitsmodellen zwecks Translations Dysphagie Forschung erleichtern erfolgreich angepasst.

Anpassung Menschen Videofluoroscopic Swallow Studienmethoden nachgewiesen und charakterisiert Dysphagie in Murine Krankheitsmodelle

This study adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die Schluckfunktion bei sich frei verhaltenden Nagetieren zu untersuchen, was zunächst als Video-Fluoroskopische Schluckstudie oder VFSS bezeichnet wird. Eine Fütterungskammer ist so konstruiert, dass Nagetiere während des Tests auf kleinem Raum eingesperrt werden. Der zweite Schritt besteht darin, eine Verhaltenskonditionierung mit einer Testlösung durchzuführen, um eine maximale Beteiligung zu gewährleisten.Der nächste Schritt besteht darin, VFSS-Tests mit den vorkonditionierten Mäusen durchzuführen. Schließlich werden die Videos einer Frame-by-Frame-Analyse unterzogen, um die Schluckparameter zu quantifizieren. Letztendlich kann dieses neuartige Bewertungsinstrument verwendet werden, um Dysphagie in spiegelnden Krankheitsmodellen zu erkennen und zu charakterisieren und funktionelle Biomarker für den Einsatz in präklinischen Studien bereitzustellen.Wir hatten zunächst die Idee, Beobachtungskammern zu verwenden, weil VFSS-Tests am Menschen freiwillig und uneingeschränkt sind und wir das klinische Verfahren am Menschen genau nachahmen wollten. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber ähnlichen bestehenden Methoden besteht darin, dass sie bei Nagetieren schnell ein willkürliches Fressverhalten hervorruft, um eine schnelle Testung aller Stadien des Schluckens zu ermöglichen. Im Allgemeinen haben Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten mit der Videoanalyse, da die kleinen und schnellen Bewegungen von Schlucken und Mäusen schwer zu erkennen sind.Beginnen Sie mit dem Zusammenbau der Beobachtungskammern und montieren Sie dann ein Spritzenabgabesystem, um die Lösung während des Tests in die Stiftschalen zu bringen. Stellen Sie die Beobachtungskammer nach dem Zusammenbau zur Fernpositionierung auf eine motorisierte Scherenhebebühne. Der Hauptvorteil des ferngesteuerten Scherenhubtisches ist die verbesserte Strahlensicherheit für die Forscher bei gleichzeitiger Beibehaltung der sich frei verhaltenden Nagetiere im Sichtfeld der Durchleuchtung.Bereiten Sie die Mäuse vor, indem Sie sie an die Beobachtungskammer gewöhnen und sie über Nacht einer Wasserregulierungsphase unterziehen. Wenn Sie zum Testen bereit sind, nehmen Sie die Kammer aus dem Käfig und reinigen Sie sie gründlich. Verwenden Sie einen trocken abwischbaren Marker, um jedes gereinigte Röhrchen zu beschriften, bevor Sie es wieder in den Heimkäfig legen.Bereiten Sie als Nächstes die Iohexol-Lösung mit Schokoladengeschmack vor, um die Fluoroskopieumgebung einzurichten. Verwenden Sie eine Ersatzbeobachtungskammer und eine Stiftschale, um die optimale Höhe und Position innerhalb des Fluoroskopstrahls zu bestimmen, die die Visualisierung des Trinkens in der lateralen Ebene ermöglicht. Stellen Sie die Bildrate der Durchleuchtung auf 30 Bilder pro Sekunde ein.Höhere Bildraten können verwendet werden, falls verfügbar. Stellen Sie sicher, dass ein röntgendichter Kalibrierungsmarker ordnungsgemäß auf der Fluoroskop-Kamera platziert ist, damit er während des gesamten Tests auf dem Monitor sichtbar ist. Dieser Schritt ist notwendig, um die Kalibrierung von Längenmessungen zu ermöglichen, um die Belastung durch die Handhabung zu reduzieren.Beobachten Sie den Käfig, bis eine Maus frei in die Beobachtungskammer eintritt. Heben Sie die Kammer nach dem Betreten aus dem Käfig und bringen Sie die zweite Endkappe vorsichtig an. Durch wiederholte Tests können Mäuse leicht dazu gebracht werden, in die Kammer einzudringen, wenn sie vor ihnen im Käfig platziert wird oder wenn sie am Schwanz über der Kammeröffnung hängen.Positionieren Sie die Beobachtungskammer im Fluoroskopiegerät, um mit dem VFSS-Test in der lateralen Ebene zu beginnen. Verwenden Sie anschließend ein Spritzenverabreichungssystem, um die Stiftschüssel mit Iohexol-Lösung mit Schokoladengeschmack zu füllen. Starten Sie die Aufnahme der Videofluoroskopie.Wenn die Maus während des Tests zu trinken beginnt, stellen Sie mit dem ferngesteuerten Hubtisch die Position der Beobachtungskammer so ein, dass der Schluckmechanismus im Sichtfeld sichtbar ist. Pausieren Sie die Aufzeichnung jedes Mal, wenn sich die Maus von der Stiftschale abwendet, um die Dauer der Strahlenbelastung zu minimieren. Setzen Sie die Aufnahme fort, wenn die Maus zur Stiftschale zurückkehrt, und füllen Sie die Stiftschale nach Bedarf auf.Ziel ist es, mehrere lange Anfälle von kontinuierlichem Trinken aufzuzeichnen, was für die meisten Mäuse typisch ist. Beenden Sie innerhalb der ersten zwei Minuten des Tests den Test, wenn die Maus nicht innerhalb von fünf Minuten trinkt, und bringen Sie die nicht konformen Mäuse in den Heimkäfig zurück, um sie zu einem späteren Zeitpunkt am selben Tag erneut zu testen. Überschreiten Sie nicht die 24-Stunden-Wasserverordnung.Beim Testen mehrerer Mäuse aus demselben Heimkäfig. Reinige die Stiftschüssel und den Schlauch mit einem trockenen Papiertuch zwischen den Mäusen. Schneiden Sie die Spitze des PE-Schlauchs nach Bedarf ab.Wenn während des Tests gekaut wird, reinigen Sie die Beobachtungskammer nach Bedarf, um verspritztes Iohexol an den Kammerwänden zu entfernen. Spülen Sie die Kammer mit Leitungswasser ab und trocknen Sie sie mit einem Papiertuch ab. Verwenden Sie eine Videobearbeitungssoftware, die eine Bild-für-Bild-Analyse der Videofluoroskopie-Aufnahmen ermöglicht.Um die interessierenden Schluckparameter zu quantifizieren, sollten mindestens zwei geschulte Rezensenten jedes Video verblindet analysieren. Der primäre Prüfer sieht sich jedes Video an, um drei bis fünf lange Trinkgelage zu identifizieren und zu analysieren. Dieses Kriterium basiert auf veröffentlichten nicht-röntgenologischen Schluckstudien, die zeigen, dass dieser Parameter für die statistische Analyse ausreichend ist.Der sekundäre Gutachter analysiert dann unabhängig voneinander die drei bis fünf Messungen pro Schluckparameter für jede Maus, die ursprünglich vom primären Gutachter identifiziert und analysiert wurden. Diskrepanzen zwischen den Prüfern werden dann für jede Maus identifiziert und erneut analysiert, bis ein Konsens von 100 % erreicht ist. Die unbestrittenen Werte für jeden Schluckparameter werden dann gemittelt, um den Mittelwert für jede Maus zu erhalten.Wenn weniger als drei Messgrößen für einen Schluckparameter erhalten werden, geben Sie einen fehlenden Wert in der statistischen Datenbank für diesen Messwert ein. Diese Beispiele wurden unter Verwendung einer Position eines Niederenergie-Fluoroskopiesystems erhalten. Eine ermöglicht die Visualisierung des gesamten Kopfes und der proximalen Thoraxregion.Der Schlucktriggerpunkt befindet sich mittig im Sichtfeld. Position zwei ermöglicht die Visualisierung vom Schlucktriggerpunkt bis zum gastroösophagealen Übergang. Beachten Sie, dass der Bolus auch bei der niedrigsten Vergrößerungseinstellung durch die distale Speiseröhre fließt.Knöcherne Strukturen des Kopfes und des Halses sind mit dem Niederenergie-Fluoroskopie-System gut sichtbar. Anatomische Strukturen werden auch bei höherer Vergrößerung untersucht, um die Quantifizierung mehrerer zusätzlicher Schluckparameter zu ermöglichen. Diese Abbildung zeigt repräsentative vorläufige Ergebnisse für zwei VFSS-Schluckparameter, die Schluckrate und die Schluckintervall-Schluckrate, war bei SOD-1-Mäusen im Vergleich zu C 57 im Alter signifikant langsamer.Das Schluckintervall zwischen Mäusen und Kontrollen unterschied sich nicht signifikant zwischen den Gruppen. Einmal gemeistert, kann die Videoaufnahme in weniger als zwei Minuten pro Masse abgeschlossen werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, daran zu denken, die Testlösung mit Schokoladengeschmack innerhalb weniger Stunden nach der Zubereitung zu verwenden, um Veränderungen der Viskosität und Schmackhaftigkeit zu vermeiden, die zu Vermeidungsverhalten führen können.Diese neue Technik ebnet Forschern auf dem Gebiet der Neurowissenschaften den Weg, um das natürliche Fress- und Schluckverhalten bei gesunden Nagetieren und Krankheitsmodellen zu erforschen. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie VFSS-Tests von sich frei verhaltenden Nagetieren erfolgreich durchführen können. Um das typische Fressverhalten und die Schluckfunktion zu quantifizieren, vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit strahlungsemittierenden Geräten äußerst gefährlich sein kann und bei der Durchführung dieses Verfahrens immer Strahlenvorsichtsmaßnahmen in Bezug auf Zeit, Entfernung und Abschirmung befolgt werden sollten.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Medicine

Medizin

Quelle: Nielsen, T. B., et al., Murine Oropharyngeal Aspiration Model of Beatmator-assoziierte und im Krankenhaus erworbene bakterielle Pneumonie. J. Vis. Exp. (2018)Dieses Video demonstriert das Verfahren, bei dem Bakterien über den Oropharynx in die Lunge einer anästhesierten Maus geleitet werden, um eine Lungeninfektion auszulösen und eine Immunantwort auszulösen.

Vorbereitung eines murinen Oropharyngeal-Aspirationsmodells zur Etablierung bakterieller Lungeninfektionen

Dieses Video demonstriert eine Technik zur Beurteilung der intestinalen Makrophageninfiltration in einem Mausmodell der Kolitis mittels Fluoreszenz-vermittelter Tomographie (FMT). Bei der Induktion einer Kolitis bei einer Maus über Dextran-Natriumsulfat (DSS) werden dem Tier Antikörper injiziert, die den F4/80-Glykoproteinmarker auf infiltrierten Makrophagen im Dickdarm erkennen. Die Maus wird dann in einem FMT-Gerät abgebildet, wo die Fluoreszenz- und Reflexionssignale in ein dreidimensionales...

Verwendung der Fluoreszenz-vermittelten Tomographie zur Beurteilung von Darmentzündungen bei Mäusen

Kleintierbildgebung Techniken ermöglichen Serien diagnostische Untersuchungen und therapeutische Interventionen in vivo. Vor kurzem hat der Umfang der Anwendungen erheblich erweitert und umfasst gegenwärtig Beurteilung Colontumorentwicklung, Wundheilung und Kontrolle von Entzündungen. Dieses Protokoll zeigt diese verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten der murinen Endoskopie.

Murine Endoskopie für In Vivo Multimodale Bildgebung der Krebsentstehung und Bewertung der Darm Wundheilung und Entzündung

Wir beschreiben Methoden zur longitudinalen Überwachung der Wirksamkeit von Therapeutika zur Behandlung von Dickdarmpathologien bei Mäusen mit einem starren Endoskop. Dieses Protokoll kann leicht für die Charakterisierung des therapeutischen Ansprechens eines einzelnen Tumors bei lebenden Mäusen und auch für die Überwachung eines möglichen Krankheitsrückfalls verwendet werden.

Nicht-invasive Beurteilung der Wirksamkeit neuer Therapeutika für Darmpathologien Verwenden der seriellen endoskopische Bildgebung von lebenden Mäusen

Target-spezifische Sonden stellen ein innovatives Tool für die Analyse der molekularer Mechanismen, wie z. B. Protein-Expression in verschiedenen Arten von Krankheiten (z. B. Entzündungen, Infektionen und Tumorgenese). In dieser Studie beschreiben wir eine quantitative dreidimensionale tomographische Bewertung der intestinalen Makrophagen Infiltration in einem Mausmodell der Kolitis mit F4/80-spezifische Fluoreszenz-vermittelten Tomographie.

Fluoreszenz-vermittelten Tomographie für die Erkennung und Quantifizierung von murinen Makrophagen bedingte Darmentzündung

Hier präsentieren wir ein Protokoll für die Live-Bildgebung der Maus-Sekundär-Gaumen-Fusion mit konfokaler Mikroskopie. Dieses Protokoll kann in Kombination mit einer Vielzahl von fluoreszierenden Reporter-Maus-Linien und mit Pfad-Inhibitoren für mechanistische Einsicht verwendet werden. Dieses Protokoll kann für die Live-Bildgebung in anderen Entwicklungssystemen angepasst werden.

Live Imaging der Maus Sekundärer Gaumen Fusion

Infektiöse Lungenentzündung gehört zu den häufigsten Infektionen beim Menschen. Eine geeignete in-Vivo -Modell ist von entscheidender Bedeutung für das Verständnis der Pathogenese der Krankheit und Prüfung der Wirksamkeit neuer Therapeutika. Mit diesem Modell murine oropharyngealen Aspiration Pneumonie kann man die Pathogenese und neue Therapien gegen diese tödliche Infektionen untersuchen.

Murine oropharyngealen Aspiration Modell der Ventilator-assoziierten und nosokomiale Bakterielle Pneumonie

Der Artikel stellt das μTongue-Gerät (Microfluidics-on-a-Tongue) für die funktionelle Geschmackszellbildgebung in vivo vor, indem die Mikrofluidik in ein intravitalen Bildgebungsfenster auf der Zunge integriert wird.

μTongue: Eine mikrofluidikbasierte funktionelle Bildgebungsplattform für die Zunge in vivo

Um zu untersuchen, wie der Dünndarm mit Partikeln unterschiedlicher Größe umgeht, haben wir eine etablierte in vivo-Methode zur Bestimmung des Dünndarmtransits modifiziert.

Untersuchung der Mechanosensorik von luminalen Partikeln im murinen Dünndarm

Dieses Protokoll beschreibt eine serielle transorale Laryngoskopie für Mäuse und Ratten, die eine ungehinderte Videodarstellung des Kehlkopfes während des Atmens und Schluckens aus nächster Nähe unter Verwendung eines optimierten Anästhesieregimes und fein abgestimmter endoskopischer Manipulationstechniken ermöglicht.

Minimalinvasive murine Laryngoskopie zur Nahaufnahme der Kehlkopfbewegung beim Atmen und Schlucken

Hier beschreiben wir die mikropipettengesteuerte Arzneimittelverabreichung (MDA) als eine alternative Methode zur oralen Sonde, die das Versuchstier dazu anregt, Behandlungen ohne weiteres und mit minimalem Stress und Unbehagen einzunehmen.

Verwendung der Mikropipetten-gesteuerten Verabreichung von Medikamenten als alternative Methode zur oralen Sonde in Nagetiermodellen

Erfahren Sie, wie videofluoroskopische Schluckstudien (VFSS) für Nagetiermodelle angepasst werden, um Schluckfunktion und Dysphagie präklinisch zu untersuchen. Diese Methode ermöglicht die Quantifizierung von Schluckparametern.

Anpassung Menschen Videofluoroscopic Swallow Studienmethoden nachgewiesen und charakterisiert Dysphagie in Murine Krankheitsmodelle (Video) | JoVE Journal

Anpassung Menschen Videofluoroscopic Swallow Studienmethoden nachgewiesen und charakterisiert Dysphagie in Murine Krankheitsmodelle

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