Name: Adaptación videofluoroscópicos Swallow Métodos de Estudio Humanos para detectar y caracterizar disfagia en modelos murinos de enfermedades (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-03-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
Description: Aprende a adaptar estudios videofluoroscópicos de deglución humanos para detectar disfagia en modelos murinos. Este método permite analizar parámetros de deglución en roedores de comportamiento libre para investigación traslacional.

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Damos las gracias amablemente miembros adicionales del Lab Palanca que contribuyeron a la recolección de datos (Andries Ferreira, Danarae Aleman, Alexis Mok, Kaitlin Flynn, Elizabeth Bearce, y Matan Kadosh) y revisión de manuscritos (Andries Ferreira, Rebecca Schneider, y Kate Robbins). También reconocemos Roderic Schlotzhauer y Edwin Honse de la tienda de máquina MU Física por su entrada para el diseño y la fabricación de los tubos de observación de roedores utilizados en este estudio. Estamos especialmente agradecidos de Malea Jan Kunkel (Radiología Supervisor en el Departamento de Medicina Veterinaria y Cirugía en la Universidad de Missouri - Facultad de Medicina Veterinaria) y Jan Ivey (Gerente del laboratorio de la catedral de Investigación Animal de la Universidad de Missouri - Escuela de Medicina) para demostrar paciencia y motivación constante, mientras que la operación de los fluoroscopios de alta energía como desarrollamos el protocolo VFSS murino. Fuentes de financiación para este estudio incluían NIH / NIDCD (TE palanca), NIH / NINDS (GK Pavlath), Otolaryngofondos de Cirugía de Cabeza y Cuello de puesta en marcha (TE palanca), Fondo MU PRIME (TE palanca), Mizzou Advantage (TE palanca), y el Centro de MU sobre Envejecimiento (TE palanca) - logía.

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Acceso abierto para este artículo es patrocinado por Glenbrook.

La disfagia (deglución deterioro) es un síntoma común de numerosas condiciones médicas que afectan a personas de todas las edades. Los ejemplos incluyen accidente cerebrovascular, enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer, parálisis cerebral, distrofia muscular, esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la enfermedad de Batten, cáncer de cabeza y cuello, el nacimiento prematuro y el envejecimiento avanzado. La disfagia está altamente correlacionado con la mortalidad, por lo general como consecuencia de la desnutrición grave o neumonía que se desarrolla cuando-bacterial cargados de alimentos / líquido / saliva se aspira en los pulmones 1-4. Esta dolencia debilitante y potencialmente mortal afecta a más de 15 millones de personas cada año en los Estados Unidos solamente 3. A pesar de la alta prevalencia y los resultados negativos asociados, las opciones actuales de tratamiento para la disfagia se limitan a paliativos (en vez de curativo) enfoques, tales como modificación de la dieta (por ejemplo, evitar consistencias de alimentos / líquidos específicos), cambios posturales (por ejemplo, tucking de la barbilla al tragar), los enfoques de motor (por ejemplo, ejercicios que apuntan los músculos en la cavidad oral, la faringe y la laringe), los enfoques sensoriales (por ejemplo, el sabor de aplicación, temperatura, y / o la estimulación mecánica), y el tubo de alimentación (por ejemplo, nutrición e hidratación administrada vía nasogástrica (NG) sonda o gastrostomía endoscópica percutánea (PEG) de tubo). Estos tratamientos sólo sirven como tratamiento sintomático y no se abordan las causas subyacentes del problema. De hecho, una barrera importante para el descubrimiento de nuevos tratamientos eficaces, para la disfagia es el conocimiento científico limitado de los mecanismos patológicos responsables, que probablemente diferente para cada enfermedad. La disfagia diagnóstico se realiza predominantemente mediante un procedimiento radiográfico llamado videofluoroscópico tragar estudio (VFSS), también conocido como un estudio de trago de bario modificado. En los últimos más de 30 años, esta prueba de diagnóstico ha sido considerado como el estándar de oro para evaluating función golondrina 5-7. Esta prueba implica que el paciente sentado o de pie dentro de la trayectoria del haz de rayos X de una máquina de fluoroscopia mientras voluntariamente la ingestión de alimentos y consistencias líquido mezclado con un agente de contraste oral, típicamente sulfato de bario 8,9 o iohexol 10. A medida que el paciente traga, los alimentos y líquidos que contienen agente de contraste se puede ver en tiempo real a través de un monitor de ordenador durante el viaje desde la boca hasta el estómago. Estructuras de los tejidos blandos también son visibles y pueden ser evaluados en relación a la estructura y función. Se les pide a los pacientes para llevar a cabo varios tragos de cada comida y consistencia líquida, todos los cuales son de vídeo grabado para su posterior visualización y análisis cuadro por cuadro para cuantificar la presencia y grado de disfagia. Numerosos componentes fisiológicos de la deglución son típicamente analizadas, como el punto de disparo anatómica de la deglución faríngea, bolo tiempo de tránsito a través de la faringe y el esófago, el alcance y la duración de Laryngeal elevación, la ubicación y cantidad de residuos post-deglución, y la aparición de y la razón fisiológica para la aspiración 7,11. Aspectos del protocolo VFSS humana fueron adaptadas recientemente para el estudio de ratas libremente comportan; Sin embargo, los resultados fueron limitados debido a las ratas no se quedaron en el campo videofluoroscópico de vista durante la prueba 12. VFSS no ha sido previamente tratado con ratones. Éxito de la adaptación del protocolo VFSS humana para su uso con ratones y ratas proporcionaría un método de investigación novedosa para investigar los cientos de modelos de enfermedades que se sabe que causan disfagia en los seres humanos murino actualmente existente (ratón y rata). Este nuevo método (en adelante, VFSS murina) sería, por tanto, acelerar la identificación y validación de modelos murinos de disfagia que son adecuados para la investigación de los mecanismos neurofisiológicos subyacentes en el tejido músculos, los nervios y el cerebro que son patológicos y contribuyendo a la disfagia in seres humanos. Por otra parte, murino VFSS permitiría la identificación de medidas objetivas (biomarcadores) de la función golondrina / disfunción que pueda compararse directamente con los seres humanos. Estas especies cruzadas biomarcadores videofluoroscópicas podrían luego servir medidas de resultado como nuevos para cuantificar la eficacia del tratamiento en los ensayos preclínicos con ratones y ratas, que sería mejor traducir a los ensayos clínicos con personas. Para este fin, el protocolo VFSS murino se estableció utilizando ~ 100 ratones de ambos sexos. Todos los ratones eran o C57 o híbridos cepas C57 / SJL. Los ratones C57 no fueron alterados genéticamente, mientras que C57 / SJL fue la cepa de fondo para una colonia de ratones transgénicos SOD1-G93A (o SOD1), el modelo animal más utilizado de la ELA. La colonia SOD1 fue un aproximado de 50-50 mezcla de transgénicos (es decir, los afectados por ELA) ratones y las camadas no transgénicas (es decir, no afectados). El protocolo VFSS murino consta de tres componentes: <ol><li&gt; cámaras de observación de diseño personalizado que permiten la alimentación voluntaria y tragar mientras está de pie sin restricciones en un espacio confinado dentro de una máquina de fluoroscopia, </li><li> Recetas que enmascaran el sabor aversivo / olor de agentes de contraste oral y producen radiodensidad suficiente para permitir la visualización adecuada de la deglución, </li><li> Un protocolo paso a paso de la prueba que maximiza el cumplimiento animal, minimiza el tiempo total de la prueba y la exposición a la radiación, y permite la cuantificación de varios parámetros de tragar para cada etapa de tragar (es decir, oral, faríngea y esofágica). </li></ol> El efecto combinado produce un bajo estrés, ambiente cómodo, de autoalimentación examen que permite la evaluación de la alimentación típica y tragar comportamientos de los ratones.

<table><tbody><tr><td>Tubo de policarbonato para cámaras de observación</td><td>McMaster-Carr</td><td>3161T41</td><td>Cuerpo de tubos de observación, 2"X2" de diámetro, 0,080" de espesor Lámina</td></tr><tr>de<td>policarbonato para cámaras de observación</td><td>McMaster-Carr</td><td>9115K71</td><td>Tapas finales para tubos de observación, 2"x12"x3/4"</td></tr> <tr><td>Lámina de policarbonato para cámaras de observación</td><td>McMaster-Carr</td><td>8574K281</td><td>Cuencos de clavijas para tubos de observación</td></tr><tr><td>Juntas tóricas de silicona&nbsp; para tapas de las cámaras de observación</td><td>McMaster-Carr</td><td>9396K108</td><td>S1138 AS568-029, paquete de 25 http://www.mcmaster.com/#o-rings/=t0wt5r&nbsp;</td></tr><tr><td>Tapones de silicona para cámaras de observación</td><td>McMaster-Carr</td><td>2903K22</td><td>Paquete de 10 tapones para taponar la abertura ovalada en la parte superior de la cámara de observación cuando se utiliza un recipiente de clavija http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3803/=t0y5at</td></tr><tr><td>Tubos de centrífuga para botellas de tubo de sorbo</td><td>Evergreen Scientific</td><td>222-3530-G80</td><td>Tubos de centrífuga independientes de 30 ml, con tapones, estériles https://www.evergreensci.com/labware-catalog/tubes-and-vials/30-and-50-ml-centrifuge-tubes/&nbsp;</td></tr><tr><td>Tapones de silicona para botellas de tubo</td><td>Saint-Gobain Performance Plastics</td><td>DX263031-10&nbsp;</td><td>Número 31D, tamaño: 26 mm inferior, 32 mm superior, 30 mm alto; paquete de 10; &nbsp; http://www.labpure.com/en/Products.asp?ID=179&PageBrand=STOPPERS</td></tr><tr><td>Perforadores de tapón para botellas de tubo sorbedor Thomas</td><td>Scientific</td><td>3276G40</td><td>Juego de barrenadores de corcho que van desde 3/16-15/16 pulgadas &nbsp; http://www.thomassci.com/Supplies/Corks/_/CORK-BORER-SET-316-1516-IN?q=Humboldt</td></tr><tr><td>Tubos para botellas de tubo de sorbo</td><td>Ancare</td><td>TD-100&nbsp;</td><td>Tubos para beber de 2 1/2" de largo con apertura de 5/16", pico de bola recto http://www.ancare.com/products/watering-equipment/open-drinking-tubes/straight-tubes-ball-point&nbsp;</td></tr><tr><td>Iohexol para la fabricación de una solución de contraste oral</td><td>GE Healthcare</td><td></td><td>350 mg de yodo por ml http://www3.gehealthcare.com/en/products/categories/contrast_media/omnipaque&nbsp;</td></tr><tr><td>Jarabe de chocolate para aromatizante agente de contraste oral</td><td>Herseys</td> Jeringa de 10 ml para sistema de administración de <td></td><td></td></tr><tr><td>jeringas</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>309604</td><td>Jeringa de punta de bloqueo Luer sin aguja, 100 por caja http://www.bd.com/hypodermic/products/syringeswithoutneedles.asp</td></tr><tr><td>Tubo de catéter para sistema de administración de jeringas</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>427451</td><td>Tubo de polietileno (no estéril) (PE 240) 100' http://www.bd.com/ds/productCenter/427451.asp&nbsp;</td></tr><tr><td>Aguja para el sistema de administración de jeringas</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>427560</td><td>aguja de calibre 15, encaja en el tubo del catéter PE 240 http://www.bd.com/ds/productCenter/427560.asp&nbsp;</td></tr><tr><td>Varilla de resina acetálica Delrin para sistema de administración de jeringas</td><td>McMaster-Carr</td><td>8576K15</td><td>1/2 pulgada de diámetro, negro http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3609/=t0wvaf&nbsp;</td></tr><tr><td>Láminas acrílicas para elevador de tijera</td><td>Ponoko</td><td></td><td>Corte láser http://www.ponoko.com&nbsp;</td></tr><tr><td>Bastidor de ABS impreso en 3D</td><td>Ingeniería Instalación de prototipado rápido, Universidad de Missouri</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Varillas de latón para elevador de tijera</td><td>Amazon</td><td>TTRB-03-12-03</td><td>hecho en ejes http://www.amazon.com/Brass-Seamless-Round-Tubing-Length/dp/B000FN898M</td></tr><tr><td>Corredera de cajón para elevador de tijera</td><td>Richelieu</td><td>10292G116</td><td>Se conecta a la base del elevador de tijera http://www.lowes.com/pd_380986-93052-T35072G16_0__?productId=50041754</td></tr><tr><td>Motor paso a paso 28BYJ-48 para elevador</td><td></td><td></td> de tijera <td>2</td></tr><tr><td>cada ULN2003 Matriz de transistores Darlington para elevador de tijera</td><td>Toshiba</td><td>ULN2003APG</td><td>Utilizados como controladores paso a paso (2 cada uno)</td></tr><tr><td>ATTINY85 microcontrolador para elevador de tijera</td><td>Atmel</td><td>ATTINY85-20PU</td><td>2 http://www.taydaelectronics.com/attiny85-attiny85-20pu-8-bit-20mhz-microcontroller-ic.html</td></tr><tr><td>Engranaje recto de nailon</td><td>McMaster-Carr</td><td>57655K34</td><td>2 < c/> http://www.mcmaster.com/#57655k34/=t0yaqz</td></tr><tr><td>Cremallera de engranaje recto de nailon</td><td>McMaster-Carr</td><td>57655K62</td> 2 tornillos de nylon <td>McMaster-Carr > http://www.mcmaster.com/#57655k62/=t0ybh9<</td></tr><tr><td>4-40</td><td>McMaster-Carr</td><td>95133A315</td><td>Conjunto de elevación http://www.mcmaster.com/#95133a315/=t0yd8q</td></tr><tr><td>4-40 tuercas hexagonales de nailon</td><td>McMaster-Carr</td><td>94812A200</td><td>Conjunto de elevación http://www.mcmaster.com/#94812a200/=t0ye29</td></tr><tr><td>Junta tórica Buna-N AS568A Guión Nº 104</td><td>McMaster-Carr</td><td>9452K318</td><td>Conjunto de elevación http://www.mcmaster.com/#9452k318/=t0yem7</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

adaptación videofluoroscópicos swallow métodos de estudio humanos para detectar y caracterizar disfagia en modelos murinos de enfermedades

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

Este estudio adaptado videofluoroscópico humana tragar estudio métodos (VFSS) para su uso con modelos de enfermedad murinos con el fin de facilitar la investigación traslacional disfagia. Los resultados exitosos dependen de tres componentes fundamentales: cámaras de prueba que permiten la auto-alimentación mientras está de pie sin restricciones en un espacio confinado, recetas que enmascaran el sabor aversivo / olor de agentes de contraste orales disponibles en el mercado, y un protocolo de prueba paso a paso que permite la cuantificación de la fisiología golondrina. Eliminación de uno o más de estos componentes tendrá un impacto negativo en los resultados del estudio. Por otra parte, la capacidad de nivel de energía del sistema de fluoroscopia determinará que tragar parámetros puede ser investigado. La mayoría de los centros de investigación tienen fluoroscopios alta energía diseñados para su uso con las personas y los animales más grandes, lo que resulta en excepcionalmente pobre calidad de imagen cuando se prueban los ratones y otros roedores pequeños. A pesar de esta limitación, hemos identificado siete VFSParámetros S que son consistentemente cuantificable en ratones cuando se utiliza un fluoroscopio de alta energía, en combinación con el nuevo protocolo VFSS murino. Hemos obtenido recientemente un sistema de fluoroscopia de baja energía con capacidades excepcionales de alta resolución de imagen y de ampliación que fue diseñado para su uso con ratones y otros roedores pequeños. Los trabajos preliminares con este nuevo sistema, en combinación con el nuevo protocolo VFSS murino, ha identificado 13 parámetros golondrina que son consistentemente cuantificables en ratones, lo cual es casi el doble del número que se obtiene utilizando (es decir, de alta energía) convencional fluoroscopios. Se espera que la identificación de los parámetros de golondrina adicionales como optimizamos las capacidades de este nuevo sistema. Resultados hasta ahora demuestran la utilidad de usar un sistema de fluoroscopia de baja energía para detectar y cuantificar los cambios sutiles en la fisiología golondrina que de otro modo puede pasarse por alto cuando se utiliza fluoroscópios de alta energía para investigar modelos de enfermedad murinos.

Hemos diseñado con éxito un novedoso y protocolo VFSS-murino específico replicable que incluye cámaras de prueba que permiten la auto-alimentación, recetas para dar sabor a los agentes de contraste por vía oral, y un protocolo de paso a paso de la prueba que permite la cuantificación de la fisiología golondrina. La capacidad de nivel de energía del sistema de fluoroscopia determinó que tragan parámetros podrían ser investigados en ratones. Inicialmente se utilizó fluoroscopios alta energía diseñados para su uso con las personas y los animales más grandes (por ejemplo, GE Advantx, GE OEC 9600, y Omega cardiaco de la catedral CS-25, cada uno a 30 fotogramas por segundo). Sin embargo, estos sistemas tenían capacidades de aumento insuficientes para los ratones de prueba, lo que resultó en el llenado de los animales sólo una pequeña porción del campo de visión (Figura 9). Como resultado, la calidad de imagen era excepcionalmente pobre, lo que hace que sea imposible visualizar la mayoría de las estructuras del mecanismo de deglución. A pesar de esta limitación, se identificaron 7 objetivo VFSS tragar parámetros que eran consistentemente cuantificable para los ratones cuando se utiliza un fluoroscopio convencional (es decir, alta energía) en combinación con el nuevo protocolo VFSS murino (Tabla 3). Además, hemos identificado el espacio vallecular como el punto de disparo anatómico para tragar en ratones adultos sanos (3-17 meses de edad), así como los ratones con las condiciones de edad avanzada (&gt; 18 meses) y ALS en fase terminal. <img alt="Figura 9" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig9highres.jpg" width="650" /> Figura 9:. Altos sistemas de fluoroscopia Energía Izquierda: imagen representativa de un ratón obtenido utilizando alta energía (es decir, los convencionales) sistemas de fluoroscopia. Tenga en cuenta que el ratón se llena sólo una pequeña porción del campo de fluoroscopia de vista, lo que demuestra la capacidad de aumento insuficiente de fluoroscópios convencionales para roedores de imagen. Derecha: La misma imagen ampliada post-capture usando un programa de software de edición de vídeo. Flecha Negro: tragar punto de disparo (valléculas). Flecha blanca:. Bolo en el esófago distal, inmediatamente antes de pasar a través de la unión GE (asterisco blanco) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig9highres.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> PARÁMETROS TRAGO </td><td style="width:140px"> Sistema de Alta Energía </td><td style="width:140px"> Low Energy System </td></tr><tr><td> Inter-Swallow Intervalo (ISI) </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Mandíbula Excursión Rate (Tasa Lick Equivalente) </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Mandíbula Excursión Distancia </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Relación de Lick-Swallow </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Swallow Rate </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> PharyngEl tiempo de tránsito eal (PTT) </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Velocidad bolo a través de la faringe </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> El tiempo de tránsito esofágico (ETT) </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Velocidad bolo a través de Esófago </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Bolo de velocidad a través de la faringe y el esófago </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Bolo Area </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Faríngea Residuos Zona </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> El volumen de líquido consumido </td><td> X </td><td> X </td></tr></tbody></table> Tabla 3: Swallow parámetros cuantificables Usando alta Versus Sistemas de fluoroscopia Energía Bajos. Recientemente hemos obtenido un sistema de fluoroscopia bajo aumento de energía llamado El Labscope (Glenbrook Technologies, Randolph, NJ) que fue diseñado específicamente para nuestro laboratorio para su uso conratones y otros roedores pequeños (Figura 10). Sin embargo, los marcadamente mayores niveles de ampliación de este sistema hicieron imposible para ver todo el mecanismo de la deglución de un ratón en un solo campo de visión. En lugar de ello, se requieren dos posiciones de prueba, como se muestra en la Figura 11. Posición 1 permite la visualización de toda la región de cabeza y torácica proximal. Esta posición es necesaria para evaluar las fases oral y faríngea de la deglución. Posición 2 permite la visualización del punto de disparo golondrina (es decir, valléculas) al gastroesofágico (GE) de conexiones. Esta posición es necesaria para evaluar la etapa esofágica de la deglución. El trabajo preliminar utilizando la Labscope en combinación con el nuevo protocolo VFSS murino ha identificado 13 parámetros golondrina objetivas que son consistentemente cuantificables en ratones, lo cual es casi el doble del número que se obtiene utilizando alta energía fluoroscopios (es decir, convencionales) (Tabla 3). Este o<html> ESULTADO se atribuye a la capacidad de ampliación avanzada de la Labscope, que permite la visualización de numerosas estructuras anatómicas (Figura 12) que eran esencialmente invisibles cuando se utilizan sistemas convencionales: por ejemplo, el hueso hioides, la tráquea y las vértebras cervicales. Como resultado, también pudimos analizar los videos de pruebas de penetración laríngea y aspiración. Tampoco se observó penetración ni aspiración de cualquier ratón en este estudio, independientemente de las condiciones de salud o enfermedad. <img alt="Figura 10" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig10highres.jpg" width="650" /> Figura 10:. El Labscope Izquierda: El Labscope realiza como un fluoroscopio escritorio para animales pequeños. Derecha: Vista cercana de El Labscope con componentes etiquetados. La mesa elevadora de tijera está posicionando una cámara de observación dentro del campo fluoroscopio de vista.<html> tp_upload / 52319 / 52319fig10highres.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura. <img alt="Figura 11" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig11highres.jpg" width="650" /> Figura 11: Sistema de fluoroscopia. Low Energy Imágenes de un ratón obtenido mediante un sistema de fluoroscopia de baja energía. Tenga en cuenta que la capacidad de alta magnificación impide la visualización de todo el mecanismo golondrina dentro del campo de vista fluoroscopia. Izquierda: Posición 1 - permite la visualización de toda la cabeza y región torácica proximal. El punto de disparo golondrina (flecha negro) se centra esencialmente en el campo de visión. Derecha: Posición 2 - permisos de visualización desde el punto de disparo golondrina (flecha negro) a la unión GE (asterisco blanco). Nota que el bolo pasa a través del esófago distal (flecha blanca).<html> g11highres.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura. <img alt="Figura 12" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig12highres.jpg" width="650" /> Figura 12:. Estructuras anatómicas Visible El uso de un sistema de fluoroscopia de baja energía incluso en el ajuste de aumento más bajo (izquierda), las estructuras óseas de la cabeza y el cuello de un ratón son fácilmente visibles utilizando nuestro sistema de fluoroscopia de baja energía (es decir, el Labscope). Se muestran las estructuras anatómicas en el cuadrado negro (y etiquetados) a mayor aumento a la derecha. Mejora de la visualización de las estructuras óseas permite la cuantificación de varios parámetros golondrina adicionales que eran imposibles de analizar el uso de fluoroscopios alta energía. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig12highres.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> t &quot;&gt; Swallow tasa y el intervalo entre golondrina son parámetros VFSS representativas que se pueden cuantificar ya sea utilizando sistemas de bajas o altas de fluoroscopia de energía en combinación con el nuevo protocolo VFSS murino Estos dos parámetros golondrina se cuantificaron por tres grupos de ratones:. SOD1-G93A (SOD1) ratones transgénicos (es decir, un modelo de ELA) en la enfermedad en etapa terminal entre 4-5 meses de edad, los ratones C57 de edad (18 a 24 meses de edad), y un grupo de control de jóvenes sanos (4-8 meses de edad) ratones C57 y camadas no transgénicas de la colonia SOD1. Todos los datos se refieren a pitón para beber solamente, utilizando un sistema de baja o alta fluoroscopia energía. No se encontraron diferencias significativas entre los jóvenes ratones C57 y no transgénicos control) ratones jóvenes (a partir de la SOD1 colonia con respecto a estos dos parámetros golondrina;. Por lo tanto, los datos se combinaron en un general &quot;control&quot; grupo de ratones jóvenes sanos para la comparación con ratones de edad C57 y ratones SOD1 en etapa terminal tasa Swallow (es decir,el número de golondrinas durante 2 segundos consecutivos de beber ininterrumpida) fue significativamente más lento para los ratones SOD1 en comparación con los ratones y los controles de edad C57. Intervalo entre golondrina (es decir, el tiempo entre dos tragos sucesivos) no fue significativamente diferente entre los grupos. Estos hallazgos apoyan la idea de que los perfiles de disfagia es probable que sean claramente diferentes para cada condición de la enfermedad (Figura 13). <img alt="Figura 13" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig13highres.jpg" width="650" /> Figura 13:. Resultados Preliminares Esta figura muestra los resultados preliminares representativos de dos parámetros golondrina VFSS cuantificados usando el protocolo VFSS murino: tasa (izquierda) y el intervalo entre golondrina (derecha) tragar. Tasa Swallow fue significativamente más lento para los ratones SOD1 en comparación con los ratones y los controles de edad C57. No se identificaron diferencias significativas entre los grupos de inter inter-golondrinaval. Líneas en la parte superior de las barras indican diferencias estadísticamente significativas (p &lt;0,05) entre los grupos, identificados mediante las comparaciones por pares de Bonferroni. Las barras de error representan ± 1 SEM. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig13highres.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

Este estudio adaptado con éxito videofluoroscópico tragar estudio (VFSS) métodos humanos para su uso con modelos de enfermedad murinos con el fin de facilitar la investigación traslacional disfagia.

Adaptación videofluoroscópicos Swallow Métodos de Estudio Humanos para detectar y caracterizar disfagia en modelos murinos de enfermedades

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

El objetivo general de este procedimiento es estudiar la función de la deglución en roedores que se comportan libremente, lo que se conoce primero como estudio de deglución videofluoroscópico o VFSS. Se construye una cámara de alimentación para confinar a los roedores en un espacio pequeño durante las pruebas. El segundo paso es realizar el acondicionamiento conductual con una solución de prueba para garantizar la máxima participación.El siguiente paso es realizar pruebas VFSS con los ratones preacondicionados. Por último, los vídeos se someten a un análisis fotograma a fotograma para cuantificar los parámetros de deglución. En última instancia, esta novedosa herramienta de evaluación se puede utilizar para detectar y caracterizar la disfagia en modelos de enfermedad espejo y proporcionar biomarcadores funcionales para su uso en ensayos preclínicos.Primero tuvimos la idea de usar cámaras de observación porque las pruebas de VFSS en humanos son voluntarias y sin restricciones, y queríamos imitar de cerca el procedimiento clínico humano. La principal ventaja de esta técnica sobre los métodos similares existentes es que provoca rápidamente comportamientos de alimentación voluntarios en roedores para permitir pruebas rápidas de todas las etapas de la deglución. Por lo general, las personas nuevas en este método tendrán dificultades con el análisis de video porque los movimientos pequeños y rápidos de la deglución y los ratones son difíciles de discernir.Comience ensamblando las cámaras de observación a continuación, ensamble un sistema de administración de jeringas para administrar la solución a los tazones de clavijas durante la prueba. Una vez montada, coloque la cámara de observación en un elevador de tijera motorizado para su posicionamiento remoto. La principal ventaja de la mesa elevadora de tijera con control remoto es la mejora de la seguridad radiológica para los investigadores, al tiempo que mantiene a los roedores que se comportan libremente en el campo de visión de la fluoroscopia.Prepare a los ratones habituándolos a la cámara de observación y sometiéndolos a un período de regulación del agua durante la noche. Cuando esté listo para la prueba, retire la cámara de la jaula y límpiela a fondo. Use un marcador de borrado en seco para etiquetar cada tubo limpio antes de volver a colocarlo en la jaula de casa.A continuación, prepare la solución de iohexol con sabor a chocolate para configurar el entorno de fluoroscopia. Utilice una cámara de observación de repuesto y un recipiente de clavijas para determinar la altura y la posición óptimas dentro del haz del fluoroscopio que permiten la visualización de la bebida en el plano lateral. Establezca la velocidad de fotogramas de la fluoroscopia en 30 fotogramas por segundo.Se pueden utilizar velocidades de fotogramas más altas si están disponibles. Asegúrese de que un marcador de calibración radiopaco esté colocado adecuadamente en la cámara del fluoroscopio para que sea visible en la pantalla durante toda la prueba. Este paso es necesario para permitir la calibración de las mediciones de longitud para reducir el estrés debido a la manipulación.Observa la jaula hasta que un ratón entre libremente en la cámara de observación. Una vez dentro, levante la cámara fuera de la jaula y coloque suavemente la segunda tapa del extremo. Con pruebas repetidas, se puede persuadir fácilmente a los ratones para que ingresen a la cámara cuando se coloca frente a ellos dentro de la jaula, o cuando están suspendidos por la cola sobre la abertura de la cámara.Coloque la cámara de observación dentro de la máquina de fluoroscopia para comenzar la prueba VFSS en el plano lateral. A continuación, use un sistema de administración de jeringas para llenar el recipiente de clavijas con una solución de iohexol con sabor a chocolate. Inicie la grabación de la videofluoroscopia.Cuando el ratón empiece a beber durante la prueba, utilice la mesa elevadora con mando a distancia para ajustar la posición de la cámara de observación de modo que el mecanismo de deglución sea visible en el campo de visión. Pausa la grabación cada vez que el ratón se aleje del recipiente para minimizar la duración de la exposición a la radiación. Reanude la grabación cuando el mouse regrese al tazón de clavijas, vuelva a llenar el tazón de clavijas según sea necesario.El objetivo es registrar varios episodios largos de bebida continua, que es típico de la mayoría de los ratones. Dentro de los primeros dos minutos de la prueba, detenga la prueba si el ratón no bebe dentro de los cinco minutos, devuelva los ratones que no cumplan con la prueba a la jaula doméstica para volver a realizar la prueba en un momento posterior el mismo día. No exceda una regulación de agua de 24 horas.Al probar varios ratones de la misma jaula doméstica. Limpie el recipiente de clavijas y el tubo con una toalla de papel seca entre ratones. Recorte la punta del tubo de PE según sea necesario.Si se mastica durante la prueba, limpie la cámara de observación según sea necesario para eliminar cualquier salpicadura de iohexol en las paredes de la cámara. Enjuague la cámara con agua del grifo y séquela con una toalla de papel. Utilice un programa de software de edición de vídeo que permita el análisis fotograma a fotograma de las grabaciones de fluoroscopia de vídeo.Para cuantificar los parámetros de deglución de interés, al menos dos revisores capacitados deben analizar cada video de manera ciega. El revisor principal ve cada video para identificar y analizar de tres a cinco episodios largos de bebida. Este criterio se basa en estudios de deglución no radiográficos publicados que muestran que este parámetro es suficiente para el análisis estadístico.A continuación, el revisor secundario analiza de forma independiente las tres a cinco medidas por parámetro de deglución para cada ratón que fueron identificadas y analizadas inicialmente por el revisor principal. A continuación, se identifican las discrepancias de los revisores para cada ratón y se vuelven a analizar hasta que se alcanza el 100% de consenso. A continuación, se promedian los valores indiscutibles de cada parámetro de deglución para obtener el valor medio de cada ratón.Cuando se obtengan menos de tres medidas para un parámetro de deglución, introduzca un valor que falte en la base de datos estadístico para esa medida. Estos ejemplos se obtuvieron utilizando una posición del sistema de fluoroscopia de baja energía. Uno permite la visualización de toda la cabeza y la región torácica proximal.El punto gatillo de la deglución está centrado dentro del campo de visión. La posición dos permite la visualización desde el punto gatillo de la deglución hasta la unión gastroesofágica. Obsérvese que el bolo pasa a través del esófago distal incluso en el ajuste de aumento más bajo.Las estructuras óseas de la cabeza y el cuello son fácilmente visibles utilizando el sistema de fluoroscopia de baja energía. Las estructuras anatómicas también se examinan con mayor aumento para permitir la cuantificación de varios parámetros adicionales de la deglución. Esta figura muestra hallazgos preliminares representativos para dos parámetros de deglución de VFSS, la tasa de deglución y la tasa de deglución entre degluciones fue significativamente más lenta para los ratones SOD 1 en comparación con los C 57 años.El intervalo entre deglución de ratones y controles no fue significativamente diferente entre los grupos. Una vez dominado, la captura de video se puede completar en poco menos de dos minutos por masa si se realiza correctamente. Al intentar este procedimiento, es importante recordar utilizar la solución de prueba con sabor a chocolate a las pocas horas de la preparación para evitar cambios en la viscosidad y la palatabilidad que pueden resultar en comportamientos de evitación.Esta nueva técnica está allanando el camino para que los investigadores en el campo de la neurociencia exploren los comportamientos naturales de alimentación y deglución en roedores sanos y modelos de enfermedades. Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo realizar con éxito las pruebas VFSS de roedores que se comportan libremente. Para cuantificar los comportamientos típicos de alimentación y la función de deglución, no olvide que trabajar con equipos emisores de radiación puede ser extremadamente peligroso, y siempre se deben seguir las precauciones de radiación para el tiempo, la distancia y el blindaje mientras se realiza este procedimiento.

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Research

Investigación

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Fuente: Nielsen, T. B., et al., Modelo de aspiración orofaríngea murina de neumonía bacteriana asociada a ventiladores y adquirida en hospital. J. Vis. Exp. (2018)Este vídeo muestra el procedimiento de introducir bacterias a través de la orofaringe hasta los pulmones de un ratón anestesiado para inducir una infección pulmonar y desencadenar una respuesta inmune.

Preparación de un modelo de aspiración orofaríngea murina para establecer infecciones bacterianas pulmonares

Este video muestra una técnica para evaluar la infiltración de macrófagos intestinales en un modelo murino de colitis utilizando tomografía mediada por fluorescencia (FMT). Al inducir colitis en un ratón a través del sulfato de sodio de dextrano (DSS), se inyectan al animal anticuerpos que reconocen el marcador de glicoproteína F4/80 en los macrófagos infiltrados en el colon. A continuación, se obtiene una imagen del ratón en un dispositivo FMT en el que las señales de fluorescencia y...

Uso de la tomografía mediada por fluorescencia para evaluar la inflamación intestinal murina

Pequeños técnicas de imagen permiten animales exámenes de diagnóstico de serie y las intervenciones terapéuticas en vivo. Recientemente, el alcance de las aplicaciones se ha ampliado significativamente y actualmente incluye la evaluación del desarrollo de tumores del colon, la cicatrización de heridas y el seguimiento de la inflamación. Este protocolo se ilustran estas diversas aplicaciones potenciales de la endoscopia murino.

Murino Endoscopia para En Vivo Healing Multimodal Imaging de Carcinogénesis y Evaluación de la herida y la inflamación intestinal

Describimos métodos para la monitorización longitudinal de la eficacia de terapias para el tratamiento de patologías colónicas en ratones utilizando un endoscopio rígido. Este protocolo se puede utilizar fácilmente para la caracterización de la respuesta terapéutica de un tumor individual en ratones vivos y también para el seguimiento de una posible recaída de la enfermedad.

Evaluación no invasiva de la eficacia de nuevas terapias para Intestinal Patologías recurriendo a imágenes de Endoscópica serie de ratones vivos

Sondas específicas de objetivo representan una herramienta innovadora para el análisis de los mecanismos moleculares, como la expresión de proteínas en diversos tipos de enfermedad (p. ej., inflamación, infección y tumorigenesis). En este estudio, describimos una evaluación tomográfica tridimensional cuantitativa de la infiltración de macrófagos intestinales en un modelo murino de colitis con F4/80-específica mediada por fluorescencia tomografía.

Tomografía mediada por fluorescencia para la detección y cuantificación de la inflamación Intestinal murina relacionadas con macrófagos

Aquí, presentamos un protocolo para la imagen en vivo de la fusión del paladar secundario de ratón mediante microscopía confocal. Este protocolo puede usarse en combinación con una variedad de líneas de ratón fluorescentes de reportero, y con inhibidores de vía para una visión mecánica. Este protocolo puede ser adaptado para imágenes en vivo en otros sistemas de desarrollo.

Imágenes en vivo de la fusión secundaria del paladar del ratón

Neumonía infecciosa está entre las infecciones más comunes en humanos. Un modelo apropiado en vivo es fundamental para entender la patogénesis de la enfermedad y prueba la eficacia de la terapéutica de la novela. Con este modelo de neumonía murina aspiración orofaríngea, uno puede examinar la patogenesia y nuevos tratamientos contra las infecciones mortales.

Modelo murino de aspiración orofaríngea de neumonía bacteriana asociada a la ventilación y adquirida en el Hospital

El artículo presenta el dispositivo μTongue (microfluídica en una lengua) para imágenes funcionales de células gustativas in vivo mediante la integración de microfluídica en una ventana de imágenes intravitales en la lengua.

μTongue: Una plataforma de imágenes funcionales basada en microfluídica para la lengua in vivo

Para estudiar cómo el intestino delgado maneja partículas de diferentes tamaños, hemos modificado un método in vivo establecido para determinar el tránsito del intestino delgado.

Estudio de la mecanodetección murina del intestino delgado de partículas luminales

Este protocolo describe un enfoque de laringoscopia transoral seriada para ratones y ratas que permite obtener imágenes de video de cerca y sin obstrucciones de la laringe durante la respiración y la deglución utilizando un régimen anestésico optimizado y técnicas de manipulación endoscópica finamente ajustadas.

Laringoscopia murina mínimamente invasiva para obtener imágenes de cerca del movimiento laríngeo durante la respiración y la deglución

Aquí, describimos la administración de fármacos guiada por micropipeta (MDA) como un método alternativo a la sonda nasogástrica oral que incentiva al animal de investigación a ingerir tratamientos fácilmente con un mínimo de estrés e incomodidad.

Uso de la administración de fármacos guiada por micropipetas como método alternativo a la sonda nasogástrica oral en modelos de roedores

Aprende a adaptar estudios videofluoroscópicos de deglución humanos para detectar disfagia en modelos murinos. Este método permite analizar parámetros de deglución en roedores de comportamiento libre para investigación traslacional.

Adaptación videofluoroscópicos Swallow Métodos de Estudio Humanos para detectar y caracterizar disfagia en modelos murinos de enfermedades (Video) | JoVE Journal

Adaptación videofluoroscópicos Swallow Métodos de Estudio Humanos para detectar y caracterizar disfagia en modelos murinos de enfermedades

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