Les métabolites microbiens dérivés de l’intestin ont des effets multiformes conduisant à un comportement complexe chez les animaux. Notre objectif est de fournir une méthode étape par étape pour délimiter les effets des métabolites microbiens dérivés de l’intestin dans le cerveau via une administration intrarébroventriculaire via une canule guide.
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Article de méthode
Livraison intrarébroventriculaire de métabolites microbiens dérivés de l’intestin chez des souris en mouvement libre
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Dans cet article
Résumé
Résumé
L’impact du microbiote intestinal et de ses métabolites sur la physiologie et le comportement de l’hôte a été largement étudié au cours de cette décennie. De nombreuses études ont révélé que les métabolites dérivés du microbiote intestinal modulent les fonctions physiologiques à médiation cérébrale par des voies complexes intestin-cerveau chez l’hôte. Les acides gras à chaîne courte (AGCC) sont les principaux métabolites dérivés de bactéries produits lors de la fermentation des fibres alimentaires par le microbiome intestinal. Les AGCC sécrétés par l’intestin peuvent agir sur plusieurs sites à la périphérie, affectant les réponses immunitaires, endocriniennes et neuronales en raison de la vaste distribution des récepteurs des AGCC. Par conséquent, il est difficile de différencier les effets centraux et périphériques des AGCC par administration orale et intrapéritonéale d’AGCC. Cet article présente une méthode vidéo pour interroger le rôle fonctionnel des AGCC dans le cerveau via une canule guide chez des souris en mouvement libre. La quantité et le type d’AGCC dans le cerveau peuvent être ajustés en contrôlant le volume et le débit de perfusion. Cette méthode peut fournir aux scientifiques un moyen d’apprécier le rôle des métabolites dérivés de l’intestin dans le cerveau.
Introduction
Le tractus gastro-intestinal humain abrite divers micro-organismes ayant un impact sur l’hôte 1,2,3. Ces bactéries intestinales peuvent sécréter des métabolites dérivés de l’intestin lors de leur utilisation des composants alimentaires consommés par l’hôte 4,5. Fait intéressant, les métabolites intestinaux non métabolisés à la périphérie peuvent être transportés vers d’autres organes par la circulation6. Il convient de noter que ces métabolites sécrétés peuvent servir de médiateurs pou....
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Protocole
Tous les protocoles expérimentaux et les soins des animaux ont été approuvés par le Comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux (IACUC) de l’Université nationale Cheng Kung (NCKU).
1. Préparation pour l’animal d’expérimentation
- Procurez-vous des souris mâles C57BL/6JNarl de type sauvage âgées de 6 à 8 semaines auprès d’un fournisseur.
- Abritez les souris dans une cage à souris standard avec un chow de souris standard et de l’eau stérilisée ad libitum.
REMARQUE: Les conditions de logement pour le Centre des animaux de laboratoire du NCKU sont une température de 22 ± 1 °C, une hum....
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Résultats
La souris a reçu des AGCC 1 semaine après la récupération de l’implantation de la canule guide pour évaluer l’activité locomotrice dans une nouvelle cage. La souris a été placée dans une nouvelle cage et perfusée avec 2 100 nL d’AGCC ou d’ACSF dans les 5 premières minutes (taux d’administration de 7 nL/s) dans le cerveau par la canule guide commerciale implantée dans le ventricule latéral du cerveau. L’activité locomotrice dans une nouvelle cage a été enregistrée pendant 30 minutes supplémentaires après la perfusion. Auc.......
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Discussion
Les métabolites dérivés de l’intestin ont été associés à des maladies à médiation cérébrale sans mécanisme très précis, en partie à cause de leurs multiples sites de liaison dans le corps 6,12,24. Des rapports antérieurs indiquaient que les AGCC pouvaient servir de ligands pour les récepteurs couplés aux protéines G, les régulateurs épigénétiques et les sources de production d’énergie à plusieurs endroits dans le corps
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts lié à ce travail.
Remerciements
Nous remercions le personnel du Centre des animaux de laboratoire de l’Université nationale Cheng Kung (NCKU) pour avoir pris soin des animaux. Ce travail a été soutenu par la bourse du Fonds d’éducation du professeur Kun-Yen Huang de la Fondation médicale CHENG-HSING à C.-W.L.; les fonds du Ministère de la science et de la technologie (MOST) à Taïwan : (Undergraduate Research MOST 109-2813-C-006-095-B) à T.-H.Y.; (MOST 107-2320-B-006-072-MY3; 109-2314-B-006-046; 110-2314-B-006-114; 110-2320-B-006-018-MY3) à W.-L.W.; et le projet de germination de l’enseignement supérieur, du Ministère de l’éducation au siège de l’avancement universitaire à NCKU à W.-L.W.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Material | |||
| Advil Liqui-Gels Solubilized Ibuprofène A2 :D41 | Pfizer | n/a | |
| Alexa Fluor 488 âne anti-lapin | ThermoFisher Scientific | A-21206 | |
| Anti-Fluorescent Gold (rabbit polyclonal) | Millipore | AB153-I | |
| Filtre à vide pour flacon, 500 mL, 0.22 &mu ; m, PES, Stérile | NEST | 121921LA01 | |
| CaCl2 ; | Sigma-Aldrich | C1016 | ACSF : 0,14 g/L |
| Gommage à la chlorhexidine 2 % | Phoenix | NDC 57319-611-09 | |
| Solution de chlorhexidine | Phoenix | NDC 57319-599-09 | |
| Mannequin professionnel | RWD Life Science | 62004 | Single_OD 0,20 mm/ M3,5/G = 0,5 mm |
| Canule de guidage commerciale | RWD Life Science | 62104 | Single_OD 0,41 mm-27G/ M3,5/C = 2,5 mm ; |
| Injecteur professionnel | RWD Life Science | 62204 | Single_OD 0,21 mm-33G/ S’accouple avec M3,5/C = 3,5 mm/G = 0,5 mm |
| D-(+)-Glucose | Sigma-Aldrich | G8270 | ACSF : 0,61 g/L |
| Acrylique dentaire | HYGENIC | n/a | |
| Vis de fixation | RWD Life Science | 62521 | |
| Milieu de montage Fluoroshield avec DAPI | Abcam | AB104139 | |
| Sérum de cheval | ThermoFisher Scientific | 16050130 | |
| Seringues à insuline | BBraun | XG-LBB-9151133S-1BX | 1 mL |
| Isoflurane ; | Panion & BF biotech | DG-4900-250D | |
| KCl ; | Sigma-Aldrich | P3911 | ACSF : 0,19 g/L |
| kétoprofène ; | Swiss Pharmaceutical | n/a | |
| Lidocaïne ; | AstraZeneca | n/a | |
| Agarose à faible point de fusion | Invitrogen | 16520 | |
| MgCl2 ; | Sigma-Aldrich | M8266 | ACSF : 0.19 g/L |
| Lamelles de microscope | MARIENFELD | 101242 | |
| Lames de microscope | ThermoFisher Scientific | 4951PLUS-001E | |
| Huile minérale légère, blanche NF | Macron Fine Chemicals | MA-6358-04 | |
| NaCl ; | Sigma-Aldrich | S9888 | ACSF : 7,46 g/L |
| NaH2PO4 ; | Sigma-Aldrich | S8282 | ACSF : 0,18 g/L |
| de NaHCO3 ; | Sigma-Aldrich | S5761 | ACSF : 1,76 g/L |
| d’adhésif cyanoacrylate n-butyle (colle pour tissus) | 3M | 1469SB | 3M Vetbond |
| Neural tracer ; | Santa Cruz | SC-358883 | FluoroGold |
| Paraformaldéhyde | Sigma-Aldrich | P6148 | |
| Tube en polyéthylène | RWD Life Science | 62329 | OD 1.50, I.D 0.50 mm et OD 1.09, I.D 0.38 mm |
| Puralube Vet (œil) Pommade Dechra | ; | ||
| Acétate de sodium | AGCC Sigma-Aldrich | S2889 | : 13,5 mM |
| d’azoture de sodium. | Sigma-Aldrich | S2002 | |
| Butyrate de sodium ; | AGCC Sigma-Aldrich | B5887 | : 8 mM |
| de propionate de sodium. | Sigma-Aldrich | P1880 | SCFAs : 5.18 mM |
| Canule de guidage en acier inoxydable | Chun Ta entreprise en acier inoxydable CO., LTD. | n/a | Diamètre extérieur 0,63 mm ; Fournisseur local |
| Injecteur en acier inoxydable | Chun Ta entreprise en acier inoxydable CO., LTD. | n/a | OD 0,3 mm ; le mannequin est fabriqué à partir d’un injecteur ; vendeur local |
| Superglue | Krazy Glue | KG94548R | |
| Triton X-100 | Merck | 1.08603.1000 | |
| Equipment | |||
| Support de canule | RWD Life Science | B485-68217 | |
| Caméra de plafond | FOSCAM | R2 | |
| Instruments stéréotaxiques numériques | Stoelting | 51730D | |
| Microscope de dissection | INNOVIEW | SEM-HT/TW | |
| Stérilisateur à billes de verre | RWD Life Science | RS1501 | |
| Coussin chauffant | Stoelting | 53800M | |
| Microscope Leica ; | Leica | DM2500 | |
| Micro pince à dissection | ROBOZ | RS-5136 | dentelée, légère courbure ; Extra délicat ; Largeur de pointe de 0,5 mm ; Longueur de 4 po ; |
| Micro Ciseaux de dissection | ROBOZ | RS-5918 | 4.5" Angled Sharp |
| Contrôleur de micro-injection | World Precision Instruments (WPI) | MICRO2T | SMARTouch Controller |
| Pompe à seringue de micro-injection | World Precision Instruments (WPI) | UMP3T-1 | UltraMicroPump3 ; ; |
| Seringue d’un microlitre | Hamilton | 80014 | 10 & micro ; L |
| Fibre optique Lumière froide avec double étape de fibre | LGY-150 | Fournisseur local | |
| Tondeuse pour animaux de compagnie | WAHL | 09962-2018 | |
| Vaporisateur pour Isoflurane | Étape | AS-01 | Vendeur local |
| Vibratome | Leica | VT1000S | |
| Software | |||
| Animal behavior video logiciel de suivi | Noldus | EthoVision | Version : 15.0.1416 |
| Logiciel Leica Application Suite X | Leica | LASX | Version : 3.7.2.22383 |
Références
- Lynch, J. B., Hsiao, E. Y. Microbiomes as sources of emergent host phenotypes. Science. 365 (6460), 1405-1409 (2019).
- Dinan, T. G., Cryan, J. F. The microbiome-gut-brain axis in health and disease. Gastroenterology Clinics of North America. 46 (1), 77-89 (2017).....
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Réimpressions et autorisations
