1 במרץ 2015
מחקר זה התאים בהצלחה שיטות מחקר בליעה וידאופלואורוסקופיות אנושיות (VFSS) לשימוש עם מודלים של מחלות עכברים במטרה להקל על מחקר דיספגיה תרגומית.
המטרה הכוללת של הליך זה היא לחקור את תפקוד הבליעה במכרסמים המתנהגים בחופשיות, המכונה מחקר בליעה פלואורוסקופית בווידאו או VFSS תחילה. תא האכלה בנוי כדי לכלוא מכרסמים בחלל קטן במהלך הבדיקה. השלב השני הוא ביצוע התניה התנהגותית עם פתרון בדיקה כדי להבטיח השתתפות מקסימלית.
השלב הבא הוא ביצוע בדיקות VFSS עם העכברים המותנים מראש. לבסוף, סרטונים נתונים לניתוח מסגרת אחר מסגרת כדי לכמת פרמטרים של בליעה. בסופו של דבר, ניתן להשתמש בכלי הערכה חדשני זה כדי לזהות ולאפיין דיספגיה במודלים של מחלות שיקוף ולספק סמנים ביולוגיים פונקציונליים לשימוש בניסויים פרה-קליניים.
לראשונה עלה לנו הרעיון להשתמש בתאי תצפית מכיוון שבדיקת VFSS בבני אדם היא וולונטרית ובלתי מרוסנת, ורצינו לחקות מקרוב את ההליך הקליני האנושי. היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות דומות הוא שהיא מעוררת במהירות התנהגויות האכלה מרצון במכרסמים כדי לאפשר בדיקה מהירה של כל שלבי הבליעה. בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו בניתוח וידאו מכיוון שקשה להבחין בתנועות הקטנות והמהירות של בליעה ועכברים.
התחל בהרכבת תאי התצפית לאחר מכן, הרכיב מערכת אספקת מזרק כדי לספק פתרון לקערות יתד במהלך הבדיקה. לאחר ההרכבה, הנח את תא התצפית על מעלית מספריים ממונעת למיקום מרחוק. היתרון העיקרי של שולחן הרמת המספריים הנשלט מרחוק הוא בטיחות קרינה משופרת לחוקרים תוך שמירה על מכרסמים המתנהגים בחופשיות בשדה הראייה של הפלואורוסקופיה.
הכן את העכברים על ידי הרגלם לתא התצפית והכפפתם לתקופת ויסות מים למשך הלילה. כשהוא מוכן לבדיקה, הוציאו את החדר מהכלוב ונקו אותו היטב. השתמש בטוש מחיקה יבש כדי לתייג כל צינור מנוקה לפני החזרתו לכלוב הביתי.
לאחר מכן, הכינו את תמיסת ה-iohexol בטעם שוקולד כדי להגדיר את סביבת הפלואורוסקופיה. השתמש בתא תצפית רזרבי ובקערת יתד כדי לקבוע את הגובה והמיקום האופטימליים בתוך קרן הפלואורוסקופ המאפשרים הדמיה של שתייה במישור הרוחבי. הגדר את קצב הפריימים של הפלואורוסקופיה ל-30 פריימים לשנייה.
ניתן להשתמש בקצבי פריימים גבוהים יותר אם הם זמינים. ודא שסמן כיול רדיו-אפק ממוקם כראוי על מצלמת הפלואורוסקופ כך שהוא יהיה גלוי על צג התצוגה במהלך כל הבדיקה. שלב זה הכרחי כדי לאפשר כיול של מדידות אורך כדי להפחית את הלחץ עקב טיפול.
התבונן בכלוב עד שעכבר נכנס בחופשיות לתא התצפית. לאחר הכניסה, הרם את התא מהכלוב והצמד בעדינות את מכסה הקצה השני. בבדיקות חוזרות ונשנות ניתן לשדל בקלות עכברים להיכנס לתא כאשר הוא מונח לפניהם בתוך הכלוב, או כאשר הוא תלוי על ידי הזנב מעל פתח החדר.
מקם את תא התצפית בתוך מכונת הפלואורוסקופיה כדי להתחיל בבדיקת VFSS במישור הרוחבי. לאחר מכן, השתמש במערכת אספקת מזרק כדי למלא את קערת היתד בתמיסת iohexol בטעם שוקולד. התחל את הקלטת הווידיאו פלואורוסקופיה.
כאשר העכבר מתחיל לשתות במהלך הבדיקה, השתמש בשולחן ההרמה הנשלט מרחוק כדי להתאים את מיקום תא התצפית כך שמנגנון הבליעה יהיה גלוי בשדה הראייה. השהה את ההקלטה בכל פעם שהעכבר מתרחק מקערת היתד כדי למזער את משך החשיפה לקרינה. המשך את ההקלטה כאשר העכבר חוזר לקערת היתד, מלא מחדש את קערת היתד לפי הצורך.
המטרה היא לתעד כמה התקפים ארוכים של שתייה מתמשכת, האופיינית לרוב העכברים. במהלך שתי הדקות הראשונות של הבדיקה, הפסק את הבדיקה אם העכבר לא שותה תוך חמש דקות, החזר עכברים שאינם תואמים לכלוב הביתי לבדיקה חוזרת במועד מאוחר יותר באותו היום. אין לחרוג מתקנת המים של 24 שעות.
בעת בדיקת מספר עכברים מאותו כלוב ביתי. נקו את קערת היתד והצינור עם מגבת נייר יבשה בין העכברים. חתוך את קצה צינור ה-PE לפי הצורך.
אם נלעס במהלך הבדיקה, נקה את תא התצפית לפי הצורך כדי להסיר כל יוהקסול שניתז על דפנות החדר. שוטפים את החדר במי ברז ומייבשים במגבת נייר. השתמש בתוכנת עריכת וידאו המאפשרת ניתוח מסגרת אחר מסגרת של הקלטות הפלואורוסקופיה של הווידאו.
כדי לכמת את פרמטרי הבליעה המעניינים, לפחות שני סוקרים מיומנים צריכים לנתח כל סרטון בצורה עיוורת. הסוקר הראשי צופה בכל סרטון כדי לזהות ולנתח שלושה עד חמישה התקפי שתייה ארוכים. קריטריון זה מבוסס על מחקרי בליעה לא רדיוגרפיים שפורסמו המראים כי פרמטר זה מספיק לניתוח סטטיסטי.
לאחר מכן, הסוקר המשני מנתח באופן עצמאי את שלושת עד חמישה המדדים לפרמטר בליעה עבור כל עכבר שזוהו ונותחו בתחילה על ידי הסוקר הראשי. לאחר מכן מזוהים פערים של בודקים עבור כל עכבר ומנותחים מחדש עד להגעה לקונצנזוס של 100%. לאחר מכן מחושבים הערכים הבלתי מעורערים עבור כל פרמטר בליעה כדי לקבל את הערך הממוצע עבור כל עכבר.
כאשר מתקבלים פחות משלושה מדדים עבור פרמטר בליעה, הזן ערך חסר במסד הנתונים הסטטיסטי עבור מדד זה. דוגמאות אלה הושגו באמצעות מיקום מערכת פלואורוסקופיה באנרגיה נמוכה. אפשר הדמיה של כל הראש ואזור בית החזה הפרוקסימלי.
נקודת ההדק של הבליעה מרוכזת בשדה הראייה. מיקום שני מאפשר הדמיה מנקודת ההדק של הבליעה לצומת הקיבה והוושט. שימו לב, הבולוס העובר דרך הוושט הדיסטלי גם בהגדרת ההגדלה הנמוכה ביותר.
מבנים גרמיים של הראש והצוואר נראים בקלות באמצעות מערכת פלואורוסקופיה באנרגיה נמוכה. מבנים אנטומיים נבדקים גם בהגדלה גבוהה יותר כדי לאפשר כימות של מספר פרמטרים נוספים של בליעה. תרשים זה מציג ממצאים ראשוניים מייצגים עבור שני פרמטרים של בליעת VFSS, קצב הבליעה וקצב הבליעה בין הבליעות היה איטי משמעותית עבור עכברי SOD אחד בהשוואה לגיל C 57.
עכברים וביקורת בין מרווח הבליעה לא היה שונה באופן משמעותי בין הקבוצות. לאחר שליטה, ניתן להשלים את צילום הווידאו תוך קצת פחות משתי דקות לכל מסה אם הוא מבוצע כראוי. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לזכור להשתמש בתמיסת הבדיקה בטעם שוקולד תוך מספר שעות מההכנה כדי למנוע שינויים בצמיגות ובטעם שעלולים לגרום להתנהגויות הימנעות.
טכניקה חדשה זו סוללת את הדרך לחוקרים בתחום מדעי המוח לחקור התנהגויות הזנה ובליעה טבעיות במכרסמים בריאים ובמודלים של מחלות. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לבצע בהצלחה בדיקת VFSS של מכרסמים המתנהגים בחופשיות כדי לכמת התנהגויות האכלה אופייניות ותפקוד בליעה, אל תשכח שעבודה עם ציוד פולט קרינה עלולה להיות מסוכנת ביותר, ותמיד יש להקפיד על אמצעי זהירות לקרינה עבור זמן, מרחק ומיגון בעת ביצוע הליך זה.
מחקר זה התאים בהצלחה שיטות של מחקר בליעה אנושי (VFSS) באמצעות פלואורוסקופית וידאו לשימוש במודלי מחלות מכרסמים, מה שמקל על מחקר טרנסלציוני של דיספאגיה. הנוהל נועד להעריך את תפקוד הבליעה בחולדות מתנהגות בחופשיות, בחיקוי הדוק של שיטות קליניות אנושיות.
Adapting human videofluoroscopic swallow study (VFSS) methods to murine models enables early detection of dysphagia phenotypes in preclinical disease models, supporting target validation and mechanistic de-risking in neurodegenerative and neuromuscular drug development. This approach provides functional biomarkers that bridge behavioral assays with clinical endpoints, improving predictive confidence in lead identification and preclinical progression decisions. By quantifying swallow physiology in freely behaving rodents, the method enhances translational continuity from discovery through preclinical stages.
The method integrates into the discovery continuum from Early Discovery to Lead Identification and Preclinical work, supporting hypothesis testing, pathway clarification, and biological de-risking of targets affecting bulbar function.