Summary

Misurare la motilità delle colture e il passaggio di cibo in Drosophila

Published: May 09, 2020
doi:

Summary

L’obiettivo di questo protocollo è misurare la contrazione delle colture e quantificare la distribuzione degli alimenti nell’intestino della Drosophila.

Abstract

La maggior parte degli animali usa il tratto gastrointestinale (GI) per digerire il cibo. Il movimento del cibo ingerito nel tratto GI è essenziale per l’assorbimento dei nutrienti. La motilità e lo svuotamento gastrico disordinato causano molteplici malattie e sintomi. Come potente organismo modello genetico, la Drosophila può essere utilizzata nella ricerca sulla motilità delle GI. Lacoltura di rosophila Dè un organo che contrae e sposta il cibo nel midgut per un’ulteriore digestione, funzionalmente simile allo stomaco di un mammifero. Presentato è un protocollo per studiare la motilità delle colture della Drosophila utilizzando semplici strumenti di misurazione. Viene descritto un metodo per contare le contrazioni delle colture per valutare la motilità delle colture e un metodo per rilevare la distribuzione degli alimenti tinto di blu tra il raccolto e l’intestino utilizzando uno spettrofotometro per studiare l’effetto della coltura sul passaggio degli alimenti. Il metodo è stato utilizzato per rilevare la differenza di motilità delle colture tra il controllo e le mosche mutanti nprl2. Questo protocollo è sia conveniente che altamente sensibile alla motilità delle colture.

Introduction

La maggior parte degli animali hanno un tubo digestivo chiamato tratto gastrointestinale (GI) per assorbire energia e sostanze nutritive dall’ambiente. Il tratto di GI umano è composto da quattro parti: l’esofago, lo stomaco, l’intestino tenue e l’intestino crasso (colon). Il passaggio alimentare dallo stomaco all’intestino è essenziale per l’assorbimento dei nutrienti. Alcuni effetti, come l’invecchiamento, farmaci tossici, e l’infezione, causano la motilità del tratto GI disordinato e lo svuotamento gastrico, che è legato ad alcune malattie e ai loro sintomi come la dispepsia, la malattia del reflusso gastroesofageo, e costipazione1.

La mosca della frutta (Drosophila melanogaster) è un animale modello ampiamente usato nella ricerca biomedica grazie alla sua facile manipolazione genetica. È importante sottolineare che circa il 77% dei geni associati alla malattia umana ha un omologa nella Drosophila2. La ricerca con la Drosophila ha fatto enormi progressi nella nostra comprensione di molti meccanismi di malattia. Come potente organismo modello genetico, la Drosophila è ampiamente utilizzata nella ricerca sul tratto GI3. La Drosophila ha un tratto digestivo più semplice, che è diviso in tre domini discreti: budello, midgut e hindgut4. Il raccolto, una parte del foregut, è una struttura simile a un sacchetto che funge da sito per lo stoccaggio di cibo ingerito. Il midgut è un tubo lungo e funziona come il sito per la digestione alimentare e l’assorbimento dei nutrienti attraverso lo strato epiteliale, che consiste di enterociti addominali (EC) e cellule di enteroendocrina secretory (EE)5. È interessante notare che la funzione dello stomaco in Drosophila è divisa in due parti: le funzioni delle colture come conservazione degli alimenti e la regione delle cellule di rame (CCR) è una regione altamente acida con un pH < 36. In Drosophila, il cibo ingerito viene inizialmente spostato al raccolto e successivamente pompato nel mezzo budello7. Così, la coltura svolge un ruolo fondamentale nel passaggio del cibo. Avvolto da muscoli viscerali e costituito da una complessa gamma di valvole e sfinteri, il raccolto continua a contrarre e spostare il cibo nel midgut per un’ulteriore digestione.

Questo protocollo consente di rilevare il movimento alimentare dalla coltura al midgut in Drosophila. La contrazione delle colture viene valutata contando la frequenza di contrazione del raccolto. Inoltre, l’effetto della coltura sul passaggio degli alimenti viene studiato rilevando la distribuzione degli alimenti tra colture e intestini. Inoltre, la distribuzione degli alimenti può essere utilizzata per riflettere il movimento alimentare immediato o lo stato degli alimenti di base utilizzando diversi periodi di alimentazione. Nel loro insieme, questo protocollo fornisce metodi per valutare rapidamente la motilità delle colture e il passaggio di cibo nella Drosophila.

Protocol

1. Mantenere e preparare mosche sperimentali Mantenere le mosche nelle fiale contenenti 10 mL di cibo appena fatto (1% agar, 2,4% di lievito di birra, 3% di saccarosio, 5% farina di mais) in un’incubatrice a 25 gradi centigradi con 60% di umidità. Impostare il ciclo di luce dell’incubatrice su 12-h luce:12-h scuro. Per garantire che un gran numero di mosche genotipi ospicano desiderate si chiuda simultaneamente, la coltura giovani mosche (1/3 giorni) nel cibo standard con lievito secco sulla superfic…

Representative Results

Questi metodi per contare la velocità di contrazione delle colture e rilevare la distribuzione degli alimenti tinto possono essere utilizzati per valutare la funzione delle colture sulla motilità degli alimenti. La contrazione del raccolto riflette la frequenza di spingere il cibo nell’intestino. La distribuzione del colorante nella mosca dopo un breve periodo di alimentazione indica il passaggio immediato del cibo dal raccolto al midgut. Obiettivo di rapamicicina complesso 1 (TORC1) è un r…

Discussion

Nella Drosophila il cibo ingerito si sposta dal raccolto all’intestino per la digestione. Durante questo processo, i nutrienti vengono assorbiti e i rifiuti vengono espulsi dal corpo come feci. Così, confrontare l’ingestione di cibo con l’espulsione delle feci può essere utilizzato per valutare approssimativamente la velocità del movimento del cibo nel corpo. Il metodo di alimentazione capillare (CAFE) è ampiamente utilizzato per misurare l’ingestione di cibo10,<sup class="…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Natural Science Foundation of China (n. 31872287), Natural Science Foundation of Jiangsu Province (NO. BK20181456) e sei picchi di talenti progetto nella provincia di Jiangsu (n. SWYY-146).

Materials

96-well plate Thermo fisher 269620
Brillant Blue FCF Solarbio E8500 also called FD&C Blue No. 1
Centrifuge Thermo fisher Heraeus Pico 17
Spectrophotometer Spectra Max cMax plus
Tweezers Dumont 11252-30

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Cai, J., Xi, J., Wei, Y. Measuring Crop Motility and Food Passaging in Drosophila. J. Vis. Exp. (159), e61181, doi:10.3791/61181 (2020).

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