Gas che sembrano innocui a pressione atmosferica possono indurre comportamenti come la narcosi in condizioni iperbariche. Le camere a pressione iperbariche convenzionali sono costose e richiedono molta manodopera. Questo studio presenta un metodo semplice e a basso costo per esaminare gli effetti dello xeno su Drosophila melanogaster a pressioni moderate inferiori a 4 atm.
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Articolo metodologico
Validazione del sistema di pressione iperbarica con anestesia allo xeno per Drosophila melanogaster
In questo articolo
Sommario
Abstract
In condizioni iperbariche, le concentrazioni elevate dei gas ambientali possono provocare una gamma di risposte comportamentali in vari animali. Una parte consistente di questi comportamenti rappresenta cambiamenti negli stati cognitivi ancora poco compresi. Un esempio notevole è l'anestesia generale. L'effetto comportamentale di diversi gas in condizioni iperbariche nell'anestesia generale, o narcosi, è stato un'indagine scientifica di lunga data, nonostante l'uso estremamente frequente di questi farmaci in medicina. Lo Xenone, classificato come gas nobile e agente anestetico, è considerato una delle opzioni più sicure per l'anestesia generale negli esseri umani. Tuttavia, non anestetizza le mosche in condizioni normobarie. Qui abbiamo stabilito un semplice allestimento sperimentale che aumenta la pressione ambientale fino a ~3 atm e permette lo studio dell'anestesia allo xeno in uno degli organismi modello più popolari, Drosophila melanogaster. Questa configurazione sperimentale facilita ulteriormente lo studio di altri gas e del loro effetto in condizioni iperbariche.
Introduzione
I due estremi estremi degli effetti comportamentali osservati negli animali in condizioni iperbariche sono la convulsione causata dall'ossigeno e la narcosi causatadall'azoto 1,2. Curiosamente, sono stati segnalati deficit cognitivi come allucinazioni e disturbi della memoria con azoto e idrogeno a valori di pressione precedenti al livello diincoscienza 3,4. L'anestesia indotta da xeno, kripton e protossido di azoto in condizioni iperbariche è stata segnalata primadel 5,6
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Protocollo
1. Preparazione di Drosophila melanogaster
- Raccogliere 20 femmine e 20 maschi di età da 1 a 3 giorni per ogni esperimento utilizzando CO2.
- Riposare le mosche selezionate in una fiala con cibo per almeno 24 ore prima dell'esperimento a una temperatura di ~22 °C.
2. Somministrazione anestetica
- Trasferire i gas dai contenitori dei loro contenitori ai sacchetti di gas impermeabili per l'uso sperimentale. Per il trasferimento diretto del gas dal contenitore ai sacchi, usa tubi in silicone.
- Fissare un tubo in silicone di 25 mm (3,4 mm di diame....
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Risultati
Il metodo descritto in questo articolo consente di monitorare sia il tempismo sia l'entità dell'attività locomotoria nelle mosche in condizioni iperbariche. Questa configurazione permette a gas come lo xeno e l'ossido d'azoto, che non hanno proprietà anestetiche in condizioni normali, di produrre anestesia in Drosophila melanogaster. Per dimostrarlo, abbiamo sperimentato con diverse concentrazioni di xeno e aria. Abbiamo iniziato a stabilire il processo con 90% xeno e 10% aria. .......
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Discussione
Questa configurazione semplice e a basso costo rende ampiamente accessibili i saghi comportamentali iperbarici in Drosophila, consentendo esperimenti rapidi e riproducibili senza recipienti a pressione specializzati. Tuttavia, presenta alcune limitazioni. Uno dei suoi compromessi importanti è la pressione massima più bassa rispetto alle installazioni esistenti. La pressione massima che possiamo indurre con questa configurazione è ~4 atm, mentre i vasi a pressione usati per D.......
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Dichiarazioni
Gli autori riportano che non ci sono conflitti di interesse.
Ringraziamenti
Questo studio è stato finanziato dalla TBD (Tiny Blue Dot) Foundation. Ringraziamo Jennifer Sun e Ting Liu di Google DeepMind per il loro aiuto e la guida nel tracciamento.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Sacchetti ermetiche per il gas (0,5 L) | Techinstro | 7440440 | |
| Fotocamera | Mela | iPhone 15 | |
| Fasce per tubi a molla a doppio filo | Mappa delle fonti | a24120200ux2109 | |
| Miscela alimentare per Drosophila | Allevamento Avanzato | DM900 | |
| Drosophila melanogaster | Darwin Biological | LZ-210 | |
| Tubo di iniezione | Aitoserlea | B09M8G5BQ8 | |
| Tavolo luminoso a LED | Lairi | M1-3878368 | |
| Manometro | Dwyeromega | 477AV-8 | |
| Rubinetto di fermamento a tre vie in metallo a tre vie e a capo; | Sigma Aldrich & nbsp; | Z182184 | |
| Siringa in policarbonato (20 mL) | DMC Medical | FD-1031NS | |
| Siringa di polipropilene (20 mL) | BD | 301031 | |
| Tubo in silicone | |||
| Gas Xeno | Gas industriali di Chengdu Taiyu |
Riferimenti
- Bert, P. Barometric Pressure: Researches in Experimental Physiology. , College Book Company. Columbus, Ohio. (1943).
- Grover, C. A., Grover, D. H. Albert Behnke: nitrogen narcosis. J Emerg Med. 46, 225-227 (2014).
- Rostain, J. C., Lavoute, C., Risso, J. J., Vallée, N., Weiss, M.
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Ristampe e permessi
