26 agosto 2014
Piccole tecniche di imaging consentono di animali esami diagnostici seriali e interventi terapeutici in vivo. Recentemente, l'ambito di applicazione è notevolmente ampliato e comprende attualmente la valutazione dello sviluppo del tumore del colon, la guarigione delle ferite e il monitoraggio di infiammazione. Questo protocollo illustra le diverse potenziali applicazioni di endoscopia murino.
In questo video, nella prima applicazione verranno presentate una varietà di applicazioni dell'endoscopia neuronale. Nella seconda applicazione verrà mostrato come utilizzare l'endoscopio per valutare la gravità della malattia in un modello murino di colite. L'uso dell'endoscopia per monitorare la guarigione delle ferite della mucosa in vivo sarà dimostrato nell'ultima applicazione.
L'uso dell'endoscopia a fluorescenza per rilevare i tumori intestinali e la tecnica per iniettare agenti per via intramucosa saranno presentati in ultima analisi alla guarigione delle ferite intestinali, all'infiammazione e al cancro. L'agenesia può essere valutata sulla base dei risultati dell'analisi endoscopica. Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti come l'analisi istologica della colite sperimentale, è che con questa tecnica è possibile eseguire esami di follow-up intraindividuali e valutare ripetutamente le alterazioni della mucosa.
Pertanto, questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo dell'infiammazione intestinale sperimentale, come ad esempio qual è l'instaurazione temporale della colite. Le implicazioni di questa tecnica si estendono alla terapia del cancro del colon-retto grazie alla possibilità di caratterizzare funzionalmente le lesioni neoplastiche. Sebbene questo metodo possa fornire informazioni sullo sviluppo del cancro del colon-retto, può essere applicato anche ad altri sistemi come la malattia infiammatoria intestinale o la colite infettiva.
In generale, le persone che non conoscono questo metodo avranno difficoltà a causa della sfida di maneggiare l'endoscopio a fluorescenza su piccola scala. L'endoscopia espande il potenziale dell'endoscopia a luce larga all'imaging molecolare mirando specificamente alle strutture cellulari mediante tracce marcate in fluorescenza durante gli esami endoscopici. Per indurre il cancro del colon-retto negli animali da esperimento, utilizzare prima una siringa da un millilitro dotata di un ago da 30 gauge per iniettare interperitoneale 10 milligrammi per chilogrammo sono appena preparati mutageni come ossimetano in ciascun topo.
Sfida il gruppo sperimentale di topi con cicli ripetitivi del 3% in peso per volume, destrano solfato sodico o DSS dal giorno zero a 7, 21 a 28 e da 42 a 49 per indurre il cancro colorettale causato dall'infiammazione. Agenesia che fornisce ai topi acqua per autoclave tra le sfide del giorno della colonscopia. Dopo aver confermato la sedazione con un pizzico di punta, utilizzare una cannula abbottonata per instillare due millilitri di clistere fluido nel colon di un animale da esperimento.
Se si sospetta un carico fecale significativo, in attesa che il topo defechi, collegare una workstation endoscopica veterinaria per piccoli animali all'unità telecamera per l'endoscopia a luce bianca. Configurare le impostazioni della sorgente luminosa per eccitare le tracce da iniettare, quindi integrare un filtro passa banda appropriato tra il telescopio e la fotocamera. A questo punto, posizionate il mouse sul lettino da visita e inserite l'endoscopio con molta attenzione.
Per evitare la perforazione aprire entrambe le valvole della guaina. Una valvola deve essere collegata alla pompa dell'aria. L'altro deve essere sigillato con un dito indice per controllare l'aria.
Quindi gonfiare lentamente e con attenzione il colon, facendo avanzare l'endoscopio solo fino al flessore del colon destro per evitare la perforazione a circa 4,5 centimetri dall'ano. A questo punto, tirare indietro lentamente l'endoscopio ed esaminare la mucosa per verificare la presenza di alterazioni infiammatorie o maligne, e valutare l'intera circonferenza dell'intestino. Quindi, per recuperare un campione bioptico, introdurre con cautela la pinza per biopsia attraverso il canale di lavoro fino a quando la punta della pinza non è visibile sul monitor.
Aprire e chiudere accuratamente le pinze per evitare la perforazione e spostarle nel sito della patologia. Per l'applicazione interrata di agenti farmacologici nella mucosa, pre-riempire completamente un tubo di iniezione flessibile con l'agente di interesse, quindi spingere il tubo attraverso il canale di lavoro fino a quando la cannula non è visibile sul monitor. Quindi collegare una siringa sottile e inserire l'ago nella sottomucosa Con un angolo da 15 a 30 gradi rivolto verso lo smusso nella direzione della mucosa, somministrare delicatamente fino a 50 microlitri di agente terapeutico.
Dopo un'iniezione riuscita, la mucosa mostrerà un sollevamento caratteristico per eseguire l'endoscopia a fluorescenza, somministrare l'agente di interesse per via endovenosa prima dell'esame. Controllare il punto temporale ottimale tra l'iniezione del tracciante marcato in fluorescenza e la procedura di imaging, che dipende dalla farmacologia del tracciante. Quindi, per visualizzare l'agente iniettato mediante endoscopia fluorescente, configurare le impostazioni del sistema di filtro passa-banda in base alle lunghezze d'onda di eccitazione ed emissione del tracciante iniettato.
Infine, visualizzare il tessuto dopo l'applicazione del tracciante per acquisire una lettura del rapporto target/sfondo dopo l'induzione della colite. Topi. Mostrare una perdita di peso a partire dal terzo giorno con una perdita massima di peso corporeo del 19% che si verifica al settimo giorno in conformità con la perdita di peso corporeo. L'indice endoscopico neuronale del punteggio di gravità della colite aumenta al settimo giorno dopo l'inizio del DSS, indicando un massiccio danno infiammatorio della mucosa del colon, che migliora entro il giorno 13.
Sempre al settimo giorno, dopo l'inizio del DSS, il danno istologico è significativamente più alto nei topi trattati con DSS rispetto ai controlli, come riflesso dalla denudazione epiteliale, dalle ulcerazioni della mucosa e dall'aumento dell'infiltrazione di neutrofili, tutti significativamente migliorati entro il giorno 13. In queste immagini rappresentative di un'endoscopia di routine, le ferite della mucosa sono state indotte meccanicamente da pinze per biopsia in miniatura con una ferita di un millimetro di diametro. La guarigione è stata quindi monitorata mediante esame endoscopico giornaliero e quantificata mediante misurazione dell'area residua della ferita con software di editing delle immagini.
La chiusura dell'area della singola ferita nel tempo è stata quindi espressa dal quoziente dell'area della ferita effettiva per l'area della ferita iniziale. Ad esempio, un terzo giorno dopo la generazione della ferita, il 41% dell'area della ferita è stato recuperato, mentre a sette giorni la ferita era completamente guarita. Come di consueto, alla fine di un esperimento, le ferite possono essere resecate per la valutazione istologica, X vivo come in queste immagini rappresentative di letti di ferite colorati con ematina ed ESN al giorno zero e cinque, circa 80 giorni dopo l'induzione del tumore da parte di ossimetano e tre cicli di DSS tumori multipli del colon, nonché segni macroscopici di infiammazione cronica come la mucosa granulare.
L'endoscopia endoscopicamente fluorescente dell'intestino del neurone senza l'applicazione di un tracciante, provoca la mancata rilevazione di alcun segnale specifico e non si osservano interazioni con il tessuto del colon o l'autofluorescenza fecale. Al contrario, immediatamente dopo l'applicazione endovenosa di Fitz Dextran, il fluorocromo può essere osservato nella mucosa del colon e può essere utilizzato per la valutazione dell'aumento della vascolarizzazione nelle regioni di infiammazione cronica o mucosa maligna. Di conseguenza, la quantificazione dell'intensità della fluorescenza può essere utilizzata per misurare l'assorbimento significativamente aumentato del fluorocromo all'interno del tessuto maligno rispetto alla mucosa del colon non interessata.
Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in 5-10 minuti se eseguita correttamente. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di far avanzare con cautela l'endoscopio rigido attraverso il colon marino. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come valutare la guarigione delle ferite epiteliali, l'infiammazione intestinale e l'agenesia del cancro durante l'esecuzione della colonscopia marina.
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Questo articolo presenta un protocollo per l'endoscopia murina, evidenziandone le applicazioni nella valutazione dello sviluppo di tumori del colon, della cicatrizzazione delle ferite e del monitoraggio dell'infiammazione in vivo. Il metodo consente esami seriali e interventi terapeutici, fornendo informazioni sulle infiammazioni intestinali sperimentali e sul cancro del colon-retto.
La endoscopia murina consente valutazioni ripetute in vivo della mucosa gastrointestinale, riducendo la dipendenza dall'istologia terminale e supportando la modellizzazione longitudinale delle malattie. Questa capacità aumenta la sicurezza predittiva negli studi preclinici di infiammazione intestinale, guarigione delle ferite e carcinogenesi, permettendo il monitoraggio intra-individuale della risposta terapeutica. Il metodo supporta la validazione precoce degli obiettivi e la riduzione dei rischi meccanicistici nei percorsi di oncologia e gastroenterologia attraverso endpoint di imaging non terminali e quantificabili.
Il metodo integra scoperte in biologia, screening, analisi e ricerca traslazionale, consentendo un'immagine ripetibile e non terminale delle risposte mucose a perturbazioni genetiche, chimiche o terapeutiche.