Name: Adattamento umani videofluoroscopia Rondine metodi di studio per individuare e caratterizzare disfagia in modelli di malattia Murine (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-03-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
Description: Impara la videofluoroscopia del deglutizione nei roditori per studiare la disfagia nei modelli murini di malattia. Questo metodo consente l'analisi quantitativa dei parametri di deglutizione in condizioni cliniche precliniche.

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Abbiamo gentilmente Ringraziamo i membri aggiuntivi del Lever Lab che hanno contribuito alla raccolta dei dati (Andries Ferreira, Danarae Aleman, Alexis Mok, Kaitlin Flynn, Elizabeth Bearce, e Matan Kadosh) e revisione del manoscritto (Andries Ferreira, Rebecca Schneider, e Kate Robbins). Riconosciamo inoltre Roderic Schlotzhauer e Edwin Honse dal MU Fisica Machine Shop per il loro contributo la progettazione e la fabbricazione di tubi di osservazione roditori utilizzati in questo studio. Siamo particolarmente riconoscenti Malea Jan Kunkel (Radiologia Supervisor in Medicina Veterinaria e Chirurgia Dipartimento presso l&#39;Università del Missouri - College di Medicina Veterinaria) e Jan Ivey (Responsabile del Animal Research Cath Lab dell&#39;Università del Missouri - Facoltà di Medicina) per dimostrare la pazienza costante e motivazione durante il funzionamento i fluoroscopes ad alta energia, come abbiamo sviluppato il protocollo VFSS murino. Fonti di finanziamento per questo studio includeva NIH / NIDCD (TE Lever), NIH / NINDS (GK Pavlath), Otolaryngofondi Head and Neck Surgery start-up (TE leva), MU PRIME Fondo (TE Lever), Mizzou Advantage (TE Lever), e il Centro di MU on Aging (TE Lever) - logia.

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La disfagia (deglutizione impairment) è un sintomo comune di numerose condizioni di salute che interessano le persone di tutte le età. Gli esempi includono ictus, morbo di Parkinson, il morbo di Alzheimer, la paralisi cerebrale, distrofia muscolare, sclerosi laterale amiotrofica (SLA), malattia di Batten, della testa e del collo, nascita prematura, e l&#39;invecchiamento avanzato. Disfagia è fortemente correlata con la mortalità, tipicamente come conseguenza di malnutrizione grave o polmonite batterica che si sviluppa quando carichi alimentare / liquido / saliva viene aspirato nei polmoni 1-4. Questa condizione medica debilitante e pericolosa per la vita colpisce oltre 15 milioni di persone ogni anno negli Stati Uniti da soli 3. Nonostante l&#39;alta prevalenza e gli esiti negativi associati, attuali opzioni di trattamento per la disfagia sono limitati a palliative (piuttosto che curativo) approcci, come la modificazione della dieta (per esempio, evitando specifiche consistenze cibo / liquidi), cambiamenti posturali (ad esempio, Tucking mento durante la deglutizione), approcci motore (ad esempio, esercita il targeting muscoli nella cavità orale, faringe e laringe), approcci sensoriali (ad esempio, il sapore di attuazione, la temperatura, stimolazione e / o meccanico), e il tubo di alimentazione (ad esempio, la nutrizione e idratazione somministrato per via nasogastrica (NG) tubo o gastrostomia endoscopica percutanea (PEG) tube). Questi trattamenti servono soltanto come terapia sintomatica, piuttosto che prendere di mira le cause di fondo del problema. Infatti, uno dei principali ostacoli alla scoperta di nuovi, trattamenti efficaci per la disfagia è la conoscenza scientifica limitata dei meccanismi patologici responsabili, che sono probabilmente diverso per ogni malattia. Diagnosi disfagia è prevalentemente realizzato utilizzando una procedura radiografica chiamata videofluoroscopia deglutizione studio (VFSS), noto anche come studio bario modificato. Nel corso degli ultimi 30 e più anni, questo test diagnostico è stato considerato il gold-standard per evaluating funzione rondine 5-7. Questo test comporta avere il paziente seduto o in piedi all&#39;interno del percorso del fascio di raggi X di una macchina fluoroscopia mentre l&#39;ingestione volontaria di cibo e consistenze liquidi mescolati con un mezzo di contrasto per via orale, di solito solfato di bario 8,9 o ioexolo 10. Come il paziente inghiotte, cibo e liquidi contenenti mezzo di contrasto può essere visto in tempo reale tramite un monitor di un computer durante il viaggio dalla bocca allo stomaco. Strutture dei tessuti molli sono visibili e possono essere valutati rispetto alla struttura e funzione. Ai pazienti viene chiesto di eseguire diverse rondini di ogni alimento e consistenza liquida, che sono tutti video registrato per la successiva visualizzazione e l&#39;analisi fotogramma per fotogramma per quantificare la presenza e il grado di disfagia. Numerosi componenti fisiologiche di deglutizione sono tipicamente analizzati, come il punto anatomica grilletto della rondine faringea, tempo di transito del bolo attraverso la faringe e dell&#39;esofago, la portata e la durata della LarynGEAL elevazione, la posizione e la quantità di residui post-rondine, e la presenza e la ragione fisiologica per aspirazione 7,11. Aspetti del protocollo VFSS umana sono stati recentemente adattati per lo studio ratti liberamente comportano; Tuttavia, i risultati sono stati limitati perché i topi non sono rimasti nel campo videofluoroscopia di vista durante i test 12. VFSS non è stata tentata con i topi. Adattamento di successo del protocollo VFSS umana per l&#39;uso con i topi e ratti potrebbe fornire un metodo di ricerca romanzo di indagare le centinaia di murino attualmente esistenti (topi e ratti) modelli di malattie che sono noti per causare disfagia negli esseri umani. Questo nuovo metodo (di seguito anche VFSS murine) sarebbe quindi accelerare l&#39;identificazione e la validazione di modelli murini di disfagia che sono adatti per lo studio dei meccanismi neurofisiologici alla base all&#39;interno dei tessuti muscolari, i nervi, e il cervello che sono patologici e contribuire alla disfagia in uomo. Inoltre, murino VFSS consentirebbe l&#39;identificazione delle misure oggettive (biomarkers) di funzione di rondine / disfunzioni che potrebbero essere confrontato direttamente con gli esseri umani. Questi incrociati specie biomarcatori videofluoroscopia potrebbero poi servire misure di esito in quanto nuovi per quantificare l&#39;efficacia del trattamento in studi preclinici con i topi e ratti, che meglio tradurre a sperimentazioni cliniche con le persone. A tal fine, il protocollo VFSS murino è stata stabilita utilizzando ~ 100 topi di entrambi i sessi. Tutti i topi erano o C57 o ibridi C57 / SJL ceppi. I topi C57 non sono stati geneticamente modificati, mentre C57 / SJL era il ceppo sfondo per una colonia di transgenico SOD1-G93A (o SOD1) topo, il modello animale più diffuso della SLA. La colonia SOD1 è un approssimativo 50-50 mix di transgenici (cioè ALS colpiti) topi e nontransgenic (cioè, non affetti) fratellini. Il protocollo VFSS murino costituito da tre componenti: <ol><li&gt; camere di osservazione su misura che consentono l&#39;alimentazione volontaria e deglutizione in piedi sfrenato in uno spazio confinato all&#39;interno di una macchina fluoroscopia, </li><li> Ricette che mascherano la avversiva gusto / odore di mezzi di contrasto per via orale e producono radiodensity sufficiente per consentire un&#39;adeguata visualizzazione di deglutizione, </li><li> Un protocollo step-by-step test che massimizza il rispetto degli animali, riduce al minimo il tempo totale di prova e di esposizione alle radiazioni, e permette la quantificazione dei diversi parametri di rondine per ogni fase di deglutizione (cioè, per via orale, della faringe, dell&#39;esofago e). </li></ol> L&#39;effetto combinato produce un comodo basso stress, ambiente esame, auto-alimentazione che consente di valutare l&#39;alimentazione tipica e deglutizione comportamenti dei topi.

<table><tbody><tr><td>Tubo in policarbonato per camere di osservazione</td><td>McMaster-Carr</td><td>3161T41</td><td>Corpo dei tubi di osservazione, diametro 2"X2", parete spessa 0,080"</td></tr><tr><td>Lastra in policarbonato per camere di osservazione</td><td>McMaster-Carr</td><td>9115K71</td><td>Tappi terminali per tubi di osservazione, 2"x12"x3/4"</td></tr> <tr><td>Lastra in policarbonato per camere di osservazione</td><td>McMaster-Carr</td><td>8574K281</td><td>Ciotole per tubi</td></tr><tr><td>di osservazione O-ring in silicone per tappi terminali di camere di osservazione</td><td>McMaster-Carr</td><td>9396K108</td><td>S1138 AS568-029, confezione da 25 http://www.mcmaster.com/#o-rings/=t0wt5r&nbsp;</td></tr><tr><td>Tappi in silicone per camere di osservazione</td><td>McMaster-Carr</td><td>2903K22</td><td>Confezione da 10 tappi per tappare l'apertura ovale nella parte superiore della camera di osservazione quando si utilizza una ciotola a piolo http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3803/=t0y5at</td></tr><tr><td>Provette da centrifuga per flaconi di provette da sorseggiare</td><td>Evergreen Scientific</td><td>222-3530-G80</td><td>Provette da centrifuga autoportanti da 30 ml, con tappo, sterili https://www.evergreensci.com/labware-catalog/tubes-and-vials/30-and-50-ml-centrifuge-tubes/&nbsp;</td></tr><tr><td>Tappi Silcone per flaconi in tubo</td><td>Saint-Gobain Performance Plastics</td><td>DX263031-10&nbsp;</td><td>Numero 31D, dimensioni: 26 mm in basso, 32 mm in alto, 30 mm in altezza; confezione da 10; &nbsp; http://www.labpure.com/en/Products.asp?ID=179&PageBrand=STOPPERS</td></tr><tr><td>Alesatrici per flaconi a tubo Thomas</td><td>Scientific</td><td>3276G40</td><td>Set di trivelle per sughero che varia da 3/16-15/16 pollici&nbsp; http://www.thomassci.com/Supplies/Corks/_/CORK-BORER-SET-316-1516-IN?q=Humboldt</td></tr><tr><td>Tubi per bere bottiglie Ancare</td><td></td><td>TD-100&nbsp;</td><td>2 tubi per bere lunghi 1/2" con apertura da 5/16", beccuccio a sfera dritto http://www.ancare.com/products/watering-equipment/open-drinking-tubes/straight-tubes-ball-point&nbsp;</td></tr><tr><td>Ioesolo per la preparazione di una soluzione orale di mezzo di contrasto</td><td>GE Healthcare</td><td></td><td>350 mg di iodio per ml http://www3.gehealthcare.com/en/products/categories/contrast_media/omnipaque&nbsp;</td></tr><tr><td>Sciroppo di cioccolato per aroma mezzo di contrasto orale</td><td>Herseys</td> Siringa da <td></td><td></td></tr><tr><td>10 ml per sistema di erogazione della siringa</td><td>Becton, Dickinson and Company 309604</td><td></td><td>Siringa con punta Luer lock senza ago, 100 per scatola http://www.bd.com/hypodermic/products/syringeswithoutneedles.asp</td></tr><tr><td>Tubo del catetere per il sistema di erogazione della siringa</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>427451</td><td>Tubo in polietilene (non sterile) (PE 240) 100' http://www.bd.com/ds/productCenter/427451.asp&nbsp;</td></tr><tr><td>Ago per sistema di rilascio siringa</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>427560</td><td>ago calibro 15, si inserisce nel tubo del catetere PE 240 http://www.bd.com/ds/productCenter/427560.asp&nbsp;</td></tr><tr><td>Asta in resina acetalica Delrin per sistema di erogazione siringa</td><td>McMaster-Carr</td><td>8576K15</td><td>diametro 1/2 pollice, nero http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3609/=t0wvaf&nbsp;</td></tr><tr><td>Lastre acriliche per sollevamento a forbice</td><td>Ponoko</td><td></td><td>Laser cut http://www.ponoko.com&nbsp;</td></tr>Struttura di <tr><td>prototipazione rapida per l'ingegneria del</td> <td>telaio in ABS stampato in 3D</td>, Università del Missouri <td></td><td></td></tr><tr><td>Aste in ottone per sollevatore a forbice</td><td>Amazon</td><td>TTRB-03-12-03</td><td>trasformato in assi http://www.amazon.com/Brass-Seamless-Round-Tubing-Length/dp/B000FN898M</td></tr><tr><td>Guida per cassetti per sollevatore a forbice</td><td>Richelieu</td><td>10292G116</td><td>Si attacca alla base del</td></tr><tr><td>motore passo-passo 28BYJ- http://www.lowes.com/pd_380986-93052-T35072G16_0__?productId=50041754 28BYJ-48 per l'ascensore</td><td></td><td></td> a forbice <td>2 ciascuno</td></tr><tr><td>ULN2003 array di transistor Darlington per l'ascensore a forbice</td><td>Toshiba</td><td>ULN2003APG</td><td>Utilizzato come driver passo-passo (2 ciascuno)</td></tr><tr><td>ATTINY85 microcontrollore per l'ascensore a forbice</td><td>Atmel</td><td>ATTINY85-20PU</td><td>2 cad http://www.taydaelectronics.com/attiny85-attiny85-20pu-8-bit-20mhz-microcontroller-ic.html</td></tr><tr><td>Ingranaggio cilindrico in nylon</td><td>McMaster-Carr</td><td>57655K34</td><td>2 ciascuno http://www.mcmaster.com/#57655k34/=t0yaqz</td></tr><tr><td>Cremagliera cilindrica in nylon</td><td>McMaster-Carr</td><td>57655K62</td><td>2 ciascuno http://www.mcmaster.com/#57655k62/=t0ybh9</td></tr><tr><td>4-40 viti a macchina in nylon</td><td>McMaster-Carr</td><td>95133A315</td><td>Gruppo ascensore http://www.mcmaster.com/#95133a315/=t0yd8q</td></tr><tr><td>4-40 dadi esagonali in nylon</td><td>McMaster-Carr</td><td>94812A200</td><td>Gruppo sollevatore http://www.mcmaster.com/#94812a200/=t0ye29</td></tr><tr><td>Buna-N O-Ring AS568A Cruscotto n. 104</td><td>McMaster-Carr</td><td>9452K318</td><td>Gruppo ascensore http://www.mcmaster.com/#9452k318/=t0yem7</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

adattamento umani videofluoroscopia rondine metodi di studio per individuare e caratterizzare disfagia in modelli di malattia murine

Adapting Human Videofluoroscopic Swallow Study Methods to Detect and Characterize Dysphagia in Murine Disease Models

Questo studio adattato videofluoroscopia umana deglutizione studio (VFSS) metodi per l&#39;utilizzo con modelli di malattia murini al fine di facilitare la ricerca traslazionale disfagia. I risultati di successo dipendono tre componenti critici: camere di prova che permettono di auto-alimentazione, mentre in piedi sfrenato in uno spazio ristretto, le ricette che mascherano la avversiva gusto / odore di mezzi di contrasto per via orale disponibili in commercio, e un protocollo di step-by-step test che consente la quantificazione di rondine fisiologia. Eliminazione di uno o più di questi componenti avranno un impatto negativo sui risultati dello studio. Inoltre, la capacità di livello di energia del sistema di fluoroscopia determinerà che ingoiare parametri può essere esaminato. La maggior parte dei centri di ricerca hanno fluoroscopes alta energia progettati per essere utilizzati con le persone e gli animali più grandi, che si traduce in eccezionalmente scarsa qualità delle immagini durante il test di topi e altri piccoli roditori. Nonostante questa limitazione, abbiamo identificato sette VFSParametri S che sono costantemente quantificabili in topi quando si utilizza un fluoroscopio alta energia in combinazione con il nuovo protocollo VFSS murino. Recentemente abbiamo ottenuto un sistema a bassa fluoroscopia energetico con capacità eccezionalmente alta di imaging e di ingrandimento che è stato progettato per l&#39;uso con topi e altri piccoli roditori. Operazioni preliminari con questo nuovo sistema, in combinazione con il nuovo protocollo VFSS murino, ha identificato 13 parametri di rondine che sono costantemente quantificabile nei topi, che è quasi il doppio del numero ottenuto con convenzionali (cioè ad alta energia) fluoroscopes. Individuazione di parametri aggiuntivi rondine è atteso come ottimizziamo le capacità di questo nuovo sistema. Risultati finora dimostrano l&#39;utilità di utilizzare un sistema di fluoroscopia a bassa energia per rilevare e quantificare i cambiamenti sottili rondine fisiologia che potrebbero altrimenti essere trascurati quando si utilizza fluoroscopes alta energia per studiare modelli di malattia murini.

Abbiamo progettato con successo un romanzo e replicabile protocollo VFSS specifici murino che include camere di prova che permettono di auto-alimentazione, ricette per aromatizzanti agenti di contrasto per via orale, e un protocollo di step-by-step test che consente di quantificare rondine fisiologia. La capacità di livello di energia del sistema di fluoroscopia determinato che ingoiare parametri potrebbero essere studiate in topi. Inizialmente abbiamo usato fluoroscopes alta energia progettati per essere utilizzati con le persone e gli animali più grandi (ad esempio, GE Advantx, GE OEC 9600, e Omega Cardiac Cath CS-25, ciascuna a 30 fotogrammi al secondo). Tuttavia, questi sistemi hanno avuto capacità di ingrandimento insufficienti per i topi di prova, che ha portato il riempimento animali solo una piccola porzione del campo visivo (Figura 9). Come risultato, la qualità dell&#39;immagine era eccezionalmente scarsa, rendendo impossibile visualizzare maggior parte delle strutture del meccanismo di deglutizione. Nonostante questa limitazione, abbiamo identificato 7 obiettivo VFSS rondine parametri che sono stati costantemente quantificabili per i topi quando si utilizza un convenzionale (cioè, alta energia) fluoroscopio in combinazione con il nuovo protocollo VFSS murino (Tabella 3). Inoltre, abbiamo identificato lo spazio vallecula come punto di trigger anatomica per la deglutizione in topi adulti sani (3-17 mesi di età), così come i topi con le condizioni di età avanzata (&gt; 18 mesi) e SLA allo stadio terminale. <img alt="Figura 9" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig9highres.jpg" width="650" /> Figura 9:. High Energy fluoroscopia Sistemi Sinistra: immagine Rappresentante di un mouse ottenuto con alta energia (ad esempio, i sistemi convenzionali) fluoroscopia. Si noti che il mouse riempie solo una piccola porzione del campo di vista fluoroscopia, dimostrando così la capacità di ingrandimento insufficiente fluoroscopes convenzionali per roditori imaging. Destra: Stessa immagine ingrandita post-capture utilizzando un programma software di editing video. Freccia nera: ingoiare punto di trigger (vallecule). Freccia bianca:. Bolo nell&#39;esofago distale, immediatamente prima di passare attraverso la giunzione GE (asterisco bianco) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig9highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> PARAMETRI SWALLOW </td><td style="width:140px"> Alta Energy System </td><td style="width:140px"> Low Energy System </td></tr><tr><td> Inter-Rondine Interval (ISI) </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Jaw Escursione Rate (Lick tasso equivalente) </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Jaw Escursione Distanza </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Lick-Rondine Rapporto </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Rondine Tasso </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> PharyngEAL Tempo di transito (PTT) </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Bolo velocità attraverso faringe </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Esofagea Tempo di transito (ETT) </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Bolo velocità attraverso Esofago </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Bolo velocità attraverso faringe e dell&#39;esofago </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Bolo Area </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Faringea Residue Area </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Volume di liquido Consumed </td><td> X </td><td> X </td></tr></tbody></table> Tabella 3: Rondine parametri quantificabili Utilizzando alta Versus Low Energy fluoroscopia Systems. Recentemente abbiamo ottenuto un sistema di fluoroscopia basso ingrandimento energetico chiamato The LabScope (Glenbrook Technologies, Randolph, NJ) che è stato specificamente progettato per il nostro laboratorio per l&#39;uso contopi e altri piccoli roditori (Figura 10). Tuttavia, i marcatamente maggiori livelli di ingrandimento di questo sistema reso impossibile vedere l&#39;intero meccanismo deglutizione di un topo in un unico campo di vista. Invece, due posizioni di prova sono richiesti, come mostrato in Figura 11. Posizione 1 consente la visualizzazione dell&#39;intera testa e prossimale regione toracica. Questa posizione è necessaria per valutare le fasi orale e faringea della deglutizione. Posizione 2 consente la visualizzazione dal punto di innesco rondine (cioè, vallecule) alla gastroesofageo (GE) giunzione. Questa posizione è necessaria per valutare la fase esofagea della deglutizione. Operazioni preliminari con il LabScope in combinazione con il nuovo protocollo VFSS murino ha identificato 13 parametri rondine oggettivi che sono costantemente quantificabile nei topi, che è quasi il doppio del numero ottenuto con alta energia (ad esempio, convenzionali) fluoroscopes (Tabella 3). Questo o<html> E SITO è attribuita alle capacità avanzate di ingrandimento Il LabScope, che consente la visualizzazione di numerose strutture anatomiche (Figura 12) che erano in sostanza invisibile quando si usano sistemi convenzionali: ad esempio, l&#39;osso ioide, trachea, e vertebre cervicali. Come risultato, siamo anche stati in grado di analizzare i video delle prove di penetrazione laringea e aspirazione. Né penetrazione né aspirazione è stato osservato per qualsiasi mouse in questo studio, indipendentemente dalle condizioni di salute o di malattia. <img alt="Figura 10" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig10highres.jpg" width="650" /> Figura 10:. Il LabScope sinistra: Il LabScope esibisce come fluoroscopio desktop per piccoli animali. Destra: Vista del primo piano di The LabScope con componenti etichettati. La tabella forbice sta posizionando una camera di osservazione all&#39;interno del campo fluoroscopio visivo.<html> tp_upload / 52319 / 52319fig10highres.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. <img alt="Figura 11" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig11highres.jpg" width="650" /> Figura 11:. Low Energy fluoroscopia sistema Immagini di un topo ottenuta utilizzando un sistema di bassa fluoroscopia energetico. Si noti che la capacità alto ingrandimento impedisce visualizzazione dell&#39;intero meccanismo rondine all&#39;interno del campo di vista fluoroscopia. A sinistra: Posizione 1 - consente di visualizzare l&#39;intera testa e prossimale regione toracica. Il punto di innesco rondine (freccia nera) è essenzialmente centrato all&#39;interno del campo visivo. Destra: Posizione 2 - permette la visualizzazione dal punto di innesco rondine (freccia nera) fino al bivio di GE (asterisco bianco). Nota il bolo passa attraverso l&#39;esofago distale (freccia bianca).<html> g11highres.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. <img alt="Figura 12" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig12highres.jpg" width="650" /> Figura 12:. Usando strutture anatomiche visibile una fluoroscopia sistema energetico a basse anche con l&#39;impostazione di ingrandimento più basso (a sinistra), strutture ossee della testa e del collo di un mouse sono facilmente visibili utilizzando il nostro sistema di bassa fluoroscopia energia (cioè, il LabScope). Strutture anatomiche all&#39;interno del quadrato nero sono mostrati (ed etichettati) a più alto ingrandimento per la destra. Migliorata la visualizzazione delle strutture ossee consente la quantificazione di alcuni parametri aggiuntivi rondine che erano impossibili da analizzare con fluoroscopes alta energia. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig12highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> t &quot;&gt; Rondine rate e l&#39;intervallo tra rondine sono parametri VFSS rappresentativi che possono essere quantificate con sistema basse o alte fluoroscopia energia in combinazione con il nuovo protocollo VFSS murino Questi due parametri di rondine sono stati quantificati per tre gruppi di topi:. SOD1-G93A (SOD1) topi transgenici (cioè, un modello di SLA) in stadio terminale della malattia tra i 4-5 mesi di età, di età compresa tra i topi C57 (18-24 mesi di età), e un gruppo di controllo di soggetti sani giovani (4-8 mesi di età) topi C57 e fratellini nontransgenic dalla colonia SOD1. Tutti i dati si riferiscono a becco solo bere, utilizzando un sistema a bassa o ad alta energia fluoroscopia. Non sono state riscontrate differenze significative tra i giovani topi C57 e giovane nontransgenic (controllo) i topi dalla SOD1 colonia rispetto a questi due parametri, rondine. Pertanto, i dati sono stati combinati in un gruppo generale di &quot;controllo&quot; di giovani topi sani per il confronto con età compresa tra i topi C57 e topi SOD1 stadio terminale Rondine rate (ad esempio,il numero di rondini per 2 secondi consecutivi di bere ininterrotto) è stata significativamente più lenta per i topi SOD1 rispetto ai topi di età e controlli C57. Intervallo Inter-rondine (cioè il tempo che intercorre tra due rondini successivi) non era significativamente differente tra i due gruppi. Questi risultati supportano l&#39;idea che i profili disfagia sono suscettibili di essere nettamente diverso per ogni condizione di malattia (Figura 13). <img alt="Figura 13" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig13highres.jpg" width="650" /> Figura 13:. I risultati preliminari Questa figura mostra i risultati preliminari rappresentativi per due parametri di rondine VFSS quantificati utilizzando il protocollo VFSS murino: ingoiare rate (a sinistra) e l&#39;intervallo inter-rondine (a destra). Rondine tasso era significativamente più lenta per i topi SOD1 rispetto ai topi di età e controlli C57. Non significative differenze di gruppo sono stati identificati per inter-rondine traval. Le linee nella parte superiore delle barre indicano differenze statisticamente significative (p &lt;0.05) tra i gruppi, identificati utilizzando Bonferroni confronti a coppie. Barre di errore rappresentano ± 1 SEM. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig13highres.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a>

Questo studio adattato con successo videofluoroscopia deglutizione studio (VFSS) metodi umani per l&#39;utilizzo con modelli di malattia murini al fine di facilitare la ricerca traslazionale disfagia.

Adattamento umani videofluoroscopia Rondine metodi di studio per individuare e caratterizzare disfagia in modelli di malattia Murine

This study adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating ...

L'obiettivo generale di questa procedura è studiare la funzione di deglutizione nei roditori che si comportano liberamente, indicato prima come studio video fluoroscopico della deglutizione o VFSS. Una camera di alimentazione è costruita per confinare i roditori in un piccolo spazio durante i test. Il secondo passo consiste nell'eseguire il condizionamento comportamentale con una soluzione di test per garantire la massima partecipazione.Il passo successivo è quello di condurre il test VFSS con i topi precondizionati. Infine, i video vengono sottoposti ad analisi fotogramma per fotogramma per quantificare i parametri di deglutizione. In definitiva, questo nuovo strumento di valutazione può essere utilizzato per rilevare e caratterizzare la disfagia in modelli di malattia speculari e fornire biomarcatori funzionali da utilizzare negli studi preclinici.All'inizio abbiamo avuto l'idea di utilizzare le camere di osservazione perché i test VFSS sugli esseri umani sono volontari e senza restrizioni, e volevamo imitare da vicino la procedura clinica umana. Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto a metodi simili esistenti è che suscita rapidamente comportamenti alimentari volontari nei roditori per consentire test rapidi di tutte le fasi della deglutizione. In generale, le persone che non conoscono questo metodo avranno difficoltà con l'analisi video perché i movimenti piccoli e rapidi della deglutizione e dei topi sono difficili da discernere.Inizia assemblando le camere di osservazione, quindi assembla un sistema di erogazione della siringa per erogare la soluzione alle ciotole dei pioli durante il test. Una volta assemblata, posizionare la camera di osservazione su un sollevatore a forbice motorizzato per il posizionamento a distanza. Il vantaggio principale della piattaforma elevatrice a forbice telecomandata è una maggiore sicurezza dalle radiazioni per i ricercatori, pur mantenendo i roditori che si comportano liberamente nel campo visivo della fluoroscopia.Preparare i topi abituandoli alla camera di osservazione e sottoponendoli a un periodo di regolazione dell'acqua durante la notte. Quando è pronto per il test, rimuovere la camera dalla gabbia e pulirla accuratamente. Utilizzare un pennarello cancellabile a secco per etichettare ogni tubo pulito prima di rimetterlo nella gabbia di casa.Quindi, preparare la soluzione di iohexol aromatizzata al cioccolato per impostare l'ambiente di fluoroscopia. Utilizzare una camera di osservazione di riserva e una ciotola a pioli per determinare l'altezza e la posizione ottimali all'interno del fascio del fluoroscopio che consente la visualizzazione del consumo sul piano laterale. Impostare la frequenza dei fotogrammi della fluoroscopia su 30 fotogrammi al secondo.Se disponibili, è possibile utilizzare frame rate più elevati. Assicurarsi che un marcatore di calibrazione radiopaco sia posizionato in modo appropriato sulla telecamera del fluoroscopio in modo che sia visibile sul monitor durante l'intero test. Questo passaggio è necessario per consentire la calibrazione delle misure di lunghezza per ridurre lo stress dovuto alla manipolazione.Osservare la gabbia fino a quando un topo non entra liberamente nella camera di osservazione. Una volta entrato, sollevare la camera dalla gabbia e fissare delicatamente il secondo tappo terminale. Con test ripetuti, i topi possono essere facilmente persuasi a entrare nella camera quando viene posizionata di fronte a loro all'interno della gabbia o quando sono sospesi per la coda sopra l'apertura della camera.Posizionare la camera di osservazione all'interno della macchina per fluoroscopia per iniziare il test VFSS sul piano laterale. Quindi, utilizzare un sistema di erogazione a siringa per riempire la ciotola del piolo con una soluzione di ioesolo aromatizzata al cioccolato. Avviare la registrazione della videofluoroscopia.Quando il mouse inizia a bere durante il test, utilizzare la piattaforma elevatrice telecomandata per regolare la posizione della camera di osservazione in modo che il meccanismo di deglutizione sia visibile nel campo visivo. Metti in pausa la registrazione ogni volta che il mouse si allontana dalla ciotola del piolo per ridurre al minimo la durata dell'esposizione alle radiazioni. Riprendi la registrazione quando il mouse torna alla ciotola del piolo, riempi la ciotola del piolo secondo necessità.L'obiettivo è quello di registrare diversi lunghi periodi di consumo continuo, che è tipico per la maggior parte dei topi. Entro i primi due minuti dal test, interrompere il test se il topo non beve entro cinque minuti, riportare i topi non conformi nella gabbia domestica per ripetere il test in un momento successivo lo stesso giorno. Non superare una regolazione dell'acqua di 24 ore.Quando si testano più topi dalla stessa gabbia domestica. Pulisci la ciotola del piolo e il tubo con un tovagliolo di carta asciutto tra i topi. Tagliare la punta del tubo in PE secondo necessità.Se masticato durante il test, pulire la camera di osservazione secondo necessità per rimuovere eventuali schizzi di ioesolo sulle pareti della camera. Sciacquare la camera con acqua di rubinetto e asciugarla con un tovagliolo di carta. Utilizzare un programma software di editing video che consenta l'analisi fotogramma per fotogramma delle registrazioni video in fluoroscopia.Per quantificare i parametri di deglutizione di interesse, almeno due revisori addestrati dovrebbero analizzare ogni video in cieco. Il revisore principale visualizza ogni video per identificare e analizzare da tre a cinque lunghi periodi di bevute. Questo criterio si basa su studi non radiografici pubblicati sulla deglutizione che dimostrano che questo parametro è sufficiente per l'analisi statistica.Il revisore secondario analizza quindi in modo indipendente le tre o cinque misure per parametro di deglutizione per ciascun topo che sono state inizialmente identificate e analizzate dal revisore primario. Le discrepanze dei revisori vengono quindi identificate per ciascun mouse e rianalizzate fino a raggiungere il 100% di consenso. I valori indiscussi per ogni parametro di deglutizione vengono quindi mediati per ottenere il valore medio per ogni topo.Quando si ottengono meno di tre misure per un parametro di deglutizione, inserire un valore mancante nel database statistico per tale misura. Questi esempi sono stati ottenuti utilizzando una posizione del sistema di fluoroscopia a bassa energia. Uno consente la visualizzazione dell'intera testa e della regione toracica prossimale.Il punto di innesco della deglutizione è centrato all'interno del campo visivo. La posizione due consente la visualizzazione dal punto di innesco della deglutizione alla giunzione gastroesofagea. Si noti che il bolo passa attraverso l'esofago distale anche con l'impostazione di ingrandimento più bassa.Le strutture ossee della testa e del collo sono facilmente visibili utilizzando il sistema di fluoroscopia a bassa energia. Le strutture anatomiche vengono esaminate anche a un ingrandimento maggiore per consentire la quantificazione di diversi parametri aggiuntivi della deglutizione. Questa figura mostra risultati preliminari rappresentativi per due parametri di deglutizione VFSS, la velocità di deglutizione e la frequenza di deglutizione tra la deglutizione era significativamente più lenta per i topi SOD one rispetto all'età di C 57.L'intervallo di deglutizione tra i topi e i controlli non era significativamente diverso tra i gruppi. Una volta padroneggiata, l'acquisizione video può essere completata in poco meno di due minuti per massa, se eseguita correttamente. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di utilizzare la soluzione di prova al gusto di cioccolato entro poche ore dalla preparazione per evitare cambiamenti di viscosità e appetibilità che possono portare a comportamenti di evitamento.Questa nuova tecnica sta aprendo la strada ai ricercatori nel campo delle neuroscienze per esplorare i comportamenti naturali di alimentazione e deglutizione in roditori sani e modelli di malattia. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come eseguire con successo il test VFSS di roditori che si comportano liberamente Per quantificare i comportamenti alimentari tipici e la funzione di deglutizione, non dimenticare che lavorare con apparecchiature che emettono radiazioni può essere estremamente pericoloso e che le precauzioni contro le radiazioni per tempo, distanza e schermatura devono essere sempre seguite durante l'esecuzione di questa procedura.

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