Name: Utilizzo di un sistema di perfusione tissutale in vitro per rilevare le attività funzionali dei tubi intestinali isolati in tempo reale (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-07-26T12:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 1 s
Description: Impara a isolare tubi intestinali di ratto per studi farmacologici in vitro. Questo metodo permette di valutare tensione, frequenza e ampiezza con alta riproducibilità e risultati accurati.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<meta charset="utf8"></head><body>Protocollo per lo studio della dinamica gastrointestinale e degli effetti dei farmaci sulla motilità

<ol><li>Jiang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Therapeutic+role+of+wuda+granule+in+gastrointestinal+motility+disorder+through+promoting+gastrointestinal+motility+and+decreasing+inflammatory+level%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Therapeutic role of wuda granule in gastrointestinal motility disorder through promoting gastrointestinal motility and decreasing inflammatory level.</a> Front Pharmacol. 14, 1-15 (2023).</li>
<li>Talley, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+causes+functional+gastrointestinal+disorders%3F+A+proposed+disease+model%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Gastroenterol%22%5BJournal%5D)">What causes functional gastrointestinal disorders? A proposed disease model.</a> Am J Gastroenterol. 115 (1), 41-48 (2020).</li>
<li>Frazer, C., Hussey, L., Bemker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gastrointestinal+motility+problems+in+critically+ill+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Care+Nurs+Clin+North+Am%22%5BJournal%5D)">Gastrointestinal motility problems in critically ill patients.</a> Crit Care Nurs Clin North Am. 30 (1), 109-121 (2018).</li>
<li>Waclawikova, B., Codutti, A., Alim, K., El, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gut+microbiota-motility+interregulation%3A+insights+from+in+vivo%2C+ex+vivo+and+in+silico+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Gut+Microbes%22%5BJournal%5D)">Gut microbiota-motility interregulation: insights from in vivo, ex vivo and in silico studies.</a> Gut Microbes. 14 (1), 1997296(2022).</li>
<li>Kwak, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short-term+probiotic+therapy+alleviates+small+intestinal+bacterial+overgrowth%2C+but+does+not+improve+intestinal+permeability+in+chronic+liver+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Gastroenterol+Hepatol%22%5BJournal%5D)">Short-term probiotic therapy alleviates small intestinal bacterial overgrowth, but does not improve intestinal permeability in chronic liver disease.</a> Eur J Gastroenterol Hepatol. 26 (12), 1353-1359 (2014).</li>
<li>Tang, A. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+Tlr4+and+the+microbiome+drive+cerebral+cavernous+malformations%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Endothelial Tlr4 and the microbiome drive cerebral cavernous malformations.</a> Nature. 545 (7654), 305-310 (2017).</li>
<li>Mayer, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gut+feelings%3A+the+emerging+biology+of+gut-brain+communication%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Gut feelings: the emerging biology of gut-brain communication.</a> Nature Rev Neurosci. 12 (8), 453-466 (2011).</li>
<li>Singh, R., Zogg, H., Ghoshal, U. C., Ro, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+treatment+options+and+therapeutic+insights+for+gastrointestinal+dysmotility+and+functional+gastrointestinal+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Current treatment options and therapeutic insights for gastrointestinal dysmotility and functional gastrointestinal disorders.</a> Front Pharmacol. 13, 1-20 (2022).</li>
<li>Sanger, G. J., Alpers, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+drugs+for+gastrointestinal+motor+disorders%3A+Translating+science+to+clinical+need%5BTitle%5D)+AND+%22Neurogastroenterol+Motil%22%5BJournal%5D)">Development of drugs for gastrointestinal motor disorders: Translating science to clinical need.</a> Neurogastroenterol Motil. 20 (3), 177-184 (2008).</li>
<li>Valentin, N., Acosta, A., Camilleri, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+investigational+therapeutics+for+gastrointestinal+motility+disorders%3A+From+animal+studies+to+phase+ii+trials%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Opin+Investig+Drugs%22%5BJournal%5D)">Early investigational therapeutics for gastrointestinal motility disorders: From animal studies to phase ii trials.</a> Expert Opin Investig Drugs. 24 (6), 769-779 (2015).</li>
<li>Shoor, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Athletes%2C+nonsteroidal+anti-inflammatory+drugs%2C+coxibs%2C+and+the+gastrointestinal+tract%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Sports+Med+Rep%22%5BJournal%5D)">Athletes, nonsteroidal anti-inflammatory drugs, coxibs, and the gastrointestinal tract.</a> Curr Sports Med Rep. 1 (2), 107-115 (2002).</li>
<li>Lacy, B. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+antidepressants+on+gastric+function+in+patients+with+functional+dyspepsia%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Gastroenterol%22%5BJournal%5D)">Effects of antidepressants on gastric function in patients with functional dyspepsia.</a> Am J Gastroenterol. 113 (2), 216-224 (2018).</li>
<li>Lin, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+ginsenosides+on+contractile+activity+of+antibiotic-treated+isolated+small+intestinal+smooth+muscle+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Lishizhen+Medicine+and+Materia+Medica+Research%22%5BJournal%5D)">The effects of ginsenosides on contractile activity of antibiotic-treated isolated small intestinal smooth muscle in mice.</a> Lishizhen Medicine and Materia Medica Research. 33 (04), 790-793 (2022).</li>
<li>Jespersen, B., Tykocki, N. R., Watts, S. W., Cobbett, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+smooth+muscle+function+in+the+isolated+tissue+bath-applications+to+pharmacology+research%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Measurement of smooth muscle function in the isolated tissue bath-applications to pharmacology research.</a> J Vis Exp. (95), e52324(2015).</li>
<li>Park, K. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ex+vivo+assessment+of+contractility%2C+fatigability+and+alternans+in+isolated+skeletal+muscles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Ex vivo assessment of contractility, fatigability and alternans in isolated skeletal muscles.</a> J Vis Exp. (69), e4198(2012).</li>
<li>Semenov, I., Herlihy, J. T., Brenner, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+measurements+of+tracheal+constriction+using+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">In vitro measurements of tracheal constriction using mice.</a> J Vis Exp. (64), e3703(2012).</li>
<li>Han, J., Chen, X. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+overview+of+invisible+spectro+intestine+experiment%5BTitle%5D)+AND+%22Guiding+Journal+of+Traditional+Chinese+Medicine+and+Pharmacy%22%5BJournal%5D)">Study overview of invisible spectro intestine experiment.</a> Guiding Journal of Traditional Chinese Medicine and Pharmacy. 14 (3), 94-96 (2008).</li>
<li>Hao, F. F., Liu, W. Q., Wang, J. N., Nie, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+study+on+the+effect+of+Forsythia+suspensa+water+extract+on+the+movement+of+isolated+intestinal+tract+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Shandong+Journal+of+Traditional+Chinese+Medicine%22%5BJournal%5D)">Experimental study on the effect of Forsythia suspensa water extract on the movement of isolated intestinal tract in rats.</a> Shandong Journal of Traditional Chinese Medicine. 37 (1), 63-66 (2018).</li>
<li>Ruoff, H. J., Fladung, B., Demol, P., Weihrauch, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gastrointestinal+receptors+and+drugs+in+motility+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Digestion%22%5BJournal%5D)">Gastrointestinal receptors and drugs in motility disorders.</a> Digestion. 48 (1), 1-17 (1991).</li>
<li>Foong, D., Zhou, J., Zarrouk, A., Ho, V., O'connor, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+the+biology+of+human+interstitial+cells+of+cajal+in+gastrointestinal+motility%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Understanding the biology of human interstitial cells of cajal in gastrointestinal motility.</a> Int J Mol Sci. 21 (12), 4540(2020).</li>
<li>Mössner, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motilit%C3%A4tsst%C3%B6rungen+des+gastrointestinaltrakts%5BTitle%5D)+AND+%22Der+Internist%22%5BJournal%5D)">Motilitätsstörungen des gastrointestinaltrakts.</a> Der Internist. 56 (6), 613-614 (2015).</li>
<li>Yin, J., Chen, J. D. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gastrointestinal+motility+disorders+and+acupuncture%5BTitle%5D)+AND+%22Autonomic+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Gastrointestinal motility disorders and acupuncture.</a> Autonomic Neuroscience. 157 (1-2), 31-37 (2010).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Acetilcolina&nbsp;</td><td>Sigma, USA</td><td>A6625</td><td></td></tr><tr><td>atropina</td><td>Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, Cina</td><td>IA06501</td><td></td></tr><tr><td>cloruro di bario</td><td>Macklin Biochemical Co., Ltd., Shanghai, Cina</td><td>B861682</td><td></td></tr><tr><td>CaCl2</td><td>Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, Cina</td><td>A501330</td><td></td></tr><tr><td>D-glucosio</td><td>Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, Cina</td><td>A610219</td><td></td></tr><tr><td>software di disegno</td><td>GraphPad Software, San Diego, California, USA&</td><td>mdash;</td><td></td></tr><tr><td>Epinefrina</td><td>Sigma, USA</td><td>E4642</td><td></td></tr><tr><td></td><td>HEPES Xiya Reagent Co., Ltd., Shandong, Cina</td><td>S3872</td><td></td></tr><tr><td>Sistema di perfusione tissutale in vitro</td><td>PowerLab, ADInstruments, Australia</td><td>ML0146</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, Cina</td><td>A100395</td><td></td></tr><tr><td>KH2PO4</td><td>Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, Cina</td><td>A100781</td><td></td></tr><tr><td>LabChart Professional versione 8.3&nbsp;</td><td>ADInstruments, Australia</td><td>&mdash;</td><td></td></tr><tr><td>MgCl2&middot; 6H2O</td><td>Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, Cina</td><td>A100288</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, Cina</td><td>A100241</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3</td><td>Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, Cina</td><td>A100865</td><td></td></tr><tr><td>nifedipina</td><td>Macklin Biochemical Co., Ltd., Shanghai, Cina</td><td>Analisi statistica N5087</td><td></td></tr><tr><td> software</td><td>GraphPad Software, San Diego, California, Stati Uniti...</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Suture chirurgiche</td><td>Johnson, USA</td><td>&mdash;</td><td></td></tr></tbody></table>

utilizzo di un sistema di perfusione tissutale in vitro per rilevare le attività funzionali dei tubi intestinali isolati in tempo reale

Using An In Vitro Tissue Perfusion System to Detect the Functional Activities of Isolated Intestinal Tubes in Real Time

La prima parte dello studio si concentra sul processo di separazione dei tubi intestinali isolati dal corpo e sulla loro conversione in tubi di 2 cm in vitro. Questo processo è illustrato in dettaglio nella Figura 1. La seconda parte prevede la sospensione e la standardizzazione dell'anello del tubo intestinale isolato. Il successo di questo processo è dimostrato nella Figura 2, che mostra la contrazione ritmica automatica di un tubo normale. Infine, lo studio esamina gli effetti di agenti contrattili e rilassanti rappresentativi sull'anello del tubo intestinale isolato. È stato riscontrato che l'acetilcolina (0,3 μmol/L) e il cloruro di bario (1,2 mmol/L) aumentavano la tensione in queste provette, mentre l'atropina (300 μmol/L), l'epinefrina (1 μmol/L) e la nifedipina (10 μmol/L) inibivano la loro tensione, come illustrato nella Figura 3.
Questo metodo introduce principalmente la determinazione della funzione motoria del tubo intestinale isolato. I movimenti intestinali sono influenzati da una serie di fattori e la maggior parte degli effetti viene esercitata attraverso i recettori nell'intestino. Nel tratto gastrointestinale sono presenti vari recettori, tra cui i recettori M colinergici, i recettori α e β adrenergici, i recettori 5-HT, i recettori dell'istamina e i recettori ormonali gastrointestinali19. Lo spasmo nell'intestino isolato può essere causato dall'azione dell'acetilcolina sui recettori M. Questo effetto può essere bloccato dall'atropina, che agisce come agente bloccante per i recettori M (Figura 3A). Tuttavia, lo spasmo nella muscolatura liscia del segmento intestinale, causato dall'ingresso di ioni bario nel cloruro di bario e dal loro legame con la calmodulina, non può essere bloccato dall'atropina (Figura 3B). L'epinefrina funziona come agonista sia per i recettori α che per quelli β (Figura 3C). Eccita il recettore α e il recettore β2 dell'intestino tenue, con conseguente rilassamento della muscolatura liscia e indebolimento della contrazione dell'intestino tenue. Di conseguenza, la peristalsi è rallentata e il tasso di assorbimento è ridotto. Al contrario, la nifedipina previene il flusso interno di Ca2+ e favorisce il rilassamento intestinale (Figura 3D). Questo aiuta ad alleviare gli spasmi intestinali, a diminuire la pressione intestinale e a facilitare l'assorbimento dell'acqua nell'intestino.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66243/66243fig01.jpg"> Figura 1: L'isolamento dei tubi intestinali. (A) tubi intestinali nei ratti; (B) I tubi intestinali sono stati rimossi dal corpo e posti in una capsula di Petri contenente una soluzione salina fisiologica a 4 °C; (C) tubo intestinale dopo la rimozione del tessuto circostante; (D) Tubo intestinale lungo 2 cm utilizzato nell'esperimento. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66243/66243fig01large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66243/66243fig02.jpg"> Figura 2: Il processo di sospensione e standardizzazione di anelli di tubi intestinali isolati. (A) Sistema di perfusione tissutale in vitro (vedi Tabella dei Materiali); (B) fissaggio di entrambe le estremità del tubo intestinale con un uncino di ferro e una linea chirurgica in una capsula di Petri contenente una soluzione salina fisiologica a 4 °C; C) fissaggio del tubo intestinale in quello dei bagni contenenti soluzione salina fisiologica a 37 °C; (D) fornire il precarico e registrare la forma d'onda normale. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66243/66243fig02large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66243/66243fig03.jpg"> Figura 3: Effetti dei farmaci su tubi intestinali isolati. Effetti di (A) acetilcolina (0,3 μmol/L) e atropina (300 μmol/L), (B) cloruro di bario (1,2 mmol/L), (C) epinefrina (1 μmol/L) e (D) nifedipina (10 μmol/L) su provette intestinali isolate. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66243/66243fig03large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

Utilizzo di un sistema di perfusione tissutale in vitro per rilevare le attività funzionali dei tubi intestinali isolati in tempo reale

Gastrointestinal diseases, which have a high incidence, pose considerable challenges for humans. The small intestine is integral to food and drug ...

using-an-vitro-tissue-perfusion-system-to-detect-functional

Research

Ricerca

JoVE Journal

Medicine

Medicina

La tecnologia di imaging migliorata consente l'imaging tridimensionale degli organi durante lo sviluppo. Qui descriviamo un intero sistema di coltura di organi che consente l'imaging dal vivo dei villi in via di sviluppo nell'intestino fetale del topo.

Mouse fetale Whole Intestino Sistema Cultura per Ex Vivo La manipolazione delle vie di segnalazione e tridimensionale Imaging in diretta di Sviluppo del villo

Questo protocollo descrive l'uso di preparati di tessuto intestinale asportati o "sacche intestinali" come modello ex vivo della funzione della barriera intestinale. Questo modello può essere utilizzato per valutare l'integrità sia della barriera epiteliale che dello strato di gel mucoso in specifici siti intestinali in modelli animali di malattia digestiva.

Ex Vivo intestinale Sacs per valutare mucosa Permeabilità in modelli di malattia gastrointestinale

Le tecniche di registrazione video e mappatura spaziotemporale (STmap) recentemente disponibili consentono di visualizzare e quantificare sia i modelli di propagazione che quelli di miscelazione della motilità intestinale. L'obiettivo di questo protocollo è quello di spiegare la generazione e l'analisi di STmap utilizzando il sistema di monitoraggio della motilità gastrointestinale (GIMM).

Mappatura spazio-temporale di motilità in<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Preparazioni di intestini

Questo protocollo descrive la misura della permeabilità della barriera epiteliale in tempo reale dopo il trattamento farmacologico in organoids intestinale umana utilizzando la microscopia a fluorescenza e microscopia cellulare di vivere.

Misura in tempo reale di permeabilità della barriera epiteliale in Organoids intestinale umana

Qui sono disponibili due metodi per determinare la funzione di barriera intestinale. Un contatore epiteliale (volt/ohm) è utilizzato per la misurazione della resistenza elettrica transepiteliale del epithelia coltivate direttamente in pozzi di coltura del tessuto. Nei topi, il metodo di alimentazione mediante sonda gastrica FITC-Destrano è utilizzato per determinare la permeabilità intestinale in vivo.

In Vitro e In Vivo approcci per determinare la permeabilità intestinale delle cellule epiteliali

Il protocollo descrive come progettare una rete vascolare perfusable in uno sferoide. Microambiente circostante di sferoide è inventato per indurre l'angiogenesi e collegare la sferoide a microcanali in un dispositivo microfluidico. Il metodo consente la perfusione della sferoide, che è una tecnica tanto atteso nelle culture tridimensionale.

Perfusable rete vascolare con un modello di tessuto in un dispositivo microfluidico

Qui, presentiamo un modello fisiologico ed efficace per studiare i meccanismi molecolari sottostanti la secrezione dell'ormone intestinale e l'assorbimento intestinale — piccolo intestino irrorato isolato del ratto.

Meccanismi di secrezione dell'ormone intestinale utilizzando l'isolato irrorati intestino tenue del ratto

Qui descriviamo una tecnica per quantificare l'integrità della barriera di piccoli organoidi intestinali. Il fatto che il metodo si basi su organoidi viventi consente l'indagine sequenziale di diverse sostanze o combinazioni di integrità della barriera in modo risolto nel tempo.

Indagare la rottura della barriera intestinale negli organiidi viventi

Un protocollo è descritto per la perfusione in situ del corpo inferiore del topo, tra cui la vescica, la prostata, gli organi sessuali, l'osso, il muscolo e la pelle del piede.

Creazione in Situ Circuito Chiuso Perfusione di Organi Addominali Inferiori e Arti Hind in Topi

Questo protocollo presenta la configurazione e il funzionamento di un bioreattore di nuova concezione stampato in 3D per la coltura ex vivo di vasi sanguigni in perfusione. Il sistema è progettato per essere facilmente adottato da altri utenti, pratico, economico e adattabile a diverse applicazioni sperimentali, come la biologia di base e gli studi farmacologici.

Ex Vivo Coltura di perfusione di grandi vasi sanguigni in un bioreattore stampato in 3D

Impara a isolare tubi intestinali di ratto per studi farmacologici in vitro. Questo metodo permette di valutare tensione, frequenza e ampiezza con alta riproducibilità e risultati accurati.

Utilizzo di un sistema di perfusione tissutale in vitro per rilevare le attività funzionali dei tubi intestinali isolati in tempo reale (Video) | JoVE Journal

Utilizzo di un sistema di perfusione tissutale in vitro per rilevare le attività funzionali dei tubi intestinali isolati in tempo reale

Esplora altri video