Introduction
Angeborene Immunität sorgt für eine sofortige erste Verteidigungslinie gegen Infektionen und Krankheiten in einem breiten Spektrum von Organismen. Es initiiert nicht nur die primäre Immunantwort die Gefahr zu beseitigen, aber es spielt auch eine zentrale Rolle bei der Aktivierung und die adaptive Immunität zu erziehen, die in einer pathogen-spezifischen Weise sekundäre Immunantworten führen. Die Entzündung wird durch eine Vielzahl von Zytokinen und Chemokinen orchestriert, was wiederum die Fähigkeit haben, andere Immunzellen an den Ort der Infektion zu gewinnen und die kardinalen Zeichen einer Entzündung, wie Rötung, Schwellung, Schmerzen, Verlust der Funktion und Fieber zu induzieren . Die Dauer und die Intensität der Entzündung, hängen von mehreren Faktoren ab, aber die Entzündung zu lösen und die Wiederherstellung der Homöostase ist ein wichtiger Schritt, um die Entstehung von chronischen entzündlichen Erkrankungen zu vermeiden. Jüngste Fortschritte auf dem Gebiet der Neurowissenschaften und Immunologie haben spezifische neuronale Mechanismen mit immensem therapeutischem Potential entwirren Einfl zu steuernammation sowohl im zentralen Nervensystem und in der Peripherie. Einer dieser Mechanismen ist der cholinerge antiinflammatorische Stoffwechselweg (CAP), das auch als Entzündungs reflex bekannt, die durch das autonome Nervensystem 4, 5 angesteuert wird.
Es wird derzeit angenommen, dass Entzündungsmediator sensorische Nerven aktivieren und den Zustand der Entzündung auf das zentrale Nervensystem über Signale senden. Ein Reflexantwort wird dann durch die efferente Vagusnerv aktiviert. Eine umfangreiche Studie über die anatomischen Details der Kappe hat ein Parasympathikus-sympathisches Modell zweiere Nerven, den Vagusnerv und splenic Nerven bzw. 6 zusammengesetzt offenbart. In der Kappe endet die efferente cholinerge aktivierten Vagusnerv im celiac-mesenterialen Ganglion, was zur Aktivierung des adrenergen Nerven splenic durch einen Mechanismus noch erforscht werden. Die Milz- Nerven-, so aktiviert wird, um innere bekanntvate in unmittelbarer Nähe zu Immunzellen in der weißen Pulpa, Randzone, und roten Pulpa der Milz, der Haupt- und obligatorischen Organ der Kappe 7, 8. Norepinephrin (NE) aus dem Nervenendigungen splenic bindet an den β 2 -adrenergen Rezeptoren auf Milz - T - Lymphozyten exprimiert entspricht. Dies induziert Cholin - Acetyltransferase (ChAT) -vermittelten Acetylcholin (ACh) -Freisetzung, die wiederum α7 nikotinischen Acetylcholinrezeptoren (α7nACh) auf Makrophagen aktiviert, wodurch die Begrenzung der Cytokinproduktion und Entzündungen 2. Folglich ist es nun klar, dass das Nervensystem in der Lage ist eine Entzündung in den peripheren Geweben zu regulieren und lokale Immunhomöostase wiederherzustellen.
Wie der Name des Weges schon sagt, ist das ACh-System von zentraler Bedeutung für das Funktionieren dieses neuro-immun regulierenden Weges. Interessanterweise beteiligten Mechanismen bei der Aktivierung vondie CAP scheint unterschiedlich in der Peripherie und im Zentralnervensystem zu sein. Während die Bedeutung von nikotinischen Rezeptoren (α7nAChR) in der Milz hat früher 9 gezeigt worden sind Muscarin - Rezeptoren (mAChR) zwingend für die zentrale Aktivierung des Weges 10, 11. In jüngerer Zeit, Muscarin periphere Verabreichung eines zentral wirkenden M1 - Agonisten signifikant unterdrückt Serum und Milz Tumornekrosefaktor α (TNF & agr;) während lethal murine Endotoxämie, eine Aktion , die intakte Vagusnerv und splenic Nervensignale 12 erforderlich. Wir haben auch vor kurzem , dass Mäuse ohne Prostaglandin E 2 (PGE 2) waren nicht in der Lage zu reagieren Vagusnervstimulation und nicht herunterregulieren die LPS-induzierte Freisetzung von Zytokinen im Serum und Milz 3 gezeigt. Daher könnte die GAP auch von anderen Systemen als dem Haupt ACh pathw geregelt werdenay.
Der Vagusnerv hat als solche wegen seiner Wanderung natürlich im Körper, Innervation Hauptorgane einschließlich der Leber, Lunge, Milz, Nieren und Darm 13 benannt. diese große Innervation und die sehr starke immunsuppressive Wirkung des Nervus vagus In Anbetracht könnte das therapeutische Potenzial der GAP eine Vielzahl von entzündlichen Erkrankungen abdecken. Der Nervus vagus kann elektrisch (oder mechanisch) aktiviert wird, die Kontrolle über die Spannung und die Frequenz, und im Gegensatz zur konventionellen Behandlung, ohne Arzneimittel auf den Körper gegeben. Studien laufen derzeit bei Rheumapatienten, zum Beispiel, die klinische Bedeutung der VNS zu testen , in 14 chronische Entzündung zu behandeln. Insgesamt ist die Neuroimmun-Kommunikation und Regulation der Entzündung derzeit untersucht, die eine mögliche alternative Behandlung zur konventionellen Therapie bieten. Daher Analyse des Nervus vagus stimulation-Effekt in den verschiedenen Organen innerviert, sondern auch die Charakterisierung der potentiellen therapeutischen Wirkung in Tiermodellen der chronischen Entzündung, würde auf jeden Fall Einblicke geben und für neue potenzielle therapeutische Ziele hoffen.
Die ursprüngliche Methode , entwickelt von Tracey und Kollegen 4 konnte wegen Reizüberflutung der entzündlichen Reaktion auf unseren Bereich der Forschung umgesetzt werden (durch eine letale Dosis von LPS) und einem zu kurzem Zeitbereich zwischen CAP - Aktivierung und dem Auslesen. In der vorliegenden Arbeit präsentieren wir die auf den ursprünglichen Protokoll vorgenommene Änderungen, vergleichen die beiden unterschiedlichen Methoden auf Cytokinspiegel, und markieren Sie eine neue und entgegengesetzte Beobachtung auf dem Zielorgan (Milz).
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Protocol
Alle Tierversuche wurden nach den Richtlinien für die Pflege und Verwendung von Tieren von der lokalen Ethikkommission am Karolinska Institutet, Stockholm genehmigt durchgeführt. Die lokale Ethikkommission folgt den Richtlinien der Europäischen Union auf die Tierpflege.
HINWEIS: Die wesentlichen Änderungen aus dem ursprünglichen Protokoll sind die Erholungszeit nach der Operation (6 h gegenüber 1 h) , und die Höhe der LPS injizierten (2 mg / kg im Vergleich zu 15 mg / kg). Andernfalls sich nicht geändert worden sind, die verschiedenen Einstellungen der Operation zusammen.
1. Vorbereiten Werkstoff für Stimulation
- Schalten Sie den Computer und dem Datenerfassungssystem zu der Stimulationselektrode (1A) verbunden ist .
- Geben Sie das Quittieren Programm.
- Vorbereiten einer Stammlösung von LPS in einer Konzentration von 5 mg / ml in 1X PBS, Aliquot es und lagern bei -20 ° C. Am Tag des Experiments, tauen eine aliquote und bereitet eine adeQuate Probe von LPS (0,5 mg / ml), um etwa 100 & mgr; l in das Tier zu injizieren, nach dem Gewicht.
2. Vorbereitung des Tier für Anästhesie
- Verwenden Sie C57Bl / 6-Mäuse. Pflegen sie unter klimatisierten Bedingungen mit einer 12-Stunden - Hell / Dunkel - Zyklus, füttern sie Standard - Nagetierfutter, und geben ihnen Wasser ad libitum.
- Führen Sie Operation auf Mäuse, die etwa 25 g am Tag des Experiments wiegen.
HINWEIS: Bei Entzündungsreaktionen hervorgerufen werden, ist es besonders wichtig regelmäßige Vorsorgeuntersuchungen und Beobachtungen der klinischen Reaktionen bei den Tieren durchzuführen. Eine vorzeitige Euthanasie durch CO 2 Inhalation erforderlich ist , wenn der Zustand eines Tieres nicht die ethischen Kriterien nicht erfüllt. - Stellen Sie das Anästhesiegerät.
- Achten Sie darauf, dass der Schlauch richtig angeschlossen ist und nicht in irgendeiner Weise beschädigt. Achten Sie darauf, dass die belüfteten Bereich richtig funktioniert. Schließen Sie den Schlüssel Filter auf die Flasche Isofluran und füllen das vaporizer mit einer ausreichenden Menge von Isofluran.
- Öffnen Sie die Gaszufuhr (Luft und Sauerstoff) und stellen Sie sicher, dass die Flaschen genug Gas für das Experiment enthalten. Ein Drei-Wege-Verbinder kann dann die Isofluran Strömung zur Induktionskammer oder die Maske zu senden.
- Drehen Sie den Drei-Wege-Anschluss mit dem Induktionskammer. Wählen Sie eine Maus aus dem Käfig und setzen Sie das Tier in die Kammer. Stellen Sie den Durchflußmengenregler auf 1,0 l / min Sauerstoff und 1,0 l / min Luft. Stellen Sie die Isofluran-Konzentration auf 4 bis 5%.
- Wenn der gewünschte Grad der Anästhesie erreicht ist, wenn der gewünschte Grad der Anästhesie erreicht ist, schert das Operationsgebiet und das Tier aus der Kammer zu der Maske bewegen. Drehen Sie den Drei-Wege-Anschluss an die Maske fließen. Stellen Sie den Durchflußmengenregler auf 0,25 l / min Sauerstoff und 0,25 L / min Luft.
- Stellen Sie die Isofluran-Konzentration auf 1,5 bis 2,5%. Überprüfen Sie die Höhe der Anästhesie durch Reflex-Steuerung und Atemfrequenz vor der chirurgischen procedur Ausgangse.
- Fix die Beine der Maus auf die Werkbank Klebeband. Achten Sie darauf, dass die Nase des Tieres noch sorgfältig in der Maske positioniert ist.
3. Operation und Stimulation des Nervus vagus
- Desinfizieren das Operationsgebiet mit 70% Ethanol.
- Unter Verwendung eines Skalpells, einzuschneiden sorgfältig die Haut auf der Höhe des Halses (Inzision von etwa 1 bis 1,5 cm).
Hinweis: Im Protokoll endet die Chirurgie Verfahren hier für Sham-Tiere. Tatsächlich hat es sich gezeigt, dass nur mit einem Metallwerkzeug den Nerv berührt es bereits zu einem gewissen Grad stimuliert. Daher ein genaueres Operation Kontrolltier zu erhalten, wenn eine kleine Menge an LPS mit, bei diesem Schritt die Operation stoppen. - Mit Hilfe eines Mikroskops (12,5-fach-Objektiv), Isolieren des linken Vagusnerv aus der Arteria carotis mittels Dissektionszangen. Zuerst suchen Sie die Kopfnickers von Haut und Fettschichten zu entfernen und zurückziehen sie dann inbestellen die Zange setzen hinter sowohl den Nerv und die Arterie.
Anmerkung: Der folgende Schritt sehr schwierig ist, da die Nerven und Arterie eng aneinander geklebt sind. Daher ist es sehr einfach, das Schiff und tötet das Tier zu schneiden. Doch durch die Zange sehr sorgfältig zwischen Nerv und Arterie platziert, sie schließlich zu trennen, und es ist möglich, den Nerv zu isolieren. - Die Elektrode (1B) , unter dem Vagusnerv. Die Nadelelektrode ist ziemlich lang, so dass selbst wenn der Nerv leicht während der Stimulation bewegt, wird es immer mit der Elektrode in Kontakt sein.
- Führen Sie eine intraperitoneale (ip) Injektion von LPS (2 mg / kg) mit Hilfe einer Spritze (für das Auslesen auf Cytokinspiegel, dh die nach unten regulierenden Wirkung zu messen).
- Warten 5 min vor Beginn der Stimulation.
- Stimulieren des Vagusnervs für 5 min bei 5 V und 1 Hz durch die Starttaste in dem Programm Acknowledge drücken.
- Rebewegen, um die Elektrode und die Wunde vernäht des Tieres mit chirurgischen Nähfadens.
- Sprühen Sie einen No Sting Barrier Film (NSBF) auf der Wunde, um die Heilung zu verbessern und vor Infektionen zu schützen.
4. Wiederherstellung des Tieres
- Nach der Operation bewegt in seinen Heimkäfig das Tier zurück zum Erwachen und Erholung. Unter Infrarot-Licht, um die Körpertemperatur zu halten, stellen Sie sicher, dass das Tier zu überwachen, bis volles Bewusstsein wiedererlangt hat worden.
- Lassen Sie das Tier für 6 Stunden vor der Tötung zur Analyse in seinem Käfig erholen.
Hinweis: Die Wirkung der Vagusnervstimulation ist sehr schnell und hat auch durch den Experimentator festgelegt wird entsprechend die Bedürfnisse der Studie gezeigt wurde , kann seine lang anhaltende (bis zu 48 h), so dass die Recovery - Zeit.
5. Opfer für die weitere Analyse
- Legen Sie das Tier in einem an eine CO 2 Verabreichungsvorrichtung verbunden Käfig.
- Stellen Sie das Gerät auf eine 5-min Zyklus von CO 2 Inhalation.
- Wenn die Euthanasie durchgeführt wird, die Organe von Interesse sammeln und sie direkt für die weitere Analyse auf Trockeneis einfrieren (zB die Messung von Cytokinspiegel in Milz Extrakten eine Maus TH1 / TH2 9-Plex - Test unter Verwendung) 3.
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Representative Results
Level von TNFa und Interleukin-1β (IL-1β) nach dem Zeitraffer nach der Operation Erhöhung und Verringerung der Dosis von LPS
Wie vorher gezeigt, kann das ursprüngliche Protokoll verwenden, verringert VNS die Niveaus von TNF & agr; (169,3 ± 24,9 pg / mg in SHAM gegenüber 39,7 ± 10,8 pg / mg in VNS, p <0,001) und IL-1β (360,0 ± 40,21 pg / mg in SHAM gegenüber 191,7 ± 27,2 pg / mg in VNS, p <0,01) in der Milz nach einer intraperitonealen Injektion von LPS (15 mg / kg) (2A). Nachdem die Zeit für die Analyse von 1 bis 6 h verändert und die LPS-Dosis von 15 bis 2 mg / kg abnehmen, beobachtete man nur eine Wirkung von VNS auf TNFa (13,67 ± 1,81 pg / mg in SHAM gegenüber 8,82 ± 1,20 pg / mg in VNS, p <0,05), während IL-1β nicht (368,62 ± 35,65 pg / mg im Vergleich zu SHAM 304,99 ± 43,54 pg / mg) (2B) beeinflusst wurde. Ohne LPS injection (dh, Kochsalzlösung), konnte kein Unterschied nach VNS (2C) detektiert werden.
Niveaus von Keratinozyten Chemoattractant / Human Growth-regulierten Oncogen (KC / GRO) in der Milz nach VNS Mit den unterschiedlichen Bedingungen
Mit dem ursprünglichen Protokoll haben wir gezeigt , dass KC / GRO wurde stark herunterreguliert durch VNS (597,4 ± 17,8 pg / mg in SHAM gegenüber 416,4 ± 29,7 pg / mg in VNS, p <0,001) (Figur 3A). Unter Verwendung eines 6-Stunden - Zeitpunkt und 2 mg / kg LPS wurde keine Veränderung zwischen SHAM und VNS Tieren (3B) beobachtet, während VNS noch potenter auf TNFa ist, zum Beispiel. Wenn jedoch keine LPS für den 6-Stunden-Zeitpunkt injiziert worden war, beobachteten wir eine starke Hochregulierung von KC / GRO VNS folgenden (59,37 ± 4,29 pg / mg in SHAM gegenüber 141,22 ± 10,56 pg / mg in VNS, p <0,001 ) (3C). Wie erwartet, die meisten derandere Cytokine (TNF & alpha;, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-12 und IFN & ggr;) wurden bei einer sehr niedrigem Niveau (falls nachweisbar) und kein Unterschied zwischen SHAM werden kann gesehen und VNS-stimulierter Tiere.
Abbildung 1: Die Bilder des Materials benötigt , um die Vagusnervstimulation auszuführen. A) i) Computer, ii) Datenerfassungssystem, und iii) Stimulieren Elektrodenvorrichtung. B) Nahaufnahme der Elektrode , die unter dem Nervus vagus angeordnet ist. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 2: Der Spiegel von TNF- & agr; und IL-1β in Spleen Extracts von SHAM und VNS-behandelten Tiere. Die Tiere werden zu SHAM oder VNS - Chirurgie unterzogen wird , gemäß den folgenden Bedingungen: a) 1-stündigen Erholung nach ip - Injektion von 15 mg / kg LPS, B) 6-hr Erholung nach ip - Injektion von 2 mg / kg LPS und C) 6-Stunden-Rückgewinnung ohne LPS-Injektion. Level werden gemessen auf einer pro-inflammatorische Zytokin-beschichteten Platte und als pg / mg Gewebe ausgedrückt. Die Daten werden als Mittelwert ± SEM ausgedrückt. Ein Sternchen zeigt statistische Unterschiede zwischen VNS und SHAM-Mäusen (n = 8 in jeder Gruppe). Student-t - Test * p <0,05; ** p <0,01; *** p <0.001. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 3: Level von KC / GRO in Spleen Extrakte von SHAM und Naïve Mäuse VNS behandelt. Die Tiere werden zu SHAM oder VNS - Chirurgie unterzogen wird , gemäß den folgenden Bedingungen: a) 1-stündigen Erholung nach ip - Injektion von 15 mg / kg LPS, B) 6-hr Erholung nach ip - Injektion von 2 mg / kg LPS und C) 6-Stunden-Rückgewinnung ohne LPS-Injektion. Level werden gemessen auf einer pro-inflammatorische Zytokin-beschichteten Platte und als pg / mg Gewebe ausgedrückt. Die Daten werden als Mittelwert ± SEM ausgedrückt. Ein Sternchen zeigt statistische Unterschiede zwischen VNS und SHAM-Mäusen (n = 8 in jeder Gruppe). Student-t - Test *** p <0,001.
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Discussion
Seit seiner Entdeckung in den frühen 2000er Jahren wurden die Mechanismen der GAP gründlich untersucht. Wir haben jetzt ein gutes Bild des Weges, und insbesondere das Zielorgan, die Milz, wo NE, Gedächtnis - T - Zellen, Ach, und Makrophagen Arbeit als ein sehr effizientes Team herunterregulieren Entzündungsmediator 2. Wir haben vor kurzem auch Daten über die Bedeutung eines funktionellen Prostaglandinsystems bei Mäusen veröffentlicht, insbesondere PGE 2, die für die ACh - Freisetzung in der Milz nach der Aktivierung des GAP 3 offensichtlich ein zwingender Bestandteil ist.
Die experimentelle Technik, wie Vagusnervstimulation bekannt ist, kann leicht in einem Labor durchgeführt werden, aber einige wichtige Protokolle müssen in Bezug auf die Tiere und die Chirurgie Verfahren beobachtet werden. Wir verwenden ein Stimulationssignal Sinuswelle, die eine „Ladungsausgleich“ Stimulation sein sollte, um den Aufbau von elektrischen Ladungen in dem zu vermeiden,Nerven, die es (zu monophasische Stimulationsgegen) zerstören könnte. Während die Nerven stimulierend, ist es nicht möglich, die zuführenden aus dem abführenden Signal zu trennen, die nur für andere Zwecke mit Vagotomie Experimenten durchgeführt werden können. Die Dauer und Häufigkeit für das Experiment verwendet werden, bekannt folgende entzündliche Herausforderung eine Wirkung auf dem Zytokin-Freisetzung haben, zum Beispiel, aber nicht die Herzfrequenz beeinflussen oder offensichtliche Nebenwirkungen bei gesunden Kontrollen geben.
Zunächst einmal muss der Experimentator immer im Auge behalten, dass die Handhabung, Chirurgie und Wiederherstellung der Tiere müssen nach den ethischen Regeln für die Tierpflege erfolgen. Der andere Punkt ist, dass die Operation Praktizieren von großer Bedeutung ist. Der Vagusnerv zu isolieren, ist ein schwieriger Schritt, der für das Tier tödlich sein kann, wenn vaskuläre Schaden eintritt. Mit Erfahrung kann die Operation innerhalb von 15 erfolgen - 20 min, was bedeutet, dass das Tier nicht für eine lange Zeit betäubt werden muss, diehilft, die Erholung.
Eine Diskussion kann auch in Bezug auf die Wahl eines guten Sham-Tier erhöht werden. In unserem Protokoll verwenden wir Tiere, die nur Chirurgie an der Höhe des Halses unterzogen, ohne die Elektrode unter dem Vagusnerv zu platzieren. Der Grund für die Wahl dieser Option war , dass nur die Elektrode unter dem Nerv platzieren mechanisch den Nerv zu einem gewissen Grad stimulieren würde 19 (wie zuvor beobachtet worden), um das Risiko von Maskierungs möglichen Mechanismen zu schaffen , die bei sehr niedrigen Niveaus der Entzündung auftreten. Bei der Verwendung von sehr hohen Dosen von LPS, die besten Sham-Kontrolle wäre wahrscheinlich die Elektrode unter dem Nerv zu setzen, wie die Wirkung der Scheinoperation würde nicht stören oder die offensichtliche elektrische Stimulation Wirkung auf dem Ausbruch von Zytokinen maskieren.
Wir haben das aktuelle Protokoll entwickelt, um die verschiedenen Fragen in unserem Forschungsgebiet angetroffen passen. Wie in unserer früheren Arbeit diskutiert,betrachteten wir die mögliche Beteiligung des Prostaglandin-Systems im Rahmen der GAP. Durch enzymatische Stoffwechsel, dachten wir, dass die 1-stündigen Erholungszeit des ursprünglichen Protokolls würde unser Experiment nicht gerecht wird. Deshalb haben wir den Zeitablauf nach der Operation zu 6 Stunden. Dabei mussten wir auch die Dosis von LPS, um die ethischen Kriterien zu erfüllen titrieren nach unten. Wir entschieden uns für eine Erholungszeit von 6 Stunden, eine Verzögerung, die wir für diesen Zweck lange genug gedacht. Wir haben auch die LPS von 15 mg / kg (das Original-Protokoll) bis auf 0 mg / kg titriert. Bei 2 mg / kg, sahen wir die letzte Wirkung der VNS auf Zytokine (Abbildung 2), einen Effekt, der bei niedrigeren Dosen verschwunden.
Während der Haupteffekt der VNS in der Milz wird durch die Aktivierung von Gedächtnis-T-Zellen bekannt und charakterisiert und danach Makrophagen-Zellen, die die Abnahme von Zytokinen-wir auch hier zeigte erlauben, dass VNS die Freisetzung von Mediatoren direkt zu induzieren scheint ( es ist noch unklar, aus welchen Zellen, necessitating weitere Studie), um andere Zelltypen aus der primären Reaktion auf Entzündung zu rekrutieren. Tatsächlich während VNS stark KC / GRO nach einer starken Entzündungsinduktion (15 mg / kg LPS, dh das ursprüngliche Protokoll) verringert wird , aktiviert es eine sehr schnelle Freisetzung von KC / GRO in Abwesenheit von Entzündung. Der Chemokin - KC / GRO, ein IL-8 - verwandtes Protein mit einem starken chemotaktischen Eigenschaften, ist bekannt , eine wichtige Rolle bei leucocyte Entwicklung hat (zB Fahr Reifung und Aktivierung), handelt (zB Anziehung und Rekrutierung von Neutrophilen) und 15 Funktion . Zum Beispiel sind Neutrophile wichtige Mitglieder der Phagozytensystems des angeborenen Immunsystems. Sie wirken wie die erste Linie der Verteidigung des Wirts gegen eindringende Krankheitserreger, aber sie sind auch wichtige Vermittler von entzündungsbedingten Verletzungen 16. Interessanterweise wird in unserem Versuch, das Protokoll zu verbessern, kamen wir dann auf diese Beobachtung, dass die DIREC Highlightst Beteiligung anderer Zelltypen in der Milz in Vagusnerv Funktion.
Alle Pionierarbeit auf dem Gebiet hat dich auf der Milz konzentriert, das Zielorgan der GAP, und auf der immunregulierenden Wirkung des Weges in Reaktion auf Sepsis oder periphere systemische Entzündung. Wichtig ist, dass diese Arbeit akute Stimulation des Nervus vagus Verwendung gemacht, wie das in diesem Papier. Dies kann für die molekulare Analyse von bestimmten Organen oder den kurzfristigen Effekte in funktionellen Studien Entzündungsmodelle (24 bis 48 Stunden maximal nach der Operation) beteiligen chronisches Tier gesehen verwendet werden.
Der wandernde Verlauf des Nervus Vagus bedeutet jedoch auch , dass die GAP von erheblichen Nutzen sein könnte chronische entzündliche Erkrankungen , bei denen die verschiedenen Organen 13 innervierten zu behandeln. Einer der untersuchten Organe in diesem Zusammenhang ist der Darm, mit einem Fokus auf chronisch entzündliche Darmerkrankungen (IBD), die umfasst Crohn & # 39; s Krankheit und Colitis ulcerosa, aber auch die postoperativen Ileus induzierte 17. Darüber hinaus ist die Bedeutung der GAP Regulierung in vielen anderen entzündlichen Erkrankungen , bei denen die Leber, Niere und Lunge auch untersucht 18. Dennoch könnte das aktuelle Protokoll in diesem Zusammenhang nicht verwendet werden, da die langfristige Wirkung der Vagusnerv Aktivierung würde sich wiederholende Stimulationen erfordern , die natürlich nur mit einer in vivo implantiert Elektrode durchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck sollte das Tier eine Operation , wo anregende Cuff - Elektroden durchläuft 20 um den Vagusnerv platziert werden. Es ist auch wichtig zu beachten, dass diese Technik viel häufiger bei Menschen oder bei Tieren einer größeren Größe beschrieben. Eine weitere Möglichkeit, den Vagusnerv zu stimulieren, ist mechanisch, als nicht-invasive und perkutane Stimulation des Nervus vagus zeigte eine immunsuppressive Wirkung in einem Mausmodell der Endotoxämie"ref> 21. Allerdings wären die wichtigsten Anliegen dieser Technik die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse und wie sichergestellt wird, dass der Vagusnerv die gleiche Art und Weise in einer langfristigen Bewertung der Tiermodelle angeregt wird. Es wurden Vorrichtungen für die Menschen entwickelt wie trans-Ohrmuschel VNS Stimulation oder trans-Hals - VNS Stimulation, die elektrischen Impulse liefern, die von den Probanden 21 gut verträglich ist. Sie sind verwendet worden , hauptsächlich Epilepsie und Migräne zu behandeln und haben vielversprechende Ergebnisse gezeigt, die Zukunft ambulanter führen könnte und exogene Therapie.
Um es zusammenzufassen, vor allem wegen der umfangreichen Innervation des Nervus vagus im Körper, die GAP Regelung ist in einer Vielzahl von entzündlichen Erkrankungen in der Hoffnung, interessante molekulare mechanistische Eigenschaften untersucht, die auf mögliche zukünftige therapeutische Ziele führen könnte. Hier haben wir eine akute Methode den Vagusnerv zu stimulieren. Es ermöglicht die Untersuchung der GAP begrenztEntzündungsreaktionen durch moderaten Entzündungsreiz mit einem längeren Zeitbereich kombiniert zwischen der VNS und der Analyse (unter Berücksichtigung enzymatische Stoffwechsel stattfinden, zum Beispiel).
die molekularen Mechanismen, den Vagusnervstimulation Effekt zugrunde liegen, sowie deren effiziente Verwendung bei der Behandlung von entzündlichen Erkrankungen zu verstehen, ist von großer Bedeutung, vor allem aus klinischer Sicht. Tatsächlich sind die Vorteile der Methodik breit. Aufgrund der Art der extrem schneller Nervensignale, ist es schnell und effektiv; eine beobachtbare Wirkung auf Cytokinspiegel zum Beispiel tritt in weniger als 1 Stunde. 4 Auch mechanische, nicht-invasive und perkutane Stimulation des Nervs kann dazu verwendet werden, die Hoffnung auf Zukunft ambulante und leicht verwalten Therapien gab. Schließlich, im Gegensatz zu regelmäßiger Behandlung, Vagusnervstimulation verwendet einen endogenen Weg. Deshalb, im Gegensatz zu allen Arzneimitteltherapien, werden keine neuen Mittel eingeführtauf den Körper vermieden werden, wodurch mögliche Nebenwirkungen.
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Disclosures
Die Autoren haben nichts zu offenbaren.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Computer | Toshiba | - | Any computer is actually compatible |
| MP-150 data acquisition system | Biopac Systems | MP150WSW | |
| Acknowledge software | Biopac Systems | ||
| Mice C57Bl/6 | Charles River | ||
| Anesthetic machine | Simtec Engineering | ||
| Medical oxygen bottle | AGA | 107563 | |
| Medical air bottle | AGA | 108639 | |
| Vetflurane (1,000 mg/g) | Virbac | 137317 | |
| LPS | Sigma-Aldrich | L2630 | |
| Saline | Merck Millipore | 1024060080 | |
| PBS 10x | Sigma-Aldrich | P5493 | Diluted 10 times for used concentration |
| Syringe (1 ml) | BD Plastipak | 303172 | |
| Needles 23 G | KD-FINE | 900284 | 0.6 x 30 mm (blue) |
| Microdissecting forceps (curved) | Sigma-Aldrich | F4142 | |
| Dissecting scissors | Sigma-Aldrich | Z265969 | |
| Surgical suture 4-0 | Ethicon | G667G | |
| Euthanasia unit | Euthanex Smartbox | EA-32000 | |
| Cavilon No Sting Barrier Film | 3M Health Care | 3346N | |
| TH1/TH2 9-Plex assay, ultrasensitive kit | MesoScale Discovery | K15013C-1 | |
| Stimulating electrode device | Biopac Systems | STIMSOC | |
| Aesculap Isis shaver | Agnthos | GT420 | |
| R70 | Rodent diet from Lantmannen, Stockholm, Sweden |
References
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