Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Lokale hittesondetest: een methode om nociceptie van hoge temperaturen bij Drosophila-larven te beoordelen

1.5K weergaven

30 april 2023

In dit artikel

Samenvatting

Bron: Chattopadhyay, A., et al. Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae. J.Vis. Exp. (2012).

Drosophila-larven hebben speciale sensorische neuronen - nociceptoren - waarvan de reactie op potentieel schadelijke thermische stimuli aversief - of zogenaamd "nocifensief" - gedrag bij het dier veroorzaakt. Deze video beschrijft een methode om thermische nociceptie te beoordelen door larvaal gedrag op te nemen als reactie op lokale toepassing van een warmtesonde op de cuticula. Deze methode wordt daarom de lokale hittesondetest genoemd.

Protocol

Dit protocol is een uittreksel uit Chattopadhyay et al., Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae, J. Vis. Exp. (2012).

1. Lokale hittesondetest

We leveren een schadelijke thermische stimulus aan een individueel larvaal lichaamssegment met behulp van een op maat gemaakte thermische sonde vervaardigd door Pro-Dev Engineering (zie tabel met materialen). Hoewel deze sonde optimale ontwerpkenmerken heeft (een kleine metalen punt van ~ .07 mm2 gebied en de mogelijkheid om een ingestelde punttemperatuur nauwkeurig te handhaven van 23 °C tot 65 °C) moet in principe elk gereedschap met een kleine punt dat kan worden verwarmd tot een gedefinieerde temperatuur gedurende een periode van maximaal 20 seconden volstaan. De sondetip wordt gebruikt om vroege 3rd instar larven precies op de dorsale middellijn bij buiksegment A4 te stimuleren (zie figuur 1). Als reactie op deze thermische stimulus vertonen larven over het algemeen een aversief terugtrekkingsgedrag van lateraal rollen met 360 graden of meer. Dit gedrag onderscheidt zich van hun lichte aanrakingsreactie op een niet-schadelijke metalen sonde op kamertemperatuur, die over het algemeen een korte pauze in hun locomotory-activiteit inhoudt.

Protocol voor de hittesondetest:

  1. Stel de temperatuur van de thermische sonde vooraf in op het gewenste instelpunt.
  2. Gebruik een penseel of tang om een individuele larve voorzichtig over te brengen op een plat platform (we gebruiken meestal een klein stukje vinyl gesneden uit een bindmiddel) waarop de larven vervolgens worden gestimuleerd. De larve moet worden bedekt met een dunne waterfilm voordat hij in contact komt met de thermische sonde. De waterfilm die de larve bedekt, moet zo min mogelijk zijn en de larve volledig bedekken, terwijl ervoor wordt gezorgd dat de larve niet droog is bij het aanraken van het vinyl.
  3. Druk de sondepunt voorzichtig tegen de larve in segment A4 en oefen lichtdruk uit met de punt in een hoek van ongeveer 45° tussen de sonde en het oppervlak van de larve (zie figuur 1). De druk moet een lichte inkeping op het oppervlak van de larve veroorzaken en zal meestal voldoende zijn om voortbeweging te voorkomen. Als de larve blijft bewegen, oefen dan iets meer druk uit en deze stopt meestal. Registreer geen gegevens van larven die zich buiten het gezichtsveld bewegen of waarvoor constant contact met de sonde niet kan worden bereikt tot de reactie of de 20 s cutoff.
  4. Blijf de larve stimuleren totdat een ontwenningsreactie wordt getoond of totdat de 20 seconden cutoff is bereikt, afhankelijk van wat het eerst optreedt. Reagerende larven vertonen meestal eerst een voorlopig gedrag van het opheffen van het hoofd en de staart. Dit wordt meestal gevolgd door het terugtrekkingsgedrag van het rollen van ten minste 360 graden. Slechts een volledige rol van 360 graden wordt gescoord als nocifensief gedrag (de voorlopige kop- of staartverhoging niet).
  5. Zodra het opname gedrag is geïnitieerd, geeft u contact met de sonde vrij en registreert u de latentie of tijd tot opname. Als er binnen 20 seconden geen ontwenningsgedrag wordt waargenomen, is de larve een niet-responder. De responders kunnen verder worden onderverdeeld in 2 categorieën. Als het ontwenningsgedrag binnen 5 seconden wordt weergegeven, is de larve een snelle responder. Als het ontwenningsgedrag tussen 5-20 seconden wordt getoond, is de larve een slow-responder (zie figuur 1 in Babcock et al., Curr. Biol. (2009)).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

figure-results-1
Figuur 1: Experimentele opstelling voor lokale warmtesondetest. De warmtesonde wordt aangestuurd door een thermische regeleenheid die wordt gebruikt om de temperatuur van de sonde in te stellen en te handhaven. De sonde wordt loodrecht op de anteroposterior-as gehouden en gebruikt om de larve onder een hoek van 45° ten opzichte van het horizontale vlak te stimuleren. Sondecontact wordt specifiek gemaakt bij abdominale seg...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Thermal ProbePro-Dev EngineeringCustom-built on demandContact information can be provided on request
Leica DFC290 12v/400mA Color cameraLeica Microsystems12730080Any equivalent camera will do.
Leica MZ6 microscopeLeica MicrosystemsPart number for MZ6 zoom body (optics carrier) is 10445614
Schott Ace Modulamp UnitSchott AGA20500
Schott Dual Gooseneck 23 inch Fiber Optic Light GuideSchott AGSchott A08575
Thermal Control UnitTSCI corp.Custom BuiltDetails can be provided on request
Zeiss Stemi 2000 microscopeCarl Zeiss, Inc.NT55-605Any equivalent microscope will do.
ForcepsFine Science ToolsFS-1670
PaintbrushBlick Art Materials06762-1002
35 X 10 mm Polystyrene Petri DishFalcon BD351008We have not tested alternative dishes.
Piece of vinylOffice Depot480009

Trefwoorden

Thermische nociceptieactivering van nociceptorenterugtrekreflexlokale hitteapplicatielarven in het derde stadiumstimulatie van sensorische neuronenmeting van gedragslatentiethermo nociceptief gedrag