Brzuszne naczynie grzbietowe pszczoły miodnej i innych owadów służy jako funkcjonalny odpowiednik serca ssaków i odgrywa ważną rolę w transporcie składników odżywczych, usuwaniu odpadów, funkcjonowaniu układu odpornościowego i innych. Tutaj opisujemy protokół wizualizacji i farmakologicznej manipulacji tętnem pszczół.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Sekcja i obserwacja naczynia grzbietowego pszczoły miodnej w celu zbadania funkcji serca
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Europejska pszczoła miodna, Apis mellifera L., jest cennym zasobem rolniczym i komercyjnym, znanym z produkcji miodu i świadczenia usług zapylania upraw, a także ważnym modelowym owadem społecznym używanym do badania pamięci i uczenia się, starzenia się i innych. Tutaj opisujemy szczegółowy protokół preparacji grzbietowej ściany brzusznej pszczoły w celu uwidocznienia jej naczynia grzbietowego, które pełni rolę serca u owada. Udana sekcja ujawni funkcjonalne serce, które w odpowiednich warunkach może utrzymać stałe bicie serca przez dłuższy czas. Dzięki temu badacz może manipulować tętnem poprzez zastosowanie związków kardiomodulujących do naczynia grzbietowego. Korzystając z mikroskopu cyfrowego lub mikroskopu wyposażonego w kamerę cyfrową, badacz może dokonać nagrań wideo naczynia grzbietowego przed i po leczeniu związkami testowymi. Filmy mogą być następnie oceniane w czasie dogodnym dla użytkownika w celu określenia zmian w tętnie, a także zmian we wzorcu bicia serca po leczeniu. Zaletą tego protokołu jest to, że jest stosunkowo niedrogi w konfiguracji, łatwy do nauczenia, wymaga niewiele miejsca lub sprzętu, a jego przeprowadzenie zajmuje bardzo mało czasu.
Wprowadzenie
Ogólnym celem tej metodologii jest umożliwienie badaczowi szybkiej i łatwej obserwacji oraz ilościowego określenia wpływu, jaki środek farmakologiczny wywiera na tętno pszczół miodnych. Pszczoły, podobnie jak inne owady, mają otwarty układ krążenia, który rozprowadza hemolimfę, owadzi odpowiednik krwi, w całej jamie ciała, znaną jako hemocoel. Krążenie hemolimfy jest niezbędne do transportu składników odżywczych, czynników odpornościowych, produktów przemiany materii, a także neurohormonów i innych cząsteczek sygnałowych1. Krążenie ułatwia naczynie grzbietowe, które rozciąga się wzdłuż grzbietowej linii środkowej owada, a także dodatkowe narządy pulsacyjne.....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
1. Pobieranie i przygotowanie obiektów badawczych
- Zebrać odpowiednią liczbę pszczół z kolonii.
UWAGA: Wymagana liczba zależy nie tylko od wielkości i zakresu eksperymentu, ale także od umiejętności badacza. Na przykład, jeśli istnieją 2 grupy badawcze z pożądaną wielkością próby 10 pszczół na grupę, doświadczony badacz może zebrać co najmniej 30 pszczół, aby uwzględnić nieudane sekcje, co w efekcie pozwoli uzyskać 20 użytecznych filmów do oceny. - Zminimalizować czas, jaki upływa między zebraniem a sekcją.
UWAGA: Chociaż pszczoły mogą być przetrzymywane w laboratorium przez kilka dni przed sekcją, zaobserwowano, że wskaźnik sukcesu sekcji....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Ponieważ wiele związków farmakologicznie czynnych, które mogą być testowane przy użyciu tego protokołu, nie rozpuszcza się w wodzie, konieczne jest zastosowanie niezawodnego rozpuszczalnika, który umożliwi dostarczenie badanych związków za pomocą roztworu izotonicznego używanego do kąpieli naczynia grzbietowego. Dimetylosulfotlenek (DMSO) jest rozpuszczalnikiem powszechnie stosowanym jako nośnik do podawania leków eksperymentalnych i innych związków u zwierząt8, a w badaniach n.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Przedstawiony tutaj protokół zapewnia proste i skuteczne podejście do testowania związków farmakologicznych pod kątem ich wpływu na tętno pszczół miodnych. Jak zaobserwowano we wcześniejszych eksperymentach, w których albo przecina się brzuszny rdzeń nerwowy żywegoowada5 , albo wycina się brzuszny rdzeń nerwowy podczas odsłaniania naczyniagrzbietowego7, utrata regulacji ośrodkowego układu nerwowego skutkuje stabilnym biciem serca o niskiej częstotliwości. Niska częstotliwość uderzeń pozwala badaczow.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Autorzy dziękują doktorom Jeffreyowi Bloomquistowi i Danielowi Swale za ich techniczne komentarze i sugestie. Projekt ten został częściowo sfinansowany przez Wydział Entomologii i Kolegium Rolnictwa i Nauk Przyrodniczych w Virginia Tech.
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Cyfrowy mikroskop USB Dino-Lite Edge | Dino-Lite | AM4815ZT | Wystarczy dowolny mikroskop cyfrowy lub podobna konfiguracja |
| Statyw do mikroskopu | Dino-Lite | RK-10 | Dowolny statyw odpowiedni do mikroskopu cyfrowego |
| Laptop lub komputer | Niezbędny do mikroskopu cyfrowego | ||
| Nożyczki do mikrodysekcji (Vannas, 8 cm, Proste, Ostrza 5 mm) | Świat Instrumenty precyzyjne | 14003 | Wystarczą wszelkie podobne nożyczki odpowiednie do mikrodysekcji Kleszcze |
| mikropreparacji, 10,2 cm, kątowe (2 pary) | World Precision Instruments | 504482 | Wystarczą wszelkie podobne kleszcze odpowiednie do mikrodysekcji |
| Roztwór Ringersa Tabletki o sile 1/4 | Sigma-Aldrich | 96724-100TAB | |
| Taca | Dowolna powierzchnia odpowiednia do mikrodysekcji | ||
| Pojedynczy kanał 10 i mikro; l pipeta | Dowolne urządzenie zdolne do dokładnego dostarczania 10 i mikro; l objętość | ||
| Końcówki | |||
| Mała zlewka lub pojemnik z wodą | Służy do płukania narzędzi między obiektami | ||
| Licznik ręczny | Office Depot | 295033 | Każdy podobny produkt wystarczy |
| Timer | Office Depot | 644219 | Każdy podobny produkt wystarczy |
| Woda | dejonizowanaPrzygotowanie roztworu Ringera i narzędzi do płukania |
Bibliografia
- Klowden, M. J. Circulatory Systems. Physiological Systems in Insects, 3rd Edition. , 3rd, 365-413 (2013).
- League, G. P., Onuh, O. C., Hillyer, J. F. Comparative structural and functional analysis of the larval and adult dorsal vessel and its ro....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
