Name: Adaptação Humanos videofluoroscópicos Andorinha Métodos de Estudo de detectar e caracterizar Disfagia em modelos de doenças Murino (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-03-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
Description: Aprenda a adaptar métodos videofluoroscópicos humanos para estudos de deglutição em roedores. Esta técnica permite detectar e caracterizar disfagia em modelos murinos de doenças, fornecendo biomarcadores funcionais para pesquisa pré-clínica.

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Nós graciosamente agradecer membros adicionais do Lab Lever que contribuíram para a coleta de dados (Andries Ferreira, Danarae Aleman, Alexis Mok, Kaitlin Flynn, Elizabeth Bearce e Matan Kadosh) e de revisão de artigos (Andries Ferreira, Rebecca Schneider, e Kate Robbins). Reconhecemos também Roderic Schlotzhauer e Edwin Honse do MU Física Oficina para a sua entrada projeto e fabricação dos tubos de observação de roedores utilizados neste estudo. Estamos especialmente agradecidos por (Departamento de Cirurgia da Universidade de Missouri Radiologia Supervisor na Medicina Veterinária e - Faculdade de Medicina Veterinária) Malea Jan Kunkel e Jan Ivey (Gerente da Cath Lab Pesquisa Animal da Universidade de Missouri - School of Medicine) para demonstrar paciência e motivação constante durante a operação os fluoroscopia de alta energia como foi desenvolvido o protocolo VFSS murino. Fontes de financiamento para este estudo incluiu NIH / NIDCD (TE Lever), NIH / NINDS (GK Pavlath), Otolaryngologia - Cirurgia de Cabeça e Pescoço fundos de arranque (TE Lever), do Fundo de MU PRIME (TE Lever), Mizzou Advantage (TE Lever), e do Centro de MU sobre Envelhecimento (TE Lever).

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Open Access para este artigo é patrocinado pela Glenbrook.

Disfagia (distúrbio de deglutição) é um sintoma comum de várias condições médicas que afetam as pessoas de todas as idades. Exemplos incluem acidente vascular cerebral, doença de Parkinson, doença de Alzheimer, paralisia cerebral, distrofia muscular, esclerose lateral amiotrófica (ELA), doença de Batten, câncer de cabeça e pescoço, o nascimento prematuro, e idade avançada. A disfagia é altamente correlacionado com a mortalidade, geralmente como consequência de desnutrição ou pneumonia grave que se desenvolve quando bacteriana-laden comida / líquido / saliva é aspirado para os pulmões 1-4. Esta condição médica debilitante e com risco de vida afeta mais de 15 milhões de pessoas a cada ano nos Estados Unidos sozinho 3. Apesar da alta prevalência e os resultados negativos associados, as opções atuais de tratamento para a disfagia são limitados a paliativos (e não curativa) se aproxima, como a modificação da dieta (por exemplo, evitando as consistências de alimentos / líquidos específicos), alterações posturais (por exemplo, Tucking o queixo quando engolir), abordagens a motor (por exemplo, exerce o direccionamento músculos na cavidade oral, faringe, laringe e), abordagens sensoriais (por exemplo, aroma de execução, a temperatura, e / ou de estimulação mecânica), e tubo de alimentação (por exemplo, a nutrição e hidratação administrados via nasogástrica (NG) tubo de gastrostomia endoscópica percutânea ou (PEG) tubo). Estes tratamentos servem apenas como terapia sintomática em vez de mirar as causas subjacentes do problema. Na verdade, uma grande barreira para a descoberta de novos tratamentos eficazes, para a disfagia é o conhecimento científico limitado de mecanismos patológicos responsáveis, que provavelmente diferente para cada doença. Diagnóstico Disfagia é predominantemente feita através de um procedimento radiográfico chamado de deglutição estudo (VFSS), também conhecido como um estudo de bário modificado. Ao longo dos últimos 30 anos ou mais, este teste de diagnóstico tem sido considerada o padrão-ouro para evaluating função andorinha 5-7. Este teste implica ter o paciente se sentar ou ficar no caminho do feixe de raios-X de uma máquina de fluoroscopia enquanto voluntariamente a ingestão de alimentos e consistências líquida misturada com um agente de contraste oral, tipicamente sulfato de bário 8,9 ou iohexol 10. À medida que o paciente engole, alimentos e líquido contendo agente de contraste pode ser observada em tempo real através de um monitor de computador, enquanto viaja a partir da boca para o estômago. Estruturas de tecido mole também são visíveis e podem ser avaliados em relação à estrutura e função. Os doentes são chamados a realizar vários goles de cada alimento e consistência líquida, todos os quais são vídeos gravados para posterior visualização e análise de frame-by-frame para quantificar a presença eo grau de disfagia. Numerosos componentes fisiológicos de engolir normalmente são analisados, como o ponto de disparo anatômica da andorinha da faringe, o tempo de trânsito bolus através da faringe e esôfago, extensão e duração do laryngeal elevação, localização e quantidade de resíduo pós-andorinha, e ocorrência de e razão fisiológica para aspiração 7,11. Aspectos do protocolo VFSS humano foram recentemente adaptado para o estudo ratos livremente comportando; no entanto, os resultados foram limitados porque os ratos não permanecer no campo videofluoroscópica de vista durante o teste 12. VFSS não tenha sido previamente tentada com ratinhos. A adaptação bem sucedida do protocolo VFSS humano para utilização com ratos e ratazanas iria proporcionar um método novo de pesquisa para investigar as centenas de modelos de doenças que são conhecidos por causar disfagia em humanos actualmente existente murino (ratinho e rato). Este novo método (doravante referida como VFSS murina), portanto, acelerar a identificação e validação de modelos murinos de disfagia que são adequados para investigar os mecanismos neurofisiológicos subjacentes no tecido músculos, nervos e cérebro que são patológico e contribuindo para a disfagia in humanos. Além disso, murino VFSS iria permitir a identificação de medidas objetivas (biomarcadores) de capacidade de deglutição / disfunção que poderia ser comparado diretamente com os seres humanos. Estas espécies cruzadas biomarcadores videofluoroscópicos poderia então servir medidas de resultados, como novos para quantificar a eficácia do tratamento em ensaios pré-clínicos com camundongos e ratos, o que melhor traduzem em ensaios clínicos com pessoas. Para esse efeito, o protocolo VFSS murino foi estabelecida utilizando ~ 100 ratinhos de ambos os sexos. Todos os ratos eram ou C57 ou híbridos estirpes C57 / SJL. Os ratinhos C57 não foram geneticamente alterados, enquanto C57 / SJL foi a estirpe de fundo para uma colónia de murganhos transgénicos G93A-SOD1 (ou SOD1), o modelo animal mais largamente utilizado dos ALS. A colônia SOD1 foi um aproximada de 50-50 mix de transgênicos (ou seja, ALS-afetados) ratos e não transgênicas (ou seja, não afetados) ninhada. O protocolo VFSS murino consiste em três componentes: <ol><li&gt; câmaras de observação a pedido de clientes que permitem a alimentação voluntária e deglutição ao estar desenfreado em um espaço confinado dentro de uma máquina de fluoroscopia, </li><li> Receitas que mascaram o sabor aversivo / odor de agentes de contraste oral e produzem radiodensity suficiente para permitir a visualização adequada da deglutição, </li><li> Um protocolo passo-a-passo de teste que maximiza o cumprimento animal, minimiza o tempo total do teste e a exposição à radiação, e permite a quantificação de vários parâmetros de andorinha para cada fase da deglutição (ou seja, oral, faringe, esófago e). </li></ol> O efeito combinado produz um baixo stress, ambiente confortável, auto-alimentando exame que permite a avaliação da alimentação típica e deglutição comportamentos de ratos.

<table><tbody><tr><td>Tubo de policarbonato para câmaras de observação</td><td>McMaster-Carr</td><td>3161T41</td><td>Corpo de tubos de observação, diâmetro de 2"X2", parede de 0,080" de espessura</td></tr><tr><td>Folha de policarbonato para câmaras de observação</td><td>McMaster-Carr</td><td>9115K71</td><td>Tampas de extremidade para tubos de observação, 2"x12"x3/4"</td></tr><tr><td>Folha de policarbonato para câmaras de observação</td><td>McMaster-Carr</td><td>8574K281</td><td>Peg-bowls para tubos de observação</td></tr><tr><td>Anéis O-ring de silicone&nbsp; para tampas de extremidade de câmaras de observação</td><td>McMaster-Carr</td><td>9396K108</td><td>S1138 AS568-029, pacote de 25 http://www.mcmaster.com/#o-rings/=t0wt5r&nbsp;</td></tr><tr><td>Rolhas de silicone para câmaras de observação</td><td>McMaster-Carr</td><td>2903K22</td><td>Pacote de 10 rolhas para tapar a abertura oval na parte superior da câmara de observação ao usar uma tigela de pinos http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3803/=t0y5at</td></tr><tr><td>Tubos de centrífuga para garrafas de tubo de sipper</td><td>Evergreen Scientific</td><td>222-3530-G80</td><td>Tubos de centrífuga independentes de 30 ml, com tampa, estéreis https://www.evergreensci.com/labware-catalog/tubes-and-vials/30-and-50-ml-centrifuge-tubes/&nbsp;</td></tr><tr><td>Rolhas de silicone para garrafas de tubo de sipper</td><td>Saint-Gobain Performance Plastics</td><td>DX263031-10&nbsp;</td><td>Número 31D, tamanho: 26 mm inferior, 32 mm superior, 30 mm de altura; 10 pacotes; &nbsp; http://www.labpure.com/en/Products.asp?ID=179&PageBrand=STOPPERS</td></tr><tr><td>Furadores de Rolha para garrafas de tubo de sipper</td><td>Conjunto de</td> Furador de Cortiça Thomas Scientific <td>3276G40</td><td>que varia de 3/16-15/16 polegadas&nbsp; http://www.thomassci.com/Supplies/Corks/_/CORK-BORER-SET-316-1516-IN?q=Humboldt</td></tr><tr><td>Tubos para garrafas de tubo de sipper</td><td>Ancare</td><td>TD-100&nbsp;</td><td>2 1/2" de comprimento tubos bebendo com 5/16" de abertura, esfera-bico reto http://www.ancare.com/products/watering-equipment/open-drinking-tubes/straight-tubes-ball-point&nbsp;</td></tr><tr><td>Iohexol para fabricação de solução de contraste oral</td><td>GE Healthcare</td><td></td><td>350 mg de iodo por ml http://www3.gehealthcare.com/en/products/categories/contrast_media/omnipaque&nbsp;</td></tr><tr><td>Xarope de chocolate para aromatizante agente de contraste oral</td><td>Seringa Herseys</td><td></td><td></td></tr><tr><td>de 10 ml para sistema de entrega de seringas</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>Seringa de</td><td>ponta de bloqueio Luer 309604 sem agulha, 100 por caixa http://www.bd.com/hypodermic/products/syringeswithoutneedles.asp</td></tr><tr><td>Tubo de cateter para sistema de entrega de seringas</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>427451</td><td>Tubulação de polietileno (não estéril) (PE 240) 100' http://www.bd.com/ds/productCenter/427451.asp&nbsp;</td></tr><tr><td>Agulha para sistema de entrega de seringas</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>427560</td><td>Agulha de calibre 15, se encaixa no tubo do cateter PE 240 http://www.bd.com/ds/productCenter/427560.asp&nbsp;</td></tr><tr><td>Haste de resina acetal Delrin para sistema de entrega de seringas</td><td>McMaster-Carr</td><td>8576K15</td><td>1/2 polegada de diâmetro, preto http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3609/=t0wvaf&nbsp;</td></tr><tr><td>Folha de acrílico para elevador de tesoura</td><td>Ponoko</td><td></td><td>Corte a laser http://www.ponoko.com&nbsp;</td></tr><tr><td>Estrutura em ABS impressa em 3D</td><td>Instalação de prototipagem rápida de engenharia, Universidade de Missouri</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hastes de latão para elevador tipo tesoura</td><td>Amazon</td><td>TTRB-03-12-03</td><td>transformadas em eixos http://www.amazon.com/Brass-Seamless-Round-Tubing-Length/dp/B000FN898M</td></tr><tr><td>Corrediça de gaveta para elevador tipo tesoura</td><td>Richelieu</td><td>10292G116</td><td>Anexa à base do elevador de tesoura http://www.lowes.com/pd_380986-93052-T35072G16_0__?productId=50041754</td></tr><tr><td>28BYJ-48 motor de passo para elevador</td><td></td><td></td> de tesoura <td>2 cada</td></tr><tr><td>ULN2003 Matriz de transistores Darlington para elevador de tesoura</td><td>Toshiba</td><td>ULN2003APG</td><td>Usado como drivers de passo (2 cada)</td></tr><tr><td>ATTINY85 microcontrolador para elevador de tesoura</td><td>Atmel</td><td>ATTINY85-20PU</td><td>2 cada http://www.taydaelectronics.com/attiny85-attiny85-20pu-8-bit-20mhz-microcontroller-ic.html</td></tr><tr><td>Engrenagem de nylon</td><td>McMaster-Carr</td><td>57655K34</td><td>2 cada http://www.mcmaster.com/#57655k34/=t0yaqz</td></tr><tr><td>Cremalheira de nylon</td><td>McMaster-Carr</td><td>57655K62</td><td>2 cada http://www.mcmaster.com/#57655k62/=t0ybh9</td></tr><tr><td>4-40 parafusos de máquina de nylon</td><td>McMaster-Carr</td><td>95133A315</td><td>Conjunto de elevação http://www.mcmaster.com/#95133a315/=t0yd8q</td></tr><tr><td>porcas sextavadas de nylon 4-40</td><td>McMaster-Carr</td><td>94812A200</td><td>Conjunto de elevação http://www.mcmaster.com/#94812a200/=t0ye29</td></tr><tr><td>Buna-N O-Ring AS568A Dash No. 104</td><td>McMaster-Carr</td><td>9452K318</td><td>Conjunto de elevação http://www.mcmaster.com/#9452k318/=t0yem7</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

adaptação humanos videofluoroscópicos andorinha métodos de estudo de detectar e caracterizar disfagia em modelos de doenças murino

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

Este estudo adaptado videofluoroscópica humano deglutição (VFSS) métodos para uso com modelos de doenças murino com a finalidade de facilitar a investigação translacional disfagia. Resultados bem sucedidos dependem três componentes críticos: câmaras de ensaio que permitam a auto-alimentação ao estar desenfreado em um espaço confinado, receitas que mascaram o sabor aversivo / odor de agentes de contraste orais comercialmente disponíveis, e um protocolo de passo-a-passo de teste que permite a quantificação da fisiologia andorinha. A eliminação de um ou mais desses componentes vai ter um impacto negativo nos resultados do estudo. Além disso, o nível de energia de capacidade de o sistema irá determinar que a fluoroscopia engolir parâmetros podem ser investigados. A maioria dos centros de pesquisa têm fluoroscopia de alta energia projetados para uso com pessoas e animais de maior porte, o que resulta em má qualidade de imagem excepcional ao testar ratos e outros pequenos roedores. Apesar dessa limitação, identificamos sete VFSS parâmetros que são consistentemente quantificáveis ​​em ratinhos quando usando um fluoroscópio alta energia em combinação com o novo protocolo VFSS murino. Nós obtivemos recentemente um sistema de baixa fluoroscopia energia com capacidades excepcionalmente de alta resolução de imagem e ampliação que foi projetado para uso com ratos e outros pequenos roedores. Trabalhos preliminares de usar este novo sistema, em combinação com o novo protocolo VFSS murino, identificou 13 parâmetros andorinha que são consistentemente quantificáveis ​​em camundongos, o que é quase o dobro do número obtido usando convencional (ou seja, de alta energia) fluoroscopia. Identificação de parâmetros adicionais andorinha é esperado como otimizar as capacidades deste novo sistema. Os resultados até agora demonstrar a utilidade do uso de um sistema de fluoroscopia de energia de baixo para detectar e quantificar mudanças sutis na fisiologia andorinha que podem passar despercebidas quando se usa fluoroscopia de alta energia para investigar modelos de doenças murino.

Nós projetamos com sucesso um romance e um protocolo específico VFSS-murino replicável que inclui câmaras de ensaio que permitam a auto-alimentação, receitas para aromatização de agentes de contraste orais, e um protocolo de teste passo-a-passo que permite a quantificação da fisiologia andorinha. A capacidade de o nível de energia do sistema de fluoroscopia determinado que engolir parâmetros poderiam ser investigados em ratinhos. Nós inicialmente utilizado fluoroscopia de alta energia projetados para uso com pessoas e animais maiores (por exemplo, GE Advantx, GE OEC 9600, e Omega Cardiac Cath CS-25, cada um com 30 quadros por segundo). No entanto, estes sistemas tinham capacidades de ampliação suficientes para testes ratinhos, o que resultou no enchimento dos animais apenas uma pequena porção do campo de visão (Figura 9). Como resultado, a qualidade de imagem era excepcionalmente fraca, impossibilitando a visualizar a maioria das estruturas do mecanismo de deglutição. Apesar desta limitação, foram identificados 7 VFS objetivoS engolir parâmetros que eram consistentemente quantificável para ratinhos quando se utiliza uma (ou seja, alta energia) fluoroscopia convencional em combinação com o novo protocolo VFSS murino (Tabela 3). Além disso, identificou-se o espaço vallecular como o ponto de disparo anatómica para engolir em ratinhos adultos saudáveis ​​(3-17 meses de idade), bem como condições de ratos com idade avançada (&gt; 18 meses) e ALS em fase terminal. <img alt="Figura 9" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig9highres.jpg" width="650" /> Figura 9:. Energia fluoroscopia Sistemas de Alto Esquerda: Imagem representativa de um rato obtidos utilizando alta energia (ou seja, os sistemas convencionais) fluoroscopia. Note-se que o rato preenche apenas uma pequena porção do campo de vista de fluoroscopia, demonstrando assim a capacidade de ampliação insuficiente de fluoroscopia convencional para roedores de imagem. Direita: A mesma imagem ampliada pós-capture usando um programa de software de edição de vídeo. Seta preta: engolir ponto de disparo (valéculas). Seta branca:. Bolus no esôfago distal, imediatamente antes de passar através da junção GE (asterisco branco) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig9highres.jpg" target="_blank">Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> PARÂMETROS ANDORINHA </td><td style="width:140px"> Sistema de Alta Energia </td><td style="width:140px"> Low Energy System </td></tr><tr><td> Inter-Swallow Interval (ISI) </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Jaw Excursion Rate (Lamba taxa equivalente) </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Jaw Excursion Distância </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Rácio de lambe-Swallow </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Swallow Taxa </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Pharyngeal Transit Time (PTT) </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Bolus velocidade pela faringe </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Esofágico Transit Time (ETT) </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Bolus velocidade através de Esôfago </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Bolus velocidade pela faringe e esôfago </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Bolus Area </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Pharyngeal Resíduos Área </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Volume de líquidos consumidos </td><td> X </td><td> X </td></tr></tbody></table> Tabela 3: Andorinha Parâmetros Quantificável Usando alta versus baixa energia fluoroscopia Systems. Recentemente, adquiriu um sistema de fluoroscopia baixa ampliação energia chamada The LabScope (Glenbrook Technologies, Randolph, NJ) que foi projetado especificamente para o nosso laboratório para uso comratos e outros roedores pequenos (Figura 10). No entanto, os acentuadamente maiores níveis de ampliação deste sistema tornaram impossível para visualizar todo o mecanismo de deglutição de um rato em um único campo de visão. Em vez disso, são necessárias duas posições de teste, como mostrado na Figura 11. Posição 1 permite a visualização de toda a cabeça e a região proximal torácica. Esta posição é necessário para avaliar as fases oral e faríngea da deglutição. Posição 2 permite a visualização do ponto gatilho andorinha (ie, valéculas) à gastroesofágico (GE). Esta posição é necessário para avaliar a fase esofágica da deglutição. Trabalhos preliminares usando O LabScope em combinação com o novo protocolo VFSS murino identificou 13 parâmetros andorinha objetivas que são consistentemente quantificáveis ​​em camundongos, o que é quase o dobro do número obtido usando alta energia fluoroscopia (ie, convencionais) (Tabela 3). Este o<html> ESULTADOS é atribuído às capacidades de ampliação avançados da LabScope, que permite a visualização de inúmeras estruturas anatômicas (Figura 12), que eram essencialmente invisível quando usando sistemas convencionais: por exemplo, osso hióide, traquéia e vértebras cervicais. Como resultado, nós também foram capazes de analisar os vídeos para a evidência de penetração laríngea e aspiração. Nem penetração aspiração nem foi observado para qualquer rato neste estudo, independentemente das condições de saúde ou doença. <img alt="Figura 10" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig10highres.jpg" width="650" /> Figura 10:. O LabScope Esquerda: O LabScope executa como um fluoroscope área de trabalho para pequenos animais. Direita: Close-up vista do LabScope com componentes marcados. A tabela de elevador de tesoura é posicionar uma câmara de observação dentro do campo fluoroscope de vista.<html> tp_upload / 52319 / &quot;target =&quot; _ 52319fig10highres.jpg blank &quot;&gt; Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. <img alt="Figura 11" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig11highres.jpg" width="650" /> Figura 11: Low Energy. Fluoroscopy Sistema de Imagens de um rato obtidos utilizando um sistema de baixa energia fluoroscopia. Note-se que a capacidade de ampliação elevada impede a visualização de todo o mecanismo de andorinha no interior do campo de visão da fluoroscopia. Esquerda: Posição 1 - permite a visualização de toda a cabeça e região torácica proximal. O ponto de disparo andorinha (seta preta) está essencialmente centrada dentro do campo de visão. Direita: Posição 2 - permite a visualização do ponto gatilho andorinha (seta preta) para a junção GE (asterisco branco). Nota do bolo que passa através do esófago distai (seta branca).<html> &quot;target =&quot; _ g11highres.jpg blank &quot;&gt; Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. <img alt="Figura 12" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig12highres.jpg" width="650" /> Figura 12:. Usando estruturas anatômicas Visible um Fluoroscopy Sistema Low Energy Mesmo na configuração mais baixa ampliação (à esquerda), estruturas ósseas da cabeça e do pescoço de um rato são facilmente visíveis através do nosso sistema de baixa fluoroscopia energia (ie, A LabScope). As estruturas anatômicas dentro do quadrado preto são mostrados (e rotulados) em maior ampliação para a direita. Melhor visualização das estruturas ósseas permite a quantificação de vários parâmetros andorinha adicionais que eram impossíveis de analisar usando fluoroscopia de alta energia. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig12highres.jpg" target="_blank">Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> t &quot;&gt; Swallow taxa e intervalo inter-andorinha são parâmetros representativos VFSS que podem ser quantificados utilizando ou sistemas de baixas ou altas fluoroscopia energia em combinação com o novo protocolo VFSS murino foram quantificados Esses dois parâmetros engolir para três grupos de ratos:. SOD1-G93A (SOD1) ratinhos transgénicos (isto é, um modelo de esclerose lateral amiotrófica), a doença em fase terminal entre 4-5 meses de idade, os ratinhos C57 envelhecidos (18-24 meses de idade), e um grupo de indivíduos saudáveis ​​jovens (4-8 meses de controle de idade) camundongos C57 e irmãos não transgênicas da colônia SOD1. Todos os dados referem-se a bebedouro só, usando um sistema de baixa ou alta fluoroscopia energia. Não foram encontradas diferenças significativas entre os ratos jovens C57 e jovens não transgênico controle) ratos (do SOD1 colônia em relação a estes dois parâmetros andorinha;., portanto, os dados foram combinados em um grupo geral &quot;controle&quot; de camundongos jovens saudáveis ​​para comparação com os ratos e camundongos com idade entre C57 SOD1 em fase terminal taxa de Andorinha (ie,o número de andorinha durante 2 segundos consecutivos de beber ininterrupto) foi significativamente mais lenta para ratos SOD1 em comparação com os ratos e os controlos com idades entre C57. Intervalo de Inter-andorinha (ou seja, o tempo entre duas andorinhas sucessivas) não foi significativamente diferente entre os grupos. Estes resultados suportam a noção de que os perfis de disfagia provável que seja distintamente diferente para cada condição da doença (Figura 13). <img alt="Figura 13" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig13highres.jpg" width="650" /> Figura 13:. Resultados preliminares Esta figura mostra resultados preliminares representativos dos dois parâmetros andorinha VFSS quantificados utilizando o protocolo VFSS murino: taxa (à esquerda) e intervalo inter-andorinha (à direita) engolir. Engula taxa foi significativamente mais lento para ratos SOD1 em comparação com camundongos e controles com idades entre C57. Não foram identificadas diferenças significativas entre os grupos para a inter-andorinha entreval. Linhas no topo das barras indicam diferenças estatisticamente significativas (p &lt;0,05) entre os grupos, identificados utilizando comparações de pares de Bonferroni. As barras de erro representam ± 1 SEM. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig13highres.jpg" target="_blank">Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

Este estudo adaptado com sucesso deglutição estudo (VFSS) métodos humanos para uso com modelos de doenças murino com a finalidade de facilitar a investigação translacional disfagia.

Adaptação Humanos videofluoroscópicos Andorinha Métodos de Estudo de detectar e caracterizar Disfagia em modelos de doenças Murino

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

O objetivo geral deste procedimento é estudar a função de deglutição em roedores de comportamento livre, conhecido como estudo de deglutição fluoroscópica por vídeo ou VFSS primeiro. Uma câmara de alimentação é construída para confinar os roedores em um pequeno espaço durante os testes. O segundo passo é realizar o condicionamento comportamental com uma solução de teste para garantir a máxima participação.O próximo passo é realizar testes VFSS com os camundongos pré-condicionados. Por fim, os vídeos são submetidos à análise quadro a quadro para quantificar os parâmetros da deglutição. Em última análise, esta nova ferramenta de avaliação pode ser usada para detectar e caracterizar a disfagia em modelos de doenças espelhadas e fornecer biomarcadores funcionais para uso em ensaios pré-clínicos.Tivemos a ideia de usar câmaras de observação porque o teste VFSS em humanos é voluntário e irrestrito, e queríamos imitar de perto o procedimento clínico humano. A principal vantagem dessa técnica sobre métodos semelhantes existentes é que ela provoca rapidamente comportamentos de alimentação voluntária em roedores para permitir testes rápidos de todos os estágios da deglutição. Geralmente, os indivíduos novos neste método terão dificuldades com a análise de vídeo porque os movimentos pequenos e rápidos da deglutição e dos camundongos são difíceis de discernir.Comece montando as câmaras de observação em seguida, monte um sistema de entrega de seringas para fornecer solução às tigelas de pinos durante o teste. Depois de montada, coloque a câmara de observação em um elevador de tesoura motorizado para posicionamento remoto. A principal vantagem da mesa elevatória de tesoura com controle remoto é a segurança aprimorada contra radiação para os pesquisadores, mantendo os roedores que se comportam livremente no campo de visão da fluoroscopia.Prepare os ratos habituando-os à câmara de observação e submetendo-os a um período noturno de regulação da água. Quando estiver pronto para o teste, remova a câmara da gaiola e limpe-a completamente. Use um marcador de apagamento a seco para rotular cada tubo limpo antes de colocá-lo de volta na gaiola doméstica.Em seguida, prepare a solução de iohexol com sabor de chocolate para configurar o ambiente de fluoroscopia. Use uma câmara de observação sobressalente e uma tigela de pinos para determinar a altura e a posição ideais dentro do feixe do fluoroscópio que permite a visualização da bebida no plano lateral. Defina a taxa de quadros da fluoroscopia para 30 quadros por segundo.Taxas de quadros mais altas podem ser usadas, se disponíveis. Certifique-se de que um marcador de calibração radiopaco seja colocado adequadamente na câmera do fluoroscópio para que fique visível no monitor durante todo o teste. Esta etapa é necessária para permitir a calibração das medições de comprimento para reduzir o estresse devido ao manuseio.Observe a gaiola até que um rato entre livremente na câmara de observação. Uma vez inserida, levante a câmara para fora da gaiola e prenda cuidadosamente a segunda tampa da extremidade. Com testes repetidos, os camundongos podem ser facilmente persuadidos a entrar na câmara quando ela é colocada na frente deles dentro da gaiola ou quando suspensa pela cauda sobre a abertura da câmara.Posicione a câmara de observação dentro da máquina de fluoroscopia para iniciar o teste VFSS no plano lateral. Em seguida, use um sistema de entrega de seringas para encher a tigela com solução de iohexol com sabor de chocolate. Inicie a gravação da fluoroscopia de vídeo.Quando o mouse começar a beber durante o teste, use a mesa elevatória com controle remoto para ajustar a posição da câmara de observação para que o mecanismo de deglutição fique visível no campo de view. Pause a gravação cada vez que o mouse se afastar da tigela de pinos para minimizar a duração da exposição à radiação. Retome a gravação quando o mouse retornar à tigela de pinos, reabasteça a tigela de pinos conforme necessário.O objetivo é registrar várias sessões longas de consumo contínuo, o que é típico da maioria dos camundongos. Nos primeiros dois minutos de teste, pare de testar se o mouse não beber em cinco minutos, devolva os mouses não compatíveis à gaiola doméstica para testar novamente no mesmo dia. Não exceda um regulamento de água de 24 horas.Ao testar vários ratos da mesma gaiola doméstica. Limpe a tigela e o tubo com uma toalha de papel seca entre os ratos. Apare a ponta do tubo PE conforme necessário.Se mastigado durante o teste, limpe a câmara de observação conforme necessário para remover qualquer respingo de iohexol nas paredes da câmara. Enxágue a câmara com água da torneira e seque com uma toalha de papel. Use um programa de software de edição de vídeo que permita a análise quadro a quadro das gravações de fluoroscopia de vídeo.Para quantificar os parâmetros de interesse da deglutição, pelo menos dois revisores treinados devem analisar cada vídeo de forma cega. O revisor principal visualiza cada vídeo para identificar e analisar de três a cinco crises longas de bebida. Este critério é baseado em estudos não radiográficos publicados sobre deglutição mostrando que este parâmetro é suficiente para análise estatística.O revisor secundário analisa de forma independente as três a cinco medidas por parâmetro de deglutição para cada camundongo que foram inicialmente identificadas e analisadas pelo revisor primário. As discrepâncias dos revisores são então identificadas para cada camundongo e reanalisadas até que 100% de consenso seja alcançado. Os valores incontestáveis para cada parâmetro de deglutição são então calculados para obter o valor médio para cada camundongo.Quando menos de três medidas forem obtidas para um parâmetro de deglutição, insira um valor ausente no banco de dados estatístico para essa medida. Esses exemplos foram obtidos usando uma posição do sistema de fluoroscopia de baixa energia. Um permite a visualização de toda a cabeça e região torácica proximal.O ponto de gatilho da deglutição é centralizado dentro do campo de visão. A posição dois permite a visualização do ponto-gatilho da deglutição até a junção gastroesofágica. Observe que o bolo alimentar passa pelo esôfago distal, mesmo na configuração de ampliação mais baixa.As estruturas ósseas da cabeça e pescoço são facilmente visíveis usando o sistema de fluoroscopia de baixa energia. As estruturas anatômicas também são examinadas em maior ampliação para permitir a quantificação de vários parâmetros adicionais da deglutição. Esta figura mostra resultados preliminares representativos para dois parâmetros de deglutição VFSS, taxa de deglutição e taxa de deglutição com intervalo entre deglutições foi significativamente mais lenta para camundongos SOD um em comparação com C 57 anos.O intervalo entre as deglutições de camundongos e controles não foi significativamente diferente entre os grupos. Uma vez dominado, a captura de vídeo pode ser concluída em pouco menos de dois minutos por massa, se for executada corretamente. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de utilizar a solução de teste com sabor de chocolate dentro de algumas horas após a preparação para evitar alterações na viscosidade e palatabilidade que podem resultar em comportamentos de evitação.Essa nova técnica está abrindo caminho para pesquisadores no campo da neurociência explorarem comportamentos naturais de alimentação e deglutição em roedores saudáveis e modelos de doenças. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como realizar com sucesso o teste VFSS de roedores que se comportam livremente Para quantificar os comportamentos típicos de alimentação e função de deglutição, não se esqueça de que trabalhar com equipamentos emissores de radiação pode ser extremamente perigoso, e as precauções de radiação para tempo, distância e blindagem devem sempre ser seguidas durante a execução deste procedimento.

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Research

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Fonte: Nielsen, T. B., et al., Modelo de Aspiração Orofaríngea Murina de Pneumonia Bacteriana Associada a Ventiladores e Hospitalares. J. Vis. Exp. (2018)Este vídeo demonstra o procedimento de administrar bactérias através da orofaringe até os pulmões de um camundongo anestesiado para induzir infecção pulmonar e desencadear uma resposta imune.

Preparação de um modelo de aspiração orofaríngea murina para estabelecer infecções bacterianas nos pulmões

Este vídeo demonstra uma técnica para avaliar a infiltração de macrófagos intestinais em um modelo murino de colite usando tomografia mediada por fluorescência (FMT). Ao induzir colite em um camundongo via sulfato de sódio dextrano (DSS), o animal é injetado com anticorpos que reconhecem o marcador de glicoproteína F4 / 80 em macrófagos infiltrados no cólon. O mouse é então fotografado em um dispositivo FMT, onde os sinais de fluorescência e refletância são reconstruídos em uma imagem...

Usando tomografia mediada por fluorescência para avaliar a inflamação intestinal murina

Pequenas técnicas de imagem animais permitem exames de diagnóstico de série e intervenções terapêuticas in vivo. Recentemente, o leque de aplicações tem aumentado significativamente e atualmente inclui avaliação do desenvolvimento de tumor do cólon, cicatrização de feridas e monitoramento da inflamação. Este protocolo ilustra essas aplicações potenciais diferentes de endoscopia murino.

Murino Endoscopia para In Vivo Cura Multimodal imagem de Carcinogênese e Avaliação de Intestinal ferida e inflamação

Descrevemos métodos para monitoramento longitudinal da eficácia da terapêutica para o tratamento de patologias colônicas em camundongos usando um endoscópio rígido. Este protocolo pode ser prontamente utilizado para a caracterização da resposta terapêutica de um tumor individual em camundongos vivos e também para monitorar a potencial recidiva da doença.

Avaliação não invasiva da eficácia de novos Therapeutics para Intestinal Patologias Usando imagem endoscópica série da Vivo Ratos

Sondas de destino-específicos representam uma ferramenta inovadora para a análise de mecanismos moleculares, tais como a expressão da proteína em vários tipos de doença (por exemplo, inflamação, infecção e tumorigênese). Neste estudo, descrevemos uma avaliação tomográfica tridimensional quantitativa da infiltração de macrófagos intestinal em um modelo murino de colite usando tomografia computadorizada mediada por fluorescência de F4/80-específicos.

Tomografia computadorizada mediada por fluorescência para a detecção e quantificação de inflamação Intestinal murino macrófago-relacionados

Aqui, apresentamos um protocolo para imagens ao vivo da fusão do palato secundário do mouse usando microscopia confocal. Este protocolo pode ser usado em combinação com uma variedade de linhas de mouse repórter fluorescentes e com inibidores de via para visão mecanicista. Este protocolo pode ser adaptado para imagens ao vivo em outros sistemas de desenvolvimento.

Imagem ao vivo do mouse Fusão do palato secundário

Pneumonia infecciosa é entre as infecções mais comuns em humanos. Um modelo apropriado na vivo é fundamental para compreender a patogênese da doença e testar a eficácia da terapêutica de romance. Com este modelo de pneumonia de aspiração orofaríngea murino, um pode examinar a patogênese e novos tratamentos contra essas infecções mortais.

Modelo murino aspiração orofaríngea da Pneumonia bacteriana associada e hospitalares

O artigo introduz o dispositivo μTongue (microfluidos-em-uma-língua) para imagens de células de paladar funcional in vivo, integrando microfluidos em uma janela de imagem intravital na língua.

μTongue: Uma plataforma de imagem funcional baseada em microfluidics para a língua in vivo

Para estudar como o intestino delgado lida com partículas de tamanhos variados, modificamos um método estabelecido in vivo para determinar o trânsito do intestino delgado.

Estudando o Mecananosense do Intestino Delgado Urinário de Partículas Luminais

Este protocolo descreve uma abordagem de laringoscopia transoral em série para camundongos e ratos que permite imagens de vídeo em close-up e desobstruídas da laringe durante a respiração e deglutição usando um regime anestésico otimizado e técnicas de manipulação endoscópica finamente ajustadas.

Laringoscopia murina minimamente invasiva para imagens de perto do movimento laríngeo durante a respiração e a deglutição

Aqui, descrevemos a administração de medicamentos guiada por micropipeta (MDA) como um método alternativo à gavagem oral que incentiva o animal de pesquisa a ingerir tratamentos prontamente com o mínimo de estresse e desconforto.

Uso da administração de medicamentos guiados por micropipeta como método alternativo à gavagem oral em modelos de roedores

Aprenda a adaptar métodos videofluoroscópicos humanos para estudos de deglutição em roedores. Esta técnica permite detectar e caracterizar disfagia em modelos murinos de doenças, fornecendo biomarcadores funcionais para pesquisa pré-clínica.

Adaptação Humanos videofluoroscópicos Andorinha Métodos de Estudo de detectar e caracterizar Disfagia em modelos de doenças Murino (Vídeo) | JoVE Journal

Adaptação Humanos videofluoroscópicos Andorinha Métodos de Estudo de detectar e caracterizar Disfagia em modelos de doenças Murino

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