Недавно был предложен метод измерения запоров у Drosophila melanogaster . При применении этого метода наблюдались запоры или изменение моторики кишечника у мух, экспрессирующих альфа-синуклеиндикого типа 7. Этот метод был валидирован с несколькими изменениями, и был выявлен запор во всех протестированных генетических моделях БП.
По сравнению с первоначальным описанием метода, в него было внесено несколько изменений для повышения осуществимости и надежности. Чтобы избежать изменений в насыщенности синей среды, готовили одну партию синей среды и делили на необходимое количество пищевых флаконов. Кроме того, перед добавлением мух в голубую среду, они были ненадолго лишены пищи, обеспечивая только доступ к воде. Этот шаг был добавлен для стимуляции поглощения синей среды. Без этого дополнительного шага не у всех мух было ясное голубое брюхо, что является важной отправной точкой для получения репрезентативных результатов. Наконец, несколько моделей мух PD показывают уровень чувствительности к взрыву 13,14,20. Следовательно, мухи не переносились на каждом этапе подсчета, чтобы избежать влияния этой чувствительности на выход фекалий. Тем не менее, для обозначения пятен использовались разноцветные маркеры, чтобы избежать двойного учета.
Как и в первоначальном описании, было также замечено, что мухи реже испражняются во второй половине дня. Тем не менее, поскольку это имеет место как для контрольных, так и для мутантных мух, это не привело к аномалиям в регистрации пятен. Кроме того, наличие достаточного количества фекальных пятен для подсчета в каждый момент времени является ключом к получению надежных результатов. Следовательно, рекомендуется минимум пятнадцать мух на флакон7.
В оригинальной рукописи запор наблюдался у 10-дневных мух, но не у 1-дневных мух. Таким образом, в этом анализе анализ на запор проводился у десятидневных мух, а запор или измененная моторика кишечника наблюдались у всех протестированных моделей мух БП. Более ранние исследования локомоции показали, что запор предшествует двигательной дисфункции у мух, экспрессирующих альфа-синуклеин, при этом нарушения полета становятся очевидными только в возрасте трех недель в возрасте16 лет. Эта временная последовательность симптомов отражает прогрессирование, наблюдаемое у пациентов с болезнью Паркинсона, где проблемы с желудочно-кишечным трактом часто проявляются до двигательного дефицита. В отличие от моделей альфа-синуклеина, розовые 1- или паркин-мутантные мухи проявляют нарушения уже в первый день после эклозии21. Таким образом, изучение того, проявляются ли дефекты кишечного транзита в этот ранний момент времени, даст ценную информацию о прогрессировании немоторных симптомов в этих генетических моделях. Следовательно, необходимо проводить более глубокие эксперименты, чтобы лучше понять лежащую в основе биологию.
Описанный здесь анализ облегчает количественную оценку перистальтики желудочно-кишечного тракта и фенотипов запоров, но не может оценить такие параметры, как консистенция кала, содержание, окраска или морфология. Ранее измерялся выход фекалий, в котором цвет и морфология оценивались с использованием установленных методологий в моделях дрозофил 22,23,24. Тем не менее, для этого анализа требуется специализированное оборудование (например, сканеры прозрачности) и специальное аналитическое программное обеспечение, что требует особых технических и ресурсных соображений по сравнению с описанным здесь протоколом. Тем не менее, этот анализ показывает желудочно-кишечные дефекты у мух с дефицитом Pink122,23.
Желудочно-кишечные дисфункции признаны коморбидными проявлениями при множественных неврологических и нейродегенеративных расстройствах, включая расстройство аутистического спектра, болезнь Альцгеймера и рассеянный склероз 25,26,27,28, для которых Drosophila melanogaster служит податливым модельным организмом для исследования механистических основ. Методологическая основа, созданная для изучения моторики кишечника и запоров у дрозофил, может быть экстраполирована на эти заболевания.
В заключение, это исследование подтвердило осуществимый и надежный метод, представленный ранее для измерения запоров у мух. Этот анализ показывает, что запор присутствует в нескольких генетических моделях БП дрозофилы , которые особенно хорошо подходят для изучения запоров, поскольку они дают возможность изучить генетически определенных мух из группы риска до появления проявления двигательных особенностей. Кроме того, с его помощью можно оценить другие модели заболевания дрозофил, которые проявляют нарушения моторики кишечника, а также скрининг на наркотики.