Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Ovariectomy ו-17β אסטרדיול החלפת בחולדות ועכברים: הפגנה חזותית

Published: June 7, 2012 doi: 10.3791/4013

Summary

Ovariectomy והחלפת הבאות של 17β-אסטרדיול באמצעות כמוסות silastic ו נוטלה peroral הם הפגינו חולדות ועכברים.

Abstract

אסטרוגנים הם משפחה של הורמונים המין הנשי עם קשת רחבה של תופעות. כאשר חולדות ועכברים משמשים במחקר אסטרוגן הם ovariectomized בדרך כלל על מנת לקטוע את ייצור הורמון במהירות רכיבה על אופניים, החלפת 17β-אסטרדיול exogenously. יש, עם זאת, חוסר הסכמה לגבי אופן ההורמון צריכה להינתן להשיג ריכוזים בסרום פיזיולוגיים. זה קריטי, מאחר 17β-אסטרדיול ברמה / שיטת הממשל באופן עמוק משפיע על תוצאות הניסוי 1-3. יש לנו בשורה של מחקרים שאפיינו את מצבים שונים של הממשל 17β-אסטרדיול, שמצא כי תת עורי כמוסות silastic ו לכל בעל פה אגוז קרם נוטלה נעלים על שחרור איטי כדורי זמינים מסחרית (המיוצר על ידי החברה מחקר חדשני של אמריקה) זריקות יומיות במונחים של הפקת ריכוזים בסרום הפיזיולוגיות של 17β-אסטרדיול 4-6. בין עו"דantages של שיטת קרם אגוזים, שקודם לכן שימש במשך 7 עצירות הממשל, היא כי כאשר נעשה שימוש לניהול אסטרוגן הוא דומה peroral טיפול הורמונלי חלופי והוא לא פולשנית. את silastic כמוסות תת עורי נוח לייצר הריכוזים בסרום יציבה ביותר. מאמר זה סרט וידאו כולל שלב אחר שלב הפגנות של ovariectomy ו-17β אסטרדיול הורמונלי על ידי קפסולות silastic ו נוטלה peroral אצל חולדות ועכברים, ואחריה לדיון על היבטים חשובים של תהליכי הניהול.

Protocol

1. Ovariectomy דרך כביש הגבי

  1. להרדים את בעל החיים, למשל באמצעות 1.5% isoflurane (4% לזירוז) ב תחמוצת החמצן / החנקן 30% / 70% תערובת. מניחים את חיה במצב נוטה על צלחת חימום מחובר מדחום רקטלי. חשוב יש שכבה דקה של בידוד בין החיה לבין צלחת, וכי במערכת ההזנה גב המדחום שומר על טמפרטורת הגוף בתוך 37 ± 0.5 ° C. החל ג'ל להגנה העין ולנהל 5 מ"ג Rimadyl / ק"ג משקל גוף מדולל מלוחים מתחת לעור על ההיבט לרוחב הצוואר של החיה להקלה על הכאב לאחר הניתוח.
  2. שבי 4 * 4 ס"מ (3 * 3 ס"מ עבור עכברים) באזור cephally מפסגת הכסל. לשטוף את האזור ביסודיות עם מגולח עבור Jodopax למשל לפני המכסה את חיה עם 4 * 4 ס"מ צמצם גיליון הניתוח.
  3. לעשות חתך קו האמצע 2-3 ס"מ בוטה לנתח את העור fascia הבסיסית. אחד ס"מ לרוחב של קו האמצע, לעשות עוד thro החתךאיכס fascia. חד וחלק לנתח רוחבית תחת fascia זאת באופן שטחי ככל האפשר להגיע עד חלל הבטן.
  4. באמצעות פינצטה, לתפוס את רקמת השומן המקיף את השחלה בחלל הבטן בעדינות למשוך אותו החוצה. זהה את השחלה ו ולקשור את קרני הרחם וכלי 0.5-1 ס"מ proximally של מבנה זה. לחתוך את השחלה ורקמת השומן ligated והחזרתי את הרקמה שנותרה לתוך חלל הבטן. לעשות עוד חתך ב fascia הנגדי וחזור על התהליך.
  5. לסגור את הפצעים, רצוי באמצעות תפר monofilament, ולתת חיים ער מן ההרדמה. מניחים את בעל החיים בכלוב מחוממת (25-27 מעלות צלזיוס) במשך לפחות 2 שעות לאחר הניתוח. בעלי החיים צריכים להיות מאוחסנים בנפרד בימים הראשונים לאחר הניתוח. זה מרכזי כי הוא ניקה את הכלוב לעתים קרובות / להחליף בשלב ההתאוששות. עשרים וארבע שעות לאחר הניתוח, מזריקים את החיות מתחת לעור עם עוד משקל גוף 5 Rimadyl / ק"ג מ"ג מדוללמי מלח.

2. תת עורית מינהל 17β-אסטרדיול דרך קפסולות Silastic

  1. מערבבים היטב את הכמות הרצויה של 17β-אסטרדיול בשמן שומשום. עבור ריכוזים פיזיולוגיים אצל חולדות ועכברים, אנו ממליצים על 180 מיקרוגרם / מ"ל ​​ו - 18-36 מיקרוגרם / מ"ל ​​בהתאמה. כמוסות פלסבו מלאים שמן שומשום טהור.
  2. לחתוך 3 ס"מ (2 ס"מ על עכברים) באורכים של צינורות silastic ו -5 מ"מ (3 מ"מ על עכברים) אורכי מקלות המוליך עץ עבור חיבור. באמצעות מלקחיים, לסחוט 1 תקע עץ לתוך הקפסולה silastic לפני הזרקת הפתרון שמן 17β-estradiol/sesame למלא את אורכו. בעדינות מכסה את הקפסולה silastic בסופו של דבר לפתוח עם חבר אחר עץ (את המצתים אמורים להישאר באופן קבוע קפסולה). דגירה כמוסות בתמיסה 17β-אסטרדיול הנותרים לילה לפני ההשתלה.
  3. השתלת הקפסולה ניתן לבצע במהלך ההרדמה בשימוש ovariectomy בחולדות. עבור מייללספירה, עם זאת, תקופה של 14 יום לאחר ההתאוששות ovariectomy מומלץ כדי למזער את הסיכון של הקפסולה בולטות דרך העור שביר.
  4. לאחר ההכנות כירורגית כמו 1.1, או לאחר סגירת החתך ovariectomy, להתגלח ולשטוף 2 * 2 ס"מ באזור בהיבט הגבי של הצוואר של בעל החיים. לעשות חתך 1 ס"מ בוטה לנתח בכיס תת עורית caudolaterally, עם שטח נרחב של הקפסולה. נגב את הקפסולה silastic (שעד נקודת זמן זו כבר מודגרות בפתרון 17β-אסטרדיול) ובעדינות להתקין אותו דרך חתך, אשר נסגר לאחר מכן על ידי תפר. זה מרכזי על מנת לוודא כי זנים הקפסולה העור מעט ככל האפשר, בעיקר באזור קרוב הפצע. מייצור של כמוסות עד ההשתלה, חשוב כי זיהום הוא התחמק.

3. מינהל Peroral של 17β-אסטרדיול דרך נוטלה אגוזים, קרם

  1. לפזר ביסודיות 17β-אסטרדיול בשמן שומשום, ואז לערבב עם שמן שומשום הנוטלה. אנו ממליצים כי כל חלק מכיל 28 מיקרוגרם ביום 17β-אסטרדיול, 5 שמן שומשום μL ו 1 הנוטלה גרם לכל קילוגרם משקל גוף לחולדות ו 1.12 מיקרוגרם 17β-אסטרדיול, 0.312 שמן שומשום μL ו 60 מ"ג הנוטלה על העכבר 30 גר 'כל אחד. פלצבו אגוז קרם מוכן זהה רק בלי 17β-אסטרדיול.
  2. להכשיר את בעלי החיים לאכול הורמון ללא קרם אגוזים במשך חמישה ימים לפני הניסוי. הראשונים שלושה ימים של אימונים, החולדות בצורה אופטימלית צריך לאמן בקבוצות (בערך 0.5 גרם ל 2-5 הנוטלה בעלי חיים), בכלובים מוצאם. בימים רביעי וחמישי של אימונים, החיות לשים בכלובים נפרדים לפני שקיבל את החלק היומי לדמות את המצב ניסיוני.
  3. במהלך הניסוי, החיות לשים בכלובים נפרדים לכל אירוע האכלה, לאחר מכן את החלק הנוטלה מוגשת על אריחי קרמיקה קטנים. אם האימונים שבוצעה לעיל, oניסיון ur היא כי יותר מ 95% של חולדות ועכברים לקבל אגוז, שמנת, ופעם מורגל לחלוטין, רוב בעלי החיים צורכים אותו תוך שניות.

4. נציג תוצאות

פיזיולוגיים בסרום 17β-אסטרדיול ריכוזי, אשר השיטות הקיימות שמטרתם לשחזר, הם כ 5-140 pg / mL עבור חולדות 5-35 pg / mL על עכברים 4,6. את הכמוסות תת עורי silastic בהתאם להוראות הנ"ל, כאשר מנוהל ל -300 גר 'נשים Sprague-Dawley חולדות, לייצר לאט יורד 17β-אסטרדיול ריכוז בסרום של היום סביב 40 ​​pg / mL יום pg / mL 2-10 35. עם זאת, מיד לאחר מתן, לשיא הריכוז בדם סביב 1000 pg / mL ניתן לצפות, נופל לטווח הפיזיולוגי בתוך 8 שעות (איור 1 א) 4,5. את הכמוסות silastic עבור עכברים שתוארו לעיל עם 17β-estradiol/mL 36 מיקרוגרם, כאשר מנוהל עד 25 גרם נקבה C57BL / 6 עכברים, להפוך קונצרט כלשהו סרוםentrations כי לאט לאט להפחית מן PG כ 90 / יום מ"ל 2-25 pg / mL 35 יום. זה קדמו כנראה לשיא דומה נמצאה אצל חולדות, אם כי זה לא נחקר (איור 1 ב) 6.

שיטת הנוטלה peroral עם מינונים שתוארו לעיל, כאשר מנוהל ל -300 גר 'נשים Sprague-Dawley חולדות, הופך רמות פיזיולוגיות של 17β-אסטרדיול עם תנודות יומיות בין 10-70 pg / mL (איור 2 א) 4. על עכברים באמצעות המינון לעיל, רמות יומיות משתנות בין כ 20 ו - 120 pg / mL (איור 2 ב) 6.

איור 1
Rong.> איור 1 גרפים המציגים מסוגננים 17β-אסטרדיול ריכוזים של חולדות (, n = 10 בזמן נקודות עד 24 שעות, n = 15 ב מאוחרים יותר זמן נקודות) 4.5 ו עכברים (B, n = 10) 6 לאחר ההשתלה הקפסולה. את הכמוסות silastic לייצר שיא ראשונית קצרה של ריכוזים בסרום עד 1000 pg / mL, אבל ירידה תוך מספר שעות לרמות נמוכות 100 pg / mL. בשבועות הקרובים 4-5, קפסולות התשואה יציבה, למרות יורדת בהתמדה, ריכוז בסרום. באזורים מוצלים מתאימות 17β-אסטרדיול בסרום ריכוזים פיזיולוגיים של חולדות נקבות ועכברים שלמים בהתאמה. גם אם לא הוכיח ראייה הגרפים, יש בין הפרט השונות של 17β-אסטרדיול ריכוזי, עיבוד מקדמי השונות בין 27% ל 183 בחולדות מ 28 ל 115% בעכברים עם שיטת הקפסולה silastic (ממוצע נמוך מאוד לעתים קרובות ליצור ריכוז גבוה של מקדמי השונות).

iles/ftp_upload/4013/4013fig2.jpg "/>
איור 2 גרפים המציגים מסוגננים 17β-אסטרדיול ריכוזים של חולדות (, n = 15). 4 ו עכברים (B, n = 10) 6 כתוצאה של הממשל הורמון מדי יום הנוטלה. שיטת הנוטלה peroral הופך פסגות היומי, אך לא בהרבה גבוה ככל המיוצר על ידי תת עורית או בשיטות תוך ורידי. זה מחקה את פרמקוקינטיקה של טיפול הורמונלי חלופי האדם, והטיפול peroral יכול להמשיך כל עוד הצורך, גם אם בדוגמה לעיל רק להציג ראשונית 96 שעות. באזורים מוצלים מתאימות 17β-אסטרדיול בסרום ריכוזים פיזיולוגיים של חולדות נקבות ועכברים שלמים בהתאמה. גם אם לא הוכיח ראייה הגרפים, יש בין הפרט השונות של 17β-אסטרדיול ריכוזי, עיבוד מקדמי וריאציה מ% 40-132 בחולדות מ 13 ל 219% בעכברים עם שיטה את הנוטלה (ריכוזים ממוצעים נמוכים מאוד לעתים קרובות יוצרים גבוההמקדמי השונות).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

מצבי ניהול שהוצגו לעיל יש מחקרים קודמים הוכיחו עליונות שחרור איטי כדורי מסחריים זריקות במונחים של הפקת ריכוזים בסרום הפיזיולוגיות של 17β-אסטרדיול. בעוד כדורי שחרור איטי לייצר גבוהות מאוד וממושכת פסגות ריכוז בסרום, הזריקות גורמים קיצוניים, תנודות ההורמונים היומיות ודורשים טיפול מלחיצה חוזרות ונשנות של בעלי החיים 4-6. החשיבות של בחירת מצבי ניהול הולמים מודגשת על ידי מחקרים חדשים המצביעים על כך תוך במינון נמוך 17β-אסטרדיול משטרי האמריקני (כגון הטכניקות שהוצגו במאמר הנוכחי) להגן מפני 8-10 איסכמיה מוחית, את 17β-אסטרדיול ריכוזים המיוצר על ידי מסחר איטי שחרור כדורי עשוי דווקא להגביר את הנזק המוחי 1,2,11-14. שתיית מים ניהול gavage אוראלי שני אחרים, פחות תכופות, שיטות אשר נבדקו. ניהול ההורמון באמצעות מי השתייה יש היתרון הגדול ביותר שלה להיות מאוד לא פולשנית, שכן טיפול בבעלי חיים כמעט ללא כל צורך. עם זאת, 17β-אסטרדיול אינו מסיס במים ללא מתחלב, צריכת המים לאדם קשה לשלוט, ואם המטרה היא לשקף את צריכת גלולה, חסרון נוסף הוא כי לעכברים לשתות מים במשך 24 שעות שלמות . Gavage שבעל פה יש החיסרון הגדול ביותר שלה שזה מלחיץ עבור בעלי החיים, ועלול לגרום לפגיעה הוושט, אשר עלולים להשפיע על התנהגות האכילה.

בשיטות שתוארו כאן - כמוסות silastic ו נוטלה peroral - שניהם מתאימים לניהול לטווח קצר אסטרוגן לתקופות ארוכות יותר של עד 5-6 שבועות. אם במינונים גבוהים משמשים מ שתוארו לעיל, ללא קשר סוג של מדיום הממשל, לטווח ארוך הממשל אסטרוגן עלול לגרום תופעות לוואי קשות כגון חסימת השופכה עקב התפשטות הרירית 15.

"> השיטות שהוצגו כאן יכול בקלות להיות שונה לגבי, המינון בקפסולה אורך וכו 'למשל, זה עשוי להיות מוצדק להוריד הן את 17β-אסטרדיול מנות בשתי כמוסות נוטלה של משטרי עכבר בהתמדה להשיג יותר ריכוז בסרום פיזיולוגיים 6. עם זאת, אם כל שינוי עשויים, או אם הטכניקות משמשים זנים אחרים של בעלי חיים מאשר שנחקרו כבר, חשוב לאמת את שיטות מחדש על ידי מדידת 17β-אסטרדיול בדגימות ריכוזים בסרום. דגימות אלו בסרום יש לקבל בכל פעם כמה נקודות וכעת הן כוללות את כל מנה תגובה ביחס / עקומה, ולא רק הצצה קצרה. משקולות הרחם כבר בשימוש על ידי כמה מחברי במקום 17β-אסטרדיול ריכוזים בסרום כמדד של ההשפעות הביולוגיות של 17β-אסטרדיול. עם זאת, ככל הנראה משקל הרחם משקפים את ההשפעות הספציפיות של האסטרוגן על רירית הרחם ולא בהכרח משקפות את השפעות האסטרוגן על מערכות אחרות. Furtלה, משקל הרחם קשורה רק בחולשה רמות האסטרוגן בדם 4,6.

צריכה יומית של כמות גדולה של הנוטלה אנרגיה עשיר עלול לגרום לעלייה במשקל. עם זאת, כמויות קטנות שתואר לעיל רק מתאימות פחות מ -5% מצריכת האנרגיה היומית של בעלי החיים ועלייה במשקל יתר לא נצפתה במחקרים שלנו באמצעות הנוטלה.

ההבדל המכריע בעבודה עם חולדות ועכברים היתרונות דגש מיוחד. למרות שמירה קפדנית על היגיינה מרכזי ללא קשר מיני בעלי חיים, עכברים רגישות לזיהומים קורא ביקורת ברמה גבוה אף יותר בעבודה עם חולדות. לדוגמה, חיטוי קפדני של העור לפני השינוי החתך, התכוף כפפות רפואיות שימוש בכלים כירורגיים סטריליים לא חייב להיות בסכנה. שתלים הם תמיד בחממות של זיהומים. בעלי החיים יש לבחון באופן קבוע לסימנים של זיהום לאחר ההשתלה הקפסולה. אם המורסה נוצרת סביבהשתל, מומלץ החיה היא להרדים או כמוסה מוסר, הפצע נוקה ביסודיות, ואת כמוסה אחרת מחדש דרך חתך חדש. יתר על כן, העור על גבם של עכברים הרבה שבירות יותר בחולדות, המחייב שבועיים של החלמה לאחר ovariectomy לפני מתן הקפסולה.

השיטות שהוצגו לעיל יכול גם לשמש עבור חומרים אחרים מאשר 17β-אסטרדיול. עם זאת, חשוב פרמקוקינטיקה ואת המינון של משטר זה מאופיין היטב, רצוי על ידי מדידות רצופות בסרום של חומר מנוהל.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

החוקרים אין לי מה לחשוף.

Acknowledgments

המחקר מומן על ידי אוניברסיטת Linköping המועצה של מחוז Östergötland.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Rimadyl, 50 mg/mL Pfizer Pharma GmbH 462986 Postoperative analgesia after ovariectomy.
Lubrithal eye gel Leo Laboratories Eye protection during surgery.
Jodopax vet Pharmaxim Surgery disinfection.
Vicryl 4-0 suture Johnson & Johnson Wound suture and ovary ligation.
17β-estradiol, >98% Sigma-Aldrich E8875-1G In sesame oil for silastic capsules and Nutella.
Sesame oil Sigma-Aldrich S3547-1L Dissolving the 17β-estradiol.
Silastic tubing, ID/OD: 1.575/3.175 mm Dow Corning 508-008 Production of silastic capsules.
Wooden applicator stick Selefatrade 12-0783 Capping of silastic capsules.
Nutella Ferrero Medium for peroral 17β-estradiol.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Strom, J. O., Theodorsson, A., Theodorsson, E. Dose-related neuroprotective versus neurodamaging effects of estrogens in rat cerebral ischemia: a systematic analysis. J. Cereb. Blood Flow Metab. 29, 1359-1372 (2009).
  2. Strom, J. O., Theodorsson, E., Holm, L., Theodorsson, A. Different methods for administering 17beta-estradiol to ovariectomized rats result in opposite effects on ischemic brain damage. BMC Neurosci. 11, 1471-2202 (2010).
  3. Strom, J. O., Theodorsson, A., Theodorsson, E. Hormesis and Female Sex Hormones. Pharmaceuticals. 4, 15 (2011).
  4. Isaksson, I. M., Theodorsson, A., Theodorsson, E., Strom, J. O. Methods for 17beta-estradiol administration to rats. Scandinavian journal of clinical and laboratory investigation. , (2011).
  5. Strom, J. O., Theodorsson, E., Theodorsson, A. Order of magnitude differences between methods for maintaining physiological 17beta-oestradiol concentrations in ovariectomized rats. Scand. J. Clin. Lab Invest. 68, 814-822 (2008).
  6. Ingberg, E., Theodorsson, A., Theodorsson, E., Strom, J. O. Methods for long-term 17beta-estradiol administration to mice. General and comparative endocrinology. , (2011).
  7. Kalliokoski, O., Jacobsen, K. R., Hau, J., Abelson, K. S. Serum concentrations of buprenorphine after oral and parenteral administration in male mice. Vet. J. 187, 251-254 (2011).
  8. Simpkins, J. W. Estrogens may reduce mortality and ischemic damage caused by middle cerebral artery occlusion in the female rat. J. Neurosurg. 87, 724-730 (1997).
  9. Wise, P. M., Dubal, D. B. Estradiol protects against ischemic brain injury in middle-aged rats. Biol. Reprod. 63, 982-985 (2000).
  10. Saleh, T. M., Cribb, A. E., Connell, B. J. Estrogen-induced recovery of autonomic function after middle cerebral artery occlusion in male rats. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 281, 1531-1539 (2001).
  11. Bingham, D., Macrae, I. M., Carswell, H. V. Detrimental effects of 17beta-oestradiol after permanent middle cerebral artery occlusion. J. Cereb. Blood Flow Metab. 25, 414-420 (2005).
  12. Carswell, H. V. Differential effects of 17beta-estradiol upon stroke damage in stroke prone and normotensive rats. J. Cereb. Blood Flow Metab. 24, 298-304 (2004).
  13. Yong, Y. 17beta-estradiol potentiates ischemia-reperfusion injury in diabetic ovariectomized female rats. Brain Res. 1054, 192-199 (2005).
  14. Theodorsson, A., Theodorsson, E. Estradiol increases brain lesions in the cortex and lateral striatum after transient occlusion of the middle cerebral artery in rats: no effect of ischemia on galanin in the stroke area but decreased levels in the hippocampus. Peptides. 26, 2257-2264 (2005).
  15. Levin-Allerhand, J. A., Sokol, K., Smith, J. D. Safe and effective method for chronic 17beta-estradiol administration to mice. Contemp. Top Lab Anim. Sci. 42, 33-35 (2003).

Tags

רפואה גיליון 64 פיזיולוגיה כריתת שחלה חולדה עכבר 17β-אסטרדיול מינהל קפסולות Silastic הנוטלה
Ovariectomy ו-17β אסטרדיול החלפת בחולדות ועכברים: הפגנה חזותית
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ström, J. O., Theodorsson, A.,More

Ström, J. O., Theodorsson, A., Ingberg, E., Isaksson, I. M., Theodorsson, E. Ovariectomy and 17β-estradiol Replacement in Rats and Mice: A Visual Demonstration. J. Vis. Exp. (64), e4013, doi:10.3791/4013 (2012).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter