Waiting
Login processing...

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

Medicine

Flexibele colonoscopie in Muizen aan de ernst van colitis en Colorectale Tumoren Evalueer behulp van een gevalideerde Endoscopische Scoring System

Published: October 16, 2013 doi: 10.3791/50843
* These authors contributed equally

Summary

In de afgelopen jaren zijn nieuwe generatie endoscopen ontpopt als belangrijk diagnostisch onderzoek hulpmiddelen voor het evalueren van muizen colitis en colorectale tumoren. We presenteren hier een gedetailleerd protocol voor endoscopische beoordeling van ontsteking en colorectale tumoren in muizen, evenals een nieuw scoresysteem dat decimale identifiers gebruikt om de endoscopische ernst van colitis en colorectale tumoren documenteren.

Abstract

Het gebruik van moderne endoscopie voor onderzoeksdoeleinden is sterk vergemakkelijkt ons begrip van gastro-intestinale aandoeningen. Met name experimentele endoscopie zeer nuttig voor studies die herhaalde evaluaties in een proefdier, zoals evaluatie mechanismen van chronische inflammatoire darmziekte en de progressie van colorectale kanker vereist zijn. Echter, de gebruikte studies over methoden zijn zeer variabel. Ten minste drie endoscopische scoring systemen verschenen voor murine colitis en gepubliceerde protocollen voor de beoordeling van colorectale tumoren niet de aanwezigheid van gelijktijdige colon ontsteking pakken. Dit onderzoek ontwikkelt en valideert een reproduceerbare endoscopische scoresysteem dat de evaluatie van zowel de ontsteking en tumoren tegelijkertijd integreert. Dit nieuwe scoresysteem heeft drie belangrijke componenten: 1) beoordeling van de omvang en de ernst van colorectale ontsteking (op basis van perianale bevindingen, transparantie van de wall, mucosale bloeden, en focale laesies), 2) kwantitatieve opname van tumorlaesies (raster kaart en grafiek), en 3) numerieke sortering van klinische gevallen door hun pathologische en onderzoek relevantie op basis van decimale eenheden met toegewezen categorieën waargenomen laesies en endoscopische complicaties (decimaal identifiers). De video-en handschrift hierin gepresenteerd werden bereid, na IACUC-goedgekeurde protocollen, zodat onderzoekers hun eigen experimentele muizen scoren met behulp van een goed gevalideerde en zeer reproduceerbare endoscopische methode, met de optie systeem distale onderscheiden van proximale endoscopische colitis (D-PECS ).

Introduction

Muizen-endoscopie is uitgevoerd als een belangrijke onderzoeksmethode voor meer dan een decennium 1-3. Tot op heden zijn de meeste onderzoeken waarin muizen endoscopie hebben gebruikt starre endoscopen, hoewel sommige hebben ook flexibele sigmoïdoscopie. Muizen endoscopie biedt directe resultaten en een meer objectieve inschatting van de mate van het intestinale normaliteit, de ernst van de ontsteking, en de progressie van de tumor ten opzichte van indirecte maatregelen, zoals gewichtsverlies, diarree en histologie (die niet optimaal wanneer laesies zijn fragmentarisch), terwijl het aanbieden van inzichten over de algehele gezondheid van de dikke darm. Met name, endoscopie maakt de herhaalde beoordeling van proefdiermodellen tijd, in tegenstelling tot traditionele histologisch onderzoek dat het dier wordt gedood en dubbele punten voor analyse 1 te oogsten vereist. Ondanks deze voordelen is het gebruik van murine endoscopische technologie niet wijdverbreid en wordt beperkt door het ontbreken van gestandaardiseerde protocollen voor implementatiop en scoren van pathologische bevindingen. Goed uitgevoerd, muizen endoscopie houdt grote belofte voor ons begrip en karakterisatie van diermodellen voor multiple chronische gastro-intestinale ziekten, met inbegrip van inflammatoire darmziekten, colitis, en colorectale tumoren verder te vergemakkelijken.

Het nut van muizen endoscopische techniek scharnieren op de reproduceerbaarheid en objectiviteit, die het bestaan ​​van gestandaardiseerde onderzoek procedures en een consistente, niet-redundante en betrouwbare scoresysteem voor intestinale pathologieën vereist. Ten minste drie beschrijvende scoringssystemen voor endoscopische beoordeling van colitis 4-6, en voor colon tumoren in muizen 4,7,8 gepubliceerd. Echter, deze meldde benaderingen en scoring systemen zijn niet goed vergelijkbaar tussen de studies. In veel gevallen is er geen duidelijke omschrijving van de criteria voor de indeling van de laesies, en wanneer de criteria worden gegeven, ze lopen sterk uiteen. Bovendienzijn er geen meldingen scoren systemen die de beoordeling van zowel colitis en tumoren, twee van de meest voorkomende colon pathologieën die gelijktijdig kunnen optreden en hebben interactieve effecten op de uitkomst, in een enkel meetinstrument integreren. Ten slotte is de endoscopische scoring systemen die bestaan ​​voor colitis hebben vaak inflammatoire categorieën met beperkt discriminatie (dwz. Smalle scoreopties over korte integer schalen, vaak 1-4) om goed te vertegenwoordigen ziekteprogressie scenario's en maken het gebruik van parametrische statistische analyse.

In dit artikel beschrijven we het gebruik van een flexibele endoscoop om de ernst van murine colitis en colon tumoren beoordelen en beschrijven een gestandaardiseerd protocol voor deze technologie gebruikte in de anatomische evaluatie van de perianale gebied, rectum en distale colon. We illustreren effectief oplossen van problemen tijdens endoscopie om trauma en artefacten te minimaliseren, en beschrijven we een reproduceerbare scoresysteemgebaseerd op gevalideerde gepubliceerde klinische parameters. Het scoresysteem integreert evaluatie van zowel intestinale ontstekingen en tumoren met behulp van een hoge mate van discriminatie met 12 mogelijke kwaliteiten van een ontsteking, tumor in kaart brengen en plotten opties, en een roman decimale eenheid (dwz, decimaal identifiers) om de bevindingen met specifieke diagnostische waarde te markeren ( dwz tumorontwikkeling, complicaties tijdens endoscopie, enz.). Het gebruik van de decimale identifiers zorgt voor een snelle opvolging van relevante verzamelingen gegevens voor verder stroomafwaarts analyse. Tot slot, betrouwbaarheid en validiteit testen van het scoresysteem voeren we in verschillende muismodellen van colitis en de colitis-geassocieerde kanker (dextransulfaatnatrium (DSS) geïnduceerde colitis, Clostridium difficile infectie, en azoxymethane / DSS-geïnduceerde dikke darm kanker).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Het opzetten van de Endoscopie System

  1. Het opzetten van de endoscopie systeem voor verlamming van de muizen, volgens de instructies van de fabrikant. Gebruik een video ureteroscope ontworpen voor mensen voor dit protocol (figuur 1). De buitendiameter van de buis inbrengen 9,9 Fr (3,3 mm), het distale uiteinde is 8,5 Fr (2,8 mm) en de binnendiameter van de instrumentatie kanaal 6 Fr (1,2 mm).
  2. Hoewel het gebruik van endoscopen zijn niet gekoppeld aan ziekteoverdracht [9], steriliseer de endoscoop lens met 70% ethanol of 10 met geschikte technieken bij het ​​werken met sporenvormende micro-organismen. Bereid bacteriostatisch steriel glijmiddel en niet-krassen veeg weefsels naar de endoscoop punt verzadigen.
  3. Bevestig een 3 ml spuit vol met lucht (of een geschikte CO2 gasmengsel) naar de top van de instrumentatie kanaal.
  4. Schakel de stroom in, en stel de witbalans in normale witte licht,evenals smalle band imaging (NBI) modus, indien van toepassing. Sinds 2001 heeft NBI verstrekt diagnostische beeldvorming voordelen als het benadrukt fijne structuren bloedvat op de slijmvliezen, waaronder colitis en tumorous laesies, die kenmerkend zijn abnormale vascularisatie 11 hebben. NBI-filter modus beperkt de golflengte van het gevangen licht 390-445 nm en 530-550 nm, welke structuren hoogtepunten met hemoglobine.
  5. Print de beoordeling scoreformulier (figuur 2) om uw bevindingen te registreren. Vertrouwd te raken met de verwachte normale en NBI beelden (figuur 3A) en de definitie en de kwaliteiten van elk criterium voor het examen (zie paragraaf 6.1).
  6. Bereid een kleurstof-gebaseerde oplossing van met fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS) voor chromoscopie, indien gewenst. In chromoscopie, wordt het examen uitgevoerd met behulp van een kleurstof als contrastmiddel om mucosale veranderingen te markeren. Gebruik methyleenblauw (0,1-1%) en indigotine (0,1%) oplossing (figuur 3B). Nootdat methyleenblauw een oxidatie-reductiemiddel dat oxiderende radicalen, indirecte verknoping aminozuurresten en DNA degradatie 12, die kunnen storen monsteranalyse kan produceren.

2. Algemene anesthesie van de Muis

  1. Kies het anestheticum en de toedieningsweg. Raadpleeg een dierenarts van een dier bron voorziening of Institutional Animal Care en gebruik Comite (IACUC) over een mogelijke interferentie van medicijnen met het immuunsysteem en onderzoeksdoelen. Sommige medicijnen kunnen cytokineprofiel expressie beïnvloeden bij dieren, waaronder knaagdieren 13. Gebruik injecteerbare tribroomethanol voor terminal procedures of isofluraan te overleven endoscopieën, samen met de juiste controles.
  2. Voor inductie toedienen 4-5% isofluraan in 100% zuurstof met een snelheid van 0,2-0,5 L / min, gebruik 0.5-2% onderhoud. Dit protocol is niet geschikt voor alle dieren. Raadpleeg uw faciliteit dierenartsvoor de juiste instructies en training. Voldoen aan de relevante IACUC aanbevelingen aan de hoogste normen voor het welzijn van dieren te bereiken. Zorg ervoor dat de muis als volledig verdoofd.
  3. 'Strap' de verdoofde muis om een ​​steunvlak tafel in een dorsale of ventrale positie met behulp van laboratorium plakband. Pas op voor de anatomische oriëntatie op uw endoscoop scherm. Beveilig de onderste ledematen en staart. Een band van tape kan ook op de borst geplaatst worden om beweging weg van de respirator te voorkomen, maar vermijd beperken thoracale ventilatory bewegingen.

3. Gedetailleerde endoscopisch onderzoek

  1. Kijk voor perianale letsels voordat u de endoscoop in het rectum, dan vooraf de reikwijdte via de anus.
  2. De vacht van de endoscoop met steriele chirurgische glijmiddel. Wees er zeker niet om de vacht van het oppervlak van de CCD-sensor (Charge Coupled Device).
  3. Plaats de endoscoop en de opname te starten. Opgenomen video's zijn nuttig voor meticulous evaluatie van endoscopie indien nodig na het onderzoek. Probeer de endoscopie uitvoeren in de minst mogelijke tijd tot intestinale / mucosale irritatie te voorkomen.
  4. Solliciteer lucht met behulp van een injectiespuit langzaam apart gezet van de darmwand. Afhankelijk van de grootte van de muis, gebruik 1-2 ml lucht. Vermijd overmatige lucht inblazing, het kan ademhalingsproblemen en de dood van de verdoofde muis veroorzaken.
  5. Vooraf de endoscoop naar voren als je de weg vrij met lucht of zachte rotatie van de scope. Laat de endoscoop niet verder als je niet ziet het darmlumen. Perforaties of rectale / colon scheuren optreden in dit stadium, vooral bij jonge muizen (<8-10 weken oud). Maak foto's als dat nodig is.
  6. Naarmate de omvang voorschotten, beoordelen of er spontane bloedingen (gedefinieerd als natuurlijk voorkomende mucosale bloedingen niet geassocieerd met traumatische endoscopie). Spontane bloeden kan worden waargenomen als de endoscoop komt het rectum en het colon.
  7. AlsSess de transparantie van de dikke muur. Transparantie wordt gedefinieerd als het vermogen om de intramurale bloedvaten in de dikke darm visualiseren en die van de omliggende ingewanden (figuur 4). Zachte beweging van de scope (back-forward, rechts, links) helpen bepalen of bloedvaten kan worden gezien in de context van andere ingewanden. Mesenteriale vetweefsel kan ook worden gezien. Let op als het rectum binnen de bekkenholte lijkt minder transparant zijn dan de dikke muur in de buikholte.
  8. Inspecteren om het type en het aantal focale laesies (oedemateus gebieden, erosies, zweren, tumor massa's) te bepalen. Dit zal worden vastgelegd in het scoreformulier met de dikke darm ontsteking score en de decimale identifiers die zijn ontwikkeld.
  9. Zodra het gebied waar de dikke darm buigt caudaal in de proximale colon is bereikt, trekken de endoscoop langzaam en zoek naar de aanwezigheid van contact bloedingen (die door brosheid mucosale na voordoetendoscoop is gevorderd of verwijderd). Het is niet noodzakelijk om de dikke darm oppervlak opzettelijk schrapen. Gezonde colorectale slijmvlies bloedt niet na een goede endoscopisch onderzoek.

4. Biopsie

  1. Als biopten nodig zijn, plaatst de biopsietang door de endoscoop kanaal speciaal voor instrumentatie. Bewaken van de voortgang van de tang op de endoscoop scherm om darmperforatie voorkomen.
  2. Open de biopsie kopjes van de tang om ongeveer 60-80 ° kop-aan-kop hoek, en deze rechtstreeks naar het gebied van belang. Overmatig geopende tang of druk kunnen extra lagen van darmweefsel, wat resulteert in een biopsie-geïnduceerde perforatie van gezonde transparante darmwand grijpen. Als perforatie optreedt, euthanaseren het dier tijdens anesthesie na uw aanbevelingen IACUC. Perforaties leiden endotoxemie en peritonitis.
  3. Sluit de biopsie kopjes, en trek ze uit terwijl de tang gesloten.
  4. Remove het preparaat uit de tang door spoelen van het weefsel met een oplossing die aangenaam is voor het weefsel en de tang. RNA later en PBS zijn gemeenschappelijke werkgroep oplossingen, indien nodig, gebruik de naald om het monster te verjagen. Vermijd het uithollen van het pincet bekers of snijkanten.

5. Herstel van Anesthesie

  1. Na voltooiing van het onderzoek, een warme omgeving om de muis totdat herstelt. Gebruik ofwel een elektrisch licht, of een warme pad ingesteld op 37 ° C. Vermijd oververhitting; perifere vaatverwijding compromissen herstel dier. Bewaken van de muis nauwkeurig tot volledig herstel.

6. Geïntegreerde Endoscopische Scoring System van colorectale Gezondheid met decimale Identifiers

  1. Gebruik het scoreformulier (figuur 2) en de parameter definities hieronder (Endoscopische Evaluatie van Muriene Colorectale Ontsteking en tumoren met behulp van een decimaal-gewogen Scoring System: Parameter Definities, en Protocol) voorvoorbeelden en de optionele 'distale-proximale Endoscopische Colitis scoresysteem' (D-PECS) als leidraad voor nonbiased beoordeling en gedetailleerde registratie.
  2. De score van de vier parameters van colorectale ontsteking beschreven op het scoresysteem vorm (figuur 2). Minutieus evalueren de perianale regio, intestinale transparantie, het type van intestinale bloedingen (indien aanwezig), en de aanwezigheid en hoeveelheid van focale laesies (erosieve, colitis, en / of tumor).
  3. Bij de beoordeling van tumoren voor onderzoeksdoeleinden, onderzoekt de hoeveelheid, locatie en grootte, en te beschrijven met behulp van de colon kaart en het staafdiagram op het scoreformulier. De numerieke som van de scores verkregen en het aantal laesies (indien van toepassing) wordt de achtergrond colon ontsteking, het meest overheersende type letsel en het aantal laesies bepalen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Het protocol en de beelden die in deze studie zijn bereid met een Olympus URF-V flexibele endoscoop 14 en NBI 11,15. Video beelden werden opgeslagen in MPEG-2 formaat en foto's in JPG, TIF, PNG, of DICOM formaat met maximaal 1280 x 1024 pixels, overdraagbaar naar standaard USB flash draagbare geheugens. NBI verhoogt de visuele contrast van hemoglobine bevattende weefsels. Normaal licht en NBI beeldvorming zijn de belangrijkste kenmerken van de normale anatomie van de colorectale mucosa en de verschillen tussen normale en abnormale vascularisatie tijdens zweren en de ontwikkeling van tumoren (Figuren 3A en 6A) te illustreren. Beelden met methyleenblauw als contrastmiddel tijdens chromoscopie zien de voordelen ervan voor close-up foto's, waaruit de antenne normale honingraat verschijning van het colon crypten (zie close-up in Figuur 3B).

Tot op heden hebben we meer dan 500 muizen endoscopieën Follo uitgevoerdwing dit protocol, met ongeveer 10% vertegenwoordigen herhaald onderzoek. In het algemeen, de procedure vereist 10-15 minuten in beslag, gelijk verdeeld tussen de toediening van anesthesie, endoscopie, en herstel van anesthesie. Het onderzoek heeft betrekking op uit de anus naar de milt buiging van het distale colon. We hebben ook met succes postmortem endoscopische onderzoeken van de proximale colon, cecum en ileum uitgevoerd in sommige gevallen na postmortem ontleding van het weefsel onmiddellijk vóór de oogst weefsels voor histologie (Figuur 6B). In een geval hebben we ook waargenomen en bevestigd vermoedelijke gastrische dilatatie in een getroffen muis met ernstige duodenale strictuur en impactie door intestinale verklevingen. De abnormale beeld werd transmuraal waargenomen vanaf de meest craniale aspect van een licht ontstoken distale colon; autopsie toonde de opgezwollen maag werd geplaatst naast de dikke darm.

We hebben een valide en betrouwbaar-decimale gewogen s ontwikkeldborende systeem om de gestandaardiseerde toepassing van muizen endoscopie over gepubliceerde resultaten van onderzoeken te verbeteren. Drie scoringssystemen zijn eerder gebruikt en diende als basis voor de ontwikkeling van onze decimale gewogen systeem 4-6. Hoewel deze systemen zorgen voor de indeling van verschillende criteria en niveaus van ernst van de lesies, ze geen goede criteria definities, waarvan sommige moeilijk te beoordelen van endoscopische beelden. In sommige gevallen onduidelijke parameters in de scoresystemen twijfelachtige relevantie voor endoscopisch onderzoek in muizen. Een samenvatting van elf gepubliceerde parameters 4-6 en de endoscopische voordelen, beperkingen en fysiologische relevantie zijn weergegeven in Tabel 1.

Omdat de voorgestelde muizen colon endoscopie scoring systeem zal worden gebruikt voor onderzoeksdoeleinden, het nut ervan voor het uitvoeren van statistische inferentie essentieel was. Te verzekeren dat de scoring systeem moesthoge construct validiteit, hebben we eerst een conceptueel kader ontwikkeld om relevante parameters te identificeren, gegroepeerd deze parameters minder criteria (n = 3), en beoordeelde hun colinearity en correlatie met de werkelijke aanwezigheid van ontsteking en genezing (figuur 7). Vervolgens hebben we perianale bevindingen toegevoegd met behulp van discrete getallen tot ordinale niveaus van ernst te vertegenwoordigen, en integreerde de concept tumorinductie en ontwikkeling met behulp van decimale identifiers. Daarnaast voegden we 'stricturen' als een andere parameter niet eerder was / gerapporteerd in muizen intestinale endoscopie. De resulterende output scores van hoge validiteit en zijn geschikt voor parametrische statistische analyse. Ten slotte voegden we in kaart brengen en numerieke plotten mogelijkheden voor gedetailleerde bewaking ziekte.

Om de convergente validiteit van ons beoordelingssysteem te gaan, werden verkregen uit drie gepubliceerde parameters voor 36 muis colonoscopieën scores vergeleken met de scores obtained door dezelfde persoon blindelings met behulp van drie eerdere scoresystemen 4-6. Elke vergelijking bleek goede positieve correlatie, wat aangeeft hoge convergente validiteit voor onze geïntegreerde scoresysteem (Pearson p <0,0001; Figuur 8). De analyse ondersteunt de opname van perianale bevindingen in het kader van de klinische criteria voor colorectale gezondheid te beoordelen, aangezien het algemeen aanwezig is in gevallen van ernstige colitis en verbeterde data dispersie (P = 0,0351 tussen score 0 en 1, P = 0.0086 was tussen de score 2 en 3, Figuur 8B). Wanneer het geïntegreerde scoringssysteem (na toevoegen perianale bevindingen) werd vergeleken met de andere beschikbare systemen, was het duidelijk dat 2 van de 3 andere systemen een belangrijke verklarende beperking door clustering van gevallen een van de vier mogelijke categorieën integer, een belangrijke indicatie van de methode misclassificatietendens (Figuur 8C) 16. Met decimale identifiers, onze nieuwe scoresysteem heeft de laagste kans op clustering datapunten in integer categorieën.

Figuur 1
Figuur 1. Instrumenten. Flexibele endoscoop, video-controlesysteem, lichtbron, videorecorder, en inhalatie anesthesie machine gebruikt in deze studie. Klik hier voor grotere afbeelding .

Figuur 2
Figuur 2. Decimale scoresysteem vorm voor de beoordeling van colitis en colorectale tumoren bij muizen. Het systeem heeft een kern ontstekingscomponent van vier niet-co-lineaire parameters grafiek voor tumor informatie en decimale eenheden aan belangrijke letsels of complicaties. Zie gedetailleerde criteria en voorbeelden hieronder (Endoscopische Evaluatie van Muriene Colorectale Ontsteking en tumoren met behulp van een decimaal gewogen Scoring System). Klik hier voor grotere afbeelding .

Figuur 3
Figuur 3. Gekoppelde afbeeldingen van normale mucosa in normale endoscopische lichte wijze, NBI-modus, en met chromoscopie. Arborization van de bloedvaten is normaal gesproken minder vaak voor in de endeldarm. Klik hier voor grotere afbeelding .

Figuur 4 fo: content-width = "5in" fo: src = "/ files/ftp_upload/50843/50843fig4highres.jpg" src = "/ files/ftp_upload/50843/50843fig4.jpg" width = "500px" />
Figuur 4. Dwarsdoorsnee van intestinale lussen het beginsel van endoscopische transparantie van de darmwand bij muizen. Endoscopische visualisatie van mural intestinale schepen en mesenterische vet en die van mesenteriale vaten en vet uit aangrenzende gezonde ingewanden illustreren, kan door de wand van een gezonde dikke darm. Ontsteking en verdikking van de darmwand in de peritoneale secties van het distale colon voorkomt dat de visualisatie van intramurale en transmurale structuren uit andere ingewanden, zelfs als andere darmsegmenten gezond zijn. Klik hier voor grotere afbeelding .

3/50843fig5highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/50843/50843fig5.jpg "width =" 500px "/>
Figuur 5. Het oplossen van problemen. Oplossen slecht zicht veroorzaakt door darminhoud, onscherpe beelden en peristaltische bewegingen. Klik hier voor grotere afbeelding .

Figuur 6
Figuur 6. Gekoppelde afbeeldingen (reguliere licht versus smalle-band imaging, NBI) van zieke colorectale mucosa en andere proximale dunne darm. NBI helpt bij colitis en tumorous laesies te identificeren. Sommigen zweren verschijnen bruinachtig met NBI, anderen, bedekt met fibrineuze materiaal dik en wit verschijnen. AOM / DSS tumoren te karakteriseren met NBI, vooral tijdens de vroege stadia, wanneer ze nietuitsteekt in het lumen. Sterretjes (*) benadrukken endoscopische artefact (mucosale plooi) in de dikke darm gevuld met PBS, niet waargenomen in alle andere beelden waar dikke darm is opgezwollen met lucht. Klik hier voor grotere afbeelding .

Figuur 7
Figuur 7. Theoretische correlatie en co-lineariteit tussen de ernst van de darmontsteking en de mogelijkheid om visueel te onderscheiden en kwaliteit verschillende gepubliceerde criteria van de dikke ontsteking (zie tabel 1). Klik hier voor grotere afbeelding .

Figuur 8 Figuur 8. Vergelijking van de prestaties tussen onze scoresysteem en eerder gepubliceerde scoringssystemen. Gegevens uit gepaarde blinde analyses van 36 muis video-endoscopie. A) Vergelijking van System A (5 parameters) om de inflammatoire parameters, behalve de perianale laesies (3 parameters). B) Het belang van het opnemen van perianale bevindingen in het scoresysteem;. perianale onderzoek aanvullende statistisch significante informatie consequent in geval van matige / ernstige colitis bij muizen C) Uitvoering van het scoresysteem na integratie van het perianale bevindingen in vergelijking met eerder gerapporteerde systemen (36 muis video endoscopieën werden gescoord met elke methode). Let systemen B en C hebben een belangrijke beperking door clustering van steeds op een van de vier categorieën die tot misclassification vertekening (systemen B en C cluster gevallen nonequivalent categorieën). Door het toevoegen van decimale identifiers, wij ook verlaagd de kans op clustering in integer categorieën, terwijl het bijhouden van nu zinvolle numerieke scores. Klik hier voor grotere afbeelding .

Tabel 1
Tabel 1. Klinische parameters gepubliceerd als endoscopische criteria aan darmontsteking beoordelen in muizen. Klik hier voor grotere afbeelding .

Endoscopische BEOORDELInt van muizen Colorectale Ontsteking en tumoren met behulp van een decimaal-gewogen Scoring System: Parameter Definities en protocol

Onze geïntegreerde endoscopische scoresysteem voor colorectale gezondheid heeft drie belangrijke componenten: 1) beoordeling van de omvang en de ernst van colorectale ontsteking, met vier parameters en 12 mogelijke numerieke rangen, 2) het opnemen van de locatie, de grootte en het aantal tumorous laesies, en 3 ) decimale eenheden met toegewezen soorten primaire of overheersende laesies en endoscopische complicaties bevindingen van speciale betekenis voor de onderzoeker benadrukken, hierna "decimaal identifiers". De plaats en grootte van de tumoren worden op een virtuele kaart colon en het aantal tumoren per percentage uitsteeksel (verstopping) in het lumen is opgenomen op een grafiek. Deze twee grafieken geven tumor informatie die kan worden geïntegreerd in drie dimensies. De decimale eenheden voor laesie categorieën variëren 0,0-0,9. Als het Number laesies voor een bepaalde categorie is relevant, tweede en derde decimalen kunnen worden gebruikt om het aantal laesies geven. Als bijvoorbeeld drie laesies waargenomen toevoegen 0.003 zou de onderzoeker weet dat er drie laesies, als er 12 laesies dan 0,012 worden gebruikt. Deze tracking systeem is van bijzondere uitkering indien herhaalde endoscopische onderzoeken worden verwacht. Gedetailleerde definities van de ontsteking criteria en ernst klassen worden hieronder gegeven.

A. Het beoordelen van colorectale infammation met vier klinische parameters - definitie van endoscopische criteria

1. Perianale bevindingen: een cijfer aan dit aspect voor aanvang scoping om verwarring met post-endoscopie bloeden te voorkomen. Gezondheid van de perianale regio is een proxy voor de gezondheid van de dikke darm, de huid, en de houding van het dier in het algemeen, en is opgenomen als onderdeel van het endoscopisch onderzoek omdat sommige letsels kan en should niet nader worden onderzocht met het blote oog. Bioveiligheidsmaatregelen oefenen naargelang het geval. Merk op dat gezonde verzorging gewoonten door de muizen bloed / ontladingen kunnen verwijderen, maar zal niet huidletsels te verwijderen uit de perianale regio. Scoren:

  1. Normaal. Geen bloed, diarree, kloven, fistels of afscheiding waargenomen.
  2. Bosjes van ontlasting of diarree waargenomen.
  3. Stolsels / groepjes van bloederige afscheiding, losse ontlasting (diarree), pus, of kleine zweren waargenomen.
  4. Granulatieweefsel of laesies waargenomen dat de meeste van de omliggende huid omvatten en aangeven dat het dier irritatie of ontsteking in het perianale gebied is aangegeven, rectale prolaps.

2. Transparantie van de dikke darm: gedefinieerd als het vermogen om de bloedvaten of extramurale organen door de dikke muur als de dikke darm-endoscoop visualiseren wordt zachtjes verplaatst. Merk op dat de endeldarm van nature minder transparant door de spier lagen eend omdat het in de bekkenholte waar minder contrast bestaat. Dit is een van de fysiologisch meest uitgebreide parameters aangezien het de algemene ontsteking of de gezondheid van het muizen colon. Merk op dat het mogelijk is een niet-ontstoken colon met mucosale erosies / zweren in vroege stadia van infectie of toxische effecten op het epitheel. Let wel dat fysiologische isotone oplossing worden gebruikt voor het spoelen tijdens endoscopie, zoals hypotone oplossingen, zoals water, verandert met whitening en samentrekking van de mucosa in muizen veroorzaken na langdurig gebruik (zie sterretjes in figuur 6).

  1. Normaal. Grote en kleine bloedvaten van de dikke darm en de omliggende ingewanden zijn duidelijk zichtbaar. Verplaats de endoscoop lichtjes (heen en weer, klok / tegen de klok in). Witte mesenteriale vet of donkere inhoud van andere ingewanden kunnen ook worden waargenomen.
  2. Kleine schepen zijn deels onzichtbaar maar grote schepen zijn zichtbaar.
  3. Kleine vessels zijn onzichtbaar en grote schepen zijn niet duidelijk. De mucosa verschijnt niet verdikt.
  4. Schijnbare verdikking van de darmwand en / of mucosale oedeem / gegeneraliseerd. Bloedvaten zijn niet zichtbaar. Paar opgezwollen / spataderen vaartuigen kan zichtbaar zijn in sommige gevallen.

3. Mucosale bloeden: Onderscheid contact bloeden uit spontane bloeden. Routine standaard endoscopische procedures bij gezonde muizen mag niet bloeden veroorzaken. Als er een ontsteking, kan de verhoogde mucosale vasculariteit en weefsel kwetsbaarheid leiden tot mucosale erosie en bloeden. Er is geen noodzaak om opzettelijk schrapen de dikke darm deze parameter bepalen.

  1. Normaal, geen bloeden.
  2. Gemeenschappelijk contact bloeden. Deze traumatische bloeden wordt gedefinieerd als contact bloeden, maar moet worden beoordeeld na het intrekken van de endoscoop.
  3. Niet van toepassing. Opzettelijk niet toegewezen aan de examinator te dwingen om de natuur te beslissene van bloeden.
  4. Spontane bloeden, gedefinieerd als een niet-traumatische en natuur voorkomende bloeding die wordt waargenomen als de endoscoop komt in de dikke darm. Soms lucht inblazing induceert spontane bloeden tijdens ernstige colitis.

4. Focale laesies: De fragmentarisch, onvoorspelbaarheid van colorectale ziekten tegemoet Deze geïntegreerde scoresysteem zorgt Beoordeling voor de aanwezigheid van focale laesies (meestal ulceratieve van aard) van de ernst van de ontsteking. Omdat de dikke darm is een korte, rechte buisvormige segment in muizen, werd het niet nodig geacht de locatie van de laesies te beschrijven. In plaats daarvan, het aantal laesies worden geregistreerd en toegevoegd aan de totaalscore hand van het decimale identifiers. Echter, als de nadruk op de locatie van de laesies is nodig, we hebben een optie genaamd 'Distale-proximale Endoscopische Colitis Scoring System' (D-PECS) hieronder in sectie F. Nadere gestroomlijnde toepassingen kan worden beschrevenafgeleid van onze decimale scoresysteem. Omdat tumoren zelden bestaan ​​zonder induceren enige vorm van ontsteking in de dikke regio in muizen, hebben we tumoren opgenomen onder de decimale identificatiemiddelen uniek zodat het onderzoek van tumoren in het kader van de darmgezondheid (zie hieronder).

  1. Normaal, geen focale laesies.
  2. Goed gedefinieerde gebieden van kleine platte hoogte gedekt door de normale slijmvlies waargenomen. Dit is om de lokale oedemateus gebieden of potentiële gebieden van infiltratie / proliferatie aan te pakken, zoals gevonden in milde colitis.
  3. Rood of erosieve gebieden waargenomen.
  4. Ulceratie of vernauwingen. Zweren zijn te herkennen aan roodheid en misvorming (onregelmatige randen met bewijs voor abnormale vascularisatie) als gevolg van oedemateus of fibrotische wondheling. NBI endoscopie is nuttig om opsporing of observatie van zweren differentiëren. Vernauwingen worden erkend als gebieden abnormaal smalle, ronde of onregelmatig en statische vorm, die niet krimpen of uit te breiden als exwachte. Vaak vernauwingen betrekken gebieden van abnormale mucosale crypten, of villi in de dunne darm. Bij flexibele endoscopen (buitendiameter = 3,3 mm) de zorgvuldige onvermogen om het toepassingsgebied vooraf in meer proximale delen van de dikke darm is consistent geassocieerd met abnormale vernauwing geverifieerde autopsie.

B. Tumor grafieken voor opname locatie, grootte en aantal

1. Virtuele colon kaart: een virtueel perspectief beeld van het distale colon en rectum die wordt gemaakt door het snijden de bovenkant van het lumen (0 °) en rollen uit deze map is. De bovenkant en onderkant van de kaart zijn toegewezen proximale colon (buiging) en anus, respectievelijk. De hartlijn (180 °) geeft de onderzijde van het lumen (ventrale aspect van dieren) en rechter en linker helften van de halve cirkels geven de rechter en linker wand van het lumen. De kaart kan worden gebruikt om de locatie en de horizontale afmeting van tumoren beschrijven, alsmedeals zweren.

2. Tumor nummers voor elke graad van de tumor bezetting: Hoewel de dikke kaart geeft slechts tweedimensionale informatie, de mate waarin tumoren groeien in de darmlumen is een belangrijk kenmerk van tumoren, aangezien uitsteeksel intestinale stenose of obstructie kan veroorzaken. Om deze informatie vast te leggen, er een opname grafiek voor percentage uitsteeksel toegevoegd in het lumen dat het aantal tumoren per percentagebereik documenten, zodat een driedimensionaal perspectief de draagwijdte van colon tumoren.

C. Decimaal identifiers om numerieke scores betekenisvol te maken en versnelde relevante cases

Het scoresysteem gebruikt een nieuw decimale identificatiesysteem de aanwezigheid van relevante laesies of complicaties opnemen. Deze gegevens worden voor beschrijvende doeleinden en zijn bedoeld om de interpretatie van een numerieke score en versnelde gevallen van endoscopische belang te vergemakkelijken. Echter, ze dienen ook om gewicht overheersende soorten letsels numeriek, en laat het genereren van datasets ontvankelijk voor parametrische statistiek. Bij gebruik van de ontwikkelde scoreformulier, markeer de laesies in voorkomend geval, en kies een decimaal identifier te worden toegevoegd aan de inflammatoire score.

  1. Geen speciale bevindingen.
  2. Perianale fistel, of overmatige perianale ontsteking, rectale prolaps.
  3. Voornamelijk erosieve letsels met kleine betrokkenheid muur.
  4. Meestal ulceratieve laesies, sommige bedekt met fibrine, bloeden of grote onregelmatige vormen door coalescentie van zweertjes (het aantal ulcera kunnen worden geregistreerd als 0,301 voor een tumor, 0,302 twee tumoren, 0.311 elf tumoren, enz..).
  5. Intestinale vernauwing (optioneel omdat strictuur is een ernstige inflammatoire complicatie bij colitis, voeg 2 punten aan het totaal inflammatoire score).
  6. Goed gedefinieerde plaque (dik / ondoorzichtig weefsel in de darmwand; bv & #160, een platte lage hoogte tumor). Het aantal plaques kan worden geregistreerd als beschreven voor letsels (bijvoorbeeld, 0.401, 0.402, 0.411 ... enz.). Zij kunnen als een vlak oppervlak dat niet expandeerbare lijkt te steken tot ongeveer 5-10%, hetgeen omtreksrichting uiterlijk van het darmlumen wijzigt.
  7. Uitpuilende massa of tumor laesie. Het aantal massa's kunnen worden geregistreerd als beschreven voor letsels (bijvoorbeeld, 0,601, 0,602, 0,611 ... enz.). Ze zijn duidelijk uitpuilende, maar kan vlak lijken, maar uitstekende> 15% van de uitgezette omtrek van het darmlumen.
  8. Geïnduceerde scheuren / perforatie tijdens endoscopie.
  9. Overlijden van dieren tijdens endoscopie.
  10. Andere: _____________ (bijvoorbeeld ernstige proximale endoscopische colitis, zie hieronder Distale-proximale Endoscopische Colitis Scoring System).

D. Voorbeelden en toepassingen

De muizen endoscopie scoresysteem in dit document is specifically ontworpen om de verzameling en analyse van gegevens over de dikke ontsteking en colorectale tumoren te integreren. Met betrekking tot tumoren, kunnen de gegevens worden geanalyseerd met behulp van verschillende statistische benaderingen, waaronder oppervlakte onder de curve, mediaan, modus, of principale component. Op individueel niveau kan de scoresysteem onderzoekers helpen bewaken colon gezondheid in een enkele muis in de tijd. Na het optellen van de inflammatoire subscores en toevoegen van de juiste decimaal identificatiecode voor type en het aantal letsels in voorkomend geval, wordt de totale score kunnen onderzoekers numeriek kwantificeren van colon ontsteking, de meest dominante vorm van letsel, en het aantal letsels. Bijvoorbeeld, een score van 12,609 geeft aan dat deze muis heeft ernstige colorectale ontsteking en negen uitstekende tumor massa's, een gezonde muis met een normale perianale regio en colorectale mucosa dat werd geperforeerd tijdens endoscopie zou een totale score van 0.7 te hebben. De decimale identifier systeem zalkunnen onderzoekers aan catalogus en gemakkelijk zoeken grote data repositories gescoorde muizen. Zo kan een onderzoeker zoekcriteria ingesteld dat alle scores die eindigen op "0,6" identificeren en ophalen alle gevallen waarin uitstekende tumoren. Meer voorbeelden worden geïllustreerd in de figuren aanvullende S1-S3.

E. Distale-proximale endoscopische colitis scoresysteem (D-PECS)

Dit is een optionele modificatie van onze decimale identifier scoresysteem tot gevallen onderscheiden met ernstige / uitgebreide proximale colitis. Omdat de endoscopische tekenen van colitis en colorectale tumoren in muizen lijken consistent ontwikkelen in de distale segmenten van de darm aanbevolen:

  • Om de dikke darm te scoren uit de beschreven criteria, met bijzondere aandacht voor de distale twee derde van de dikke darm en negeren de proximale segment als het ogenschijnlijk gezond. Dit voorkomt verwarring en verhoogt discriminerend vermogen van endoscopie te differentiate dieren met een verschillende mate van uitgebreide colitis.
  • Als inflammatoire of tumor veranderingen worden waargenomen in het proximale derde, raden we aan om een ​​punt toe te voegen aan de totale score (1,0) en wijs de decimale identifier als '0 .9 - andere, 'die zo ernstig proximale endoscopische colitis kon worden bestempeld. Plot van de bevindingen in de kaart net en staafdiagram.
  • Monitor dieren die endoscopische afwijkingen hebben in het proximale derde van het colon. Besteed speciale aandacht postmortem, als de ziekte ongewoon ernstig kunnen zijn of kunnen buiten de milt buiging naar het proximale colon.
  • Als deze aanbeveling werd gevolgd, nemen deze aanpak in de 'waarnemingen gedeelte' van het evaluatieformulier, en volg deze trend in experimenten. Verwijs in uw uiteindelijke publicatie die de beoordeling heeft plaatsgevonden na onze 'distale-proximale endoscopische colitis scoresysteem' of D-PECS, die varieert 0-13,9. Merk op dat deze wijziging heeft geen s tatistical effect op ons scoresysteem bij gebruik bij dieren zonder uitgebreide / hevige proximale colitis.

Aanvullende figuren.

Figuur s1
Figuur s1. Voorbeeld van endoscopische beoordeling van een muis met colorectale tumoren. Dieren werden behandeld met AOM en DSS voor endoscopie. A) representatief beeld in normale en NBI-modus, respectievelijk. B) Scoren vorm gevuld met endoscopische bevindingen. Merk op dat hoewel er twee relevante bevindingen, de onderzoeker ervoor gekozen om de decimale identifier 0,6 op basis van klinische ernst en onderzoeksdoelen toewijzen. Een verscheidenheid van parametrische statistische analyse kan worden uitgevoerd met de cijfers uit de 'Kaart van Tumoren / zweren' en de 'Record van tumor uitsteeksels' charts gegevens. iles/ftp_upload/50843/50843figs1highres.jpg "target =" _blank "> Klik hier voor grotere afbeelding.

Figuur s2
Figuur s2. Voorbeeld van een muis met een colon strictuur en een endoscopische complicatie. Let op de vernauwing van de darmlumen en een nonperforating, mucosale traan werd geïnduceerd tijdens endoscopie net distaal van de vernauwing plaats. Vernauwing en verzwakking van de ontstoken dikke darm kan resulteren in mucosale tranen. Het dier was onder algemene verdoving. Merk op dat het scoresysteem heeft ons toegestaan ​​om procedurele complicaties te controleren en te verminderen. Klik hier voor grotere afbeelding .

43/FigureS3.jpg "width =" 500px "/>
Figuur s3. Voorbeeld tijdsverloop van ontsteking en endoscopische scoren in een DSS behandelde muizen. Merk op dat de getallen vanzelfsprekend zijn en aangeven dat dikke ontsteking gevorderd (van 1-5 en 8), en dat erosies ontwikkelde tot dag 8 (decimaal 0,2 ) en zweren bij dag 11 (decimaal 0.3). Klik hier voor grotere afbeelding .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Er zijn verschillende overwegingen ten aanzien van de wijziging en het oplossen van problemen van de endoscopische techniek bij muizen. Kritische aspecten van de procedure die tijdens het gebruik van flexibele endoscopie te worden beheerst onder meer de aanpassing van het volume lucht die nodig is om een ​​opgezette buik en respiratoire compromis van de muis te voorkomen en kleine technische aspecten van het uitzicht besturing met de coördinatie van de gehoekt en staartrotorbediening . Koppelregeling is belangrijk om het risico van intestinale perforatie minimaliseren. Indien correct gebruikt, muizen flexibele endoscopie wordt het een zeer veilige, snelle procedure die directe visualisatie en biopsie bemonstering van intestinale onderzoeksgebieden belang maakt.

Om oog obstructies door ontlasting (figuur 5) lossen, is het belangrijk te begrijpen dat fecale pellets gewoonlijk worden waargenomen, zelfs na vasten of het gebruik van laxeermiddelen. Indien aanwezig, uitwerpselen gemakkelijk worden proximaal verplaatst met zachte lucht insufflation. In ongeveer 11% van de gevallen is het nodig om ook 1 ml PBS klysma. Voorafgaand aan het uitvoeren van de klysma, voorzichtigheid te betrachten bij het onderzoeken van dieren die lijken te opgezette buik of die zwanger zijn hebben. Voor peristaltische bewegingen is het belangrijk om een ​​paar seconden wachten tot de peristaltische golf passeert sinds lucht inblazing stopt niet peristaltiek.

Tot op heden meest endoscopische beoordeling systemen voor murine darmziekte evalueren zijn specifiek voor zowel colitis of kanker. Gezien het feit dat deze twee aandoeningen komen vaak gelijktijdig en kunnen communiceren met elkaar, een gestandaardiseerd scoresysteem dat rekening houdt met zowel de ontsteking en tumorvorming zou zeer cross-discipline communicatie te vergemakkelijken, waardoor de bruikbaarheid van de informatie die tijdens gastrointestinale onderzoek door kanker onderzoekers versterken, en vice versa. Omdat tumoren zelden bestaan ​​zonder het induceren van een of andere vorm van inflammatoire verandering in de colorectale regio in muizen, hebben we tumoren opgenomen in het decimale identificatoren van onze scoringssysteem uniek zodat het onderzoek van tumoren in het kader van darmgezondheid. Om de validiteit en betrouwbaarheid van de scoring systeem te verbeteren en het gebruik ervan in de lange-termijn-experimenten of klinische proeven te vergemakkelijken, ontwikkelden we ook een gestandaardiseerd verslag vorm te gebruiken in combinatie met het score systeem (figuur 2), die systematisch slaat de data-elementen die nodig zijn om muizen darmontsteking scores, gebaseerd op nauwkeurige definities voor elke indelingscriteria berekenen.

De vorige beschikbaarheid van meerdere muizen endoscopie scoring systemen van beperkte geldigheid belemmert de interpretatie van de resultaten tussen de studies. Om de verwarring ervaren door laboratoriumpersoneel om te beslissen welke methode gepubliceerd om gebruiken te minimaliseren, raden wij u aan endoscopische evaluatie met behulp van criteria die kunnen worden afgeleid uit twee-dimensionale beelden (bijv. tha criteria voorkoment zie texture of consistentie - van ontlasting,. mee dat sommige muizen zoals kiemvrije zachte ontlasting kan hebben), en die niet co-lineair (dwz die fysiologisch en tijdelijk worden aangedreven door dezelfde inflammatoire context) Aangezien de hoofd tekens van ontsteking zijn opeenvolgende door chronologische ontstekingen raden wij de volgende criteria: 1) intestinale transparantie, eerst beschreven door Becker et al. 4, als afspiegeling van de wanddikte, 2) bloeden, als indicator van mucosale integriteit en bloedvaten. , 3) perianale bevindingen als indicator voor colon integriteit en huidirritatie of predispositie buitensporige ontsteking, en 4) focale laesies, rang de ernst van inflammatoire lesies (die in muizen voornamelijk colitis). Tot nu toe hebben we gezien tumor laesies in de typische modellen van 3% DSS-geïnduceerde colitis muizen. De muizen endoscopische scoresysteem beschreven in dit document wordt voor de eerste keer, om onze kenniskwantitatieve mechanisme voor evaluatie van de aanwezigheid en inductie van tumor laesies in de context van colon ontsteking.

Voor de eerste keer, we benadrukken tevens het belang om vernauwingen te nemen als een parameter bij muizen endoscopie, omdat ze verschijnen gewoonlijk aanwezig in bepaalde dierlijke modellen van darmontsteking, zoals SAMP / Yit / Fc te zijn. Stricturen vertegenwoordigen (semi) omtrek gebieden submucosale chronische ontsteking, met verlies van intestinale elasticiteit door verhoogde fibrose, die moeilijk te endoscopisch schatten voor de beginnende zijn. We merken in endoscopisch vaststaande strictuur getroffen muizen, dat er meer ontsteking in segmenten die proximaal van de vernauwing ten opzichte van de distale segmenten (die endoscopisch kunnen worden onderzocht) waarschijnlijk door vertraagde intestinale transit zijn. Voor onderzoeksdoeleinden, is het raadzaam om histologisch volgen dieren aan het einde van experimenten om de ontsteking beter te karakteriserenmatory antwoorden die kandidaat vernauwing regio flankeren.

Zonder de juiste opleiding en deskundige feedback, kan elk scoresysteem variabiliteit hebben op een bepaald moment. Het is belangrijk te benadrukken dat endoscopische opleiding procedures uitgevoerd op muizen moet worden gecontroleerd door een opgeleide veterinaire medische professional om ervoor te zorgen: i) een goede opleiding van andere wetenschappers of technici, en ii) ervoor te zorgen dat de dieren niet worden een verkeerde diagnose gesteld of per ongeluk gewond tijdens de procedure. Raadpleeg de dierenarts die voor uw dier onderzoeksfaciliteit voor deskundig advies in alvorens over te gaan tot uitvoering van deze procedure om de best mogelijke praktijken en het dierenwelzijn te waarborgen. Het is raadzaam om regelmatig de prestaties van getrainde endoscopists. Gebruik de beelden die we hierin hebben gepresenteerd als richtlijnen, willekeurig de volgorde waarin de dieren worden geëvalueerd, en elk dier beoordelen in een geblindeerde wijze. Raadpleeg de parameter definities en protocol criteria periodiek en keep hen bij de hand tijdens de endoscopie en scoren hoofdstuk 6).

Kortom, een team van medische en veterinaire gastro presenteren we een gestandaardiseerd protocol en semi-kwantitatieve scoresysteem voor endoscopische evaluatie van murine modellen van colitis en tumoren. Deze research tools zal onderzoekers in staat om routinematige muizen endoscopieën verrichten, en zal het onderzoek personeel op te leiden op alle niveaus van ervaring om reproduceerbare en vergelijkbare maatregelen van intestinale ontstekingen en tumorvorming over laboratoria en tussen disciplines te genereren. We hebben het systeem om zinvolle numerieke scores te produceren met een hoge validiteit ontwikkeld, en op voorwaarde dat de mogelijkheden voor het snel opsporen van bepaalde bevindingen, die klantgericht voor intern gebruik binnen de individuele laboratoria kunnen worden. We discriminerende scorende alternatief dat rekening houdt met verschillen in regionale gevoeligheid voor ziekte in de dikke darm (zie Sectie E, ̵ beschrijven ook6; Distale-proximale endoscopische colitis scoresysteem, acroniem D-PECS). De gegevens meldingsformulier en sommige cijfers kunnen worden gebruikt als muur posters te onervaren wetenschappers helpen (figuren 1, 3, 5, 6). Succesvolle implementatie van muizen endoscopie scharnieren op vertrouwd te raken met de normale anatomie van de mucocutaneuze knooppunt in de anus, rectum, dikke darm, en de omliggende ingewanden, zoals anatomische verschillen zijn goed voor subtiele endoscopische verschillen 17.

Hoewel op dit moment zelfs de kleinste, meest flexibele en fijnste endoscopische technieken kan niet de proximale colon bereiken in vivo, snel bewegende technologische vooruitgang op het gebied van de capsule en enkele vezel endoscopie beschikbaar voor muizen in de nabije toekomst. De gestandaardiseerd protocol en de endoscopische scoresysteem in dit document vertegenwoordigen waardevolle instrumenten voor het visualiseren en de beoordeling van de status van de muizen intestinale milieu in levende dieren. Deze tools zullen faciliterenTate vergelijkbaarheid van de resultaten tussen de papieren en in alle disciplines, en zal de toepasbaarheid moeten nieuwe en opkomende muizen endoscopische technieken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Geen financiële of belangenconflict bekendgemaakt.

Acknowledgments

Speciale dank aan Sarah Kossak, Mitchell Guanzon, Sung Yeun Yang en Li Guo Jia, voor hun medewerking tijdens de endoscopische beoordeling van hun proefdieren.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Isoflurane, USP Webster Veterinary
Surgical lubricant Savage laboratories surgilube, 0281-0205-45
Phosphate Buffered Saline Thermo Scientific SH30256
RNAlater Ambion AM7021
Methylene Blue 1% Aqueous Solution Fisher Science Education S96393
Flexible digital ureteroscope Olympus America URF-V
Video system center Olympus America VISERA Pro OTV-S7 Pro
Xenon light source Olympus America VISERA Pro CLV-S40 Pro
Video recorder MediCapture, Inc. MediCap USB200
Flexible biopsy cup forceps Olympus America FBC-3115
Anesthesia machine Euthanex Corporation EZ-7000 Classic System

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Huang, E. H., et al. Colonoscopy in mice. Surg. Endosc. 16, 22-24 (2002).
  2. Wirtz, S., Becker, C., Blumberg, R., Galle, P. R., Neurath, M. F. Treatment of T cell-dependent experimental colitis in SCID mice by local administration of an adenovirus expressing IL-18 antisense mRNA. J. Immunol. 168, 411-420 (2002).
  3. Funovics, M. A., Alencar, H., Su, H. S., Khazaie, K., Weissleder, R., Mahmood, U. Miniaturized multichannel near infrared endoscope for mouse imaging. Mol Imaging. 2, 350-357 (2003).
  4. Becker, C., et al. In vivo imaging of colitis and colon cancer development in mice using high resolution chromoendoscopy. Gut. 54, 950-954 (2005).
  5. Ravnic, D. J., Konerding, M. A., Huss, H. T., Wolloscheck, T., Pratt, J. P., Mentzer, S. J. Murine microvideo endoscopy of the colonic microcirculation. J. Surg. Res. 142, 97-103 (2007).
  6. Hamilton, M. J., et al. Essential role for mast cell tryptase in acute experimental colitis. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, 290-295 (2011).
  7. Becker, C., Fantini, M. C., Neurath, M. F. High resolution colonoscopy in live mice. Nat. Protoc. 1, 2900-2904 (2006).
  8. Hensley, H. H., Merkel, C. E., Chang, W. C., Devarajan, K., Cooper, H. S., Clapper, M. L. Endoscopic imaging and size estimation of colorectal adenomas in the multiple intestinal neoplasia mouse. Gastrointest. Endosc. 69, 742-749 (2009).
  9. Banerjee, S., et al. Infection control during GI endoscopy. Gastrointest. Endosc. 67, 781-790 (2008).
  10. Cleaning and disinfection of equipment for gastrointestinal endoscopy. Report of a Working. Party of the British Society of Gastroenterology Endoscopy Committee. Gut. 42, 585-593 (1998).
  11. Sano, Y., et al. New diagnostic method based on color imaging using narrow band imaging (NBI) system for gastrointestinal tract. Gastrointest. Endosc. 53, 125-12 (2001).
  12. Davies, J., Burke, D., Olliver, J. R., Hardie, L. J., Wild, C. P., Routledge, M. N. Methylene blue but not indigo carmine causes DNA damage to colonocytes in vitro and in vivo at concentrations used in clinical chromoendoscopy. Gut. 56, 155-156 (2007).
  13. Chiang, N., Schwab, J. M., Fredman, G., Kasuga, K., Gelman, S., Serhan, C. N. Anesthetics impact the resolution of inflammation. PLoS One. 3, e1879 (2008).
  14. Zilberman, D. E., et al. The digital flexible ureteroscope: in vitro assessment of optical characteristics. J. Endourol. 25, 519-522 (2011).
  15. Machida, H., Sano, Y., Hamamoto, Y., Muto, M., Kozu, T., Tajiri, H., et al. Narrow-band imaging in the diagnosis of colorectal mucosal lesions: a pilot study. Endoscopy. 36, 1094-1098 (2004).
  16. Dohoo, I., Martin, W., Stryhn, H. Cohort studies. Veterinary Epidemiologic Research. McPike, S. M. , AVC, Inc. Charlottetown, Prince Edward Island, Canada. 151-162 (2003).
  17. Yiou, R., et al. The pathophysiology of pelvic floor disorders: evidence from a histomorphologic study of the perineum and a mouse model of rectal prolapse. J. Anat. 199, 599-607 (2001).

Tags

Medicine ziekte van Crohn colitis ulcerosa darmkanker, SAMP muizen DSS / AOM-colitis decimale scoren identifier
Flexibele colonoscopie in Muizen aan de ernst van colitis en Colorectale Tumoren Evalueer behulp van een gevalideerde Endoscopische Scoring System
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kodani, T., Rodriguez-Palacios, A.,More

Kodani, T., Rodriguez-Palacios, A., Corridoni, D., Lopetuso, L., Di Martino, L., Marks, B., Pizarro, J., Pizarro, T., Chak, A., Cominelli, F. Flexible Colonoscopy in Mice to Evaluate the Severity of Colitis and Colorectal Tumors Using a Validated Endoscopic Scoring System. J. Vis. Exp. (80), e50843, doi:10.3791/50843 (2013).

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