1. Preparazione del tessuto Colon per Gimm <ol><li> Per preparare un segmento del colon distale per il monitor Motilità Gastrointestinale (Gimm), al primo posto i due punti isolati in ghiacciata soluzione Krebs (121 mM NaCl, 5,9 mM KCl, 2,5 mM CaCl 2, 1,2 mM MgCl 2, 25 mM NaHCO 3 , 1,2 mM NaH 2 PO 4, e 8 mM glucosio; aerato con il 95% O 2 / 5% di CO 2). Sgombrare il campo da mesentere rimanenti la parete esterna e fare una piccola incisione, alla fine, per via orale in modo che possa essere distinto quando viene inserito nel bagno di organo. Nota: il tessuto può rimanere in ghiacciato soluzione Krebs per un massimo di 2 ore prima sperimentazione. </li><li> Quindi, la posizione dei condotti di afflusso e deflusso nel bagno degli organi in modo che siano al di fuori del campo della telecamera per evitare interferenze con l&#39;acquisizione delle immagini. Continuamente il bagno profumato organo con preriscaldata (37 ° C) ossigenata (95%, 5% CO 2) soluzione Kreb ad un flusso di 10 ml / min. </li><li> Tenere traccia delle estremità orale vs anale, perno di un segmento del colon distale (almeno 5 cm) alle due estremità nel bagno organo, permettendo un piccolo grado di lassità in modo che il segmento può muoversi liberamente fino a 1 cm nel mezzo . La fine orale deve essere posizionato verso il ricercatore per la facilità di collocare la fecale pellet. Segmenti del colon dovrebbero essere riposte nello stesso modo dal ricercatore stesso per ogni esperimento all&#39;interno di un dato insieme di esperimenti perché la lunghezza e la tensione del segmento influisca sul tasso di motilità propulsiva, con tratto longitudinale diminuendo la velocità di transito (Dickson et al. , 2007). </li><li> Permettere al prodotto di equilibrare per almeno 30 min. </li></ol> 2. Impostazione Gimm e acquisizione dati <ol><li> Nel sistema Gimm, il segmento del colon nella camera di perfusione è illuminato da sotto. Una videocamera digitale collegata al computer è posizionato sopra la camera. Assicurarsi che sia la fonte di illuminazione luce e software Gimm siano accesi. </li><li> Dopo la creazione di un nuovo esperimento nel software Gimm, iniziare la prima prova inserendo un rivestimento epossidico fecale pellet nel fine orale del segmento del colon per avviare la peristalsi. Fare clic sull&#39;interruttore fotocamera attivare il computer per accendere la fotocamera e fare clic sul pulsante di registrazione per iniziare la registrazione. Il movimento della pallina nella direzione anale è registrato dalla videocamera e il film digitali vengono memorizzate su un PC per una successiva analisi. Quando il pellet ha raggiunto la fine del segmento del colon, fare clic sul pulsante di registrazione per terminare la registrazione. </li><li> Per ottenere un valore di controllo per la velocità di propulsione, iniziare con un segmento del colon da un animale sano e senza applicare la droga. 3-5 sperimentazione condotta in una singola preparazione, con un periodo di recupero di 5 minuti tra ogni esecuzione. </li><li> Per determinare gli effetti di talune condizioni o farmaci sulla motilità del colon, eseguire 3-5 prove / preparato per ogni condizione sperimentale. Inoltre, eseguire ogni esperimento su almeno cinque punti e virgola diversa da almeno cinque diversi animali. </li><li> Nell&#39;analisi dei film digitale, il tasso di fecale propulsione pellet è calcolato come il tempo necessario per una pastiglia per attraversare cm X del segmento di colon. </li></ol> 3. Costruzione di mappe spazio-temporali <ol><li> I video digitali acquisite da corre Gimm individuali possono essere convertiti in mappe spazio-temporale utilizzando il software personalizzato Gimm. </li><li> Sull&#39;asse orizzontale, i cambiamenti del diametro del colon sono tracciati nel tempo convertendo l&#39;immagine del colon in ogni fotogramma video per una silhouette, e il calcolo e la conversione del diametro per tutta la lunghezza in scala di grigi. Il risultato finale è che il pellet e le aree di relax appaiono nere, mentre le aree di contrazione appaiono bianche. </li><li> La distanza percorsa dal pellet attraverso il segmento del colon è rappresentato sull&#39;asse verticale. </li></ol> 4. Rappresentante Mappe spazio-temporale <ol><li> Qui sono rappresentativi mappe spazio-temporale che mostra motilità pellet in segmenti del colon in varie condizioni sperimentali. L&#39;(verticale) l&#39;asse y rappresenta la posizione di pellet nel corso del tempo, mentre la (orizzontale) x asse rappresenta la distanza che il pellet progredito attraverso il segmento di colon. <img src="/files/ftp_upload/2435/2435fig1.jpg" alt="Figura 1" /> </li><li> Nella mappa spazio-temporale da due punti di controllo (non trattato, normale), il pellet viene progresso lineare ad una velocità di circa 2 mm / sec. Al contrario, la somministrazione di alcuni farmaci o infiammazione nel colon può causare modelli di motilità perturbato, come la motilità e la motilità fermato ostruito. </li><li> I risultati di Gimm possono anche essere visualizzati come grafici, in cui l&#39;asse y rappresenta la distanza in millimetri percorsa da un fecale pellet e l&#39;asse delle ascisse rappresenta il tempo in secondi. Per esempio, la somministrazione di DAMGO (D-Ala2, N-Me-Phe4, Gly-ol5), unoppiaceo μ-agonista del recettore, provoca una diminuzione della motilità propulsiva nel colon. </li></ol>

<ol>
	<li>Bayliss, W. M., Starling, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+movements+and+innervation+of+the+small+intestine.">The movements and innervation of the small intestine.</a> J of Physiol (Lond). 24, 99-143 .</li><li>Dickson, E. J., Spencer, N. J., Hennig, G. W., Bayguinov, P. O., Ren, J., Heredia, D. J., Smith, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+enteric+occult+reflex+underlies+accommodation+and+slow+transit+in+the+distal+large+bowel.">An enteric occult reflex underlies accommodation and slow transit in the distal large bowel.</a> Gastroenterology. 132, 1912-1924 (2007).</li><li>Foxx-Orenstein, A. E., Jin, J. G., Grider, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=5-HT4+receptor+agonists+and+delta-opioid+receptor+antagonists+act+synergistically+to+stimulate+colonic+propulsion.">5-HT4 receptor agonists and delta-opioid receptor antagonists act synergistically to stimulate colonic propulsion.</a> Am J Physiol. 275, 979-983 (1998).</li><li>Grider, J. R., Foxx-Orenstein, A. E., Jin, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=5-Hydroxytryptamine4+receptor+agonists+initiate+the+peristaltic+reflex+in+human,+rat,+and+guinea+pig+intestine.">5-Hydroxytryptamine4 receptor agonists initiate the peristaltic reflex in human, rat, and guinea pig intestine.</a> Gastroenterology. 115, 370-380 (1998).</li><li>Kadowaki, M., Wade, P. R., Gershon, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Participation+of+5-HT3,+5-HT4,+and+nicotinic+receptors+in+the+peristaltic+reflex+of+guinea+pig+distal+colon.">Participation of 5-HT3, 5-HT4, and nicotinic receptors in the peristaltic reflex of guinea pig distal colon.</a> Am J Physiol. 271, 849-857 (1996).</li><li>Krauter, E. M., Strong, D. S., Brooks, E. M., Linden, D. R., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+colonic+motility+and+the+electrophysiological+properties+of+myenteric+neurons+persist+following+recovery+from+trinitrobenzene+sulfonic+acid+colitis+in+the+guinea+pig.">Changes in colonic motility and the electrophysiological properties of myenteric neurons persist following recovery from trinitrobenzene sulfonic acid colitis in the guinea pig.</a> Neurogastroenterol Motil. 19, 990-1000 (2007).</li><li>Langley, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Autonomic Nervous System. , (1921).</li><li>Linden, D. R., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+excitability+of+myenteric+AH+neurones+in+the+inflamed+guinea-pig+distal+colon.">Enhanced excitability of myenteric AH neurones in the inflamed guinea-pig distal colon.</a> J Physiol. 547, 589-601 (2003).</li><li>Linden, D. R., Sharkey, K. A., Ho, W., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclooxygenase-2+contributes+to+dysmotility+and+enhanced+excitability+of+myenteric+AH+neurones+in+the+inflamed+guinea+pig+distal+colon.">Cyclooxygenase-2 contributes to dysmotility and enhanced excitability of myenteric AH neurones in the inflamed guinea pig distal colon.</a> J Physiol. 557, 191-205 (2004).</li><li>Linden, D. R., Chen, J. X., Gershon, M. D., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serotonin+availability+is+increased+in+mucosa+of+guinea+pigs+with+TNBS-induced+colitis.">Serotonin availability is increased in mucosa of guinea pigs with TNBS-induced colitis.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 285, 207-216 (2003).</li><li>Linden, D. R., Couvrette, J. M., Ciolino, A., McQuoid, C., Blaszyk, H., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Indiscriminate+loss+of+myenteric+neurones+in+the+TNBS-inflamed+guinea-pig+distal+colon.">Indiscriminate loss of myenteric neurones in the TNBS-inflamed guinea-pig distal colon.</a> Neurogastroenterol Motil. 17, 751-760 (2005).</li><li>Lomax, A. E., Mawe, G. M., Sharkey, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+facilitation+and+enhanced+neuronal+excitability+in+the+submucosal+plexus+during+experimental+colitis+in+guinea-pig.">Synaptic facilitation and enhanced neuronal excitability in the submucosal plexus during experimental colitis in guinea-pig.</a> J Physiol. 564, 863-875 (2005).</li><li>Lomax, A. E., O'Hara, J. R., Hyland, N. P., Mawe, G. M., Sharkey, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+alterations+to+enteric+neural+signaling+in+the+guinea+pig+colon+following+the+resolution+of+colitis.">Persistent alterations to enteric neural signaling in the guinea pig colon following the resolution of colitis.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 292, 482-491 (2007).</li><li>Strong, D. S., Cornbrooks, C. F., Roberts, J. A., Hoffman, J. M., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purinergic+neuromuscular+transmission+is+selectively+attenuated+in+ulcerated+regions+of+inflamed+guinea+pig+distal+colon.">Purinergic neuromuscular transmission is selectively attenuated in ulcerated regions of inflamed guinea pig distal colon.</a> J Physiol. 588, 847-859 (2010).</li><li>Wade, P. R., Chen, J., Jaffe, B., Kassem, I. S., Blakely, R. D., Gershon, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localization+and+function+of+a+5-HT+transporter+in+crypt+epithelia+of+the+gastrointestinal+tract.">Localization and function of a 5-HT transporter in crypt epithelia of the gastrointestinal tract.</a> J Neurosci. 16, 2352-2364 (1996).</li><li>Wood, M. J., Hyman, N. H., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Effects+of+Daikenchuto+(DKT)+on+Propulsive+Motility+in+the+Colon.">The Effects of Daikenchuto (DKT) on Propulsive Motility in the Colon.</a> J Surg Res. , (2009).</li></ol>

La produzione di questo video è stato sponsorizzato da Catamount Ricerca e Sviluppo, Inc, che produce lo strumento utilizzato in questo articolo.

Nervo-mediata motilità propulsiva nel tratto gastrointestinale è stata descritta la prima volta oltre un secolo fa da Bayliss e Starling (Bayliss e Starling, 1899). Questa osservazione ha portato alla designazione dei nervi dell&#39;intestino come il sistema nervoso enterico (ENS), una divisione distinta del sistema nervoso autonomo (Langley, 1921). Neurogena peristalsi intestinale comporta allungamento e / o la stimolazione della mucosa in un dato punto e contrazioni riflesso mediato di cui sopra, o orale, il livello di stimolo e di relax in direzione aborale. Il risultato è la generazione di un gradiente di pressione che spinge il contenuto luminale in una orale alla direzione aborale. Nell&#39;intestino tenue di una varietà di specie, e nell&#39;intestino grosso ratto, onde peristaltiche delle contrazioni possono essere attivate mediante infusione di fluido nel lume di segmenti di intestino. Nel colon distale cavia, pellet fecali naturale o artificiale può essere inserito nel fine orale del colon e del loro progresso lungo il segmento del colon possono essere facilmente monitorati. Così, il colon distale cavia fornisce un test semplice e utile per lo studio della motilità propulsiva nell&#39;intestino. Peristalsi è un riflesso complesso neurale che coinvolge un numero di composti neuroattivi e recettori. Di conseguenza, i composti che influenzano la neurotrasmissione nel ENS influenzano il tasso di motilità propulsiva. Serotonina, rilasciata principalmente dalle cellule enterocromaffini della mucosa intestinale, è coinvolto in l&#39;inizio del riflesso peristaltico. Utilizzando il maiale d&#39;India del colon distale, Grider e colleghi hanno dimostrato che la motilità propulsiva è rafforzata dalla somministrazione intralumenal di 5-HT 4 agonisti del recettore (Foxx-Orenstein et al, 1998;.. Grider et al, 1998), mentre il bagno di applicazione su 5 -HT 3 e 5-HT 4 antagonisti dei recettori diminuisce la percentuale di propulsione (Kadowaki et al, 1996;. Linden et al, 2003b).. Inoltre, l&#39;inibizione del trasportatore della serotonina con inibitori selettivi del reuptake della serotonina (SSRIs) aumenta la peristalsi a basse concentrazioni, ma diminuisce la peristalsi a concentrazioni più elevate, probabilmente a causa desensibilizzazione dei recettori 5-HT (Kadowaki et al, 1996;.. Wade et al, 1996). Altre molecole di segnalazione che contribuiscono alla motilità cavia propulsiva comprendono acetilcolina agisce a livello dei recettori nicotinici, che è il mediatore principale della segnalazione interneuronali nell&#39;intestino. Bloccare la trasmissione sinaptica con l&#39;antagonista del recettore nicotinico esametonio diminuisce propulsione a pellet ad alte concentrazioni, mentre minore concentrazione non influenzano il tasso di propulsione (Kadowaki et al., 1996). Oppiacei, e gli agonisti dei recettori oppioidi, che sono da tempo noti per avere effetti inibitori sulla motilità gastrointestinale, la diminuzione di propulsione pellet nel modello motilità cavia propulsiva (Foxx-Orenstein et al, 1998;.. Wood et al, 2009). È interessante notare che daikenchuto, una medicina tradizionale giapponese a base di erbe usato in clinica per il trattamento di vomito, mal di stomaco, e la motilità disordinato, diminuisce la percentuale di propulsione a pellet quando somministrato con il naloxone, antagonista degli oppioidi, e quando somministrato da solo, si traduce in peristalsi inversa (Wood et al. 2009). Questi risultati illustrano l&#39;utilità del modello di motilità propulsiva cavia per valutare i contributi di vari composti e dei loro recettori sui modelli di motilità del colon. Numerosi studi hanno dimostrato che l&#39;infiammazione porta a cambiamenti nelle proprietà elettriche e sinaptica dei neuroni del colon (Linden et al, 2003a;.. Lomax et al, 2005), e che questi cambiamenti possono persistere per settimane dopo il recupero da infiammazione (Krauter . et al, 2007; Lomax et al, 2007).. L&#39;impatto dei cambiamenti neuroplastici colite indotta sulla motilità propulsiva può essere indagato nel colon distale cavia utilizzando il sistema Gimm. Questo sistema presenta diversi vantaggi rispetto al metodo tradizionale di monitoraggio motilità del colon, che valuta la motilità propulsiva, semplicemente misurando il tempo un fecale pellet viaggia una data distanza. Precedenti studi di infiammazione indotta plasticità neurale nel colon hanno indicato vi è una diminuzione della velocità di pellet di propulsione (Linden et al, 2003a;.. Linden et al, 2005), ma ricerche più recenti utilizzando il sistema Gimm hanno rivelato più modifiche complesse (Forte et al., 2010). Per esempio, il tasso di pellet propulsione è diminuita nelle regioni ulcerate del colon infiammato distale, ma la motilità è accelerato nelle regioni adiacenti, un fenomeno che non è stato riconosciuto da precedenti il ​​metodo del &quot;cronometro&quot;. Altri studi hanno dimostrato che dismotilità durante la fase attiva di infiammazione possono essere ripristinati con inibizione della COX-2 (Linden et al., 2004), ma la motilità alterata che persiste oltrela risoluzione di infiammazione è COX-2 insensibile (Krauter et al., 2007). Inoltre, in questi studi successivi, le mappe spazio-temporale generata dal sistema Gimm rivelato un modello graduale della motilità del colon, che è stata osservata in animali post-infiammatoria che contribuisce alla riduzione dei tassi di propulsione. In conclusione, la cavia del colon distale propulsiva saggio motilità rappresenta un elevato throughput mezzo per misurare gli effetti dei composti di prova e le condizioni patologiche sulla motilità del colon, inoltre, il sistema Gimm fornisce un approccio semplice e diretto per valutare la motilità propulsiva del colon in vitro. Esso consente per le misurazioni continue di pellet di propulsione, così come la generazione di mappe spazio-temporale per studiare gli schemi di attività spontanea. Rispetto ai metodi tradizionali, ma può anche produrre fenomeno più complesso che può essere quantificato e modi rianalizzati multipli come file digitali vengono salvati nel sistema e sono facilmente accessibili.

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		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Krebs&#x2019; Solution</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Isoflurane</td>
<td>Anesthesia</td>
<td>Webster Veterinary</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Epoxy-coated fecal pellet </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>native guinea pig pellet dried and epoxy (black nail polish) coated</td>
</tr>
<tr>
<td>Forceps</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fine Science Tools</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Micro Scissors</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fine Science Tools</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Stainless Steel Pins</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Beakers</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>500 mL</td>
</tr>
<tr>
<td>Gas Tank</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>95% O2/5% CO2</td>
</tr>
<tr>
<td>Timer</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Gastrointestinal Motility Monitor</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Catamount Research and Development</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.catamountresearch.com/products/gimm.htm">http://www.catamountresearch.com/products/gimm.htm</a></td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

gastrointestinal motility monitor (gimm)

Il monitor Motilità Gastrointestinale (Gimm; Catamount Ricerca e Sviluppo; St. Albans, VT) è un sistema in vitro che controlla la motilità propulsiva nei segmenti isolati di cavia del colon distale. Il sistema completo è costituito da un computer, video camera, bagno organo illuminato, bagno d&#39;acqua riscaldata peristaltica e pompe di circolazione, e personalizzati Gimm software per registrare e analizzare i dati. Rispetto ai metodi tradizionali di monitoraggio peristalsi del colon, il sistema Gimm permette di continuo, la valutazione quantitativa della motilità. Il colon distale cavia è immersa nella riscaldato, soluzione ossigenata di Krebs, e pellets fecali inserito alla fine orale sono spinti lungo il segmento di due punti a una velocità di circa 2 mm / sec. Film del procedimento fecale pellet lungo il segmento vengono catturati, e il software può essere utilizzato Gimm monitorare l&#39;avanzamento dei pellet fecali. Tassi di motilità propulsiva può essere ottenuto per l&#39;intero segmento e per ogni regione di particolare interesse. Oltre all&#39;analisi del bolo indotta modelli di motilità, mappe spazio-temporali possono essere costruiti da segmenti di video catturato a valutare modelli di attività motoria spontanea. Le applicazioni di questo sistema di includere la valutazione farmacologica degli effetti di agonisti ed antagonisti dei recettori sulla motilità propulsiva, così come la valutazione dei cambiamenti che derivano da condizioni fisiopatologiche, come infiammazioni o stress. La cavia del colon distale motilità propulsiva test, utilizzando il sistema Gimm, è immediato e semplice da imparare, e fornisce un metodo affidabile e riproducibile per valutare la motilità propulsiva.

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Gastrointestinal Motility Monitor GIMM

Valutazione della motilità del colon nel colon distale cavia con il monitor Motilità Gastrointestinale (Gimm) è un approccio diretto e semplice per imparare a valutare quantitativamente motilità propulsiva nel tratto gastrointestinale.

Monitor motilità gastrointestinale (Gimm)

The Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM; Catamount Research and Development; St. Albans, VT) is an in vitro system that monitors propulsive motility ...

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Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM)

Drugs Affecting Gastrointestinal Motility

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Assessing Neural Stem Cell Motility Using an Agarose Gel-based Microfluidic Device

While microfluidic technology is reaching a new level of maturity for macromolecular assays, cell-based assays are still at an infant stage1. This is largely due to the difficulty with which one can create a cell-compatible and steady microenvironment using conventional microfabrication techniques and materials. We address this problem via the introduction of a novel microfabrication material, agarose gel, as the base material for the microfluidic device. Agarose gel is highly malleable, and permeable to gas and nutrients necessary for cell survival, and thus an ideal material for cell-based assays. We have shown previously that agarose gel based devices have been successful in studying bacterial and neutrophil cell migration2. In this report, three parallel microfluidic channels are patterned in an agarose gel membrane of about 1mm thickness. Constant flows with media/buffer are maintained in the two side channels using a peristaltic pump. Cells are maintained in the center channel for observation. Since the nutrients and chemicals in the side channels are constantly diffusing from the side to center channel, the chemical environment of the center channel is easily controlled via the flow along the side channels. Using this device, we demonstrate that the movement of neural stem cells can be monitored optically with ease under various chemical conditions, and the experimental results show that the over expression of epidermal growth factor receptors (EGFR) enhances the motility of neural stem cells. Motility of neural stem cells is an important biomarker for assessing cells aggressiveness, thus tumorigenic factor3. Deciphering the mechanism underlying NSC motility will yield insight into both disorders of neural development and into brain cancer stem cell invasion.

We demonstrate that the over expression of epidermal growth factor receptors (EGFR) enhances the motility of neural stem cells(NSCs) using a novel agarose gel based microfluidic device. This technology can be readily adaptable to other mammalian cell systems where cell sources are scarce, such as human neural stem cells, and the turn around time is critical.

Valutare motilità delle cellule staminali neurali L&#39;utilizzo di un gel a base di Agarose dispositivo a microfluidi

While microfluidic technology is reaching a new level of maturity for macromolecular assays, cell-based assays are still at an infant stage1. This is ...

Ricerca

Biologia

Ex vivo Method for High Resolution Imaging of Cilia Motility in Rodent Airway Epithelia

An ex vivo technique for imaging mouse airway epithelia for quantitative analysis of motile cilia function important for insight into mucociliary clearance function has been established. Freshly harvested mouse trachea is cut longitudinally through the trachealis muscle and mounted in a shallow walled chamber on a glass-bottomed dish. The trachea sample is positioned along its long axis to take advantage of the trachealis muscle to curl longitudinally. This allows imaging of ciliary motion in the profile view along the entire tracheal length. Videos at 200 frames/sec are obtained using differential interference contrast microscopy and a high speed digital camera to allow quantitative analysis of cilia beat frequency and ciliary waveform. With the addition of fluorescent beads during imaging, cilia generated fluid flow also can be determined. The protocol time spans approximately 30 min, with 5 min for chamber preparation, 5-10 min for sample mounting, and 10-15 min for videomicroscopy.

Ex vivo Method for High Resolution Imaging of Cilia Motility in Rodent Airway Epithelia

An easy and reliable technique for visualizing and quantifying airway cilia motility and cilia generated flow using mouse trachea is described. This technique can be modified to determine how a wide range of factors influence cilia motility, including pharmacological agents, genetic factors, environmental exposures, and/or mechanical factors such as mucus load.

Metodo ex vivo per l&#39;imaging ad alta risoluzione di Cilia Motilità in roditori Airway epiteli

An ex vivo technique for imaging mouse airway epithelia for quantitative  analysis of motile cilia function important for insight into mucociliary  ...

Preparation, Imaging, and Quantification of Bacterial Surface Motility Assays

Bacterial surface motility, such as swarming, is commonly examined in the laboratory using plate assays that necessitate specific concentrations of agar and sometimes inclusion of specific nutrients in the growth medium. The preparation of such explicit media and surface growth conditions serves to provide the favorable conditions that allow not just bacterial growth but coordinated motility of bacteria over these surfaces within thin liquid films. Reproducibility of swarm plate and other surface motility plate assays can be a major challenge. Especially for more &#8220;temperate swarmers&#8221; that exhibit motility only within agar ranges of 0.4%-0.8% (wt/vol), minor changes in protocol or laboratory environment can greatly influence swarm assay results. &#8220;Wettability&#8221;, or water content at the liquid-solid-air interface of these plate assays, is often a key variable to be controlled. An additional challenge in assessing swarming is how to quantify observed differences between any two (or more) experiments. Here we detail a versatile two-phase protocol to prepare and image swarm assays. We include guidelines to circumvent the challenges commonly associated with swarm assay media preparation and quantification of data from these assays. We specifically demonstrate our method using bacteria that express fluorescent or bioluminescent genetic reporters like green fluorescent protein (GFP), luciferase (lux operon), or cellular stains to enable time-lapse optical imaging. We further demonstrate the ability of our method to track competing swarming species in the same experiment.

Swarming motility is influenced by physical and environmental factors. We describe a two-phase protocol and guidelines to circumvent the challenges commonly associated with swarm assay preparation and data collection. A macroscopic imaging technique is employed to obtain detailed information on swarm behavior that is not provided by current analysis techniques.

Preparazione, Imaging, e la quantificazione di Surface batterica motilità Assays

Bacterial surface motility, such as swarming, is commonly examined in the laboratory using plate assays that necessitate specific concentrations of agar ...

Measurement of Larval Activity in the Drosophila Activity Monitor

Drosophila larvae are used in many behavioral studies, yet a simple device for measuring basic parameters of larval activity has not been available. This protocol repurposes an instrument often used to measure adult activity, the TriKinetics Drosophila activity monitor (MB5 Multi-Beam Activity Monitor) to study larval activity. The instrument can monitor the movements of animals in 16 individual 8 cm glass assay tubes, using 17 infrared detection beams per tube. Logging software automatically saves data to a computer, recording parameters such as number of moves, times sensors were triggered, and animals&#8217; positions within the tubes. The data can then be analyzed to represent overall locomotion and/or position preference as well as other measurements. All data are easily accessible and compatible with basic graphing and data manipulation software. This protocol will discuss how to use the apparatus, how to operate the software and how to run a larval activity assay from start to finish.

Measurement of Larval Activity in the Drosophila Activity Monitor

This report describes a method for measuring Drosophila larval activity using the TriKinetics Drosophila Activity Monitor. The device employs infrared beams to detect movements of up to 16 individual animals. Data can be analyzed to represent motion parameters including rates and the positions of the animals within the assay chambers.

Misura della larvali attività nel<em&gt; Drosophila</em&gt; Activity Monitor

Drosophila larvae are used in many behavioral studies, yet a simple device for measuring basic parameters of larval activity has not been available. This ...

Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines

Multiple approaches have been used to record and evaluate gastrointestinal motility including: recording changes in muscle tension, intraluminal pressure, and membrane potential. All of these approaches depend on measurement of activity at one or multiple locations along the gut simultaneously which are then interpreted to provide a sense of overall motility patterns. Recently, the development of video recording and spatiotemporal mapping (STmap) techniques have made it possible to observe and analyze complex patterns in ex vivo whole segments of colon and intestine. Once recorded and digitized, video records can be converted to STmaps in which the luminal diameter is converted to grayscale or color [called diameter maps (Dmaps)]. STmaps can provide data on motility direction (i.e., stationary, peristaltic, antiperistaltic), velocity, duration, frequency and strength of contractile motility patterns. Advantages of this approach include: analysis of interaction or simultaneous development of different motility patterns in different regions of the same segment, visualization of motility pattern changes over time, and analysis of how activity in one region influences activity in another region. Video recordings can be replayed with different timescales and analysis parameters so that separate STmaps and motility patterns can be analyzed in more detail. This protocol specifically details the effects of intraluminal fluid distension and intraluminal stimuli that affect motility generation. The use of luminal receptor agonists and antagonists provides mechanistic information on how specific patterns are initiated and how one pattern can be converted into another pattern. The technique is limited by the ability to only measure motility that causes changes in luminal diameter, without providing data on intraluminal pressure changes or muscle tension, and by the generation of artifacts based upon experimental setup; although, analysis methods can account for these issues. When compared to previous techniques the video recording and STmap approach provides a more comprehensive understanding of gastrointestinal motility.

Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines

Recently available video recording and spatiotemporal mapping (STmap) techniques make it possible to visualize and quantify both propagating and mixing patterns of intestinal motility. The goal of this protocol is to explain the generation and analysis of STmaps using the GastroIntestinal Motility Monitoring (GIMM) system.

Mappatura spazio-temporale di motilità in<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Preparazioni di intestini

Multiple approaches have been used to record and evaluate gastrointestinal motility including: recording changes in muscle tension, intraluminal pressure, ...

A High Resolution Method to Monitor Phosphorylation-dependent Activation of IRF3

The IRF3 transcription factor is critical for the first line of defense against pathogens mainly through interferon &#946; and antiviral gene expression. A detailed analysis of IRF3 activation is essential to understand how pathogens induce or evade the innate antiviral response. Distinct activated forms of IRF3 can be distinguished based on their phosphorylation and monomer vs dimer status. In vivo discrimination between the different activated species of IRF3 can be achieved through the separation of IRF3 phosphorylated forms based on their mobility shifts on SDS-PAGE. Additionally, the levels of IRF3 monomer and dimer can be monitored using non-denaturing electrophoresis. Here, we detail a procedure to reach the highest resolution to gain the most information regarding IRF3 activation status. This is achieved through the combination of a high resolution SDS-PAGE and a native-PAGE coupled to immunoblots using multiple total and phosphospecific antibodies. This experimental strategy constitutes an affordable and sensitive approach to acquire all the necessary information for a complete analysis of the phosphorylation-mediated activation of IRF3.

Here we describe a procedure allowing a detailed analysis of the phosphorylation-dependent activation of the IRF3 transcription factor. This is achieved through the combination of a high resolution SDS-PAGE and a native-PAGE coupled to immunoblots using multiple phosphospecific antibodies.

A High Resolution metodo per monitorare l&#39;attivazione fosforilazione-dipendente di IRF3

The IRF3 transcription factor is critical for the first line of defense against pathogens mainly through interferon &#946; and antiviral gene expression. ...

Utilizing pHluorin-tagged Receptors to Monitor Subcellular Localization and Trafficking

Understanding membrane protein trafficking, assembly, and expression requires an approach that differentiates between those residing in intracellular organelles and those localized on the plasma membrane. Traditional fluorescence-based measurements lack the capability to distinguish membrane proteins residing in different organelles. Cutting edge methodologies transcend traditional methods by coupling pH-sensitive fluorophores with total internal reflection fluorescence microscopy (TIRFM). TIRF illumination excites the sample up to approximately 150 nm from the glass-sample interface, thus decreasing background, increasing the signal to noise ratio, and enhancing resolution. The excitation volume in TIRFM encompasses the plasma membrane and nearby organelles such as the peripheral ER. Superecliptic pHluorin (SEP) is a pH sensitive version of GFP. Genetically encoding SEP into the extracellular domain of a membrane protein of interest positions the fluorophore on the luminal side of the ER and in the extracellular region of the cell. SEP is fluorescent when the pH is greater than 6, but remains in an off state at lower pH values. Therefore, receptors tagged with SEP fluoresce when residing in the endoplasmic reticulum (ER) or upon insertion in the plasma membrane (PM) but not when confined to a trafficking vesicle or other organelles such as the Golgi. The extracellular pH can be adjusted to dictate the fluorescence of receptors on the plasma membrane. The difference in fluorescence between TIRF images at neutral and acidic extracellular pH for the same cell corresponds to a relative number of receptors on the plasma membrane. This allows a simultaneous measurement of intracellular and plasma membrane resident receptors. Single vesicle insertion events can also be measured when the extracellular pH is neutral, corresponding to a low pH trafficking vesicle fusing with the plasma membrane and transitioning into a fluorescent state. This versatile technique can be exploited to study localization, expression, and trafficking of membrane proteins.

Labeling the extracellular domain of a membrane protein with a pH sensitive fluorophore, superecliptic pHluorin (SEP), allows subcellular localization, expression, and trafficking to be determined. Imaging SEP-labeled proteins with total internal reflection fluorescence microscopy (TIRFM) enables the quantification of protein levels in the peripheral ER and plasma membrane.

Utilizzando Recettori pHluorin-tag per il monitoraggio subcellulare localizzazione e il traffico

Understanding membrane protein trafficking, assembly, and expression requires an approach that differentiates between those residing in intracellular ...

Visualizing Lymph Node Structure and Cellular Localization using Ex-Vivo Confocal Microscopy

Lymph nodes (LNs) are organs spread within the body, where the innate immune responses can connect with the adaptive immunity. In fact, LNs are strategically interposed in the path of the lymphatic vessels, allowing intimate contact of tissue antigens with all resident immune cells in the LN. Thus, understanding the cellular composition, distribution, location and interaction using ex vivo whole LN imaging will add to the knowledge on how the body coordinates local and systemic immune responses. This protocol shows an ex vivo imaging strategy following an in vivo administration of fluorescent-labeled antibodies that allows a very reproducible and easy-to-perform methodology by using conventional confocal microscopes and stock reagents. Through subcutaneous injection of antibodies, it is possible to label different cell populations in draining LNs without affecting tissue structures that can be potentially damaged by a conventional immunofluorescence microscopy technique.

This protocol describes a technique to image different cell populations in draining lymph nodes without alterations in the organ structure.

Visualizzazione della struttura dei linfonodi e della localizzazione cellulare mediante la microscopia confocale Ex-Vivo

Lymph nodes (LNs) are organs spread within the body, where the innate immune responses can connect with the adaptive immunity. In fact, LNs are ...

Measuring Crop Motility and Food Passaging in Drosophila

Most animals use the gastrointestinal (GI) tract to digest food. The movement of the ingested food in the GI tract is essential for nutrient absorption. Disordered GI motility and gastric emptying cause multiple diseases and symptoms. As a powerful genetic model organism, Drosophila can be used in GI motility research. The Drosophila crop is an organ that contracts and moves food into the midgut for further digestion, functionally similar to a mammalian stomach. Presented is a protocol to study Drosophila crop motility using simple measurement tools. A method for counting crop contractions to evaluate crop motility and a method for detecting the distribution of food dyed blue between the crop and gut using a spectrophotometer to investigate the effect of the crop on food passaging is described. The method was used to detect the difference in crop motility between control and nprl2 mutant flies. This protocol is both cost-efficient and highly sensitive to crop motility.

Measuring Crop Motility and Food Passaging in Drosophila

The goal of this protocol is to measure crop contraction and quantify food distribution in the Drosophila gut.

Misurare la motilità delle colture e il passaggio di cibo in Drosophila

Most animals use the gastrointestinal (GI) tract to digest food. The movement of the ingested food in the GI tract is essential for nutrient absorption. ...

Using Real-Time Cell Metabolic Flux Analyzer to Monitor Osteoblast Bioenergetics

Bone formation by osteoblasts is an essential process for proper bone acquisition and bone turnover to maintain skeletal homeostasis, and ultimately, prevent fracture. In the interest to both optimize peak bone mass and combat various musculoskeletal diseases (i.e., post-menopausal osteoporosis, anorexia nervosa, type 1 and 2 diabetes mellitus), incredible efforts have been made in the field of bone biology to fully characterize osteoblasts throughout their differentiation process. Given the primary role of mature osteoblasts to secrete matrix proteins and mineralization vesicles, it has been noted that these processes take an incredible amount of cellular energy, or adenosine triphosphate (ATP). The overall cellular energy status is often referred to as cellular bioenergetics, and it includes a series of metabolic reactions that sense substrate availability to derive ATP to meet cellular needs. Therefore, the current method details the process of isolating primary, murine bone marrow stromal cells (BMSCs) and monitoring their bioenergetic status using the Real-time cell metabolic flux analyzer at various stages in osteoblast differentiation. Importantly, these data have demonstrated that the metabolic profile changes dramatically throughout osteoblast differentiation. Thus, using this physiologically relevant cell type is required to fully appreciate how a cell's bioenergetic status can regulate the overall function.

Real-time cell metabolic flux assay measures the oxygen consumption rate and extracellular acidification rate, which corresponds to mitochondrial and glycolytic adenosine triphosphate production, using pH and oxygen sensors. The manuscript explains a method to understand the energy status of osteoblasts and the characterization and interpretation of the cellular bioenergetic status.

Utilizzo dell'analizzatore di flusso metabolico cellulare in tempo reale per monitorare la bioenergetica degli osteoblasti

Bone formation by osteoblasts is an essential process for proper bone acquisition and bone turnover to maintain skeletal homeostasis, and ultimately, ...