We would like to thank CSL Ltd. for supporting the purchase of the endoscopy equipment. The research in the laboratory of ME is supported by the Ludwig Institute for Cancer Research, and the laboratories of TP and ME are supported by the Victorian State Government Operational Infrastructure Support and the National Health and Medical Research Council of Australia. ME is an NHMRC Senior Research Fellow.

L&#39;Istituto Walter e Eliza Hall of Medical Research commissione etica degli animali approvato ciascuna delle procedure descritte in questi protocolli. 1. Preparazione di topi sperimentale <ol><li> Comporre coorti sperimentali di almeno 4 genere abbinati 6-8 settimane di età C57BL / 6 topi (M. musculus) che vengono allevati e ospitati nello stesso patogeno specifico gratuito (SPF) stabulario / stanza, di un&#39;alimentazione autoclave e acqua. L&#39;uso di topi femmina permetterà co-housing di topi da diverse linee, numeri di casella limite, e ridurre la variazione della gabbia a gabbia. </li><li> Assicurarsi che i topi sono almeno 6 settimane di età per consentire le procedure endoscopiche con guaina di diametro endoscopia 3,0 millimetri. </li><li> Utilizzare topi dello stesso background genetico, e, se possibile, da gabbie memorizzati sul stesso rack per ridurre variazioni associate con la microflora intestinale. Variazioni nella microflora tra strutture di polizia dovrebbero essere presi in considerazione when determinare i pertinenti topi di controllo e genotipi per ogni esperimento 22. </li><li> Mark topi ritagli orecchio / punta, tatuaggi, o simili per consentire una facile identificazione. </li><li> Pesare topi il giorno 0, per determinare i pesi di base sperimentale. </li><li> Eseguire endoscopia (vedi sezione 5) di topi al giorno 0 per registrare fenotipi colon di base. </li></ol> 2. Pre-Trial clinico in un danno epiteliale e acuta Colite Modello <ol><li> Preparare una soluzione dell&#39;agente terapeutico da testare. Per therapeutics forniti da gavage orale (po), preparare soluzioni per un volume massimo di 100 microlitri. Per therapeutics forniti da intraperitoneale (ip) iniezione, preparare soluzioni per un volume massimo di 200 microlitri. NOTA: ripetuta ip o po somministrazione del farmaco per periodi prolungati di tempo può portare a comportamenti alterato mouse. Alternare il sito di iniezione ip per evitare disagi prolungati. Per la somministrazione po, fornire i topi con AUTOCsemi di girasole bagnai come &#39;festa&#39; per ridurre al minimo l&#39;associazione avversa con la procedura di sonda gastrica. </li><li> Il giorno 1, amministrare il terapeutico di interesse (preparata al punto 2.1) e adeguati controlli del veicolo. Nell&#39;esempio fornito (Figura 6A), 5 mg di umana ricombinante (rh) iInterleukin (IL) -11 proteina è stato sciolto in 200 microlitri tampone fosfato (PBS) e somministrato ip </li><li> Determinare i tempi e la frequenza delle amministrazioni, che saranno dipendenti dal profilo farmacocinetico stabilito per il reagente terapeutico che viene testato. Figura 1 delinea trattamento profilattico utilizzando iniezioni ip due volte al giorno nel corso dell&#39;esperimento. </li><li> Monitor, compresi consistenza delle feci e la presenza di sangue, e pesare ciascun topo giornaliera. Nei giorni di trattamento, di peso dovrebbe coincidere con la somministrazione del farmaco terapeutico per minimizzare stress per i topi provocati da manomissione ripetuta. </li&gt; <li> Il giorno 3, preparare 2,5% (2,5 g / 100 ml) soluzione DSS in acqua potabile regolarmente fornito ai topi dal stabulario. Circa 5 ml / mouse / è necessaria giorno di soluzione DSS per l&#39;esperimento. Il consumo dell&#39;acqua DSS può cambiare se la temperatura ambiente del stabulario oscilla. NOTA: DSS è un irritante e devono essere maneggiati secondo le istruzioni MSDS. </li><li> Fornire DSS fresco al topi ad libitum in bottiglie di acqua pulita per 5 giorni consecutivi. La sera del giorno 5, fornire acqua potabile normale in aggiunta a pellet cibo purè e un integratore proteico fornito in piccole capsule di Petri (100 g pellet alimentari / 10 g frullato di proteine ​​/ 10 ml acqua). Questo previene la disidratazione e assiste minimizzando grave perdita di peso. </li><li> Euthanize topi di CO 2 intossicazione e raccogliere i tessuti per la successiva analisi istologica, la mattina del giorno 8, o quando i topi vivono ≥15% perdita di peso per più di tre cgiorni onsecutive, a seconda di quale si verifica prima. NOTA: regolare la dose DSS tra il 1-4% (w / v) a seconda della microflora del stabulario e il lotto DSS. Effettuare, analisi per lotti di routine per stabilire il dosaggio DSS appropriato e variazione aggirare da lotto a lotto. Il dosaggio adeguato dovrebbe essere basata sulla perdita di peso (non superiore al 15% del peso originale) e confermato la colite istopatologia. </li></ol> 3. Pre-Trial clinico in una colite cronica o colite associata Cancer Modello <ol><li> Per il modello colite cronica cominciare dal punto 3.7. </li><li> Per il modello di cancro colite associata (CAC), il giorno 1, iniettare ogni mouse con 10 mg / kg (w / w) azoxymethane (AOM, 250 ml, ip). NOTA: AOM è una sostanza cancerogena e deve essere maneggiato secondo le istruzioni MSDS. </li><li> Le soluzioni madre di OMA sono preparati come 10 mg / ml aliquote e conservati a -20 ° C. Il giorno dell&#39;iniezione, la soluzione madre AOM viene scongelato e diluito a 1 mg / ml in PBS. Congelamenti e scongelamenti ripetuti della soluzione madre AOM dovrebbero essere evitati. </li><li> La dose AOM può essere regolato tra 8-12 mg / kg. Prove per lotto di routine è necessario per stabilire il dosaggio appropriato AOM per aggirare tossicità per topi a causa di variazioni da lotto a lotto. </li><li> Durante i giorni 1-7 seguenti pesi amministrazione AOM saranno stabili e per questo motivo il monitoraggio di peso può essere omessi durante Giorni 1-7 per evitare manipolazione degli animali che espellono metaboliti citotossici nelle loro feci. </li><li> Il giorno 7 tutte le lenzuola deve essere cambiato secondo procedure citotossici. Una volta che il cambio biancheria è completo, gli animali non richiedono più procedure di gestione citotossici, in quanto non saranno più solo eliminando i metaboliti citotossici. </li><li> Il giorno 8, preparare 2,5% (2,5 g / 100 ml) soluzione DSS (come descritto nel passo 2.5) e fornire ai topi ad libitum. </li><li> Pesare topi giornaliera tutto l&#39;esperimento e monitor per segni di malattia, tra cui fu increspator, incurvando, feci sanguinolente e movimento ridotta. </li><li> Il giorno 13, rimuovere la soluzione DSS e fornire i topi con acqua potabile normale fino al giorno 28. Giorni 8-28 costituiscono un &#39;ciclo&#39; del protocollo cronica colite / CAC. </li><li> Nei giorni 13-28, quando i topi sono dati normale acqua potabile, fornire i topi con pellet cibo purè e un integratore proteico fornito in piccole capsule di Petri (100 g pellet cibo / 10 g frullato di proteine ​​/ 10 ml acqua). Questo previene la disidratazione e assiste minimizzando grave perdita di peso. NOTA: Gli integratori di proteine ​​in poltiglia non devono essere fornite quando i topi stanno ricevendo DSS-contenente acqua potabile, al fine di garantire la coerenza dei consumi DSS. </li><li> Il giorno 20 eseguire il secondo esame endoscopico per monitorare la salute individuale del mouse (vedi sezione 5). </li><li> Il giorno 29 la ripetizione del ciclo di DSS (Ciclo 2: 2,5% (w / v) DSS fornito durante giorni 29-33 e acqua potabile normale durante giorni 34-50). </li><li> Il giorno 40 eseguire il Third esame endoscopico per monitorare la salute individuale del mouse e determinare carico tumorale (vedi sezione 5). </li><li> Se non tumori sono visibili mediante endoscopia il giorno 40, iniziare un terzo ciclo DSS nei giorni 50-72 (Ciclo 3: 2,5% (w / v) DSS fornito durante giorni 50-55 e acqua potabile normale durante giorni 56-72). Generalmente, i tumori sono visibili dal giorno 40 e quindi il terzo ciclo di DSS può essere omesso. </li><li> Una volta che i tumori diventano visibili con l&#39;esame endoscopico, assegnare ogni mouse un punteggio tumore endoscopica (vedi sezione 5) e assegnare singoli topi coorti con simili massa tumorale di base. </li><li> Il giorno 42 (o quando i tumori sono visibili), gestire il composto terapeutico o controllo del veicolo in questione (vedi sezione 2.2). La tempistica delle dosi dipenderà dal profilo farmacocinetico della terapeutica. Un esempio di un trattamento di intervento iniettato ip tre volte alla settimana in topi con tumori stabiliti sono fornite (Figura 2). </li><li> Eseguire eesami ndoscopic una volta a settimana per la durata del trattamento terapeutico di monitorare il carico tumorale. Generalmente, 4 settimane di un trattamento terapeutico è sufficiente osservare una risposta al trattamento obiettiva. Dopo la cessazione del trattamento, una coorte di topi può anche essere controllato da endoscopia per recidiva del tumore. </li><li> Euthanize topi di CO 2 intossicazione e raccogliere i tessuti per l&#39;analisi biochimica e / o istologico, la mattina del giorno 72 o quando i topi vivono ≥15% perdita di peso per più di tre giorni consecutivi, a seconda di quale si verifica prima. </li></ol> 4. Pre-Trial clinico in una sporadica cancro colorettale Modello <ol><li> Il giorno 1, iniettare ogni ip mouse con 10 mg / kg AOM (vedi punto 3.2). La dose AOM può essere regolato tra 8-12 mg / kg. Prove per lotto di routine è necessario per stabilire il dosaggio appropriato AOM per aggirare tossicità per topi a causa di variazioni da lotto a lotto. </li><li> Ripetere l&#39;iniezione il primo giorno di ogni settimanaper i seguenti 5 settimane (Figura 3). I topi devono essere trattati secondo le procedure di sicurezza citotossici per l&#39;intero 6 settimane. </li><li> Pesare ogni mouse sul giorno dell&#39;iniezione AOM per ridurre al minimo disagio per i topi causati da un utilizzo ripetuto. NOTA: AOM è una sostanza cancerogena e deve essere maneggiato secondo le istruzioni MSDS. </li><li> Tutti gli animali devono essere trattati secondo le procedure di sicurezza citotossici per le 6 settimane di AOM iniezioni ip necessari per questo protocollo. </li><li> Durante la settimana 8 eseguire un esame endoscopico per monitorare i tumori emergenti (vedi sezione 5). L&#39;esame endoscopico dovrebbe essere effettuata ogni due settimane fino a quando i tumori diventano visibili. In generale, wild-type C57Bl / 6 animali cominciano a sviluppare tumori di circa 40 settimane dopo la somministrazione iniziale di OMA. </li><li> Una volta che i tumori diventano visibili con l&#39;esame endoscopico, assegnare ogni mouse un punteggio tumore endoscopica (vedi sezione 5) e assegnare topi individuo a una coorte di simile<html> massa tumorale prima dell&#39;inizio del trattamento terapeutico. </li><li> Durante la settimana 40 (o quando i tumori sono la prima visibile), gestire il composto terapeutico o il controllo del veicolo in questione. </li><li> La tempistica delle dosi dipenderà dal profilo farmacocinetico della terapeutica (vedere la fase 2.1). Un esempio di un trattamento di intervento iniettato ip 3 volte alla settimana in topi con tumori stabiliti sono fornite (Figura 3). </li><li> Eseguire endoscopica esame settimanale per la durata dei periodi di trattamento terapeutico per monitorare il carico tumorale. Generalmente, 4 settimane di un trattamento terapeutico è sufficiente per una risposta trattamento obiettivo. Dopo la sospensione del trattamento, una coorte di topi può anche essere controllato da endoscopia per recidiva del tumore. </li><li> Euthanize topi di CO 2 intossicazione e raccogliere i tessuti per l&#39;analisi biochimica e / o istologico del colon e tumori durante la settimana 45, oa seguito di 4 settimane di terapia. </li></ol>ve_title &quot;&gt; 5. esami endoscopici <ol><li> L&#39;apparecchiatura endoscopia deve essere montato secondo le procedure standard 16. </li><li> Sterilizzare e pulire la sonda dell&#39;endoscopio con il 70% di etanolo o un lubrificante antibatterico. </li><li> I video possono essere registrati con un computer portatile o desktop e il software multimediale standard, come iMovie. Un monitor di computer standard, piuttosto che un monitor grado medico, è sufficiente a visualizzare il colon durante la procedura endoscopica (Figura 4). </li><li> Anestetizzare gruppi di 5-6 topi simultaneamente in una camera con 3% isoflurano in 100% O 2 ad una velocità di 0,2-0,4 L / min. Una volta che i topi sono anestetizzati, che è confermato da pizzico punta; i livelli di isoflurano dovrebbero essere modificate per 0,5-2% per la manutenzione. </li><li> Rimuovere un individuo del mouse dalla camera, e posizionarlo lato ventrale con la testa fissata in un naso-cono. Anestesia complete devono essere monitorati e le zampe posteriori devono essere regolati in modo che siano stretched dietro il mouse. </li><li> Mettere una pomata veterinario sugli occhi dei topi per prevenire la secchezza. </li><li> Tenere la coda del topo dove incontra la colonna vertebrale inferiore a rivelare chiaramente l&#39;ano. Inserire la guaina endoscopio rigido in un bicchiere di acqua e regolare il flusso d&#39;aria per consentire lo svincolo di una piccola bolla alla volta. </li><li> Il flusso d&#39;aria permetterà colon per gonfiare. Se il flusso d&#39;aria è troppo forte, l&#39;aria viene pompata nello stomaco del mouse. Non è necessaria alcuna ulteriore lubrificazione. </li><li> Inserire con cautela la guaina endoscopio rigido nel retto. In generale, l&#39;endoscopio può essere inserito fino a 3 cm, a quel punto i due punti in curve topi e non è accessibile al endoscopio rigido. </li><li> Una difficoltà comune durante le procedure di endoscopia è il blocco di accesso al lume del colon a causa di materia fecale. Evitare questo delicatamente massaggiare la pancia di topi prima della procedura per incoraggiare la defecazione, o accuratamente manovrando l&#39;endoscopio intorno al Fecaquestione l durante la procedura. Peristalsi può anche verificare, durante la quale l&#39;endoscopio deve essere tenuto in posizione fino muscolatura colon rilassa. </li><li> Avviare la registrazione video in qualsiasi fase della procedura di endoscopia. Punteggio malattia può essere registrato da un assistente esperto durante la procedura, o in un punto secondo momento dai file video. </li><li> Dopo l&#39;esame endoscopico, restituire i topi alla loro gabbia e monitorarli durante il recupero dall&#39;anestesia. Gli animali sono generalmente svegli e mobili entro 2 minuti dopo la rimozione dal isoflurane amministrare naso cono. </li><li> Assicurarsi che queste procedure sono eseguite da uno scienziato esperto. Ogni procedura di endoscopia dura circa 2 min per mouse. </li></ol> 6. Malattia Scoring <ol><li> Per monitorare la colite, segnare video per la murino endoscopica Indice di colite Gravità (MEICS) 16, che documenta i cambiamenti nel (i) lo spessore della parete del colon indicato dalla trasparenza, (Ii) la consistenza delle feci, (iii) l&#39;integrità dei vasi sanguigni e la presenza, (iv) ulcere e aree di rigenerazione che presentano in modo granulare, (v) sanguinamento indicati da fibrina depositi (figura 5a). </li><li> Per monitorare il carico tumorale, segnare video per incidenza di tumori e le dimensioni. La dimensione del tumore è determinata dal diametro del lume del colon occupati dal tumore 16 (figura 5b). E &#39;comune usare entrambi i parametri colite e tumore punteggio per un singolo mouse. Utilizzando l&#39;endoscopia, tumori individuali e la salute della mucosa del colon può essere monitorata nel tempo, fornendo una lettura-out per il successo di nuove terapie in un singolo animale. </li><li> (Opzionale) I fermi immagine possono essere estratti dal video per la generazione di figure rappresentative (Figura 6). </li></ol>

<ol>
	<li>Tenesa, A., Dunlop, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+insights+into+the+aetiology+of+colorectal+cancer+from+genome-wide+association+studies.">New insights into the aetiology of colorectal cancer from genome-wide association studies.</a> Nat Rev Genet. 10, 353-358 (2009).</li><li>Rustgi, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+of+hereditary+colon+cancer.">The genetics of hereditary colon cancer.</a> Genes Dev. 21, 2525-2538 (2007).</li><li>Rutter, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Severity+of+inflammation+is+a+risk+factor+for+colorectal+neoplasia+in+ulcerative+colitis.">Severity of inflammation is a risk factor for colorectal neoplasia in ulcerative colitis.</a> Gastroenterology. 126, 451-459 (2004).</li><li>Eaden, J. A., Abrams, K. R., Mayberry, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+risk+of+colorectal+cancer+in+ulcerative+colitis:+a+meta-analysis.">The risk of colorectal cancer in ulcerative colitis: a meta-analysis.</a> Gut. 48, 526-535 (2001).</li><li>Lakatos, P. L., Lakatos, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Risk+for+colorectal+cancer+in+ulcerative+colitis:+changes,+causes+and+management+strategies.">Risk for colorectal cancer in ulcerative colitis: changes, causes and management strategies.</a> World J Gastroenterol. 14, 3937-3947 (2008).</li><li>Xiang, B., Snook, A. E., Magee, M. S., Waldman, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=+Colorectal+cancer+immunotherapy."> Colorectal cancer immunotherapy.</a> Discov Med. 15, 301-308 (2013).</li><li>Feng, Q. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anti-EGFR+and+anti-VEGF+agents:+Important+targeted+therapies+of+colorectal+liver+metastases.">Anti-EGFR and anti-VEGF agents: Important targeted therapies of colorectal liver metastases.</a> World J Gastroenterol. 20, 4263-4275 (2014).</li><li>Dinarello, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anti-inflammatory+Agents:+Present+and+Future.">Anti-inflammatory Agents: Present and Future.</a> Cell. 140, 935-950 (2010).</li><li>Grivennikov, S. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenoma-linked+barrier+defects+and+microbial+products+drive+IL-23/IL-17-mediated+tumour+growth.">Adenoma-linked barrier defects and microbial products drive IL-23/IL-17-mediated tumour growth.</a> Nature. 491, 254-258 (2012).</li><li>Putoczki, T., Thiem, S., Loving, A., Busuttil, R. A., Wilson, N. A., Ziegler, P., Nguyen, P., Preaudet, A., Farid, R., Edwards, K., Boglev, Y., Luwor, R. B., Jarnicki, A. J., Horst, D., Boussioutas, A., Heath, J., Sieber, O., Nash, A., Greten, F., McKenzie, B. S., Ernst, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interleukin-11+is+the+dominant+IL-6+family+cytokine+during+gastrointestinal+tumorigenesis+and+can+be+targeted+therapeutically.">Interleukin-11 is the dominant IL-6 family cytokine during gastrointestinal tumorigenesis and can be targeted therapeutically.</a> Cancer Cell. 24, 257-271 (2013).</li><li>Perse, M., Cerar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dextran+sodium+sulphate+colitis+mouse+model:+traps+and+tricks.">Dextran sodium sulphate colitis mouse model: traps and tricks.</a> J Biomed Biotechnol. 2012, 718617 (2012).</li><li>Rose, W. A., Sakamoto, K., Leifer, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multifunctional+role+of+dextran+sulfate+sodium+for+in+vivo+modeling+of+intestinal+diseases.">Multifunctional role of dextran sulfate sodium for in vivo modeling of intestinal diseases.</a> BMC Immunol. 13, 41 (2012).</li><li>Laroui, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dextran+sodium+sulfate+(DSS)+induces+colitis+in+mice+by+forming+nano-lipocomplexes+with+medium-chain-length+fatty+acids+in+the+colon.">Dextran sodium sulfate (DSS) induces colitis in mice by forming nano-lipocomplexes with medium-chain-length fatty acids in the colon.</a> PLoS One. 7, e32084 (2012).</li><li>Miyazawa, F., Olijnyk, O. R., Tilley, C. J., Tamaoki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactions+between+dextran+sulfate+and+Escherichia+coli+ribosomes.">Interactions between dextran sulfate and Escherichia coli ribosomes.</a> Biochim Biophys Acta. 145, 96-104 (1967).</li><li>Peterson, L. W., Artis, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+epithelial+cells:+regulators+of+barrier+function+and+immune+homeostasis.">Intestinal epithelial cells: regulators of barrier function and immune homeostasis.</a> Nat Rev Immunol. 14, 141-153 (2014).</li><li>Neufert, C., Becker, C., Neurath, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+inducible+mouse+model+of+colon+carcinogenesis+for+the+analysis+of+sporadic+and+inflammation-driven+tumor+progression.">An inducible mouse model of colon carcinogenesis for the analysis of sporadic and inflammation-driven tumor progression.</a> Nat Protoc. 2, 1998-2004 (2007).</li><li>Schwitalla, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loss+of+p53+in+Enterocytes+Generates+an+Inflammatory+Microenvironment+Enabling+Invasion+and+Lymph+Node+Metastasis+of+Carcinogen-Induced+Colorectal+Tumors.">Loss of p53 in Enterocytes Generates an Inflammatory Microenvironment Enabling Invasion and Lymph Node Metastasis of Carcinogen-Induced Colorectal Tumors.</a> Cancer Cell. 23, 93-106 (2013).</li><li>Fiala, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigations+into+the+metabolism+and+mode+of+action+of+the+colon+carcinogens+1,2-dimethylhydrazine+and+azoxymethane.">Investigations into the metabolism and mode of action of the colon carcinogens 1,2-dimethylhydrazine and azoxymethane.</a> 40, 2436-2445 (1977).</li><li>Chen, J., Huang, X. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+signal+pathways+in+azoxymethane-induced+colon+cancer+and+preventive+implications.">The signal pathways in azoxymethane-induced colon cancer and preventive implications.</a> Cancer Biol Ther. 8, 1313-1317 (2009).</li><li>Bollrath, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=gp130-mediated+Stat3+activation+in+enterocytes+regulates+cell+survival+and+cell-cycle+progression+during+colitis-associated+tumorigenesis.">gp130-mediated Stat3 activation in enterocytes regulates cell survival and cell-cycle progression during colitis-associated tumorigenesis.</a> Cancer Cell. 15, 91-102 (2009).</li><li>Becker, C., Fantini, M. C., Neurath, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+resolution+colonoscopy+in+live+mice.">High resolution colonoscopy in live mice.</a> Nat Protoc. 1, 2900-2904 (2006).</li><li>Ivanov, I. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+intestinal+Th17+cells+by+segmented+filamentous+bacteria.">Induction of intestinal Th17 cells by segmented filamentous bacteria.</a> Cell. 139, 485-498 (2009).</li><li>Thiem, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=mTORC1+inhibition+restricts+inflammation-associated+gastrointestinal+tumorigenesis+in+mice.">mTORC1 inhibition restricts inflammation-associated gastrointestinal tumorigenesis in mice.</a> J Clin Invest. 123, 767-781 (2013).</li><li>Stuart, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+inhibition+of+Jak+activity+inhibits+progression+of+gastrointestinal+tumors+in+mice.">Therapeutic inhibition of Jak activity inhibits progression of gastrointestinal tumors in mice.</a> Mol Cancer Ther. 13, 468-474 (2014).</li><li>De Robertis, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+AOM/DSS+murine+model+for+the+study+of+colon+carcinogenesis:+From+pathways+to+diagnosis+and+therapy+studies.">The AOM/DSS murine model for the study of colon carcinogenesis: From pathways to diagnosis and therapy studies.</a> J Carcinog. 10, 9 (2011).</li><li>Viennois, E., Chen, F., Laroui, H., Baker, M. T., Merlin, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dextran+sodium+sulfate+inhibits+the+activities+of+both+polymerase+and+reverse+transcriptase:+lithium+chloride+purification,+a+rapid+and+efficient+technique+to+purify+RNA.">Dextran sodium sulfate inhibits the activities of both polymerase and reverse transcriptase: lithium chloride purification, a rapid and efficient technique to purify RNA.</a> BMC Res Notes. 6, 350 (2013).</li><li>Kerr, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dextran+sodium+sulfate+inhibition+of+real-time+polymerase+chain+reaction+amplification:+a+poly-A+purification+solution.">Dextran sodium sulfate inhibition of real-time polymerase chain reaction amplification: a poly-A purification solution.</a> Inflamm Bowel Dis. 18, 344-348 (2012).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

I tre protocolli descritti metodi contorno di induzione affidabile e riproducibile di colon patologia malattia nei topi. In combinazione con il controllo endoscopico di routine e le strategie di intervento delineate qui, questi protocolli forniranno potente visione pre-clinico sull&#39;efficacia di terapie. I nostri laboratori di routine usano tutti questi protocolli per monitorare il successo delle nuove terapie 10,23,24. Ci sono una serie di considerazioni per la scelta di un modello animale preclinico per testare nuove terapie. Questi includono pertinenza del modello per la malattia umana, e il contributo del microambiente tumorale all&#39;azione proposta del bersaglio terapeutico. Qui forniamo tre protocolli per un intervento terapeutico in modelli di malattia intestinale stabiliti. Questi modelli sono riproducibili e la consegna dei reagenti per indurre la malattia è facile da gestire. È importante sottolineare che i modelli sono molto importantia più sfaccettature e le fasi di colite insorgenza, e di iniziazione e la progressione tumorale. I ricercatori dovrebbero prendere in considerazione la background genetico dei ceppi di topi utilizzati nella progettazione di esperimenti, come la suscettibilità alla malattia indotta da DSS e / o AOM può variare notevolmente 25. Inoltre, diverse comunità microbiche possono avere capacità metaboliche differenti nel contesto di AOM, che viene metabolizzato dai batteri. Si avverte di non usare diverse coorti di topi che sono nati in diverse strutture di animali (compresi i fornitori commerciali) in un singolo esperimento. Allo stesso modo, la diversa microflora nei topi utilizzati da strutture diverse può suscitare diverse reazioni host DSS-indotta danni barriera epiteliale 11. Inoltre, l&#39;analisi del caso di tessuto (per esempio la purificazione RNA) dovrebbe essere considerato, in quanto la capacità di DSS di inibire la trascrittasi inversa avrà un impatto sulla successiva analisi molecolare 26,27. <p class = &quot;jove_content&quot;&gt; endoscopia Mouse è una tecnica all&#39;avanguardia per monitorare ripetutamente l&#39;insorgenza della malattia e la progressione in un individuo mouse. La possibilità di registrare video e estrarre le immagini ancora permette un facile monitoraggio di molteplici parametri di malattia e tumori. Oltre a migliorare il benessere degli animali, controllo endoscopico riduce anche la necessità di più coorti di topi sperimentali, che tradizionalmente sono stati abbattuti a diversi punti temporali per monitorare esito della malattia. Il sistema di punteggio MEICS non è un sostituto per l&#39;analisi istopatologica, ma fornisce un mezzo alternativo per monitorare danni alla salute degli animali e delle mucose in topi vivi. Endoscopia Mouse è una tecnica di laboratorio specializzato, e tutte le procedure deve essere eseguita da personale specializzato per garantire manipolazione e di trattare i topi, così da fornire una qualità costante nelle immagini utilizzate per il punteggio malattia. Nelle mani di personale qualificato, abbiamo scoperto che l&#39;endoscopia induce poco o nessun danno al Tumors che causerebbero emorragia intra-tumorale. Per i protocolli terapeutici delineati, consideriamo endoscopia molto vantaggioso, in quanto fornisce un modo per determinare il carico tumorale iniziale, e ci permette di coorti di gruppo di animali con massa tumorale simili prima della somministrazione di un farmaco terapeutico. Monitoraggio sequenziale dei topi consente ai ricercatori di determinare l&#39;efficacia di nuove terapie presto, con la possibilità di terminazione esperimenti falliti in modo tempestivo. Come la nostra comprensione della malattia infiammatoria intestinale e tumori del colon-retto anticipo, saranno individuati nuovi bersagli per la terapia. Modelli animali appropriati saranno parte integrante di garantire che i nuovi più promettenti terapie sono spostati verso le sperimentazioni cliniche.

Il cancro colorettale (CRC) è la 4 ° causa più comune di tumore maligno in tutto il mondo 1. Nonostante i significativi progressi nella nostra comprensione della base familiare di questa malattia, predisposizione genetica contribuisce solo al ~ 20% dei casi CRC 2. Il resto sono attribuiti a numerosi fattori estrinseci e ambientali, tra cui l&#39;infiammazione cronica. Negli esseri umani, il legame tra infiammazione cronica e il cancro del colon è evidente nella colite ulcerosa (UC) pazienti, che hanno un rischio maggiore di sviluppare il cancro del colon-colite associata (CAC), a seconda della durata, l&#39;estensione e la gravità della malattia infiammatoria 3 -5. Di conseguenza, nuove terapie sono in sviluppo per controllare la risposta immunitaria e la produzione di fattori di crescita associato promuovere dal tumore microambiente infiammatorio 6-8. Vi è una richiesta crescente di appropriati modelli animali pre-clinici per caratterizzare l&#39;efficacia terapeutica diquesti farmaci contro lo sviluppo e la progressione della malattia. Modelli murini hanno inequivocabilmente dimostrato che il microambiente infiammatorio contribuisce CRC progressione, anche in assenza di infiammazione palese 9,10. Questi modelli includono l&#39;uso di sodio polisaccaride destrano solfato (DSS), disponibile in acqua potabile di topi, per modellare danno epiteliale e malattia acuta e cronica infiammatoria intestinale (IBD) 11,12. Anche se il meccanismo con cui DSS induce danno della mucosa e colite non è completamente noto, alcuni studi suggeriscono che DSS inibisce le attività della trascrittasi inversa e ribonucleasi cellulari all&#39;interno delle cellule, o promuove la formazione di complessi nano-lipidico, che si fondono con la membrana del colon che porta al danno epiteliale 13,14. Le modifiche al modello di serie DSS hanno inoltre fornito informazioni significative sui meccanismi con cui le cellule epiteliali del colon mantenere l&#39;omeostasi tissutale e regolaritàritardo mucose risposte immunitarie 15. La somministrazione intraperitoneale di azoxymethane (AOM) da solo, o in combinazione con DSS, fornisce un modello per l&#39;esame l&#39;interazione tra mutazioni somatiche nella mucosa epiteliale e il microambiente infiammatorio e stromale 16,17. AOM è un metabolita della sostanza cancerogena 1,2-dimetilidrazina (DMH) che non derivano direttamente in mutazioni del DNA. Invece, AOM è idrolizzato a methylazoxymethanol (MAM) dalla isoforma citocromo CYP2E1 nel fegato, dove MAM è coniugato con acido glucuronico e poi trasportato nell&#39;intestino attraverso le secrezioni biliari 18. Si pensa che il batterica β-glucuronidasi contribuisce al degrado della MAM conseguente alchilazione DNA e l&#39;accumulo di mutazioni in cellule epiteliali 19. La maggior parte dei tumori del colon-AOM indotta porto mutazioni missense nel gene codificante β-catenina, rendendo la proteina resistente alla degradati proteasomail che si traduce in aberrante attivazione del pathway Wnt canonica di segnalazione 20. Quando l&#39;attività di AOM è combinata con il danno della mucosa suscitato dal DSS, la guarigione della ferita conseguente risposta crea un microambiente che favorisce la crescita e l&#39;espansione dell&#39;epitelio mutagenizzato. In una variante di questo modello, la somministrazione ripetuta di AOM solo per un periodo di diverse settimane può essere usata per modellare cancro colorettale sporadica, in assenza di DSS-indotta colite 10,17. Questi due modelli gratuiti forniscono impostazioni sperimentali per studiare rispettivamente CAC e sporadici CRC, entrambi associati a un microambiente tumorale pro-infiammatoria 10. L&#39;uso dell&#39;endoscopia seriale nei topi è stato lanciato da Becker e colleghi 21, e consente il monitoraggio longitudinale della colite e la progressione tumorale. Qui forniamo tre protocolli pre-clinici sulla base di DSS-indotta danno della mucosa e / o AOM-mediata tumor induzione per indurre riproducibile specifiche patologie del colon. Il primo protocollo descrive indurre danno della mucosa acuta in risposta alla somministrazione DSS a suscitare molte delle caratteristiche istopatologiche associate a IBD. Il secondo protocollo si basa su tre cicli consecutivi di somministrazione DSS per imitare i razzi di infiammazione comunemente osservato nei pazienti IBD, e può essere eseguito in combinazione con mutazioni AOM-indotta. Il protocollo finale si basa su sporadiche mutazioni epiteliali AOM-indotta. Per ciascuno di questi protocolli, espandiamo sulle procedure standard rilevanti per comprendere i metodi di intervento profilattici e terapeutici che abbiamo sviluppato per monitorare l&#39;efficacia di nuovi farmaci.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1021">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:112px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:509px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:281px;">Dextran Sulfate Sodium (MW 36,000-50,000)</td>
			<td style="width:112px;">MP Biochemicals</td>
			<td style="width:119px;">160110</td>
			<td>Requires batch testing.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Azoxymethane</td>
			<td style="width:112px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">A5486-100MG</td>
			<td>Requires batch testing.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Vanilla Protein Shake</td>
			<td style="width:112px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Available from hospital pharmacies.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Isoflourane</td>
			<td style="width:112px;">PPC</td>
			<td style="width:119px;">M60303</td>
			<td>This is a restricted reagent, which should be stored under lock and key.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">70% Ethanol</td>
			<td style="width:112px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Standard lab reagent.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;"></td>
			<td style="width:112px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Coloview miniendoscopic system</td>
			<td style="width:112px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Endovision Tricam</td>
			<td style="width:112px;">Karl Storz</td>
			<td style="width:119px;">20212001-020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:281px;">Xenon 175 light source with anti-fog pump</td>
			<td style="width:112px;">Karl Storz</td>
			<td style="width:119px;">20134001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">HOPKINS straight Forward Telescope</td>
			<td style="width:112px;">Karl Storz</td>
			<td style="width:119px;">64301AA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Endoscopic Sheath (total diameter 3 mm)</td>
			<td style="width:112px;">Kalr Stroz</td>
			<td style="width:119px;">61029C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Fubre Optic Light Cable</td>
			<td style="width:112px;">Kalr Stroz</td>
			<td style="width:119px;">69495ND</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Computer and media player software</td>
			<td style="width:112px;">MAC, imovies</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Scale</td>
			<td style="width:112px;">Any</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Any scale suitable for weighing mice.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

non-invasive assessment of the efficacy of new therapeutics for intestinal pathologies using serial endoscopic imaging of live mice

Animal models of inflammatory bowel disease (IBD) and colorectal cancer (CRC) have provided significant insight into the cell intrinsic and extrinsic mechanisms that contribute to the onset and progression of intestinal diseases. The identification of new molecules that promote these pathologies has led to a flurry of activity focused on the development of potential new therapies to inhibit their function. As a result, various pre-clinical mouse models with an intact immune system and stromal microenvironment are now heavily used. Here we describe three experimental protocols to test the efficacy of new therapeutics in pre-clinical models of (1) acute mucosal damage, (2) chronic colitis and/or colitis-associated colon cancer, and (3) sporadic colorectal cancer. We also outline procedures for serial endoscopic examination that can be used to document the therapeutic response of an individual tumor and to monitor the health of individual mice. These protocols provide complementary experimental platforms to test the effectiveness of therapeutic compounds shown to be well tolerated by mice.

La perdita di peso viene utilizzato come parametro standard per monitorare malattia associata con colite, che viene normalmente utilizzato per monitorare la salute generale dei topi. Gli animali in genere mantengono il loro peso, mentre DSS-contenente acqua viene somministrato, e cominciano solo a perdere peso quando sono restituiti ad acqua potabile normale. Parametri accettabili di perdita di peso devono essere fissati secondo comitato etico animali dell&#39;istituzione. Per evitare disidratazione associata a diarrea prolungata, utilizzare la fornitura di routine di mash (pellets alimentari schiacciate e mescolato con acqua potabile) integrato con un frullato di proteine ​​in aggiunta alla normale acqua potabile. Come si possono utilizzare una anestesia alternativa, ketamina / xylazina o agenti similari, se l&#39;apparecchiatura isoflurano non è disponibile. A causa della natura rigida dell&#39;endoscopio, queste procedure consentono solo per la visualizzazione dei più distali 3 cm di colon mouse. Endoscopi più recenti con<html> capacità (inclusi flessibilità e fluorescenza) sono disponibili a seconda delle esigenze dell&#39;esperimento. Tuttavia, dato che gli effetti deleteri di DSS sono limitati principalmente al colon distale di topi, con lieve patologia osservata nel colon mezzo, l&#39;endoscopio rigida non ostacoli controllo della salute mucosa dei singoli topi. Anche se si descrive un protocollo per il trattamento profilattico di acuta colite DSS-indotta, questo protocollo può essere facilmente modificato per testare strategie di trattamento di intervento. L&#39;efficacia di un farmaco progettato per alleviare danno epiteliale e colite può essere monitorato longitudinalmente in singoli topi e quantificati in base ai parametri descritti punteggio (Figura 5). Questo è vantaggioso rispetto ai modelli tradizionali sperimentali, che richiedono abbattimento dei topi in punti temporali specifici durante il protocollo sperimentale, e non consente la caratterizzazione della risposta malattia ad un trattamento nel tempo. <html> t &quot;&gt; studi clinici sull&#39;uomo hanno evidenziato una notevole variabilità come diversi tumori in un singolo paziente rispondere ai trattamenti. Le procedure descritte qui forniscono un mezzo per controllare il carico tumorale complessiva, nonché la risposta al trattamento di tumori individuali nel corso di un esperimento. E &#39;importante considerare che i protocolli di intervento che si descrivono per i modelli di cancro non tengono conto degli effetti di una terapia su tumore iniziazione. protocolli di profilassi, con il trattamento previsto prima di quando i tumori diventano visibili mediante endoscopia, sono necessarie per ottenere tali informazioni. I protocolli descritti qui forniscono informazioni sugli effetti terapeutici sul sulla progressione (misurati dimensione del tumore) di singoli tumori. Tumor regressione può essere indicato anche da una riduzione del numero di tumori visibili. g &quot;/&gt; Figura 1:. Monitorare l&#39;efficacia di una terapia trattamento profilattico in un modello di danno acuta del colon Il protocollo sperimentale (a) richiede otto giorni dall&#39;inizio alla fine. Therapeutics vengono somministrati (b) dal giorno 1 per i trattamenti profilattici. DSS è fornita in acqua potabile (c) dal giorno 3 del protocollo sperimentale. Endoscopia viene eseguita (d) per monitorare la progressione della malattia negli animali. Timepoints suggerite includono Giorno 0 (non trattato) e 2 ° giorno (sorveglianza sanitaria), giorno 5 e 8 (per determinare il carico di malattia). L&#39;esperimento viene terminato (e) al mattino del giorno 8. In un topo wild-type (f) la progressione della malattia aumenta nel tempo. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/52383/52383fig2highres.jpg" /> Figura 2: Monitoraggio l&#39;efficacia della terapia di intervento in un modello of colite associato cancro. Il protocollo sperimentale (a) richiede 72 giorni dall&#39;inizio alla fine. Therapeutics (B) vengono somministrati a topi con tumori stabiliti dal Day 46 per i trattamenti di intervento. AOM (c) viene iniettato il giorno 1 e DSS è fornito in acqua potabile nel corso di tre cicli del protocollo sperimentale, iniziando il giorno 8. endoscopia (d) viene eseguita per monitorare la progressione della malattia in animali. Timepoints suggerite includono Giorno 0 (non trattato), Day 20 (sorveglianza sanitaria), e il giorno 40 (per gli animali del gruppo secondo il carico tumorale). Endoscopia viene eseguita settimanale nel corso del trattamento terapeutico per monitorare esiti della malattia. L&#39;esperimento (e) termina la mattina del giorno 72. In una wild-tipo di mouse (f) il carico tumorale aumenta dal giorno 40 in poi. <img alt="Figura 3"src = &quot;/ files / ftp_upload / 52.383 / 52383fig3highres.jpg&quot; /&gt; Figura 3:. Monitorare l&#39;efficacia della terapia di intervento in un modello di cancro colorettale spontanea Il protocollo sperimentale (a) richiede&gt; 50 settimane dall&#39;inizio alla fine. Therapeutics (B) vengono somministrati a topi con tumori stabiliti per i trattamenti di intervento. AOM (c) viene iniettato il Giorno 1, e poi settimanalmente per 6 iniezioni consecutive nel corso del protocollo sperimentale. Endoscopia (d) viene eseguita per monitorare la progressione della malattia in animali. Timepoints suggerite includono Giorno 0 (non trattato) e Settimana 8 (monitoraggio del tumore) e bisettimanale lì dopo (per stabilire il carico tumorale). Endoscopia viene eseguita settimanale nel corso del trattamento per monitorare risultati terapeutici. L&#39;esperimento (e) termina in settimana 50. In una wild-tipo di mouse (f) il carico tumorale aumenta da Settimana 40 in poi. </<html> p&gt; <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/52383/52383fig4highres.jpg" width="650" /> Figura 4:. Attrezzatura set-up The (a) set-up sperimentale per l&#39;unità endoscopica, con i singoli pezzi di attrezzature indicati. L&#39;endoscopio rigido (b), con i singoli componenti indicati. Scala bar = 2,5 centimetri. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52383/52383fig4highres.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/52383/52383fig5highres.jpg" width="650" /> Figura 5:. Punteggio parametri di malattia di endoscopia Un profilo (a) del Murine endoscopica Indice di colite Gravità (MEICS). Cenni (b) dei singoli parametri del tumore di punteggio.es / ftp_upload / 52.383 / 52383fig5highres.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/52383/52383fig6highres.jpg" width="650" /> Figura 6: trattamenti terapeutici Rappresentante Rappresentante di perdita di peso, immagini endoscopiche e spartiti per:. (A) Acute DSS-indotta danno della mucosa (b) I tumori che si sono sviluppate seguendo il protocollo / DSS AOM (c) I tumori che si sono sviluppate in seguito alla sequenziale.. protocollo AOM. N = 3 topi per gruppo. * P &lt;0.05, *** P &lt;0,001 (T-test di Student). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52383/52383fig6highres.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Non-invasive Assessment of the Efficacy of New Therapeutics for Intestinal Pathologies Using Serial Endoscopic Imaging of Live Mice at JoVE.com

Non-invasive Assessment of the Efficacy of New Therapeutics for Intestinal Pathologies Using Serial Endoscopic Imaging of Live Mice

We describe methods for longitudinal monitoring of the efficacy of therapeutics for the treatment of colonic pathologies in mice using a rigid endoscope. This protocol can be readily used for the characterization of the therapeutic response of an individual tumor in live mice and also for monitoring potential disease relapse.

Valutazione non invasiva della efficacia di nuove terapie per patologie intestinali Utilizzando Serial Imaging endoscopica Live Mice

Animal models of inflammatory bowel disease (IBD) and colorectal cancer (CRC) have provided significant insight into the cell intrinsic and extrinsic ...

non-invasive-assessment-efficacy-new-therapeutics-for-intestinal

Research

JoVE Journal

Medicine

9.9K Views.  The Walter and Eliza Hall Institute for Medical Research. We describe methods for longitudinal monitoring of the efficacy of therapeutics for the treatment of colonic pathologies in mice using a rigid endoscope. This protocol can be readily used for the characterization of the therapeutic response of an individual tumor in live mice and also for monitoring potential disease relapse.

Video: Non-invasive Assessment of the Efficacy of New Therapeutics for Intestinal Pathologies Using Serial Endoscopic Imaging of Live Mice

Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking

Purpose: An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that strain is a more sensitive and earlier marker for contractile dysfunction than the frequently used parameter EF. Current technologies for CMR are time consuming and difficult to implement in clinical practice. Feature tracking is a technology that can lead to more automization and robustness of quantitative analysis of medical images with less time consumption than comparable methods.
Methods: An automatic or manual input in a single phase serves as an initialization from which the system starts to track the displacement of individual patterns representing anatomical structures over time. The specialty of this method is that the images do not need to be manipulated in any way beforehand like e.g. tagging of CMR images.
Results: The method is very well suited for tracking muscular tissue and with this allowing quantitative elaboration of myocardium and also blood flow.
Conclusions: This new method offers a robust and time saving procedure to quantify myocardial tissue and blood with displacement, velocity and deformation parameters on regular sequences of CMR imaging. It therefore can be implemented in clinical practice.

An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that strain is a more sensitive and earlier marker for contractile dysfunction than the frequently used parameter EF.

Risonanza Magnetica Derivato valutazione di deformazione miocardica Utilizzo del rilevamento delle caratteristiche

Purpose: An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that ...

Ricerca

Medicina

Non-invasive Imaging of Acute Allograft Rejection after Rat Renal Transplantation Using 18F-FDG PET

The number of patients with end-stage renal disease, and the number of kidney allograft recipients continuously increases. Episodes of acute cellular allograft rejection (AR) are a negative prognostic factor for long-term allograft survival, and its timely diagnosis is crucial for allograft function 1. At present, AR can only be definitely diagnosed by core-needle biopsy, which, as an invasive method, bares significant risk of graft injury or even loss. Moreover, biopsies are not feasible in patients taking anticoagulant drugs and the limited sampling site of this technique may result in false negative results if the AR is focal or patchy. As a consequence, this gave rise to an ongoing search for new AR detection methods, which often has to be done in animals including the use of various transplantation models.
Since the early 60s rat renal transplantation is a well-established experimental method for the examination and analysis of AR 2. We herein present in addition small animal positron emission tomography (PET) using 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) to assess AR in an allogeneic uninephrectomized rat renal transplantation model and propose graft FDG-PET imaging as a new option for a non-invasive, specific and early diagnosis of AR also for the human situation 3. Further, this method can be applied for follow-up to improve monitoring of transplant rejection 4.

Non-invasive Imaging of Acute Allograft Rejection after Rat Renal Transplantation Using 18F-FDG PET

We herein present a rat renal transplantation model to non-invasively assess acute allograft rejection using positron emission tomography with 18F-fluorodeoxyglucose.

Imaging non invasivo di acuta Alloinnesto rigetto dopo trapianto renale Rat Utilizzo<sup&gt; 18</sup&gt; F-FDG PET

The number of patients with end-stage renal  disease, and the number of kidney allograft recipients continuously increases.  Episodes of acute cellular ...

Non-invasive Optical Measurement of Cerebral Metabolism and Hemodynamics in Infants

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can accurately screen for brain injury, monitor injury evolution, or assess response to therapy. The energy used by neurons is derived largely from tissue oxidative metabolism, and neural hyperactivity and cell death are reflected by corresponding changes in cerebral oxygen metabolism (CMRO2). Thus, measures of CMRO2 are reflective of neuronal viability and provide critical diagnostic information, making CMRO2 an ideal target for bedside measurement of brain health.
Brain-imaging techniques such as positron emission tomography (PET) and single-photon emission computed tomography (SPECT) yield measures of cerebral glucose and oxygen metabolism, but these techniques require the administration of radionucleotides, so they are used in only the most acute cases.
Continuous-wave near-infrared spectroscopy (CWNIRS) provides non-invasive and non-ionizing radiation measures of hemoglobin oxygen saturation (SO2) as a surrogate for cerebral oxygen consumption. However, SO2 is less than ideal as a surrogate for cerebral oxygen metabolism as it is influenced by both oxygen delivery and consumption. Furthermore, measurements of SO2 are not sensitive enough to detect brain injury hours after the insult 1,2, because oxygen consumption and delivery reach equilibrium after acute transients 3. We investigated the possibility of using more sophisticated NIRS optical methods to quantify cerebral oxygen metabolism at the bedside in healthy and brain-injured newborns. More specifically, we combined the frequency-domain NIRS (FDNIRS) measure of SO2 with the diffuse correlation spectroscopy (DCS) measure of blood flow index (CBFi) to yield an index of CMRO2 (CMRO2i) 4,5.
With the combined FDNIRS/DCS system we are able to quantify cerebral metabolism and hemodynamics. This represents an improvement over CWNIRS for detecting brain health, brain development, and response to therapy in neonates. Moreover, this method adheres to all neonatal intensive care unit (NICU) policies on infection control and institutional policies on laser safety. Future work will seek to integrate the two instruments to reduce acquisition time at the bedside and to implement real-time feedback on data quality to reduce the rate of data rejection.

We combined frequency-domain near-infrared spectroscopy measures of cerebral hemoglobin oxygenation with diffuse correlation spectroscopy measures of cerebral blood flow index to estimate an index of oxygen metabolism. We tested the utility of this measure as a bedside screening tool to evaluate the health and development of the newborn brain.

Non invasiva di misurazione ottica del metabolismo cerebrale ed emodinamica nei neonati

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality  and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can  accurately ...

Intranasal Administration of CNS Therapeutics to Awake Mice

Intranasal administration is a method of delivering therapeutic agents to the central nervous system (CNS). It is non-invasive and allows large molecules that do not cross the blood-brain barrier access to the CNS. Drugs are directly targeted to the CNS with intranasal delivery, reducing systemic exposure and thus unwanted systemic side effects1. Delivery from the nose to the CNS occurs within minutes along both the olfactory and trigeminal neural pathways via an extracellular route and does not require drug to bind to any receptor or axonal transport2. Intranasal delivery is a widely publicized method and is currently being used in human clinical trials3.
Intranasal delivery of drugs in animal models allows for initial evaluation of pharmacokinetic distribution and efficacy. With mice, it is possible to administer drugs to awake (non-anesthetized) animals on a regular basis using a specialized intranasal grip. Awake delivery is beneficial because it allows for long-term chronic dosing without anesthesia, it takes less time than with anesthesia, and can be learned and done by many people so that teams of technicians can dose large numbers of mice in short periods. Efficacy of therapeutics administered intranasally in this way to mice has been demonstrated in a number of studies including insulin in diabetic mouse models 4-6 and deferoxamine in Alzheimer's mouse models. 7,8
The intranasal grip for mice can be learned, but is not easy and requires practice, skill, and a precise grip to effectively deliver drug to the brain and avoid drainage to the lung and stomach. Mice are restrained by hand using a modified scruff in the non-dominant hand with the neck held parallel to the floor, while drug is delivered with a pipettor using the dominant hand. It usually takes 3-4 weeks of acclimating to handling before mice can be held with this grip without a stress response. We have prepared this JoVE video to make this intranasal delivery technique more accessible.

A method to intranasally administer drugs to awake mice for the purpose of targeting the brain is described. This method allows for repeat dosing over long periods using intranasal administration of drug without anesthesia, and nose-to-brain delivery with minimal systemic exposure.

Somministrazione intranasale di terapeutica del sistema nervoso centrale di topi Awake

Intranasal administration is a method of delivering  therapeutic agents to the central nervous system (CNS). It is  non-invasive and allows large ...

Non-invasive Assessment of Microvascular and Endothelial Function

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of cardiovascular disease. Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. Percent capillary recruitment is assessed by dividing the increase in capillary density induced by postocclusive reactive hyperemia (postocclusive reactive hyperemia capillary density minus baseline capillary density), by the maximal capillary density (observed during passive venous occlusion). Percent perfused capillaries represents the proportion of all capillaries present that are perfused (functionally active), and is calculated by dividing postocclusive reactive hyperemia capillary density by the maximal capillary density. Both percent capillary recruitment and percent perfused capillaries reflect the number of functional capillaries. The forearm blood flow (FBF) technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function: The ratio FBFmax/FBFbase is computed as an estimate of vasodilation, by dividing the mean of the four FBFmax values by the mean of the four FBFbase values. Forearm vascular resistance at maximal vasodilation (FVRmax) is calculated as the mean arterial pressure (MAP) divided by FBFmax. Both the capillaroscopy and forearm techniques are readily acceptable to patients and can be learned quickly.
The microvascular and endothelial function measures obtained using the methodologies described in this paper may have future utility in clinical patient cardiovascular risk-reduction strategies. As we have published reports demonstrating that microvascular and endothelial dysfunction are found in initial stages of hypertension including prehypertension, microvascular and endothelial function measures may eventually aid in early identification, risk-stratification and prevention of end-stage vascular pathology, with its potentially fatal consequences.

Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. The forearm blood flow technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function.

La valutazione non invasiva della funzione endoteliale e microvascolare

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of ...

Non-invasive Imaging and Analysis of Cerebral Ischemia in Living Rats Using Positron Emission Tomography with 18F-FDG

Stroke is the third leading cause of death among Americans 65 years of age or older1. The quality of life for patients who suffer from a stroke fails to return to normal in a large majority of patients2, which is mainly due to current lack of clinical treatment for acute stroke. This necessitates understanding the physiological effects of cerebral ischemia on brain tissue over time and is a major area of active research. Towards this end, experimental progress has been made using rats as a preclinical model for stroke, particularly, using non-invasive methods such as 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) coupled with Positron Emission Tomography (PET) imaging3,10,17. Here we present a strategy for inducing cerebral ischemia in rats by middle cerebral artery occlusion (MCAO) that mimics focal cerebral ischemia in humans, and imaging its effects over 24 hr using FDG-PET coupled with X-ray computed tomography (CT) with an Albira PET-CT instrument. A VOI template atlas was subsequently fused to the cerebral rat data to enable a unbiased analysis of the brain and its sub-regions4. In addition, a method for 3D visualization of the FDG-PET-CT time course is presented. In summary, we present a detailed protocol for initiating, quantifying, and visualizing an induced ischemic stroke event in a living Sprague-Dawley rat in three dimensions using FDG-PET.

Non-invasive Imaging and Analysis of Cerebral Ischemia in Living Rats Using Positron Emission Tomography with 18F-FDG

Brain damage resulting from cerebral ischemia may be non-invasively imaged and studied in rats using pre-clinical positron emission tomography coupled with the injectable radioactive probe, 18F-fluorodeoxyglucose. Further, the use of modern software tools that include volume of interest (VOI) brain templates dramatically increase the quantitative information gleaned from these studies.

Imaging non invasiva e analisi di ischemia cerebrale in ratti Living Utilizzando Positron Emission Tomography con<sup&gt; 18</sup&gt; F-FDG

Stroke is the third leading cause of death among Americans 65 years of age or older1. The quality of life for patients who suffer from a stroke fails to ...

Murine Model for Non-invasive Imaging to Detect and Monitor Ovarian Cancer Recurrence

Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic malignancy in the United States. Although patients initially respond to the current standard of care consisting of surgical debulking and combination chemotherapy consisting of platinum and taxane compounds, almost 90% of patients recur within a few years. In these patients the development of chemoresistant disease limits the efficacy of currently available chemotherapy agents and therefore contributes to the high mortality. To discover novel therapy options that can target recurrent disease, appropriate animal models that closely mimic the clinical profile of patients with recurrent ovarian cancer are required. The challenge in monitoring intra-peritoneal (i.p.) disease limits the use of i.p. models and thus most xenografts are established subcutaneously. We have developed a sensitive optical imaging platform that allows the detection and anatomical location of i.p. tumor mass. The platform includes the use of optical reporters that extend from the visible light range to near infrared, which in combination with 2-dimensional X-ray co-registration can provide anatomical location of molecular signals. Detection is significantly improved by the use of a rotation system that drives the animal to multiple angular positions for 360 degree imaging, allowing the identification of tumors that are not visible in single orientation. This platform provides a unique model to non-invasively monitor tumor growth and evaluate the efficacy of new therapies for the prevention or treatment of recurrent ovarian cancer.

We describe a non-invasive animal imaging platform that allows the detection, quantification, and monitoring of ovarian cancer growth and recurrence. This intra-peritoneal xenograft model mimics the clinical profile of patients with ovarian cancer.

Modello murino per l&#39;imaging non invasivo per rilevare e monitorare Ovarian Cancer Ricorrenza

Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic malignancy in the United States. Although patients initially respond to the current standard of ...

Murine Endoscopy for In Vivo Multimodal Imaging of Carcinogenesis and Assessment of Intestinal Wound Healing and Inflammation

Mouse models are widely used to study pathogenesis of human diseases and to evaluate diagnostic procedures as well as therapeutic interventions preclinically. However, valid assessment of pathological alterations often requires histological analysis, and when performed ex vivo, necessitates death of the animal. Therefore in conventional experimental settings, intra-individual follow-up examinations are rarely possible. Thus, development of murine endoscopy in live mice enables investigators for the first time to both directly visualize the gastrointestinal mucosa and also repeat the procedure to monitor for alterations. Numerous applications for in vivo murine endoscopy exist, including studying intestinal inflammation or wound healing, obtaining mucosal biopsies repeatedly, and to locally administer diagnostic or therapeutic agents using miniature injection catheters. Most recently, molecular imaging has extended diagnostic imaging modalities allowing specific detection of distinct target molecules using specific photoprobes. In conclusion, murine endoscopy has emerged as a novel cutting-edge technology for diagnostic experimental in vivo imaging and may significantly impact on preclinical research in various fields.

Murine Endoscopy for In Vivo Multimodal Imaging of Carcinogenesis and Assessment of Intestinal Wound Healing and Inflammation

Small animal imaging techniques allow serial diagnostic examinations and therapeutic interventions in vivo. Recently, the scope of applications has significantly widened and currently includes assessment of colonic tumor development, wound healing and monitoring of inflammation. This protocol illustrates these diverse potential applications of murine endoscopy.

Murino Endoscopia per<em&gt; In Vivo</em&gt; Guarigione Imaging Multimodale di Cancerogenesi e valutazione della ferita intestinale e infiammazione

Mouse models are widely used to study pathogenesis of human diseases and to evaluate diagnostic procedures as well as therapeutic interventions ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively affect skeletal muscle. This can result in a loss of muscle mass (atrophy) and/or loss of muscle quality (reduced force per unit of muscle mass), both of which are prevalent in chronic disease, muscle-specific disease, immobilization, and aging (sarcopenia). Skeletal muscle function in animals can be evaluated by a range of different tests. All tests have limitations related to the physiological testing environment, and the selection of a specific test often depends on the nature of the experiments. Here, we describe an in vivo, non-invasive technique involving a helpful and easy assessment of force frequency-curve (FFC) in mice that can be performed on the same animal over time. This permits monitoring of disease progression and/or efficacy&#160;of a potential therapeutic treatment.

Measurement of rodent skeletal muscle contractile function is a useful tool that can be used to track disease progression as well as efficacy of therapeutic intervention. We describe here the non-invasive, in vivo assessment of the dorsiflexor muscles that can be repeated over time in the same mouse.

Valutazione non invasiva della funzione Dorsiflexor muscolare nei topi

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...

A Novel Non-invasive Method for the Detection of Elevated Intra-compartmental Pressures of the Leg

Acute Compartment Syndrome is a devastating consequence of musculoskeletal trauma. Currently the diagnosis is based on clinical signs and symptoms, and while adjuncts such as invasive intra-compartmental pressure measurements are often used to corroborate the physical exam findings, there remains no reliable objective test to aid in the decision to perform a decompressive fasciotomy. In a cadaver model of compartment syndrome, an ultrasound (US) based method has been shown to be a reliable measurement of increased intra-compartmental pressure. An absolute pressure of &#62;100 mbar or a difference of 50 mbar in the CFFP between the legs can be considered pathologic. Using an ultrasound transducer, coupled with a pressure sensor, the pressure needed to flatten the superficial fascia of the anterior compartment of lower legs (Compartment Fascia Flattening Pressure [CFFP]) can be measured. The CFFP of the injured leg is compared to the CFFP of the uninjured leg. This US measured index can then serve as an adjunct to the physical exam in evaluating injured lower extremities and assessing the need for decompressive fasciotomy. The advantages of this protocol include: being a non-invasive method and an easily reproducible technique.

An ultrasound probe coupled with a pressure sensor is used to assess the intra-compartmental pressure of the leg by directly measuring the compartment fascia flattening pressure (CFFP). This non-invasive protocol will provide reliable assessment of the pressure inside the anterior muscular compartment of the lower leg.

Un nuovo metodo non invasivo per la rilevazione di elevate pressioni intra-compartimentali della gamba

Acute Compartment Syndrome is a devastating consequence of musculoskeletal trauma. Currently the diagnosis is based on clinical signs and symptoms, and ...