Name: prevention of heat stress adverse effects in rats by bacillus subtilis strain
Uploaded: 2016-07-11T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 57 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Prevention of Heat Stress Adverse Effects in Rats by Bacillus subtilis Strain at JoVE.com

This work was supported by the Auburn University fund FOP 101002-139294-2050.

Tüm deney prosedürleri Auburn Üniversitesi IACUC, Auburn, Alabama tarafından kabul edildi. Kültür Medya, Yemekleri ve Bakteriyel Kültür 1. Hazırlık <ol><li> Bir besleyici agar plakası üzerinde bir gece büyütüldü Bacillus subtilis BSB3 kültürünün tek bir koloni ile bir şişe içinde besleyici sıvı 10 ml inoküle. </li><li> Litre başına sporlaşma ortamının 19 (500 ml yapmak: Bacto besleyici Broth, 8 g,% 10 (ağ / hac) KCI, 10 mi,% 1.2 (h) 4 x 7H 2, O, 10 mi MgSO / a; ağar, 15 g) ve 20 dakika boyunca 121 o C&#39;de otoklav. Aşağıdaki steril çözümleri 50 o C soğumasına ve eklemek için izin: 1 M Ca (NO 3) 2, 1 ml; 0.01 M MnCl2, 1 mi; 1 ila 4 mm, 1 ml FeSO. </li><li> Oda sıcaklığında 20 dakika boyunca 40 ° C&#39;nin soğutun hazırlanan orta ve steril bir kabine 20 steril Petri kapları her birine 25 ml dökün. orta gecede katılaşmaya edelim. </li><li> B gecelik kültürün 0.5 ml yayıldıacillus subtilis BSB3 Petri kutularına ortamın yüzeyi üzerine. % 90 Sporulationun kadar 5 gün boyunca 37 o C&#39;de kültür inkübe. yüksek çözünürlüklü mikroskopi ile faz-parlak sporlar ortaya koymaktadır. </li><li> levhaya steril fosfat tamponlu salin (PBS) 1 ml ekleme ve steril bir hücre dağıtıcı ile bir yüzeyden bakteriler, kazınarak Hasat bakteri. ihtiyaç kadar buzdolabında süspansiyon saklayın. </li><li> 37 o C&#39;de 24 saat - 18 kuluçkalandı sporlaşma ortamının plakaları üzerinde bakteri süspansiyonu uygun seyreltme (10 -5 -6 ila 10), 0.1 ml kaplama bakterilerin canlılığı teyit </li><li> Bir koloni sayacı kullanılarak plakalar üzerinde bakteri kolonileri sayın ve test süspansiyon bakteri titresi hesaplamak. Nihai konsantrasyon 1 x 10 8 CFU / ml&#39;lik son yoğunluğa seyreltildi bakteriyel süspansiyon hazırlayın. </li></ol> 2. Hayvanlar <ol><li> 300 gr - 32 erkek Sprague-Dawley sıçanları (250 kullanın). standart pelet yemi ve su ücretsiz erişim ile spesifik patojen free şartlarda hayvanları korumak. Ortalama sıcaklığı (21 ± 1 ° C), nem (% 50 ± 5) ve 12 saat ışık-karanlık döngüsü kurmak. </li></ol> 3. Deney Tasarımı <ol><li> Iklimlendirme 2 gün sonra, oral gavaj 11 hayvanların tedavisini başlatın. ağızdan sonda iğne ile şırınga kullanın. B. ile 16 sıçan tedavi subtilis BSB3 süspansiyonu (sıçan başına 1 mi), iki gün boyunca günde iki kez (B. subtilis grubu). PBS ile 16 sıçan (sıçan başına 1 mi), iki gün (PBS grubu) (Şekil 1) için günde iki kez tedavi edin. </li><li> Grup 1- kontrolü (PBS / hiçbir stres), Grup 2- B: Tedaviden sonra, her gruba (grup başına 8 sıçan) subdivide subtilis (B. subtilis / hiçbir stres), Grup 3- stres (PBS / ısı stresi) ve Grup 4- B. subtilis + stres (B. subtilis / ısı stresi). </li><li> Bir elec kullanarak her sıçanın rektal sıcaklığını ölçmekdijital termometre tronic. 25 dakika için oda sıcaklığında Grup 1 ve 2&#39;nin sıçanları tutun. 45 o C&#39;de iklim odasına gruplar 3 ve 4 ve bağıl nem 25 dakika boyunca% 55 yer hayvanları. </li><li> Daha sonra, bir elektronik dijital bir termometre kullanılarak tüm gruplarda, her sıçanın rektum sıcaklığının ölçülmesi. 4 saat oda sıcaklığında tüm hayvanlar koyun. </li><li> Bir yapışmalı anestezi kavanoza - (% 4 2) ve sıçanlar derinden (ayak tutam yanıt yokluğu) anestezi kadar dikkat izofluran ile sıçan anestezisi. Bir Giyotin ile hızlı dekapitasyon sıçan Euthanize. </li><li> Serum elde ve hemen mikroskobik inceleme için bir pipet ile kan örnekleri (her sıçan 7 ul) almak için apirojen tüpler içine apirojen pipetler ile - (16 ml 15) her sıçan 20 gövde kan toplayın. </li><li> pıhtılaşmayı izin vermek için en az 30 dakika boyunca bir soğutucuda kan Tüpleri koyun. 20 o C santrifüj tüpleri, 7000 xg 10 dakika ve hızlı bir şekildeBir pipet ile serum kaldırın. Tahlil kadar -20 o C&#39;de her 50 ul birimlere sıçan ve mağazadan alınan Kısım serumu. </li></ol> 4. Cerrahi Prosedür <ol><li> Kes / elektrikli makas ile karkasın alt karın ve göğüs tüm kürk Döşeme. steril bir kabine karkas yerleştirin ve% 70 alkol ile karkas traş yüzeyi davranın. </li><li> karın ortasındaki bir yarık oluşturmak için Steril bir bisturi bıçağını kullanarak. Steril cımbız kullanarak her sıçandan karaciğer, mezenterik lenf düğümleri, dalak ve ince bağırsak çıkarın. </li></ol> Bakteriyel Translokasyon 5. Analiz <ol><li> önceden tartılmış steril tüplere karaciğer, mezenterik lenf düğümleri ve dalak her bir örnek yerleştirilir ve tartılır. Bir numune ile bir boru ve ağırlıkça boş borunun ağırlığı arasındaki fark olarak numunenin ağırlığı hesaplanır. </li><li> 1:10 seyreltme elde etmek üzere tüpe steril PBS ekleyin (ağırlık / hacim) numune ve homojen birHomojen bir süspansiyon elde etmek için 21 steril bir cam doku homojenleştirici ile her bir örnek çer-. </li><li> Steril PBS Her numunenin seri dilüsyonları (10 -1 -4 10) konur. Plaka hemin (0.005 g / L) ve Vitamin K1 (0.01 gr / lt) plakalı MacConkey en yüzeyi ve% 5, kan agar ve Brucella, kan agar üzerine her bir doku tüm seyreltileri, 0.1 mi. </li><li> 37 o C 22, MacConkey en ve% 5 kanlı agar plakaları aerobik ve Brucella kan agar plakaları anaerobik koşullarda inkübe edin. </li><li> 24 saat sonra aerobik bakteri kolonileri sayın ve inkübasyon 48 saat, bir koloni sayacı kullandıktan sonra anaerobik bakteri kolonileri. bir doku gramı koloni oluşturan birim (CFU) sayısı sonuçlarını ifade eder. </li></ol> 6. Histolojik analiz <ol><li> Cerrahi işlem her sıçan ince bağırsak örnekleri çıkarın (- 4.2 4.1 adımlar). , Parafin gömmek Bouin Sabitleme örnekleri, Fixhematoksilen ve eozin standart prosedürler 23 kullanılarak 6 mikron bölümleri ve leke kesitler hazırlamak. </li><li> Her bir örnek (büyütme 100X) 24 intestinal villus ve toplam mukozal kalınlığı yüksekliğini ölçmek için yüksek çözünürlüklü mikroskop sistemi kullanın. Her bir sıçandan 4 örnekleri analiz eder ve her bir örnek, en az yirmi ölçümler yapmak. mikrometre sonuçları ifade edin. </li></ol> 7. Sitokin Deneyi <ol><li> IL-1 p ticari sıçan ELISA kitleri kullanın; IL-6; TNF-α, γ INF-, ve IL-10, üreticinin protokolüne uygun olarak, serum sitokin düzeylerinin ölçülmesi için. </li><li> İlgili kiti için standartlar kullanılarak test numunelerin her set için standart eğrileri oluşturmak. uygun standart eğri ile deneysel verilerle karşılaştırılması ile her numunedeki sitokinlerin düzeyini tanımlayın. </li></ol> 8. Lipopolisakkarit Deneyi <ol><li> uygun bir sıçan LPS ELISA kiti kullanılarak serumda LPS seviyesini analizÜreticinin protokolü. Standart eğri değerleri ile elde edilen değerlerin karşılaştırılması ile örnekleri LPS konsantrasyonunun tahmin edilmesi. </li></ol> Kan 9. Yüksek Çözünürlüklü Işık Mikroskopi <ol><li> Daha önce 25,26 açıklanan mikroskop sistemi kullanın. Canlı görüntüleri kaydetmek için bir mikroskop sistemi için taban ve video kamera ve bilgisayar 25 gibi titreşim izolasyonu platformu kullanın. Daha önce 27 açıklandığı gibi bir Richardson slayt kullanarak test görüntüleri kalibre edin. </li><li> Bir cam slayt, lamel, fotoğrafta Her bir sıçanın taze çekilmiş kan 7 ul yerleştirin ve her bir örnek (büyütme 1,700X) 72 × 53,3 mm 2 on resim çerçeveleri kaydedin. </li><li> gerçek zamanlı olarak yüksek çözünürlüklü direkt görüş optik görüntü sağlar yazılımı kullanarak veziküllerin konsantrasyonunu ölçün. Her deneysel koşul 28 20 görüntü kareleri minimum inceleyin. </li></ol> 10. İstatistikitikler <ol><li> ortalama ve standart sapma gibi tüm değerleri ifade eder. istatistiksel analiz ve grafik komplo gerçekleştirin. , Iki örnek t-testi ile analiz sonuçları istatistiksel anlamlılık tanımlamak için 0.05 anlamlılık düzeyini ayarlamak. </li></ol>

<ol>
	<li>Crandall, C. G., Gonzalez-Alonso, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiovascular+function+in+the+heat-stressed+human.">Cardiovascular function in the heat-stressed human.</a> Acta Physiol. 199, 407-423 (2010).</li><li>Lambert, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+gastrointestinal+permeability+in+exertional+heatstroke.">Role of gastrointestinal permeability in exertional heatstroke.</a> Exerc. Sport Sci. Rev. 32, 185-190 (2004).</li><li>Yu, 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=Effect+of+heat+stress+on+the+porcine+small+intestine:+A+morphological+and+gene+expression+study.">Effect of heat stress on the porcine small intestine: A morphological and gene expression study.</a> Comp. Biochem. Physiol. A-Mol. Integr. Physiol. 156, 119-128 (2010).</li><li>Moseley, P. L., Gisolfi, C. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+Frontiers+in+Thermoregulation+and+Exercise.">New Frontiers in Thermoregulation and Exercise.</a> Sports Med. 16, 163-167 (1993).</li><li>Lambert, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress-induced+gastrointestinal+barrier+dysfunction+and+its+inflammatory+effects.">Stress-induced gastrointestinal barrier dysfunction and its inflammatory effects.</a> J. Anim. Sci. 87, 101-108 (2009).</li><li>Berg, A., Muller, H. M., Rathmann, S., Deibert, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+gastrointestinal+system+-+An+essential+target+organ+of+the+athlete's+health+and+physical+performance.">The gastrointestinal system - An essential target organ of the athlete's health and physical performance.</a> Exerc. Immunol. Rev. 5, 78-95 (1999).</li><li>Khan, M. W., 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=Microbes,+intestinal+inflammation+and+probiotics.">Microbes, intestinal inflammation and probiotics.</a> Expert Rev Gastroent. 6, 81-94 (2012).</li><li>Quigley, E. M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prebiotics+and+Probiotics:+Their+Role+in+the+Management+of+Gastrointestinal+Disorders+in+Adults.">Prebiotics and Probiotics: Their Role in the Management of Gastrointestinal Disorders in Adults.</a> Nutr Clin Pract. 27, 195-200 (2012).</li><li>Gore, C., 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=Treatment+and+secondary+prevention+effects+of+the+probiotics+Lactobacillus+paracasei+or+Bifidobacterium+lactis+on+early+infant+eczema:+randomized+controlled+trial+with+follow-up+until+age+3+years.">Treatment and secondary prevention effects of the probiotics Lactobacillus paracasei or Bifidobacterium lactis on early infant eczema: randomized controlled trial with follow-up until age 3 years.</a> Clin Exp Allergy. 42, 112-122 (2012).</li><li>Gomes, A. C., Bueno, A. A., de Souza, R. G. M., Mota, 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=Gut+microbiota,+probiotics+and+diabetes.">Gut microbiota, probiotics and diabetes.</a> Nutr. J. 13, (2014).</li><li>Eutamene, 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=Synergy+between+Lactobacillus+paracasei+and+its+bacterial+products+to+counteract+stress-induced+gut+permeability+and+sensitivity+increase+in+rats.">Synergy between Lactobacillus paracasei and its bacterial products to counteract stress-induced gut permeability and sensitivity increase in rats.</a> J. Nutr. 137, 1901-1907 (2007).</li><li>Ait-Belgnaoui, 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=Lactobacillus+farciminis+treatment+attenuates+stress-induced+overexpression+of+Fos+protein+in+spinal+and+supraspinal+sites+after+colorectal+distension+in+rats.">Lactobacillus farciminis treatment attenuates stress-induced overexpression of Fos protein in spinal and supraspinal sites after colorectal distension in rats.</a> Neurogastroenterol. Motil. 21, 585-593 (2009).</li><li>Fujiya, 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+Bacillus+subtilis+quorum-sensing+molecule+CSF+contributes+to+intestinal+Homeostasis+via+OCTN2,+a+host+cell+membrane+transporter.">The Bacillus subtilis quorum-sensing molecule CSF contributes to intestinal Homeostasis via OCTN2, a host cell membrane transporter.</a> Cell Host Microbe. 1, 299-308 (2007).</li><li>Cutting, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacillus+probiotics.">Bacillus probiotics.</a> Food Microbiol. 28, 214-220 (2011).</li><li>Pinchuk, I. V., 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=In+vitro+anti-Helicobacter+pylori+activity+of+the+probiotic+strain+Bacillus+subtilis+3+is+due+to+secretion+of+antibiotics.">In vitro anti-Helicobacter pylori activity of the probiotic strain Bacillus subtilis 3 is due to secretion of antibiotics.</a> Antimicrob Agents Ch. 45, 3156-3161 (2001).</li><li>Sorokulova, I. B., Kirik, D. L., Pinchuk, I. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probiotics+against+Campylobacter+pathogens.">Probiotics against Campylobacter pathogens.</a> J. Travel Med. 4, 167-170 (1997).</li><li>Gracheva, N. 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+efficacy+of+the+new+bacterial+preparation+biosporin+in+treating+acute+intestinal+infections.">The efficacy of the new bacterial preparation biosporin in treating acute intestinal infections.</a> Zh Mikrobiol Epidemiol Immunobiol. , 75-77 (1996).</li><li>Horosheva, T. V., Vodyanoy, V., Sorokulova, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficacy+of+Bacillus+probiotics+in+prevention+of+antibiotic-associated+diarrhoea:+a+randomized,+double-blind,+placebo-controlled+clinical+trial.">Efficacy of Bacillus probiotics in prevention of antibiotic-associated diarrhoea: a randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial.</a> JMM Case Report. 1, (2014).</li><li>Sorokulova, I. B., Krumnow, A. A., Pathirana, S., Mandell, A. J., Vodyanoy, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+Methods+for+Storage+Stability+and+Release+of+Bacillus+Spores.">Novel Methods for Storage Stability and Release of Bacillus Spores.</a> Biotechnol. Prog. 24, 1147-1153 (2008).</li><li>Vogel, H. G., Vogel, W. H., Vogel, H. G., Vogel, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug+Discovery+and+Evaluation:+Pharmacological+Assays.">Drug Discovery and Evaluation: Pharmacological Assays.</a> eds H.G. Vogel &amp; W.H. Vogel. , 658-659 (1997).</li><li>Bailey, M. T., Engler, H., Sheridan, 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=Stress+induces+the+translocation+of+cutaneous+and+gastrointestinal+microflora+to+secondary+lymphoid+organs+of+C57BL/6+mice.">Stress induces the translocation of cutaneous and gastrointestinal microflora to secondary lymphoid organs of C57BL/6 mice.</a> J. Neuroimmunol. 171, 29-37 (2006).</li><li>Rakoff-Nahoum, S., Paglino, J., Eslami-Varzaneh, F., Edberg, S., Medzhitov, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recognition+of+commensal+microflora+by+toll-like+receptors+is+required+for+intestinal+homeostasis.">Recognition of commensal microflora by toll-like receptors is required for intestinal homeostasis.</a> Cell. 118, 229-241 (2004).</li><li>Leon, L. R., Blaha, M. D., DuBose, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+course+of+cytokine,+corticosterone,+and+tissue+injury+responses+in+mice+during+heat+strain+recovery.">Time course of cytokine, corticosterone, and tissue injury responses in mice during heat strain recovery.</a> J. Appl. Physiol. 100, 1400-1409 (2006).</li><li>Ribeiro, S. R., 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=Weight+loss+and+morphometric+study+of+intestinal+mucosa+in+rats+after+massive+intestinal+resection.+Influence+of+a+glutamine-enriched+diet.">Weight loss and morphometric study of intestinal mucosa in rats after massive intestinal resection. Influence of a glutamine-enriched diet.</a> Rev. Hosp. Cl&#236;n. Fac. Med. S. Paulo. 59, 349-356 (2004).</li><li>Vainrub, A., Pustovyy, O., Vodyanoy, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resolution+of+90+nm+(lambda/5)+in+an+optical+transmission+microscope+with+an+annular+condenser.">Resolution of 90 nm (lambda/5) in an optical transmission microscope with an annular condenser.</a> Opt Lett. 31, 2855-2857 (2006).</li><li>Moore, T., Globa, L., Pustovyy, O., Vodyanoy, V., Sorokulova, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oral+administration+of+Bacillus+subtilis+strain+BSB3+can+prevent+heat+stress-related+adverse+effects+in+rats.">Oral administration of Bacillus subtilis strain BSB3 can prevent heat stress-related adverse effects in rats.</a> J Appl Microbiol. 117, 1463-1471 (2014).</li><li>Richardson, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Test+slides:+Diatoms+to+divisions-What+are+you+looking+at.">Test slides: Diatoms to divisions-What are you looking at.</a> Proc Roy Microsc Soc. 22, 3-9 (1988).</li><li>Moore, T., Sorokulova, I., Pustovyy, O., Globa, L., Vodyanoy, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microscopic+evaluation+of+vesicles+shed+by+rat+erythrocytes+at+elevated+temperatures.">Microscopic evaluation of vesicles shed by rat erythrocytes at elevated temperatures.</a> J Therm Biol. 38, 487-492 (2013).</li><li>Leon, L. R., Helwig, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+stroke:+Role+of+the+systemic+inflammatory+response.">Heat stroke: Role of the systemic inflammatory response.</a> J. Appl. Physiol. 109, 1980-1988 (2010).</li><li>Kumar, Y., Chawla, A., Tatu, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+Shock+Protein+70+as+a+Biomarker+of+Heat+Stress+in+a+Simulated+Hot+Cockpit.">Heat Shock Protein 70 as a Biomarker of Heat Stress in a Simulated Hot Cockpit.</a> Aviat Space Env Med. 74 (7), 711-716 (2007).</li></ol>

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarları olduğunu beyan ederim.

Ciddi sağlık koşullarında 29 yüksek sıcaklık sonuçlarına maruz kalmak. Önleme ve ısı stresi ile ilgili komplikasyonların erken teşhis hayati önem 30 taşımaktadır. sunulan protokol ısı stresi olumsuz etkilerin önlenmesi için çeşitli yaklaşımların etkinliğini değerlendirmek için kullanılabilir. Bu protokol kapsamında kritik adımlar şunlardır: ısıl işlem prosedürü (45 o C, 25 dakika); toplama ve enterotoksin ile kirlenmesini önlemek için kan işlenmesi sırasında apirojen malzemelerin kullanımı; Tekrarlanan dondurma ve çözülme önlemek için -20 o C&#39;de serum alikotları tutmak; ve bakteriyel translokasyon analizi sırasında steril prosedürü izleyerek. protokol ısı stresi yan etkilerinin önlenmesi için bakterilerle farelerin oral tedavi için kuruldu. idare ve diğer bileşikler için diğer yolları için, bu protokol değiştirilebilir. tr Örneğin, zamanIsı stresi önce eatment uzatılabilir. Oral uygulama rektal uygulama için değiştirilebilir. Bacillus subtilis bakteri yüksek sıcaklığa maruz bırakılmadan önce, hayvanların oral tedavi ısı stresi komplikasyonların önlenmesi için kullanılmıştır. Isı stresi komplikasyonlarını tedavi etmek için, bu protokol ısıya maruz bırakıldıktan sonra hayvanların tedavisi için bakterilerin kullanılması ile modifiye edilebilir. Vücut sıcaklığının yükselmesi eritrosit vezikülasyon bir artışa neden olduğu gösterilmiştir, ve bu tamamen B ile ön-muamele ile önlenmiştir subtilis bakteri. Bu durumda, ısıya maruz kalma sırasında kan veziküller konsantrasyonunun artması, ısı stresi gösterir ve eritrositlerin stabilitesi ve ısıya karşı direnç için tanısal bir kanıt sağlar olabilir. Aynı zamanda değerlendirme ısı stresi komplikasyonları karşı önleyici tedavinin etkinliği için çok kullanışlı ve hızlı bir testtir. indüksiyon oIsı stresi bir belirteci olarak F ısı şoku proteinleri, daha önce 30 tartışılmıştır, ancak bu yaklaşım, zaman alıcıdır ve sıcak stresine yanıt gerçek zamanlı teşhisi için kullanılamaz. Isı stresi olumsuz etkilerin önlenmesi için sunulan yaklaşım basit, uygun maliyetli ve ek donanım ya da özel imkanlar gerektirmez. Bu çalışmanın gelecek uygulaması bu koruma için yeni prosedürler ısı stresi komplikasyonlarına karşı koruma mekanizmaları anlamak ve karakterize etmek için yardımcı olacaktır. Yoğun açık fiziksel aktivite 29 sırasında sıcak çarpması riski altındadır insan grupları - Bu yöntem, yol işçileri, askeri personel, sporcular için önem taşımaktadır. Önerilen yaklaşım bir ısı stres düzeyini incelemek ve aşırı koşullarda çalışan insanların sağlığını korumak için çeşitli yöntemler değerlendirmenize olanak sağlar.

Different stressors affect human and animal health. Temperature is one of the most stressful factors, causing chronic, acute and even lethal illnesses1. Changes in intestinal morphology and a loss of gut barrier integrity after heat stress were documented in many cases2,3. This protective barrier is responsible for defense against translocation of gut bacteria and their toxins, in particular lipopolysaccharides (LPS), from the lumen to the internal circulation4,5. Stability of the gut microbiota significantly influences intestinal barrier function, the immune response of the host, and tolerance to stress conditions6. Thus, modulation of the intestinal microbiota can provide a novel approach for prevention of stress-related adverse effects. 
Beneficial bacteria have been used as a promising strategy to modify the gut microbiota for successful management of various clinical conditions, such as diarrhea, inflammatory bowel disease, atopic dermatitis, metabolic disorders7-10. Probiotic effects of beneficial bacteria include production of essential metabolites to support intestinal health, stimulation of the immune system, promotion of lactose tolerance, restoration of epithelial dysfunction. Probiotics were effective in prevention of the stress-related complications in vitro and in animal models11,12. 
Researchers have given more attention to Bacillus bacteria as probiotics because these bacteria support intestinal homeostasis13 and have beneficial effects on the host14. Our previous data demonstrated high efficacy of Bacillus probiotics against pathogens in vitro15,16 and in clinical trials17,18. Here, we aim to evaluate the preventive effect of B. subtilis BSB3 strain against complications after heat stress.

<table><tbody><tr><td>Phosphate buffered saline (PBS)</td><td>Sigma-Aldrich,&amp;nbsp;St. Louis, MO</td><td>P4417</td><td></td></tr><tr><td>Ethyl Alcohol&amp;nbsp;</td><td>Pharmco products Inc. Brookfield, CT, USA&amp;nbsp;</td><td>64-17-5</td><td></td></tr><tr><td>Agar</td><td>VWR</td><td>97064-334</td><td></td></tr><tr><td>MacConkey agar plates</td><td>VWR</td><td>470180-742</td><td></td></tr><tr><td>5% blood agar plates</td><td>VWR</td><td>89405-024</td><td></td></tr><tr><td>Brucella blood agar plate with Hemin, and Vitamin K</td><td>VWR</td><td>89405-032</td><td></td></tr><tr><td>Bouin&amp;rsquo;s Fixative</td><td>Electron Microscopy Sciences, Hatfield, PA, USA</td><td>15990</td><td></td></tr><tr><td>IL-10 Rat ELISA kit</td><td>Invitrogen, Camarillo, CA, USA</td><td>KRC0101</td><td></td></tr><tr><td>IL-1beta Rat ELISA Kit</td><td>Invitrogen, Camarillo, CA, USA</td><td>KRC0011</td><td></td></tr><tr><td>IL-6 Rat ELISA Kit</td><td>Invitrogen, Camarillo, CA, USA</td><td>KRC0061</td><td></td></tr><tr><td>INF-gamma Rat ELISA Kit</td><td>Invitrogen, Camarillo, CA, USA</td><td>KRC4021</td><td></td></tr><tr><td>TNF-alpha Rat ELISA Kit</td><td>Invitrogen, Camarillo, CA, USA</td><td>KRC3011</td><td></td></tr><tr><td>Rat LPS ELISA Kit</td><td>NeoBioLab, MA, USA</td><td>RL0275</td><td></td></tr><tr><td>Environmental Chamber 6020-1</td><td>Caron, Marietta, OH, USA</td><td>6020-1</td><td></td></tr><tr><td>Centrifuge&amp;nbsp;</td><td>Beckman Coulter, Indianapolis, IN, USA</td><td>Optima L-90K</td><td></td></tr><tr><td>Ultra Centrifuge</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Light microscope optical system</td><td>CitoViva Technology Inc., Auburn, AL</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Colony counter</td><td>Fisher Scientific , Pittsburgh, PA, USA</td><td>RE-3325</td><td></td></tr><tr><td>Freezer</td><td>Haier, Brooklyn, NY, USA</td><td>HCMO50LA</td><td></td></tr><tr><td>Ultra microplate reader</td><td>Bio-Tek Instrument, Winooski, VT, USA</td><td>ELx 808</td><td></td></tr><tr><td>Auto Strip Washer</td><td>Bio-Tek Instrument, Winooski, VT, USA</td><td>ELx50</td><td></td></tr><tr><td>Pipettes</td><td>Gilson, Pipetman, France</td><td>P100, P200, P1000</td><td></td></tr><tr><td>C24 Incubator Shaker</td><td>New Brunswick Scientific, Enfield, CT, USA</td><td>Classic C24</td><td></td></tr><tr><td>Rocking Shaker&amp;nbsp;</td><td>Reliable Scientific, Inc., Nesbit, MS, USA</td><td>55</td><td></td></tr><tr><td>Petri dishes</td><td>Fisher Scientific, Pittsburgh, PA, USA</td><td>875713</td><td>100 mm x 15 mm</td></tr><tr><td>SterilGard III Advance</td><td>The Baker Company, Sanford, ME, USA</td><td>SG403</td><td></td></tr><tr><td>Culture Growing Flasks</td><td>Corning Incorporated, Corning, NY, USA</td><td>4995</td><td>PYREX 250 ml Erlenmeyer flasks</td></tr><tr><td>Optical Spectrometer Genesys 20</td><td>Thermo Scientific, Waltham, MA, USA.</td><td>4001</td><td></td></tr><tr><td>Sony DXC-33 Video camera</td><td>Sony</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Richardson test slide</td><td>Electron Microscopy Science, Hatfield, PA, USA</td><td>80303</td><td></td></tr><tr><td>Millipore water purification system</td><td>Millipore</td><td>Direct-Q</td><td></td></tr><tr><td>Image-Pro Plus software</td><td>Media Cybernetics, MD, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Triple Beam Balance</td><td>OHAUS Corporation, Parsippany, NJ, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tissue Homogenizer, Dounce</td><td>VWR</td><td>71000-518</td><td></td></tr></tbody></table>

prevention of heat stress adverse effects in rats by bacillus subtilis strain

Bu çalışma, sıcak stresine bağlı komplikasyonlar karşı Bacillus subtilis suşu koruyucu etkisini değerlendirmek için tasarlanmıştır. Otuz iki Sprague-Dawley fareleri, bu çalışmada kullanılmıştır. Hayvanlar oral B ile iki gün süreyle günde iki kez uygulandı subtilis BSB3 zorlanma veya PBS. Ertesi gün, son tedaviden sonra, her bir grup bölündü ve iki deney grubu (bir PBS ile muamele edilmiş ve bir B. subtilis ile muamele) 25 dakika süreyle 45 ° C de yerleştirildi. İki kontrol grubu, oda sıcaklığında 25 dakika süreyle kaldı. Tüm sıçanlara ötenazi yapıldı ve farklı parametrelerin tüm gruplarda analiz edildi. Isı stresinin olumsuz etkileri villus yüksekliği ve bağırsak epiteli toplam mukozal kalınlığının azalması ile kayıtlı; lümenden bakteri translokasyonu; Kandaki (LPS) seviyesi lipopolisakkaridinin ait eritrositlerin vezikülasyon ve yükseklik arttı. tedavinin koruyucu etkinliği ön tarafından değerlendirilirBu yan etkilerin giriflim. Protokol ısı stresi komplikasyonların önlenmesi için bakterilerle sıçanların oral tedavi için ayarlanmış, ancak bu protokol değiştirilebilir ve diğer uygulama yolları için ve farklı bileşiklerin analizi için kullanılabilir.

Isı stresi önce ve hemen sonrasında hayvanların ortalama vücut ısısı sırasıyla 36.7 ± 0.07 o C ve 40.3 ± 0.17 o C, (p &lt;0.05). Isı (Grup 3), maruziyeti villi yüksekliği önemli ölçüde inhibe toplam mukozal kalınlığı ile sonuçlanmıştır (Şekil 2, 3). ısı zararlı etkisinden stres korumalı bağırsak önce BSB3 suşu Oral uygulama. bağırsaktan bakteri translokasyonu bakteriyolojik mezenterik lenf düğümlerinin analizi (MLN), karaciğer ve her bir sıçanın dalak ile belirlenmiştir. 1.7 x 10 3 ± 4.6 x 10 2 CFU / g doku (Şekil 4) arasında bir konsantrasyonda bakteri kültürleri MLN sadece izole edildi ve karaciğerdeki (Grup 3), PBS ile önceden muamele edilmiş ve ısıya maruz bırakılmıştır. kontrol farelerinde bütün test edilen numuneler (grup 1, 2) ve ısı stresi hayvanlardanBir BSB3 suşu (grup 4) steril edildi aldı. Resim bakteri dalak örneklerinden izole edilmiştir. IL-1 p değişiklik yok; IL-6, TNF-α, INF-Γ sitokinlerin düzeyleri, ısı stresi sıçanlarda kaydedildi. IL-10 ve LPS seviyelerinin ısı ile teması büyük yüksekliği önce PBS ile tedavi edilmiş hayvanların serumunda bulunan (grup 3) - (Şekiller 5, 6). B. ön-muamele subtilis BSB3 (grup 4), ısı-stresli hayvanlarda serum IL-10 ve LPS&#39;nin neden engelledi. (1.4 ± 0.2) ücretsiz veziküller konsantrasyonunun önemli bir artış (3.8 ± 0.3) 10 6 ul -1 10 6 veziküller × × (p &lt;0.001), ısı stresi önce PBS alınan sıçanların kan bulundu (Şekil 7 , 8). BSB3 ile önceden tedavi edilen bir hayvan grubunda serbest veziküllerin sayısında herhangi bir değişiklik kıç bulunmuşturer ısı maruziyeti (Şekil 7). <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/54122/54122fig1.jpg" /> Şekil 1. Çalışma Dizaynı. Faresi, iki grup (her bir grup 16 fare) B ile oral besleme yoluyla tedavi edildi günde iki kez subtilis BSB3 (B. subtilis grubu) ya da PBS ile (PBS grubu). 3. günde, her bir grup, her grupta 8 sıçan tarafından bölünmüştür. Grup 3 ve 4 ile sıçanlar 25 dakika süreyle 45 ° C de yerleştirildi. Kontrol hayvanları (grup 1 ve 2) oda sıcaklığında tutuldu. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54122/54122fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/54122/54122fig2.jpg" /> Şekil 2. Bağırsak Villi Yükseklik (A) ve Sıçanlarda Mukoza Kalınlığı (B) ölçümü. Sıçanlar PBS veya tedavi edilen önB. subtilis BSB3 45 ° C (gerilme) ya da oda sıcaklığında (Kontrol) maruz bırakıldı. Her bir grup 8 fareden oluşmuştur. Her bir numunedeki her bir parametre yirmi ölçümleri alınmıştır. Değerler ortalama ve standart sapma olarak sunulmuştur. Sonuçlar istatistiksel olarak anlamlı tanımlamak için anlamlılık düzeyinde 0,05 iki örnek t-testi ile analiz edildi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54122/54122fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/54122/54122fig3.jpg" /> Hematoksilin ve eosin. Sıçanlarda sahip bağırsak mukozası Lekeli Şekil 3. histolojik Çıkan PBS veya B ile önceden tedavi edilen subtilis BSB3 ve 45 ° C (Stres) ya da oda sıcaklığında (Kontrol) maruz A. PBS / hayır stres;. B. PBS / ısı stresi C. B. subtilis / hiçbir stres; D. B. subtilis / ısı stresi. Villi yüksekliği oklarla gösterilir. 200 mikron Bar. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54122/54122fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/54122/54122fig4.jpg" /> Sıçanların Dokuların Bakterilerin Şekil 4. Sayısı. Sıçanlar PBS veya B ile ön işlemden subtilis BSB3 45 ° C (gerilme) ya da oda sıcaklığında (Kontrol) maruz bırakıldı. Her bir grup 8 fareden oluşmuştur. Mezenterik lenf düğümleri, karaciğer, dalak aseptik her bir sıçan, homojenize çıkarılır ve aerobik ve anaerobik bakterileri agar ortamı üzerine kaplanmıştır. transloke bakteriler (aerobik ve anaerobik) toplam sayısı doku gramı başına koloni oluşturan birim (CFU) halinde sunulmuştur. Değerler olarak sunulmuştur<html> ortalama ve standart sapma. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54122/54122fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/54122/54122fig5.jpg" /> Sıçanların Serum IL-10, Şekil 5. Seviye. Sıçanlar PBS veya B ile tedavi edilen ön subtilis BSB3 45 ° C (gerilme) ya da oda sıcaklığında (Kontrol) maruz bırakıldı. Her bir grup 8 fareden oluşmuştur. Kan serumu Her bir sıçandan elde edilen ve ticari bir fare ELISA kiti ile incelenmiştir. Değerler ortalama ve standart sapma olarak sunulmuştur. Sonuçlar istatistiksel olarak anlamlı tanımlamak için anlamlılık düzeyinde 0,05 iki örnek t-testi ile analiz edildi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54122/54122fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> 1 &quot;&gt;:&quot; keep-together.within sayfa = fo &quot;çadır <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/54122/54122fig6.jpg" /> Sıçanların Serum Şekil 6. LPS Konsantrasyon. Sıçanlar PBS veya B ile tedavi edilen ön subtilis BSB3 45 ° C (gerilme) ya da oda sıcaklığında (Kontrol) maruz bırakıldı. Her bir grup 8 fareden oluşmuştur. Kan serumu Her bir sıçandan elde edilen ve ticari bir fare ELISA kiti ile incelenmiştir. Değerler ortalama ve standart sapma olarak sunulmuştur. Sonuçlar istatistiksel olarak anlamlı tanımlamak için anlamlılık düzeyinde 0,05 iki örnek t-testi ile analiz edildi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54122/54122fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 7," src="/files/ftp_upload/54122/54122fig7.jpg" /> Sıçanların Kan vezikülleri Şekil 7. sayısı. Sıçanlar-tedavi öncesiPBS veya B ile subtilis BSB3 45 ° C (gerilme) ya da oda sıcaklığında (Kontrol) maruz bırakıldı. taze alınmış bir kan küçük damlacık (7 ul), her bir örnek (büyütme 1,700X) on resim çerçeveleri, bir cam lam üzerine konuldu kaplandı, fotoğrafı ve kaydedilmiştir. veziküllerin konsantrasyonu gerçek zamanlı yüksek çözünürlüklü direkt görüş optik görüntü sağlar yazılımı kullanılarak ölçüldü. Yirmi görüntü kareleri her deneysel koşul için incelendi. Değerler ortalama ve standart sapma olarak sunulmuştur. Sonuçlar istatistiksel olarak anlamlı tanımlamak için anlamlılık düzeyinde 0,05 iki örnek t-testi ile analiz edildi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54122/54122fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 8," src="/files/ftp_upload/54122/54122fig8.jpg" /> Ve Şekil 8. ArtışIsı stres sonrası Kan sicles Konsantrasyon. oda sıcaklığında (A) ya da 45 ° C (B) maruz bırakılmadan önce, PBS ile muamele edilmiş farelerin kan Video görüntüsü. taze alınmış bir kan küçük damlacık (7 ul), her bir örnek (büyütme 1,700X) on resim çerçeveleri, bir cam lam üzerine konuldu kaplandı, fotoğrafı ve kaydedilmiştir. Vezikül V. Bar 6 mikron olarak belirtilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54122/54122fig8large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Prevention of Heat Stress Adverse Effects in Rats by Bacillus subtilis Strain at JoVE.com

Prevention of Heat Stress Adverse Effects in Rats by Bacillus subtilis Strain

We described a protocol for prevention of heat stress effects in rats by oral pre-treatment with beneficial bacteria. This protocol can be modified and used for various routes of administration and for analysis of different compounds.

Isı Önlenmesi ile Sıçanlarda Olumsuz Etkileri Stres<em&gt; Bacillus subtilis</em&gt; Gerilme

This study was designed to evaluate the protective effect of the Bacillus subtilis strain against complications related to heat stress. Thirty-two ...

prevention-heat-stress-adverse-effects-rats-bacillus-subtilis

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Prevention of Heat Stress Adverse Effects in Rats by Bacillus subtilis Strain

7.4K Görüntüleme.  Auburn University. We described a protocol for prevention of heat stress effects in rats by oral pre-treatment with beneficial bacteria. This protocol can be modified and used for various routes of administration and for analysis of different compounds.

Video: Prevention of Heat Stress Adverse Effects in Rats by Bacillus subtilis Strain

A Rat Methyl-Seq Platform to Identify Epigenetic Changes Associated with Stress Exposure

As genomes of a wider variety of animals become available, there is an increasing need for tools that can capture dynamic epigenetic changes in these animal models. The rat is one particular model animal where an epigenetic tool can complement many pharmacological and behavioral studies to provide insightful mechanistic information. To this end, we adapted the SureSelect Target Capture System (referred to as Methyl-Seq) for the rat, which can assess DNA methylation levels across the rat genome. The rat design targeted promoters, CpG islands, island shores, and GC-rich regions from all RefSeq genes. 
To implement the platform on a rat experiment, male Sprague Dawley rats were exposed to chronic variable stress for 3 weeks, after which blood samples were collected for genomic DNA extraction. Methyl-Seq libraries were constructed from the rat DNA samples by shearing, adapter ligation, target enrichment, bisulfite conversion, and multiplexing. Libraries were sequenced on a next-generation sequencing platform and the sequenced reads were analyzed to identify DMRs between DNA of stressed and unstressed rats. Top candidate DMRs were independently validated by bisulfite pyrosequencing to confirm the robustness of the platform.
Results demonstrate that the rat Methyl-Seq platform is a useful epigenetic tool that can capture methylation changes induced by exposure to stress.

Here, we describe the protocol and implementation of Methyl-Seq, an epigenomic platform, using a rat model to identify epigenetic changes associated with chronic stress exposure. Results demonstrate that the rat Methyl-Seq platform is capable of detecting methylation differences that arise from stress exposure in rats.

Stres pozlama ile ilişkili epigenetik değişiklikleri tanımlamak için bir fare metil-Seq Platform

As genomes of a wider variety of animals become available, there is an increasing need for tools that can capture dynamic epigenetic changes in these ...

Biyokimya

Standardized Methods for Measuring Induction of the Heat Shock Response in Caenorhabditis elegans

The heat shock response (HSR) is a cellular stress response induced by cytosolic protein misfolding that functions to restore protein folding homeostasis, or proteostasis. Caenorhabditis elegans occupies a unique and powerful niche for HSR research because the HSR can be assessed at the molecular, cellular, and organismal levels. Therefore, changes at the molecular level can be visualized at the cellular level and their impacts on physiology can be quantitated at the organismal level. While assays for measuring the HSR are straightforward, variations in the timing, temperature, and methodology described in the literature make it challenging to compare results across studies. Furthermore, these issues act as a barrier for anyone seeking to incorporate HSR analysis into their research. Here, a series of protocols is&#160;presented for measuring induction of the HSR in a robust and reproducible manner with RT-qPCR, fluorescent reporters, and an organismal thermorecovery assay. Additionally, we show that a widely used thermotolerance assay is not dependent on the well-established master regulator of the HSR, HSF-1, and therefore should not be used for HSR research. Finally, variations in these assays found in the literature are discussed and best practices are proposed to help standardize results across the field, ultimately facilitating neurodegenerative disease, aging, and HSR research.

Standardized Methods for Measuring Induction of the Heat Shock Response in Caenorhabditis elegans

Here, standardized protocols are presented to assess induction of the heat shock response (HSR) in Caenorhabditis elegans using RT-qPCR at the molecular level, fluorescent reporters at the cellular level, and thermorecovery at the organismal level.

Caenorhabditis elegans Isı Şok Uyanımı İndüksiyon ölçme için Standart Yöntemler

The heat shock response (HSR) is a cellular stress response induced by cytosolic protein misfolding that functions to restore protein folding homeostasis, ...

Çevre

Isolation, Purification, and Identification of Bacitracin-producing Bacillus licheniformis from Fresh Feces of Healthy Pigs

Bacillus licheniformis and bacitracin have a huge application market and value in the fields of medicine, chemistry, aquaculture, agricultural, and sideline products. Therefore, the selection of B. licheniformis with high production of bacitracin is of great importance. In this experimental protocol, Bacillus with a high yield of bacitracin was isolated, purified, and identified from the fresh feces of healthy pigs. The inhibitory effect of secondary metabolite bacitracin on Micrococcus luteus was also tested. Thin-layer chromatography and high-performance liquid chromatography were used for the qualitative and quantitative detection of bacitracin. The physiological and biochemical characteristics of B. licheniformis were determined by relevant kits. The phylogenetic relationships of B. licheniformis were determined and constructed using gene sequence detection. This protocol describes and introduces the standard isolation, purification, and identification process of B. licheniformis from animal fresh feces from multiple perspectives, providing a method for the large-scale utilization of B. licheniformis and bacitracin in factories.

Isolation, Purification, and Identification of Bacitracin-producing Bacillus licheniformis from Fresh Feces of Healthy Pigs

This protocol provides a complete and comprehensive description of the detailed process for the isolation, purification, and identification of bacitracin-producing Bacillus licheniformis from healthy pig feces.

Bacillus licheniformis and bacitracin have a huge application market and value in the fields of medicine, chemistry, aquaculture, agricultural, and ...

Biyomühendislik

Short-Duration Hypothermia Induction in Rats using Models for Studies examining Clinical Relevance and Mechanisms

Therapeutic hypothermia (TH) is a powerful neuroprotective strategy that has provided robust evidence for neuroprotection in pre-clinical studies of neurological disorders. Despite strong pre-clinical evidence, TH has not shown efficacy in clinical trials of most neurological disorders. The only successful trials employing therapeutic hypothermia were related to cardiac arrest in adults and hypoxic ischemic injury in neonates. Further investigations into the parameters of its use, and study design comparisons between pre-clinical and clinical studies, are warranted. This article demonstrates two methods of short-duration hypothermia induction. The first method allows for rapid hypothermia induction in rats using ethanol spray and fans. This method works by cooling the skin, which has been less commonly used in clinical trials and may have different physiological effects. Cooling is much more rapid with this technique than is achievable in human patients due to differences in surface area to volume ratio. Along with this, a second method is also presented, which allows for a clinically achievable cooling rate for short-duration hypothermia. This method is easy to implement, reproducible and does not require active skin cooling.

This article describes two methods of whole-body short-duration hypothermia induction in rats. The first, rapid induction method, employs active cooling using fans and ethanol spray for a rapid decrease in temperature. The second method is a gradual cooling method. This is achieved using the combination of isoflurane anesthesia and the reduction of temperature settings on the homeothermic heat mat. This results in a gradual decrease in core body temperature without the use of any external cooling devices.&#160;

Klinik Alaka düzey ve Mekanizmaları inceleyen Çalışmalar için Modeller Kullanan Sıçanlarda Kısa Süreli Hipotermi İndüksiyonu

Therapeutic hypothermia (TH) is a powerful neuroprotective strategy that has provided robust evidence for neuroprotection in pre-clinical studies of ...

Tıp

A Preclinical Model of Exertional Heat Stroke in Mice

Heat stroke is the most severe manifestation of heat-related illnesses. Classic heat stroke (CHS), also known as passive heat stroke, occurs at rest, whereas exertional heat stroke (EHS) occurs during physical activity. EHS differs from CHS in etiology, clinical presentation, and sequelae of multi-organ dysfunction. Until recently, only models of CHS have been well established. This protocol aims to provide guidelines for a refined preclinical mouse model of EHS that is free from major limiting factors such as the use of anesthesia, restraint, rectal probes, or electric shock. Male and female C57Bl/6 mice, instrumented with core temperature (Tc) telemetric probes were utilized in this model. For familiarization with the running mode, mice undergo 3 weeks of training using both voluntary and forced running wheels. Thereafter, mice run on a forced wheel inside a climatic chamber set at 37.5 &#176;C and 40%-50% relative humidity (RH) until displaying symptom limitation (e.g., loss of consciousness) at Tc of 42.1-42.5 &#176;C, although suitable results can be obtained at chamber temperatures between 34.5-39.5 &#176;C and humidity between 30%-90%. Depending on the desired severity, mice are removed from the chamber immediately for recovery in ambient temperature or remain in the heated chamber for a longer duration, inducing a more severe exposure and a higher incidence of mortality. Results are compared with sham-matched exercise controls (EXC) and/or na&#239;ve controls (NC). The model mirrors many of the pathophysiological outcomes observed in human EHS, including loss of consciousness, severe hyperthermia, multi-organ damage as well as inflammatory cytokine release, and acute phase responses of the immune system. This model is ideal for hypothesis-driven research to test preventative and therapeutic strategies that may delay the onset of EHS or reduce the multi-organ damage that characterizes this manifestation.

The protocol describes the development of a standardized, repeatable, preclinical model of exertional heat stroke (EHS) in mice free from adverse external stimuli such as electric shock. The model provides a platform for mechanistic, preventative, and therapeutic studies.

Farelerde Preklinik Bir Eforel Isıl Vuruş Modeli

Heat stroke is the most severe manifestation of heat-related illnesses. Classic heat stroke (CHS), also known as passive heat stroke, occurs at rest, ...

Investigating the Detrimental Effects of Low Pressure Plasma Sterilization on the Survival of Bacillus subtilis Spores Using Live Cell Microscopy

Plasma sterilization is a promising alternative to conventional sterilization methods for industrial, clinical, and spaceflight purposes. Low pressure plasma (LPP) discharges contain a broad spectrum of active species, which lead to rapid microbial inactivation. To study the efficiency and mechanisms of sterilization by LPP, we use spores of the test organism Bacillus subtilis because of their extraordinary resistance against conventional sterilization procedures. We describe the production of B. subtilis spore monolayers, the sterilization process by low pressure plasma in a double inductively coupled plasma reactor, the characterization of spore morphology using scanning electron microscopy (SEM), and the analysis of germination and outgrowth of spores by live cell microscopy. A major target of plasma species is genomic material (DNA) and repair of plasma-induced DNA lesions upon spore revival is crucial for survival of the organism. Here, we study the germination capacity of spores and the role of DNA repair during spore germination and outgrowth after treatment with LPP by tracking fluorescently-labelled DNA repair proteins (RecA) with time-resolved confocal fluorescence microscopy. Treated and untreated spore monolayers are activated for germination and visualized with an inverted confocal live cell microscope over time to follow the reaction of individual spores. Our observations reveal that the fraction of germinating and outgrowing spores is dependent on the duration of LPP-treatment reaching a minimum after 120 s. RecA-YFP (yellow fluorescence protein) fluorescence was detected only in few spores and developed in all outgrowing cells with a slight elevation in LPP-treated spores. Moreover, some of the vegetative bacteria derived from LPP-treated spores showed an increase in cytoplasm and tended to lyse. The described methods for analysis of individual spores could be exemplary for the study of other aspects of spore germination and outgrowth.

Investigating the Detrimental Effects of Low Pressure Plasma Sterilization on the Survival of Bacillus subtilis Spores Using Live Cell Microscopy

This protocol illustrates the important consecutive steps required to assess the relevance of monitoring vitality parameter and DNA repair processes in reviving Bacillus subtilis spores after treatment with low pressure plasma by tracking fluorescence-labelled DNA repair proteins via time-resolved confocal microscopy and scanning electron microscopy.

Zararlı etkileri, düşük basınç plazma sterilizasyon Bacillus subtilis sporlar kullanarak canlı cep mikroskobu sağkalıma soruşturma

Plasma sterilization is a promising alternative to conventional sterilization methods for industrial, clinical, and spaceflight purposes. Low pressure ...

Biyoloji

Kronik, Öngörülemeyen Hafif Stres Sıçan Modelinin Oluşturulması ve Doğrulanması

Chronic Unpredictable Mild Stress in Rats based on the Mongolian medicine

Depression is a prevalent affective disorder and constitutes a leading cause of global disability. The limitations of current pharmacological interventions contribute to the substantial health burden attributed to this condition. There is a pressing need for a deeper understanding of the underlying mechanisms of depression, making pre-clinical models with translational potential highly valuable. Mongolian medicine, a subset of traditional medicine, posits that disease occurrence is closely tied to the equilibrium of wind, bile, and Phlegm. In this study, we introduce a protocol for the chronic unpredictable mild stress (CUMS) method in rats. Within this framework, rats are subjected to a series of fluctuating, mild stressors to induce a depression-like phenotype, mimicking the pathogenesis of human depression. Behavioral assays employed in this protocol include the sucrose preference test (SPT), indicative of anhedonia-a core symptom of depression; the open field test (OFT), which measures anxiety levels; and the Morris water maze test (MWM), which evaluates spatial memory and learning abilities. The CUMS method demonstrates the capability to induce anhedonia and to cause long-term behavioral deficits. Furthermore, this protocol is more aligned with Mongolian medical theory than other animal models designed to elicit depression-like behavior. The development of this animal model and subsequent research provide a robust foundation for future innovative studies in the realm of Mongolian medicine.

Yazar Spotlight: Geleneksel Moğol Tıbbında Depresyon Faktörlerini Araştırmak İçin Bir Kemirgen Modeli Oluşturma

This protocol outlines a chronic unpredictable mild stress (CUMS) model for depression based on Mongolian medical theory, along with methods for validating behavioral tests.

Moğol tıbbına dayalı Sıçanlarda Kronik Öngörülemeyen Hafif Stres

Depression is a prevalent affective disorder and constitutes a leading cause of global disability. The limitations of current pharmacological ...

Measurements of Physiological Stress Responses in C. Elegans

Organisms are often exposed to fluctuating environments and changes in intracellular homeostasis, which can have detrimental effects on their proteome and physiology. Thus, organisms have evolved targeted and specific stress responses dedicated to repair damage and maintain homeostasis. These mechanisms include the unfolded protein response of the endoplasmic reticulum (UPRER), the unfolded protein response of the mitochondria (UPRMT), the heat shock response (HSR), and the oxidative stress response (OxSR). The protocols presented here describe methods to detect and characterize the activation of these pathways and their physiological consequences in the nematode, C. elegans. First, the use of pathway-specific fluorescent transcriptional reporters is described for rapid cellular characterization, drug screening, or large-scale genetic screening (e.g., RNAi or mutant libraries). In addition, complementary, robust physiological assays are described, which can be used to directly assess sensitivity of animals to specific stressors, serving as functional validation of the transcriptional reporters. Together, these methods allow for rapid characterization of the cellular and physiological effects of internal and external proteotoxic perturbations.

Measurements of Physiological Stress Responses in C. Elegans

Here, we characterize cellular proteotoxic stress responses in the nematode C. elegans by measuring the activation of fluorescent transcriptional reporters and assaying sensitivity to physiological stress.

C. Eleganlarda Fizyolojik Stres Tepkilerinin Ölçüleri

Organisms are often exposed to fluctuating environments and changes in intracellular homeostasis, which can have detrimental effects on their proteome and ...

Isı Önlenmesi ile Sıçanlarda Olumsuz Etkileri Stres

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Stres pozlama ile ilişkili epigenetik değişiklikleri tanımlamak için bir fare metil-Seq Platform

Caenorhabditis elegans Isı Şok Uyanımı İndüksiyon ölçme için Standart Yöntemler

Isolation, Purification, and Identification of Bacitracin-producing Bacillus licheniformis from Fresh Feces of Healthy Pigs

Klinik Alaka düzey ve Mekanizmaları inceleyen Çalışmalar için Modeller Kullanan Sıçanlarda Kısa Süreli Hipotermi İndüksiyonu

Farelerde Preklinik Bir Eforel Isıl Vuruş Modeli

Zararlı etkileri, düşük basınç plazma sterilizasyon Bacillus subtilis sporlar kullanarak canlı cep mikroskobu sağkalıma soruşturma

Moğol tıbbına dayalı Sıçanlarda Kronik Öngörülemeyen Hafif Stres

Moğol tıbbına dayalı Sıçanlarda Kronik Öngörülemeyen Hafif Stres

Moğol tıbbına dayalı Sıçanlarda Kronik Öngörülemeyen Hafif Stres

C. Eleganlarda Fizyolojik Stres Tepkilerinin Ölçüleri