Name: bioluminescence imaging of nadph oxidase activity in different animal models
Uploaded: 2012-10-22T12:00:00
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Este trabalho foi financiado pelo NIH RO1 AI079253 e do Departamento de Assuntos de Veteranos.

1. Modelos Animais <ol><li> Ratos: Use p47 phox-/ - ratos e camundongos idade e sexo pareados C57BL6/DBA. Obter aprovação para as experiências de Animal Care Institucional e Comitê de uso. </li><li> Anestesia: Use um sistema de administração contínua isoflurano para induzir a anestesia. O sistema de vaporizador (VetEquip) é preenchido com isoflurano (2-3%). Confirmar que os ratos são totalmente anestesiado pela observação da respiração, movimento e reflexo da córnea em resposta a est?...

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	<li>Segal, B., Han, W., Bushey, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NADPH+oxidase+limits+innate+immune+response+in+the+lungs+in+mice.">NADPH oxidase limits innate immune response in the lungs in mice.</a> PLoS ONE. 5, e9631 (2010).</li><li>Jackson, S., Gallin, J., Holland, 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=The+p47phox+mouse+knock-out+model+of+chronic+granulomatous+disease.">The p47phox mouse knock-out model of chronic granulomatous disease.</a> J. Exp. Med. 182, 751-758 (1995).</li><li>Gantner, B. N., Simmons, R. M., Underhill, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collaborative+induction+of+inflammatory+responses+by+dectin-1+and+Toll-like+receptor+2.">Collaborative induction of inflammatory responses by dectin-1 and Toll-like receptor 2.</a> J. Exp. Med. 197, 1107-1117 (2003).</li><li>Dejager, L., Pinheiro, I., Libert, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cecal+ligation+and+puncture:+the+gold+standard+model+for+polymicrobial+sepsis.">Cecal ligation and puncture: the gold standard model for polymicrobial sepsis.</a> Trends Microbiol. 19, 198-208 (2011).</li><li>Tsiotou, A. G., Sakorafas, G. H., Bramis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Septic+shock;+current+pathogenetic+concepts+from+a+clinical+perspective.">Septic shock; current pathogenetic concepts from a clinical perspective.</a> Med. Sci. Monit. 11, 76-85 (2005).</li><li>Fujii, T., Fuchs, B. C., Tanabe, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+model+of+carbon+tetrachloride+induced+liver+fibrosis:+Histopathological+changes+and+expression+of+CD133+and+epidermal+growth+factor.">Mouse model of carbon tetrachloride induced liver fibrosis: Histopathological changes and expression of CD133 and epidermal growth factor.</a> BMC Gastroenterology. 10, 79-90 (2010).</li><li>Kubo, H., Morgensterm, D., Doerschuk, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preservation+of+complement-induced+lung+injury+in+mice+with+deficiency+of+NADPH+oxidase.">Preservation of complement-induced lung injury in mice with deficiency of NADPH oxidase.</a> J. Clin. Invest. 97, 2680-2684 (1996).</li><li>Segal, B., Sakamoto, N., Bulkley, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xanthine+oxidase+contributes+to+host+defense+against+Burkholderia+cepacia+in+the+p47(phox-/-)+mouse+model+of+chronic+granulomatous+disease.">Xanthine oxidase contributes to host defense against Burkholderia cepacia in the p47(phox-/-) mouse model of chronic granulomatous disease.</a> Infect Immun. 68, 2374-2378 (2000).</li><li>Droge, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Free+radicals+in+the+physiological+control+of+cell+function.">Free radicals in the physiological control of cell function.</a> Physiological reviews. 82, 47-95 (2002).</li><li>Jones, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radical-free+biology+of+oxidative+stress.+American+journal+of+physiology.">Radical-free biology of oxidative stress. American journal of physiology.</a> Cell physiology. 295, C849-C868 (2008).</li><li>Hubbard, W. J., Choudhry, M., Chaudry, I. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cecal+ligation+and+puncture.">Cecal ligation and puncture.</a> Shock. 24, 52-57 .</li><li>Wardman, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescent+and+luminescent+probes+for+measurement+of+oxidative+and+nitrosative+species+in+cells+and+tissues:+progress,+pitfalls,+and+prospects.">Fluorescent and luminescent probes for measurement of oxidative and nitrosative species in cells and tissues: progress, pitfalls, and prospects.</a> Free Radic. Biol. Med. 43, 995-1022 (2007).</li><li>Pollock, J. D., Williams, D. A., Gifford, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+model+of+X-linked+chronic+granulomatous+disease,+an+inherited+defect+in+phagocyte+superoxide+production.">Mouse model of X-linked chronic granulomatous disease, an inherited defect in phagocyte superoxide production.</a> Nat. Genet. 9, 202-209 (1995).</li><li>Aramaki, Y., Y, ., Yoshida, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+sensitive+chemiluminescence+probe,+L-012,+for+measuring+the+production+of+superoxide+anion+by+cells.">A new sensitive chemiluminescence probe, L-012, for measuring the production of superoxide anion by cells.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 193, 554-559 (1993).</li><li>Daiber, A., Oelze, M., August, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+superoxide+and+peroxynitrite+in+model+systems+and+mitochondria+by+the+luminol+analogue+L-012.">Detection of superoxide and peroxynitrite in model systems and mitochondria by the luminol analogue L-012.</a> Free Radic. Res. 38, 259-269 (2004).</li><li>Kielland, A., Blom, T., Nandakumar, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+reactive+oxygen+and+nitrogen+species+in+inflammation+using+the+luminescent+probe+L-012.">In vivo imaging of reactive oxygen and nitrogen species in inflammation using the luminescent probe L-012.</a> Free Radic. Biol. Med. 47, 760-766 (2009).</li></ol>

&quot;Em tempo real&quot; de medição de espécies reactivas de oxigénio (ROS) em animais vivos pode ser conseguido através da utilização de sondas fluorescentes e quimioluminescentes. Enquanto sondas fluorescentes com fracos sofrem de sinal-para-ruído 12, a técnica de imagem descrito é mais sensível para a detecção de emissão de luz na sequência de uma reacção química de ROS com o substrato luminol baseada em L-012. Como todas as técnicas de imagiologia bioluminescentes, esta metodologia é ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do reagente </td><td> Companhia </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentários </td></tr><tr><td> L-012 </td><td> Wako Chemicals EUA, Inc. </td><td> 120-04891 </td><td></td></tr><tr><td> Zymosan </td><td> Sigma, St. Louis, MO </td><td> Z4250 </td><td></td></tr><tr><td> tetracloreto de carbono </td><td> Sigma, St. Louis, MO </td><td> 289116 </td><td></td></tr></tbody></table>

bioluminescence imaging of nadph oxidase activity in different animal models

NADPH oxidase é uma enzima importante que medeia a defesa do hospedeiro antibacteriana e antifúngica. Em adição ao seu papel na defesa do hospedeiro antimicrobiana, NADPH oxidase tem funções críticas de sinalização que modulam a resposta inflamatória 1. Assim, o desenvolvimento de um método para medir, em &quot;tempo real&quot;, a cinética da NADPH-oxidase geração de ROS derivado deve ser uma ferramenta de investigação valiosa para compreender os mecanismos de defesa do hospedeiro em causa, inflamação e lesão. A doença granulomatosa crônica (CGD) é uma desordem hereditária do NADPH oxidase caracterizada por infecções graves e inflamação excessiva. A activação da NADPH oxidase de fagócitos requer translocação das suas subunidades citosólicas (phox p47, p67 phox, e p40 phox) e Rac a um flavocytochrome ligada à membrana (composto de um phox gp91 e p22 phox heterodímero). Perdafunção de mutações em qualquer um destes componentes resultado NADPH oxidase na CGD. Semelhante ao dos pacientes com CGD, gp91 phox camundongos deficientes e P47 phox camundongos deficientes têm defeito oxidase de fagócitos NADPH e de acolhimento prejudicada defesa 13, 14. Além de fagócitos, que contêm os componentes da NADPH oxidase descritos acima, uma variedade de outros tipos de células expressam diferentes isoformas da NADPH-oxidase. Aqui, descrevemos um método para quantificar a produção de ROS em camundongos vivos e delinear a contribuição da NADPH oxidase para a geração de ROS em modelos de inflamação e lesão. Este método baseia-se ROS reagir com L-012 (um análogo do luminol) para emitir luminescência que é gravada por um dispositivo de carga acoplada (CCD). Na descrição original da sonda L-012, L-012-dependente de quimioluminescência foi completamente abolido pela superóxido-dismutase, o que indica que o principal ROS detectado nesta reacção foi superanião óxido 15. Estudos subsequentes têm mostrado que o L-012 pode detectar outros radicais livres, incluindo as espécies reactivas de azoto 16, 17. Kielland et al. 17 mostrou que a aplicação tópica de acetato de miristato de forbol, um activador potente da NADPH-oxidase, levou a NADPH oxidase-dependente de geração de ROS, que pode ser detectada em ratos usando o teste luminescente L-012. Neste modelo, eles mostraram que a luminescência L-012-dependente foi abolida em p47 phox camundongos deficientes. Nós comparamos geração de ROS em ratinhos de tipo selvagem e da NADPH-oxidase deficiente phox p47-/ - 2 ratos nos três seguintes modelos: administração 1) intratraqueal de zimosan, uma célula pro-inflamatório fúngico parede derivado do produto que podem activar a NADPH oxidase, 2) ligadura e perfuração cecal (CLP), um modelo de sepse intra-abdominal com inflamação pulmonar aguda e lesão secundária e 3) tetracloreto de carbono por via oral(CCl 4), um modelo de ROS-dependente lesão hepática. Estes modelos foram seleccionados para avaliar especificamente NADPH oxidase-dependente de geração de ROS no contexto de inflamação não infecciosa, sepse polimicrobiana e toxina induzida por lesão de órgãos, respectivamente. Comparando bioluminescência em camundongos de tipo selvagem de p47 phox-/ - ratos nos permite delinear a contribuição específica de ROS gerado pelo p47 oxidase phox contendo NADPH para o sinal bioluminescente nesses modelos. Resultados de imagem de bioluminescência que demonstraram níveis elevados de ROS em ratinhos de tipo selvagem em comparação com p47 phox-/ - ratos indicaram que a NADPH oxidase é a principal fonte de produção de ROS em resposta a estímulos inflamatórios. Este método oferece uma abordagem minimamente invasiva para &quot;real-time&quot; monitoramento da geração de ROS durante a inflamação in vivo.

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Bioluminescence Imaging of NADPH Oxidase Activity in Different Animal Models

NADPH oxidase é a principal fonte de espécies reactivas de oxigénio (ROS) em fagócitos. Por causa da natureza efêmera de ROS, é difícil de medir e monitorar os níveis de ROS em animais vivos. Um método minimamente invasivo para quantificação de série de ROS em ratos vivos é descrito.

Imagem de bioluminescência de NADPH oxidase em diferentes modelos animais

NADPH oxidase is a critical enzyme that mediates antibacterial and antifungal host defense. In addition to its role in antimicrobial host defense, NADPH ...

Research

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