Name: assessment of gastric emptying in non-obese diabetic mice using a [13c]-octanoic acid breath test
Uploaded: 2013-03-23T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test at JoVE.com

Denne video publikation blev muliggjort af støtte fra National Institute of Diabetes og Digestive og nyresygdomme (NIDDK) til programmet Project Grant &quot;Patobiologi af det enteriske System&quot; DK 68.055. Christopher T. Creedon blev støttet af Rochester Public Schools mentorskab Program. Vi takker Mr. Gary Stoltz til teknisk bistand, Ms Kristy Zodrow for sekretærbistand og Dr. Douglas Baer fra Los Gatos Research, Inc (Mountain View, CA).

1. Uddannelse og Tilvænning af Mus <ol><li> Før analyse sætte alle mus i prøvningen kamre i 2-4 timer med konstant luftstrøm for at vænne dem til de testbetingelser. Dette reducerer markant stressniveauet, der ellers kunne forårsage afvigende påvisning af forsinket ventrikeltømning. Behandl musene på samme måde, som hvis ventrikeltømning eksperimentet kører. Forbered æggeblomme (se nedenfor) uden tilsætning af octansyre og foder 0,2 g til hver mus. </li><li> Gentag denne proces indtil musene er tilstræ...

<ol>
	<li>Yeung, C. K., McCurrie, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+method+to+investigate+the+inhibitory+effects+of+drugs+on+gastric+emptying+in+the+mouse+in+vivo.">A simple method to investigate the inhibitory effects of drugs on gastric emptying in the mouse in vivo.</a> J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 45, 235-240 (2001).</li><li>Osinski, M. A., Seifert, T. R., Cox, B. F., Gintant, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+method+of+evaluation+of+drug-evoked+changes+in+gastric+emptying+in+mice.">An improved method of evaluation of drug-evoked changes in gastric emptying in mice.</a> J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 47, 115-120 (2002).</li><li>Ghoos, Y. F., 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=Measurement+of+gastric+emptying+rate+of+solids+by+means+of+a+carbon-labeled+octanoic+acid+breath+test.">Measurement of gastric emptying rate of solids by means of a carbon-labeled octanoic acid breath test.</a> Gastroenterology. 104, 1640-1647 (1993).</li><li>Symonds, E., Butler, R., Omari, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+breath+tests+can+detect+alterations+in+gastric+emptying+in+the+mouse.">Noninvasive breath tests can detect alterations in gastric emptying in the mouse.</a> Eur. J. Clin. Invest. 32, 341-344 (2002).</li><li>Symonds, E. L., Butler, R. N., Omari, T. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+gastric+emptying+in+the+mouse+using+the+[13C]-octanoic+acid+breath+test.">Assessment of gastric emptying in the mouse using the [13C]-octanoic acid breath test.</a> Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 27, 671-675 (2000).</li><li>Verhulst, P. J. <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+ghrelin+in+the+relationship+between+hyperphagia+and+accelerated+gastric+emptying+in+diabetic+mice.">Role of ghrelin in the relationship between hyperphagia and accelerated gastric emptying in diabetic mice.</a> Gastroenterology. 135, 1267-1276 (2008).</li><li>Schoonjans, 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=The+13C-octanoic+acid+breath+test:+validation+of+a+new+noninvasive+method+of+measuring+gastric+emptying+in+rats.">The 13C-octanoic acid breath test: validation of a new noninvasive method of measuring gastric emptying in rats.</a> Neurogastroenterol. Motil. 14, 287-293 (2002).</li><li>Choi, K. 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=Determination+of+gastric+emptying+in+nonobese+diabetic+mice.">Determination of gastric emptying in nonobese diabetic mice.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 293, 1039-1045 (2007).</li><li>Atkinson, M. A., Leiter, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+NOD+mouse+model+of+type+1+diabetes:+as+good+as+it+gets?.">The NOD mouse model of type 1 diabetes: as good as it gets?.</a> Nat. Med. 5, 601-604 (1999).</li><li>Camilleri, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+practice.+Diabetic+gastroparesis.">Clinical practice. Diabetic gastroparesis.</a> N. Engl. J. Med. 356, 820-829 (2007).</li><li>Choi, K. 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=Heme+oxygenase-1+protects+interstitial+cells+of+Cajal+from+oxidative+stress+and+reverses+diabetic+gastroparesis.">Heme oxygenase-1 protects interstitial cells of Cajal from oxidative stress and reverses diabetic gastroparesis.</a> Gastroenterology. 135, 2055-2064 (2008).</li><li>Kashyap, P. 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=Carbon+monoxide+reverses+diabetic+gastroparesis+in+NOD+mice.">Carbon monoxide reverses diabetic gastroparesis in NOD mice.</a> Am. J. Physiol. GI. G298, G1013-G1019 (2010).</li></ol>

Den beskrevne teknik heri muliggør gentagen og ikke-invasiv in vivo måling af faststof gastrisk tømning hos mus. Dette system har den fordel, at dyrene ikke er fastholdt i målekammeret, så de kan bevæge sig og dreje frit. Da dette er et ukendt miljø, musene stadig nødt til at være uddannet og vant til test kamre for at undgå virkningerne af stress på ventrikeltømning. I almindelighed antager vi de mavetømning data er pålidelige, hvis den intra-mus variabilitet mellem på hinanden følgende mavetø...

Dette håndskrift beskriver de tekniske og metodiske overvejelser, der er involveret i ikke-invasiv måling af ventrikeltømning hos mus. Ved at følge protokollen beskrevet her, kan efterforskerne pålideligt og reproducerbart følge ændringer i gastrisk tømning på grund af udvikling af sygdom, studere virkningen af farmakologiske midler på ventrikeltømning og følg reaktion af ventrikeltømning til behandling af underliggende sygdomme eller defekter 6,8, 11,12. I tidligere publikationer, octansyre ånde tests anvendelsen af 13 C viste sig at være en nyttig måde at måle mavetømning hos mennesker og dyr 3,8. Dette papir beskriver i detaljer, de procedurer, der er nødvendige for at få pålidelige data over 6 til 8 måned, der er nødvendige for en forløbsundersøgelse af ventrikeltømning i mus med diabetes. Fordelene ved at følge denne protokol i forhold til tidligere offentliggjorte metoder er, at undersøgeren kan sikres dataene obtained vil være pålidelig og reproducerbar. Endvidere beskrives det automatiserede system til indsamling og analyse af gasprøver her forøger antallet af dyr, der kan følges samtidigt i en undersøgelse. Overordnet er målet med dette oplæg er at identificere de vigtigste faktorer, der vedligeholder tilvænning af musene på prøve og at reducere variation i opnåede resultater. For in vivo måling af ventrikeltømning, musene fastet natten over og lagt i gennemsigtig plast test kamre med konstant luftstrøm. Efter musene bliver vant til rørene, baseline udåndede 13 CO2-niveauet bestemmes og luftstrømmen justeres i overensstemmelse hermed. Dernæst vi administrerer et testmåltid, der består af æggeblomme blandes med 13C-mærket octansyre. Fordi musene fastes og trænes, er de generelt spiser test måltid inden 2 min. Den indgivne octansyre ikke absorberes i maven, men vil blive optaget i duodenum end vil blive metaboliseret i leveren til 13 CO 2, som udsendes og udåndes, hvilket resulterer i en berigelse af 13 CO2 i den omgivende luft. Luft opsamles med bestemte tidsintervaller og analyseres af kulstofisotoperne analysatoren. Den hastighedsbegrænsende trin i hele denne proces er gastrisk tømning og den pulmonale udskillelse af 13 CO 2 direkte svarer mavetømning af det mærkede måltid. <img src="/files/ftp_upload/50301/50301fig1.jpg" alt="Figur 1" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50301/50301fig1highres.jpg"/> Figur 1. Skematisk af ventrikeltømning apparat. Efter faste natten over, anbringes musene i gennemsigtige kamre giver dem mulighed for at bevæge sig og dreje frit. Et indløbsrør tillader frisk og konstant luft indstrømning og et udløb fører til isotop analysatoren til måling af 13C-12C-forhold i den udåndede luft. Kammeret har også en central port til afgivelse af fødevarer, der indeholder [13C]-octansyre.

<table border="1"><tbody><tr><td> NAME </td><td> COMPANY </td><td> CAT NUMMER </td><td> KOMMENTARER </td></tr><tr><td> En kilde til konstant lufttilførsel, flow samt sammensætning </td><td> central lufttilførsel i forskningscenter </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 130 ml sampling kammer, som har luftindtag, luftudtag, og fødevarer administration åbning Plastrør til lufttilførsel </td><td> In-house bygget </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Octansyre </td><td> Cambridge isotoplaboratorier (Andover, MA) </td><td> CLM-293-1 </td><td></td></tr><tr><td> For at forberede æg måltid: <ul><li> lille bægerglas </li><li> 50 ml plastrør </li><li> Bunsenbrænder </li><li> æg </li><li> spatel </li></ul></td><td> Enhver leverandør </td><td></td><td> Forsøger atvære i overensstemmelse med ægget leverandøren idet næringsindholdet og velsmag af æggene kan påvirke indtagelse og mavetømning af måltidet </td></tr><tr><td> Kuldioxid isotop analysator </td><td> Los Gatos Research Inc. (Mountain View, CA) </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

assessment of gastric emptying in non-obese diabetic mice using a [13c]-octanoic acid breath test

Gastrisk tømning af mus har været begrænset af den manglende evne til at følge mavetømning ændringer hos det samme dyr, idet de mest almindeligt anvendte teknikker kræver aflivning af dyrene og postmortem genvinding af måltidet 1,2. Denne fremgangsmåde forhindrer forløbsundersøgelser at bestemme ændringer i ventrikeltømning med alderen og progression af sygdommen. De almindeligt anvendte [13 C]-octansyre-breath test for mennesker 3 er blevet modificeret til brug i mus 4-6 og rotter 7 og vi tidligere viste, at denne test er pålidelig og reagerer på ændringer i mavetømning i forbindelse med lægemidler og under diabetisk sygdomsprogression 8. I denne video præsentation princippet og praktiske gennemførelse af denne modificerede test forklares. Som i den tidligere undersøgelse, er NOD-LTJ mus anvendes, en model for type 1 diabetes 9. En del af disse mus udvikler symptomer på gastroparese, en komplikation Diabetes karakteriseret ved forsinket gastrisk tømning uden mekanisk obstruktion af maven 10. Dette papir viser hvordan man træner musene til test, hvordan man kan forberede testen måltid og få 4 hr ventrikeltømning data og hvordan man analysere de opnåede data. The kulstofisotoperne analysator anvendes i den foreliggende undersøgelse er egnet til automatisk prøvetagning af luftprøver fra op til 12 mus på én gang. Denne teknik tillader den langsgående opfølgning af gastrisk tømning fra større grupper af mus med diabetes eller andre langvarige sygdomme.

Et repræsentativt datasæt fra tre forskellige mus er vist i figur 2. Den sorte kurven repræsenterer de datapunkter fra en mus med normale mavetømning. Det viser fraktionen af 13C, som genvindes i den udåndede luft udtrykt som en procentdel af den indgivne dosis per time udtrykt som en funktion af tiden. Den blå kurve er fra en mus med en fremskyndet gastrisk tømning med en T halv værdi af 40 min, og den røde kurve er fra en mus med en forsinket ventrikeltømning med en T halv værdi ...

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test at JoVE.com

Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test

Bestemmelse af ventrikeltømning med en non-invasiv [<sup&gt; 13</sup&gt; C]-octansyre ånde test til sporing af gastroparese hos kvindelige NOD LTJ mus.

Vurdering af gastrisk tømning hos ikke-overvægtige diabetiske mus ved anvendelse af en [<sup&gt; 13</sup&gt; C]-octansyre Breath Test

Gastric emptying studies in mice have been limited by the inability to follow gastric emptying changes in the same animal since the most commonly used ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test

Making Sense of Listening: The IMAP Test Battery

The ability to hear is only the first step towards making sense of the range of information contained in an auditory signal. Of equal importance are the ...

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Ekkokardiografisk Vurdering af højre hjerte i mus

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

Fast and Accurate Exhaled Breath Ammonia Measurement

Hurtig og præcis udåndingsluft Ammoniak Måling

This exhaled breath ammonia method uses a fast and highly sensitive spectroscopic method known as quartz enhanced photoacoustic spectroscopy (QEPAS) that ...

Ultrasound Assessment of Endothelial Function: A Technical Guideline of the Flow-mediated Dilation Test

Ultralyd Vurdering af endotel Funktion: En teknisk retningslinje af Flow-medieret Dilation Test

Cardiovascular disease is the primary cause of mortality and a major cause of disability worldwide. The dysfunction of the vascular endothelium is a ...

Open Tracheostomy Gastric Acid Aspiration Murine Model of Acute Lung Injury Results in Maximal Acute Nonlethal Lung Injury

Åbent Tracheostomituber Gastric Acid Aspiration murin model af akut lungeskade Resultater i Maximal Akut ikke-letale Lung Injury

Acid pneumonitis is a major cause of sterile acute lung injury (ALI) in humans. Acid pneumonitis spans the clinical spectrum from asymptomatic to acute ...

Techniques of Sleeve Gastrectomy and Modified Roux-en-Y Gastric Bypass in Mice

Teknikker til Sleeve gastrektomi og Modified Roux-en-Y gastrisk bypass i mus

Obesity is a major public health issue, with a prevalence of 4 to 28% for men and 6.2 to 36.5% for women in Europe (from 2003 to 2008). Morbid obesity is ...

Study of In Vivo Glucose Metabolism in High-fat Diet-fed Mice Using Oral Glucose Tolerance Test (OGTT) and Insulin Tolerance Test (ITT)

Study of In Vivo Glucose Metabolism in High-fat Diet-fed Mice Using Oral Glucose Tolerance Test OGTT and Insulin Tolerance Test ITT

Undersøgelse af In Vivo glukosemetabolismen i høj-fedt kost-fed mus bruger Oral glukose Tolerance Test (OGTT) og Insulin Tolerance Test (ITT)

Obesity represents the most important single risk factor in the pathogenesis of type 2 diabetes, a disease which is characterized by a resistance to ...

A Blood-based Test for the Detection of ROS1 and RET Fusion Transcripts from Circulating Ribonucleic Acid Using Digital Polymerase Chain Reaction

En blod-baseret Test til påvisning af ROS1 og RET Fusion udskrifter fra cirkulerende ribonukleinsyre ved hjælp af Digital Polymerase Chain Reaction

We have developed novel methods for the isolation and characterization of tumor-derived circulating ribonucleic acid (cRNA) for blood-based liquid biopsy. ...

Protocol to Create Chronic Wounds in Diabetic Mice

Protokol til at skabe kroniske sår i diabetiske mus

Chronic wounds develop as a result of defective regulation in one or more complex cellular and molecular processes involved in proper healing. They impact ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Non-invasiv vurdering af Dorsiflexor muskelfunktion i mus

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