Name: a new clarification method to visualize biliary degeneration during liver metamorphosis in sea lamprey (petromyzon marinus)
Uploaded: 2014-06-06T14:15:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A New Clarification Method to Visualize Biliary Degeneration During Liver Metamorphosis in Sea Lamprey Petromyzon marinus at JoVE.com

Os autores reconhecem a contribuição da Estação Biológica Hammond Bay, Great Lakes Science Center, EUA Geological Survey. Agradecemos também a Dr. Melinda quadro do Centro de Microscopia Avançada na Universidade Estadual de Michigan pelo apoio técnico em microscopia confocal de varredura a laser. Este estudo é suportado por concessões do Great Lakes Comissão das Pescas para YWCD e WML.

1. Solução Preparação <ol><li> Adicione 1 L de 10x de 0,1 M de solução salina de tampão fosfato (PBS, pH 7,4): Pesar 26,2 g de fosfato de sódio (monobásico), fosfato de sódio a 115 g (dibásico), e 87,66 g de NaCl. Dissolver em cerca de 800 ml de H2O destilada, ajustar o pH, e trazer o volume até 1 litro com H2O destilada <ol><li> Adicione uma solução salina L 0,1 M de tampão fosfato (pH 7,4): Tome 100 ml 10x PBS, e adicionar 900 mL de H2O destilada </li><li> Adicione 1 L...

<ol>
	<li>Applegate, V. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+history+of+the+sea+lamprey+(Petromyzon+marinus)+in+Michigan.">Natural history of the sea lamprey (Petromyzon marinus) in Michigan.</a> US Fish and Wildlife Service Special Science Report on Fishery Service. (55), (1950).</li><li>Hardisty, M. W., Potter, I. C., Hardisty, M. W., Potter, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+general+biology+of+adult+lampreys.">The general biology of adult lampreys.</a> The biology of lampreys. 1, 127-206 (1971).</li><li>Youson, J. H., Potter, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+description+of+the+stages+in+the+metamorphosis+of+the+anadromous+sea+lamprey,+Petromyzon+marinus+L.">A description of the stages in the metamorphosis of the anadromous sea lamprey, Petromyzon marinus L.</a> Can. J. Zool. 57, 1808-1817 (1979).</li><li>Boomer, L. 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=Cholangiocyte+apoptosis+is+an+early+event+during+induced+metamorphosis+in+the+sea+lamprey,+Petromyzon+marinus+L.">Cholangiocyte apoptosis is an early event during induced metamorphosis in the sea lamprey, Petromyzon marinus L.</a> J. Pediatr. Surg. 45, 114-120 (2010).</li><li>Kasai, M., Suzuki, H., Ohashi, E., Ohi, R., Chiba, T., Okamoto, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+and+results+of+operative+management+of+biliary+atresia.">Technique and results of operative management of biliary atresia.</a> World J. Surg. 2, 571-580 (1978).</li><li>Suzuki, T., Hashimoto, T., Kondo, S., Sato, Y., Hussein, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluating+patients&#8217;+outcome+post-Kasai+operation:+a+19-year+experience+with+modification+of+the+hepatic+portoenterostomy+and+applying+a+novel+steroid+therapy+regimen.">Evaluating patients&#8217; outcome post-Kasai operation: a 19-year experience with modification of the hepatic portoenterostomy and applying a novel steroid therapy regimen.</a> Pediatr. Surg. Int. 26, 825-830 (2010).</li><li>Hartley, J. L., Davenport, M., Kelly, 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=Biliary+atresia.">Biliary atresia.</a> Lancet. 374, 1704-1713 (2009).</li><li>Morecki, R., Glaser, J. H., Cho, S., Balistreri, W. F., Horwitz, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biliary+atresia+and+reovirus+type+3+infection.">Biliary atresia and reovirus type 3 infection.</a> New Engl. J. Med. 307, 481-484 (1982).</li><li>Shimadera, S., Iwai, N., Deguchi, E., Kimura, O., Fumino, S., Yokoyama, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+inv+mouse+as+an+experimental+model+of+biliary+atresia.">The inv mouse as an experimental model of biliary atresia.</a> J. Pediatr. Surg. 42, 1555-1560 (2007).</li><li>Sidon, E. W., Youson, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+changes+in+the+liver+of+the+sea+lamprey,+Petromyzon+marinus+L.,+during+metamorphosis:+I.+Atresia+of+the+bile+ducts.">Morphological changes in the liver of the sea lamprey, Petromyzon marinus L., during metamorphosis: I. Atresia of the bile ducts.</a> J. Morphol. 177, 109-124 (1983).</li><li>Yeh, C. -. Y., Chung-Davidson, Y. -. W., Wang, H., Li, K., Li, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+synthesis+and+secretion+of+bile+salts+as+an+adaptation+to+developmental+biliary+atresia+in+the+sea+lamprey.">Intestinal synthesis and secretion of bile salts as an adaptation to developmental biliary atresia in the sea lamprey.</a> Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 109, 11419-11424 (2012).</li><li>Chung, K., 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=Structural+and+molecular+interrogation+of+intact+biological+systems.">Structural and molecular interrogation of intact biological systems.</a> Nature. 497, 332-337 (2013).</li><li>Alarc&#243;n, V. B., Filosa, M. F., Youson, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytokeratins+in+the+liver+of+the+sea+lamprey+(Petromyzon+marinus)+before+and+after+metamorphosis.">Cytokeratins in the liver of the sea lamprey (Petromyzon marinus) before and after metamorphosis.</a> Cell Tissue Res. 287, 365-374 (1997).</li><li>Youson, J. H., Ogilvie, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructural+features+of+degeneration+of+the+gallbladder+during+lamprey+biliary+atresia.">Ultrastructural features of degeneration of the gallbladder during lamprey biliary atresia.</a> Tissue and Cell. 22, 477-492 (1990).</li><li>Morii, 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=Onset+of+apoptosis+in+the+cystic+duct+during+metamorphosis+of+a+Japanese+lamprey,+Lethenteron+reissneri.">Onset of apoptosis in the cystic duct during metamorphosis of a Japanese lamprey, Lethenteron reissneri.</a> Anat. Rec. 293, 1155-1166 (2010).</li></ol>

Este protocolo modificado a partir de um novo método denominado &quot;clareza&quot; 12, que reticula tecido intacto com poliacrilamida para formar um hidrogel nanoporoso, e depois tira da membrana plasmática de tecidos para alcançar a transparência óptica e a permeabilidade de macromoléculas. &quot;Clareza&quot; permite imagens de tecidos intactos de projeção de longo alcance e fiação do circuito local no sistema nervoso. Este novo método pode ser usado para visualizar todo o sistema biliar no fíg...

Lampreia Mar desenvolver-se através de três fases distintas de vida 1,2. Lampreia mar larval (L) passam a maior parte do tempo em tocas como filtradores bentónicos. Depois de passar por sete estágios metamórficos de mudanças dramáticas na morfologia externa e reorganização em órgãos internos 3, os juvenis resultantes (JV) entrar numa fase parasitária durante o qual eles se alimentam de sangue e fluidos de tecido de peixe hospedeiro, aumentando a massa corporal mais de 100 vezes . Depois de 1,0 a 1,5 anos se alimentando no peixe hospedeiro no mar ou grandes lagos, os adultos deixam alimentação durante o início da primavera e migram para os rios para desovar e morrer 1,2. Durante a metamorfose, o fígado lampreia mar perde a vesícula biliar e toda a árvore biliar, um fenótipo mutante evolutivo que imita a doença bebê humano atresia biliar. Atresia biliar infantil é uma doença hepática pediátrica rara, com graves complicações médicas 4,5,6,7, 8,9,10, no entanto, a patogênese e etiologia da atresia de vias biliares são em grande parte desconhecida 4. Os pacientes com atresia biliar morrer dentro de dois anos após o nascimento, a menos que a intervenção cirúrgica (cirurgia de Kasai) é realizada 5. Posteriormente, estes pacientes necessitam de extensa gestão clínica e muitas vezes o transplante de fígado 6. Muitas teorias de etiopatogenia atresia biliar têm sido propostas, como infecção viral, malformação congênita, doença auto-imune, e insulto tóxico. No entanto, a contribuição de cada um para o desenvolvimento de atresia biliar permanece inconclusiva 7,8,9,10. Ao contrário de crianças que sofrem atresia biliar patológico, lampreia de mar sofrem programada pelo desenvolvimento atresia biliar sem necroinflammation extensa, fibrose ou cirrose 10. Os animais podem sofrer colestase transitória durante este processo de 10, mas se adaptar a esta condição de desenvolvimentoVia de síntese de novo e secreção de sais biliares no intestino, após a atresia biliar de desenvolvimento, para além de mecanismos conhecidos, tais como a redução da síntese de sais biliares no fígado 11. Este processo de maturação na lampreia mar oferece a oportunidade única conhecida para analisar a progressão da atresia biliar. Um método recém-desenvolvido chamado &quot;clareza&quot; permite imagens de alta resolução no sistema nervoso de mamíferos complexos, transformando tecido intacto em um hidrogel nanoporous opticamente transparente 12. Usando lampreia fígado mar e um protocolo CLAREZA modificado, de imagem de tecido intacto de degeneração biliar pode ser documentada em toda metamorfose fígado.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="702">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">40% acrylamide&#160;</td>
			<td style="width:200px;">Bio-Rad</td>
			<td style="width:119px;">161-0140</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2% bis-acrylamide&#160;</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>161-0142</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">TEMED</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>161-0800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ammonium persulfate&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A3678-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">boric acid</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>B7901-1KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">saponin&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>47036</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">sodium dodecyl sulfate&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td style="width:119px;">L337-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">sodium phosphate (monobasic)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>04269-1KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">sodium phosphate (dibasic)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S5136-1KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Triton X-100</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>X100-500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">glycerol&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G9012-500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">16% paraformaldehyde&#160;</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>15710-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NaOH pellets&#160;</td>
			<td>EMD</td>
			<td>SX0590-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">15 ml centrifuge tubes</td>
			<td style="width:200px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">dissecting tools&#160;</td>
			<td style="width:200px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a new clarification method to visualize biliary degeneration during liver metamorphosis in sea lamprey (petromyzon marinus)

A atresia biliar é uma doença rara da infância, com uma estimativa de 1 em 15.000 freqüência no sudeste dos Estados Unidos, mas é mais comum em países do leste asiático, com uma freqüência relatada de 1 em 5000 em Taiwan. Embora muito se sabe sobre a gestão da atresia biliar, sua patogênese ainda é indescritível. A lampreia mar (Petromyzon marinus) oferece uma oportunidade única para examinar o mecanismo e progressão da degeneração biliar. Mar lampreia desenvolver através de três fases da vida distintas: larval, parasitárias e adultos. Durante a transição de larva para juvenil parasitária, lampreia de mar sofrem metamorfose com reorganização dramática e remodelação na morfologia externa e órgãos internos. No fígado, a totalidade do sistema biliar é perdida, incluindo a vesícula biliar e das vias biliares. Um método recém-desenvolvido chamado &quot;clareza&quot; foi modificado para esclarecer todo o fígado e na junção com o intestino em lampreia mar metamórfica. Oprocesso de degeneração das vias biliares foi visualizado e discernir durante lampreia metamorfose mar por meio de microscopia confocal de varredura a laser. Este método fornece uma ferramenta poderosa para o estudo de atresia biliar em um modelo animal único.

Vários eventos importantes do desenvolvimento ocorrem no sistema hepatobiliar durante lampreia metamorfose mar. O ducto biliar e da vesícula biliar em apoptose e degenerado (Figura 1). Combinando o método de clarificação modificado e coloração com marcador de células de fígado de citoqueratina 19 (CK19, presente em ambas as cholangiocytes e hepatócitos, antes e após a metamorfose 13) e Bcl2 marcador anti-apoptótica utilizando microscopia confocal, todo o sistema biliar foi captura...

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A New Clarification Method to Visualize Biliary Degeneration During Liver Metamorphosis in Sea Lamprey Petromyzon marinus

Um Método de Esclarecimento Novo para Visualize biliar Degeneração Durante fígado metamorfose em lampreia de mar ( Petromyzon marinus)

Mar lampreia perder a vesícula e canais biliares durante a metamorfose, um processo semelhante à atresia biliar humano. Um novo método de fixação e esclarecimento (clareza) foi modificado para visualizar toda a árvore biliar através de microscopia confocal de varredura a laser. Este método fornece uma ferramenta poderosa para o estudo degeneração biliar.

Biliary atresia is a rare disease of infancy, with an estimated 1 in 15,000 frequency in the southeast United States, but more common in East Asian ...

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