Name: an in vivo method for evaluating the gut-blood barrier and liver metabolism of microbiota products
Uploaded: 2018-10-20T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An In Vivo Method for Evaluating the Gut-Blood Barrier and Liver Metabolism of Microbiota Products at JoVE.com

Le travail est soutenu par le ministère des sciences et de la République de Pologne de l’enseignement supérieur, Diamond accorder no : DI2017 009247.

Les expériences ont été réalisées sur des rats mâles Wistar Kyoto selon Directive 2010/63 UE sur la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques et ont été approuvés par le Comité de bioéthique Local à Varsovie I.
1. insertion de la ligne pour l’Administration Intraintestinal
Remarque : Ici, nous vous proposons l’administration intracolique d’un marqueur à l’aide d’un cathéter. Il peut être modifié par l’admi...

<ol>
	<li>Camilleri, M., Madsen, K., Spiller, R., Greenwood-Van Meerveld, B., Verne, G. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+barrier+function+in+health+and+gastrointestinal+disease.">Intestinal barrier function in health and gastrointestinal disease.</a> Neurogastroenterology and Motility: The Official Journal of the European Gastrointestinal Motility Society. 24 (6), 503-512 (2012).</li><li>Keita, A. V., Soderholm, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+intestinal+barrier+and+its+regulation+by+neuroimmune+factors.">The intestinal barrier and its regulation by neuroimmune factors.</a> Neurogastroenterology and Motility: The Official Journal of the European Gastrointestinal Motility Society. 22 (7), 718-733 (2010).</li><li>Farhadi, A., Banan, A., Fields, J., Keshavarzian, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+barrier:+an+interface+between+health+and+disease.">Intestinal barrier: an interface between health and disease.</a> Journal of Gastroenterology and Hepatology. 18 (5), 479-497 (2003).</li><li>Jaworska, 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=Hypertension+in+rats+is+associated+with+an+increased+permeability+of+the+colon+to+TMA,+a+gut+bacteria+metabolite.">Hypertension in rats is associated with an increased permeability of the colon to TMA, a gut bacteria metabolite.</a> PloS one. 12 (12), e0189310 (2017).</li><li>Fujii, H., Nakai, K., Fukagawa, M. <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+oxidative+stress+and+indoxyl+sulfate+in+progression+of+cardiovascular+disease+in+chronic+kidney+disease.">Role of oxidative stress and indoxyl sulfate in progression of cardiovascular disease in chronic kidney disease.</a> Therapeutic Apheresis and Dialysis: Official Peer-Reviewed Journal of the International Society for Apheresis, the Japanese Society for Apheresis, the Japanese Society for Dialysis Therapy. 15 (2), 125-128 (2011).</li><li>Tomasova, L., 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=Intracolonic+hydrogen+sulfide+lowers+blood+pressure+in+rats.">Intracolonic hydrogen sulfide lowers blood pressure in rats.</a> Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 60, 50-58 (2016).</li><li>Brahe, L. K., Astrup, A., Larsen, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+butyrate+the+link+between+diet,+intestinal+microbiota+and+obesity-related+metabolic+diseases?.">Is butyrate the link between diet, intestinal microbiota and obesity-related metabolic diseases?.</a> Obesity Reviews: An Official Journal of the International Association for the Study of Obesity. 14 (12), 950-959 (2013).</li><li>Ufnal, 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=Trimethylamine-N-oxide:+a+carnitine-derived+metabolite+that+prolongs+the+hypertensive+effect+of+angiotensin+II+in+rats.">Trimethylamine-N-oxide: a carnitine-derived metabolite that prolongs the hypertensive effect of angiotensin II in rats.</a> The Canadian Journal of Cardiology. 30 (12), 1700-1705 (2014).</li><li>Huc, T., Nowinski, A., Drapala, A., Konopelski, P., Ufnal, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Indole+and+indoxyl+sulfate,+gut+bacteria+metabolites+of+tryptophan,+change+arterial+blood+pressure+via+peripheral+and+central+mechanisms+in+rats.">Indole and indoxyl sulfate, gut bacteria metabolites of tryptophan, change arterial blood pressure via peripheral and central mechanisms in rats.</a> Pharmacological Research. 130, 172-179 (2018).</li><li>Ufnal, M., Pham, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+gut-blood+barrier+permeability+-+A+new+marker+in+cardiovascular+and+metabolic+diseases?.">The gut-blood barrier permeability - A new marker in cardiovascular and metabolic diseases?.</a> Medical Hypotheses. 98, 35-37 (2017).</li><li>Le Ferrec, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+models+of+the+intestinal+barrier.+The+report+and+recommendations+of+ECVAM+Workshop+46.+European+Centre+for+the+Validation+of+Alternative+methods.">In vitro models of the intestinal barrier. The report and recommendations of ECVAM Workshop 46. European Centre for the Validation of Alternative methods.</a> Alternatives to Laboratory Animals: ATLA. 29 (6), 649-668 (2001).</li><li>Bohets, 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=Strategies+for+absorption+screening+in+drug+discovery+and+development.">Strategies for absorption screening in drug discovery and development.</a> Current Topics in Medicinal Chemistry. 1 (5), 367-383 (2001).</li><li>Grootjans, 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=Non-invasive+assessment+of+barrier+integrity+and+function+of+the+human+gut.">Non-invasive assessment of barrier integrity and function of the human gut.</a> World Journal of Gastrointestinal Surgery. 2 (3), 61-69 (2010).</li><li>Bielinska, 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=High+salt+intake+increases+plasma+trimethylamine+N-oxide+(TMAO)+concentration+and+produces+gut+dysbiosis+in+rats.">High salt intake increases plasma trimethylamine N-oxide (TMAO) concentration and produces gut dysbiosis in rats.</a> Nutrition. 54, 33-39 (2018).</li><li>Clarke, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+guide+to+Ussing+chamber+studies+of+mouse+intestine.">A guide to Ussing chamber studies of mouse intestine.</a> American journal of physiology. Gastrointestinal and Liver Physiology. 296 (6), G1151-G1166 (2009).</li><li>Denno, D. 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=Use+of+the+lactulose+to+mannitol+ratio+to+evaluate+childhood+environmental+enteric+dysfunction:+a+systematic+review.">Use of the lactulose to mannitol ratio to evaluate childhood environmental enteric dysfunction: a systematic review.</a> Clinical Infectious Diseases: An Official Publication of the Infectious Diseases Society of America. 59 Suppl 4, S213-S219 (2014).</li><li>Lugea, A., Salas, A., Casalot, J., Guarner, F., Malagelada, 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=Surface+hydrophobicity+of+the+rat+colonic+mucosa+is+a+defensive+barrier+against+macromolecules+and+toxins.">Surface hydrophobicity of the rat colonic mucosa is a defensive barrier against macromolecules and toxins.</a> Gut. 46 (4), 515-521 (2000).</li><li>Bloemen, J. G., 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=Short+chain+fatty+acids+exchange+across+the+gut+and+liver+in+humans+measured+at+surgery.">Short chain fatty acids exchange across the gut and liver in humans measured at surgery.</a> Clinical Nutrition. 28 (6), 657-661 (2009).</li><li>Huc, T., 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=Colonic+hydrogen+sulfide+produces+portal+hypertension+and+systemic+hypotension+in+rats.">Colonic hydrogen sulfide produces portal hypertension and systemic hypotension in rats.</a> Experimental Biology and Medicine. 243 (1), 96-106 (2018).</li></ol>

Le décrit en direct, in vivo, méthode pour mesurer la perméabilité GBB maintient des conditions closetophysiological dans le système gastro-intestinal (préserve la circulation sanguine intestinale) et n’est pratiquement pas influencée par la fonction du foie et des reins.
L’étape critique de cette technique est l’insertion du cathéter portail. Cela doit être fait doucement et de façon décisive en même temps. Un doux et court des saignements peuvent survenir de la co...

La barrière intestinale-sang (GBB), également connu sous le nom de la barrière intestinale, est un système complexe multicouche qui sépare la lumière du tube digestif de la circulation sanguine afin de limiter le passage des composés nocifs tout en permettant l’absorption des éléments nutritifs1. Il se compose de trois couches principales : la couche de mucus, l’épithélium et la lamina propria.
De nombreux facteurs peuvent affecter l' intégrité et la fonction GBB2. Il a été démontré que les GBB est perturbée dans les maladies gastro-intestinales et extra-intestinal, y compris les maladies cardiovasculaires et métaboliques3, qui peut conduire à un passage accru des métabolites bactérienne intestinale sur la circulation sanguine4. Une pénétration accrue des métabolites bactérienne intestinale peut-être affecter le fonctionnement de l’organisme tout entier. Par exemple, des études récentes montrent une incidence importante de métabolites bactériens, tels que les indoles, H2S, acides gras à chaîne courte (AGCC) et triméthylamine N-oxyde, sur le système circulatoire fonctions5,6,7 ,8,9. Enfin, il a été proposé qu’une perméabilité accrue de GBB peut servir de marqueur des maladies cardiovasculaires et métaboliques qui sont associées à des altérations morphologiques et fonctionnelles dans les intestins de10. Par conséquent, suivi la voie intestinale-portail sang sang-foie-systémique des métabolites bactériens peut-être être d’intérêt pour les sciences fondamentales et cliniques.
Méthodes expérimentales couramment utilisées pour l’évaluation de la perméabilité GBB sont effectués in vitro à l’aide de segments intestinaux réséqués, fragments de muqueuse ou membranes artificielles11,12. L’exactitude de ces méthodes est compromise par le fait que le bon fonctionnement de la GBB exige la circulation sanguine intestinale constant. En revanche, les méthodes disponibles en vivo reposent sur l’évaluation de l’urine ou les concentrations de sang périphérique des marqueurs exogène13. Cependant, concentration périphérique de sang et d’urine des composés exogènes est influencée par la fonction rénale, par exemple, les taux de filtration glomérulaire et l’excrétion tubulaire, ainsi que par le métabolisme du foie, c'est-à-dire, d’abord passer le métabolisme. Ces deux paramètres peuvent différer significativement entre les sujets de l’étude indépendamment de la fonction GBB.
Cet article décrit une mesure directe de la perméabilité GBB chez les rats avec un prélèvement sanguin. Cette méthode en vivo préserve la circulation sanguine intestinale et n’est pratiquement pas influencée par la fonction du foie et des reins. L’approche décrite n'est pas couramment utilisé, peut-être à cause de certaines difficultés méthodologiques. Nous décrivons en détail le cathétérisme de la veine porte et la veine cave inférieure, juste au-dessus du confluent de la veine hépatique. Prélèvement de sang de la veine porte et la veine cave inférieure permet d’évaluation de la clairance de la perméabilité et le foie GBB ainsi que suivi de voie intestinale-portail sang sang-foie-systémique de molécules d’intérêt, tels que les métabolites bactérienne intestinale ou de médicaments. Nous présentons également plusieurs applications de la méthode qui ont été testées dans notre laboratoire. Il s’agit de l’évaluation de la perméabilité du côlon pour TMA, un métabolite bactérienne intestinale, évaluation de la clairance hépatique de TMA et évaluation d’une voie de sang sang-foie-systémique gut-portail du CSAF.
Afin d’évaluer la perméabilité de la barrière intestinale-sang, les opérations de protocole suivantes doivent être observées, dans l’ordre : 1 (insertion de la ligne pour les administrations intraintestinal), 3 (cathétérisme de la veine porte), 4 (veine porte les prélèvements sanguins ), 6 (administration d’un marqueur de perméabilité intestinale), 4.
Pour évaluer la clairance hépatique et une voie intestinale-portail sang sang-foie-systémique, les opérations de protocole suivantes doivent être observées, dans l’ordre : 1 (insertion de la ligne pour les administrations intraintestinal), 2 (veine cave inférieure cathétérisme), 3 (cathétérisme de la veine porte), 4 (prélèvement de sang de la veine porte), 5 (prélèvement de sang de veine cave inférieure), 6 (administration d’un marqueur de perméabilité intestinale), 4, 5, 7 () calcul de la clairance hépatique).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1131px;" width="1131">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:568px;">Needle OD: 9 mm</td>
			<td style="width:259px;">Becton Dickinson&#160; S.A.</td>
			<td style="width:119px;">301300</td>
			<td style="width:185px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:568px;">Polyethylene catheter ID: 0.025&#34;, OD: 0.040&#34;&#160;</td>
			<td>Scientific Commodities, Inc.</td>
			<td>#BB520-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:568px;">Polyethylene catheter ID: 0.012&#34;, OD: 0.025&#34;&#160;</td>
			<td>Scientific Commodities, Inc.</td>
			<td>#BB520-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">C-Flex Tubing,Opaque White 1/50&#34;ID x 1/12 &#34; OD&#160;&#160;</td>
			<td>Cole-Parmer Instrument Co.</td>
			<td>06424-59</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pediatric Foley catheter (size 10F or 8F)&#160;</td>
			<td>Sigmed</td>
			<td>0000 80305</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:568px;">Surgical ligatures 3/0</td>
			<td>Yavo Sp. Z o.o.&#160;</td>
			<td>P48JE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Absorbable surgical sutures - Polyglactine 910 4/0</td>
			<td>KRUUSE Polska Sp. Zo.o.</td>
			<td>152336</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:568px;">Tissue glue - Loctite 454Cyanoacrylate Adhesive</td>
			<td>Loctite&#160;</td>
			<td>1370127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Povidone iodine</td>
			<td>EGIS Pharmaceuticals PLC</td>
			<td>4449 11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:568px;">Heparin - Heparinium WZF&#160;</td>
			<td>WZF Polfa S.A.</td>
			<td>02BK0417</td>
			<td>Dilute 10 times with physiological saline</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:568px;">Glycerin 86%</td>
			<td>Laboratorium Farmaceutyczne Avena</td>
			<td>5.90999E+12</td>
			<td>Serves as a lubricant in colon catheterization</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:568px;">Xylocaine 2%</td>
			<td>AstraZenca&#160;</td>
			<td>9941342</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:568px;">Urethane</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)&#160;</td>
			<td>U2500-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:568px;">Trimethylamine solution 45%</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)&#160;</td>
			<td>92262-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:568px;">Syringes 2 mL</td>
			<td>B.Braun Melsungen AG</td>
			<td>4606027V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:568px;">Saline 250 mL</td>
			<td>Fraesenius Kabi Polska Sp. Z o.o.</td>
			<td>15LL707WL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Surgical scissors, straight, length 115 mm, 4 1/2 &#34;blunt ends</td>
			<td>Braun</td>
			<td>NS-010-115-PKM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Artery forceps type Micro-Adson bent, length 140 mm 5 1/2 &#34;</td>
			<td>Braun</td>
			<td>KN-008-140-ZMK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Anatomic forceps, lenght 95 mm, 3 3/4&#34; sharp 0.7x0.55</td>
			<td>Braun</td>
			<td>PO-001-007-ZMK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro Scissors type Vannas,&#160; straight, lenght 85 mm, 3 3/8 &#34; the length of the blades 6 mm</td>
			<td>Braun&#160;</td>
			<td>NO-010-085-PMK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Towel clamps type Backhouse, lenght 130 mm, 5 1/8&#34;&#160;</td>
			<td>Braun</td>
			<td>HO-128-130-PMK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Needle holders, lenght 150 mm, 6&#34; t=0.4 1/2&#160;</td>
			<td>Braun&#160;</td>
			<td colspan="2">IM-927-150-PZMK</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Delicate Scissors, lenght 110 mm , straight, 4 3/8&#8221; sharp&#160;</td>
			<td>Braun</td>
			<td>NO-052-110-PMK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Anatomic forceps, lenght 95 mm, 3 3/4&#34; sharp</td>
			<td>Braun</td>
			<td>PO-022-001-PMK</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an in vivo method for evaluating the gut-blood barrier and liver metabolism of microbiota products

La barrière intestinale-(GBB) contrôle le passage des nutriments, les métabolites bactériens et les médicaments de la lumière intestinale vers la circulation sanguine. L’intégrité GBB est perturbée dans les maladies gastro-intestinales, cardiovasculaires et métaboliques, qui peuvent entraîner un accès plus facile des composés biologiquement actifs, tels que les métabolites bactérienne intestinale, dans la circulation sanguine. Ainsi, la perméabilité de la GBB peut être un marqueur de maladies intestinales et extra-intestinal. En outre, la pénétration accrue des métabolites bactériens peut-être affecter le fonctionnement de l’organisme tout entier.
Les méthodes couramment utilisées pour l’étude de la perméabilité GBB sont effectués ex vivo. L’exactitude de ces méthodes est limitée, car le fonctionnement de la GBB dépend de la circulation sanguine intestinale. En revanche, les méthodes couramment utilisées en vivo pourraient être biaisées par le foie et les reins performances, car ces méthodes sont basées sur l’évaluation de l’urine ou / et des concentrations dans le sang périphérique des marqueurs exogènes. Nous présentons ici une mesure directe de la perméabilité GBB chez le rat en utilisant une méthode en vivo issue de sang portal d’échantillonnage, qui préserve la circulation sanguine intestinale et n’est pratiquement pas affectée par la fonction du foie et des reins.
Polyuréthane cathéters sont insérés dans la veine porte et la veine cave inférieure, juste au-dessus de la fonction hépatique veines confluence. Sang est prélevé au début et après l’administration d’un marqueur sélectionné dans une pièce désirée du tractus gastro-intestinal. Ici, nous présentons plusieurs applications de la méthode y compris (1) l’évaluation de la perméabilité du côlon pour TMA, un métabolite bactérienne intestinale (2) l’évaluation de la clairance hépatique de TMA et (3) l’évaluation d’une voie de sang sang-foie-périphérique gut-portail du tube digestif dérivé de bactéries les acides gras à chaîne courte. En outre, le protocole peut également être utilisé pour le suivi de l’absorption intestinale et métabolisme hépatique des médicaments ou pour les mesures de l’hypertension portale.

Nous avons mesuré avec succès la GBB perméabilité et le foie d’apurement des TMA chez les rats. Nous avons démontré que les rats hypertendus ont une perméabilité accrue de deux points à TMA comparativement aux rats normotendus (Figure 2)4. Dans une autre étude, nous avons trouvé que cette forte consommation de sel n’affecte pas la clairance de la perméabilité et le foie GBB de TMA (Figure 3</strong...

Watch this Scientific Journal Video about An In Vivo Method for Evaluating the Gut-Blood Barrier and Liver Metabolism of Microbiota Products at JoVE.com

An In Vivo Method for Evaluating the Gut-Blood Barrier and Liver Metabolism of Microbiota Products

L’accès des nutriments, de métabolites de la microbiote et de médicaments pour la circulation est contrôlée par la barrière intestinale-(GBB). Nous décrivons une méthode directe pour mesurer le GBB perméabilité in vivo, qui, contrairement aux méthodes indirectes couramment utilisés, n’est pratiquement pas affecté par les fonctions hépatiques et rénales.

Une méthode In Vivo pour l’évaluation de la barrière intestinale-sang et le métabolisme hépatique du microbiote produits

The gut-blood barrier (GBB) controls the passage of nutrients, bacterial metabolites and drugs from intestinal lumen to the bloodstream. The GBB integrity ...

La barrière intestinale-sang est un système multicouche qui contrôle le passage des nutriments, des métabolites bactériens, des médicaments et d’autres composés exogènes du lumen intestinal au flux sanguin. Comme nous le savons, l’intégrité de la barrière peut être altérée dans les maladies gastro-intestinales ainsi que dans les maladies cardiovasculaires et métaboliques qui peuvent entraîner un accès plus facile de composés biologiquement actifs tels que les métabolites bactériens intestinaux à la circulation sanguine et peuvent affecter le fonctionnement de l’organisme entier. Par conséquent, la perméabilité de la barrière intestin-sang peut être un marqueur des maladies intestinales et extra-intestinales.Dans cette vidéo, nous présentons une mesure directe de la perméabilité de barrière intestinale-sang chez les rats utilisant l’échantillonnage de sang de portail après administration d’une substance d’essai au tube digestif. Nous décrivons en détail la catégorisation de la veine portail et du cava vena inférieur juste au-dessus de la confluence veineuse hépatique. L’échantillonnage sanguin de la veine portail et du véna cava inférieur permet d’évaluer non seulement la perméabilité de la barrière intestinale et sanguine, mais aussi une voie de dégagement et d’absorption hépatique de molécules d’intérêt telles que les métabolites ou les médicaments contre les bactéries intestinales.Cette méthode n’est pratiquement pas influencée par la fonction hépatique et rénale et préserve le flux sanguin intestinal qui est un fort avantage par rapport aux méthodes in vivo et in vitro couramment utilisées. Les animaux doivent être jeûnés toute la nuit avant l’intervention. Effectuez toutes les interventions pendant l’anesthésie générale.Les animaux sont euthanasiés après l’expérience. Notre procédure commence par l’insertion de la ligne pour l’administration intraintestinal. Ici nous proposons l’administration intracolonique du marqueur.Il peut être modifié par l’administration à différents niveaux du tube digestif. Par exemple, l’estomac ou le dudénodum. Cependant, tenir compte de la vitesse variable de la péristase et des interactions possibles avec les enzymes et les acides gastriques tout en administrant un marqueur dans les parties supérieures du tractus gastro-intestinal.Utilisez le cathéter pédiatrique Foley taille 10 F ou 8 F comme cathéter du côlon. Marquez le cathéter pour indiquer la partie qui sera insérée dans le côlon d’environ huit centimètres. Vérifiez la région aale et le nombre de selles dans le rectum avant d’insérer le cathéter dans le côlon.Si les selles sont présentes, videz le rectum en massant la zone rectale. Mettre un lubrifiant le long du cathéter. Ensuite, humidifiez l’anus et ses environs avec un lubrifiant.Insérez le cathéter à l’aide d’un fil de guidage à travers le sphincter anal externe. Faites des mouvements lents vers l’avant, vers l’arrière et circulaires. Continuez à vérifier l’emplacement du cathéter par palpation abdominale tout en insérant le cathéter.L’étape suivante est le cathétérisme vena cava inférieur. Vous pouvez sauter cette procédure dans les études de perméabilité intestinale. Essayez de sentir le pouls sur l’artère fémorale et couper la peau longitudinal pour la longueur d’environ deux centimètres à l’endroit où l’impulsion est palpable.Disséquer le fascia et les muscles pour visualiser le faisceau neurovasculaire. Ensuite, disséquez la veine fémorale du faisceau neurovasculaire. D’abord les nerfs, puis l’artère fémorale, puis la veine.Soyez prudent pendant la dissection du faisceau puisque plusieurs branches minuscules de la veine fémorale peuvent facilement être endommagées. Ensuite, mettez deux ligatures sur la veine fémorale. Ne faites pas encore les nœuds.Attraper les extrémités de la ligature proximale avec un porte-aiguille. Puis tirez soigneusement les extrémités de ligature avec le support vers le haut pour fermer la partie proximale de la veine. Attendez que la veine soit remplie de sang et attachez le nœud distal.Ensuite, faites une petite incision sur la veine entre le nœud et la ligature proximale à l’aide de ciseaux microchirurgiens. Insérez ensuite le cathéter à l’aide d’une pince à épiler ou d’une aiguille avec une extrémité incurvée comme nous le faisons dans la vidéo. Perforer la veine et utiliser la pointe courbière de l’aiguille comme guide pour le cathéter.Desserrer la ligature proximale tout en insérant le cathéter. Insérez le cathéter sur environ six à sept centimètres selon la taille d’un animal pour placer l’extrémité proximale du cathéter dans le cava vena inférieur juste au-dessus de la confluence veineuse hépatique. Le placement approprié du cathéter doit être confirmé après l’expérience.Fixer le cathéter dans la veine fémorale avec deux nœuds chirurgicaux simples. Attachez également la ligature proximale. Vérifiez la patency du cathéter en essayant de puiser du sang avec une seringue.Rincer le cathéter à l’aide d’une saline héparinée de 0,3 millilitres. Fermer la plaie chirurgicale avec deux couches de points simples. Maintenant, nous passons au cathétérisme des veines portail.Préparez le cathéter portail. Il se compose d’une aiguille, cathéter en polyuréthane flexible, pointe flexible en polyéthylène du cathéter, bouchon, et la ligature. La première étape de la procédure consiste à effectuer une laparotomie intermédiaire.Après avoir préparé le champ d’opération, couper la peau longitudilement du xiphoïde du sternum au nombril. Couper les muscles de la paroi abdominale le long de la ligne blanche. Ensuite, élargir la coupe rostrally dans la forme y de sorte que le cartilage xiphoïde est entre deux coupes.L’étape suivante est la dissection de veine de portail. Tout d’abord, humidifier les écouvillons avec de la solution saline. Et puis extérioriser le cecum, les deux points ascendants et transversaux, et la boucle de l’intestin grêle.Mettez les intestins sur le côté gauche pour exposer la racine de la mesenterie. Couvrir les intestins de gaze humidifié avec une solution saline physiologique pour les protéger du séchage. Pour exposer la veine portail se déplacer soigneusement les lobes hépatiques sur les côtés ou vers le haut vers le diaphragme avec les écouvillons humidifiés.Ici, nous pouvons voir la veine portail et la veine mésentérique supérieure. Localisez la partie de la veine du portail qui n’est pas recouverte de la mesenterie et passez la ligature sous la veine du portail. Pour protéger les tissus contre les dommages, humidifiez la ligature avec une solution saline physiologique.Serrez avec des pinces les extrémités de la ligature et serrez-le doucement pour stabiliser le navire. Passez la partie la plus longue de la ligature du cathéter sous la partie libre de la veine du portail et tirez-la de sorte que le cathéter soit situé juste à côté de la veine du portail. Insérez l’aiguille dans la veine mésenterique supérieure trois millimètres sous la jonction de la veine mésentérique supérieure et de la veine portail.Tenez l’aiguille à un angle de 30 degrés et après être entré dans la veine réduire l’angle et avancer l’aiguille presque horizontalement en parallèle à la veine portail pour une longueur d’environ six à sept millimètres. Appliquez une ou deux gouttes de colle tissulaire à l’endroit où l’aiguille est insérée. Retirer les écouvillons qui couvraient le foie.Ensuite, remettre les intestins à la cavité abdominale. Humidifiez les intestins avec une solution saline réchauffée et recouvrez-la d’une gaze stérile humidifié. Vérifiez la patence du cathéter et rincez le cathéter avec de la solution saline héparinée.Le sang veineux revient spontanément dans le cathéter. Après cinq minutes, vérifiez la couleur des intestins et des mouvements périssaltiques pour vous assurer que le flux sanguin mésentérique approprié est maintenu. En fin de compte, fermer la cavité abdominale avec trois couches de points extériorisant la partie distale du cathéter autour du nombril.Pour recueillir le sang de la veine portail, ouvrez le bouchon de cathéter portail et laissez le sang circuler librement. Utilisez une seringue et une aiguille émoussée et ne recueillez pas plus de 0,7 millilitres de sang. Rincer le cathéter à l’aide d’une solution saline héparinée et fermer le bouchon de cathéter.Ici, nous présentons des protocoles exemplaires d’échantillonnage du sang portail pour l’évaluation de la perméabilité intestinale. Des échantillons de sang du cava de vena inférieur sont nécessaires pour des études de dégagement et d’absorption hépatiques. Pour recueillir le sang de la veine cava inférieure procéder exactement comme lors de la prise de sang de la veine portail.Ici nous présentons un protocole exemplaire d’échantillonnage de sang pour la mesure de dégagement de foie et pour suivre la voie de sang-foie-systémique de sang de gut-portail des composés choisis. Dans nos études, nous avons utilisé un métabolite bactérien, triméthylamine comme un marqueur de perméabilité. Cependant beaucoup d’autres substances comprenant des marqueurs de perméabilité de classe peuvent être employées aussi bien.Diverses bactéries et métabolites et tracts peuvent également être utilisés pour tracter la voie d’absorption ou le dégagement hépatique. Retirez le fil de guidage et gonflez le ballon à l’aide d’un volume adéquat d’eau stérile généralement d’un millilitre, mais vérifiez en fait la taille du ballon avant l’insertion. Le diamètre du ballon ne doit pas dépasser un centimètre.Placez la tête du rat vers le bas pour minimiser le risque de sortie de la solution administrée à partir du côlon. Administrer lentement la substance testée à l’aide d’un port de drainage et d’un cathéter du côlon. Nous avons utilisé de la triméthylamine dans une dose de 100 milligrammes par kilogramme de poids corporel dissous dans 0,7 millilitres de solution saline.Après dix minutes, dégonfler le ballon cathéter. Le dégagement hépatique compris comme extraction hépatique peut être exprimé par la différence entre la concentration de sang de portail et la concentration inférieure de sang de cava de vena ou par le rapport du cava inférieur de vena et de la concentration de sang de portail. Nous avons mesuré avec succès la perméabilité de barrière intestinale-sang et le dégagement de foie de trimethylamine chez les rats.Voici les résultats représentatifs qui démontrent que les rats hypertensifs ont augmenté la perméabilité du côlon à la TMA par rapport aux rats normotensifs. Dans une autre recherche, nous avons étudié si la prise élevée de sel affecte la perméabilité de barrière d’intestin-sang et le dégagement de foie de trimethylamine. L’administration intracolonique de triméthylamine a produit une augmentation significative de la concentration de TMA de sang de portail.La taille de l’augmentation et le dégagement hépatique étaient semblables entre les groupes. Nous avons également suivi la voie d’absorption des acides gras à chaîne courte. Nous avons mesuré la concentration dans les selles, le sang portail et le sang périphérique.Dans cette vidéo, nous avons décrit un protocole complet qui comprend la mesure directe de la perméabilité de la barrière intestinale-sang in vivo qui, contrairement aux méthodes couramment utilisées, n’est pas affectée par les fonctions hépatiques et rénales, la mesure du dégagement hépatique, et troisièmement, l’évaluation de la voie d’absorption des composés exogènes. La technique présentée peut être ajustée à d’autres fins expérimentales. Par exemple, la mesure de la pression artérielle portail ou l’administration de médicaments directement à la veine portail.

Research

JoVE Journal

Medicine

An In Vivo Method for Evaluating the Gut-Blood Barrier and Liver Metabolism of Microbiota Products

Steps for the Autologous Ex vivo Perfused Porcine Liver-kidney Experiment

Steps for the Autologous Ex vivo Perfused Porcine Liver-kidney Experiment

The use of ex vivo perfused models can mimic the physiological conditions of the liver for short periods, but to maintain normal homeostasis for an ...

Recherche

Médecine

Technique of Subnormothermic Ex Vivo Liver Perfusion for the Storage, Assessment, and Repair of Marginal Liver Grafts

Technique of Subnormothermic Ex Vivo Liver Perfusion for the Storage, Assessment, and Repair of Marginal Liver Grafts

Technique de Subnormothermic<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Foie de perfusion pour l&#39;entreposage, de l&#39;évaluation et de réparation des marginaux greffes du foie

The success of liver transplantation has resulted in a dramatic organ shortage. In most transplant regions 20-30% of patients on the waiting list for ...

Evaluating the Effectiveness of Cancer Drug Sensitization In Vitro and In Vivo

Evaluating the Effectiveness of Cancer Drug Sensitization In Vitro and In Vivo

Évaluation de l&#39;efficacité des médicaments contre le cancer Sensibilisation<em&gt; In Vitro</em&gt; Et<em&gt; In Vivo</em

Due to the high level of heterogeneity and mutations inherent in human cancers, single agent therapies, or combination regimens which target the same ...

An Improved Method for Rapid Intubation of the Trachea in Mice

Une méthode améliorée pour Rapid intubation de la trachée chez la souris

Despite some anatomical and physiological differences, mouse models continue to be an essential tool for studying human lung disease. Bleomycin toxicity ...

An Acute Retinal Model for Evaluating Blood Retinal Barrier Breach and Potential Drugs for Treatment

Un modèle aigu rétinienne pour l&#39;évaluation sanguin rétinien barrière Breach et potentiels médicaments pour le traitement

A low-cost, easy-to-use and powerful model system is established to evaluate potential treatments that could ameliorate blood retinal barrier breach. An ...

Phosphorus-31 Magnetic Resonance Spectroscopy: A Tool for Measuring In Vivo Mitochondrial Oxidative Phosphorylation Capacity in Human Skeletal Muscle

Phosphorus-31 Magnetic Resonance Spectroscopy: A Tool for Measuring In Vivo Mitochondrial Oxidative Phosphorylation Capacity in Human Skeletal Muscle

Phosphore-31 Spectroscopie par résonance magnétique: un outil de mesure<em&gt; In Vivo</em&gt; Capacité mitochondrial phosphorylation oxydative dans le muscle squelettique humain

Skeletal muscle mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) capacity, which is critically important in health and disease, can be measured in vivo ...

Optimized Analysis of In Vivo and In Vitro Hepatic Steatosis

Optimized Analysis of In Vivo and In Vitro Hepatic Steatosis

Analyse optimisée des<em&gt; In Vivo</em&gt; et<em&gt; In vitro</em&gt; Stéatose hépatique

Establishing a system of procedures to qualitatively and quantitatively characterize in vivo and in vitro hepatic steatosis is important for metabolic ...

An Anesthesia, Surgery, and Harvest Method for the Evaluation of Transpedicular Screws Using an In Vivo Porcine Lumbar Spine Model

An Anesthesia, Surgery, and Harvest Method for the Evaluation of Transpedicular Screws Using an In Vivo Porcine Lumbar Spine Model

Une méthode d&#39;anesthésie, de chirurgie et de récolte pour l&#39;évaluation des vis transpediculaires en utilisant un<em&gt; In vivo</em&gt; Modèle de la colonne lombaire porcine

Pedicle screw fixation is the gold standard for the treatment of spinal diseases. However, many studies have reported the issue of loosening pedicle ...

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

Procédé amélioré pour la création d’un In Vitro barrière hémato - encéphalique modèle basé sur les cellules endothéliales du cerveau porcin

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) ...

Re-Arterialized Rat Partial Liver Transplantation with an in vivo Vessel-Oriented 70% Hepatectomy

Re-Arterialized Rat Partial Liver Transplantation with an in vivo Vessel-Oriented 70% Hepatectomy

Re-artérialisé Transplantation de foie partielle de Rat in vivo axée sur le navire 70 % hépatectomie

Split liver transplantation and living liver donor liver transplantation were developed in the clinic to utilize liver organs in a more efficient manner. ...