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

העבודה נתמך על ידי משרד המדע להשכלה גבוהה של פולין, יהלום הענק לא: DI2017 009247.

הניסויים נערכו על עכברים קיוטו Wistar זכר על פי הוראה 2010/63 האיחוד האירופי בנושא ההגנה על בעלי חיים משמשים למטרות מדעיות ואושרו על-ידי ועד מקומי Bioethical בוורשה I.
1. ההכנסה של הקו עבור ניהול Intraintestinal
הערה: כאן אנו מציעים ניהול intracolonic של סמן באמצעות קטטר. ניתן ל...

<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>

ה תיאר ישירה, ויוו, שיטת מדידה את החדירות GBB שומרת closetophysiological תנאים במערכת העיכול (משמר את זרימת הדם מעיים), ואני כמעט לא מושפע על ידי תפקוד כבד וכליות.
השלב הקריטי של טכניקה זו היא החדרת הקטטר הפורטל. זה חייב להעשות בעדינות ובהחלטיות באותו זמן. קל, קצר הדימום עלול להתרחש מ...

מחסום הדם-בטן (GBB), הידוע גם בשם המכשול במעיים, היא מערכת מרובת שכבות מורכבות שמפריד לומן מעיים מזרם הדם על מנת להגביל את המעבר של תרכובות מזיקות תוך מתן אפשרות ספיגת חומרים מזינים1. הוא מורכב שלושה רבדים מרכזיים: שכבת ריר, אפיתל פרופריה. מוסקולריס.
גורמים רבים עשוי להשפיע על GBB תקינות ותפקוד2. הוכח כי GBB מופר מחלות במערכת העיכול והן extraintestinal, כולל מחלות לב וכלי דם וחילוף3, דבר שעלול להוביל מעבר מוגבר של מטבוליטים חיידקי המעיים עד למחזור הדם4. חדירה מוגברת של מטבוליטים חיידקי המעיים עלול להשפיע על תפקודו של האורגניזם כולו. לדוגמה, מחקרים שנעשו לאחרונה הראו השפעה משמעותית של מטבוליטים חיידקים, כגון indoles, H2S, קצר-שרשרת חומצות שומן (SCFA) ו- trimethylamine N-תחמוצת, על מערכת הדם פונקציות5,6,7 ,8,9. בסופו של דבר, שהוא הוצע כי חדירות GBB מוגברת עשוי לשמש סמן של מחלות לב וכלי דם וחילוף אשר משויכים שינויים מורפולוגיים ופונקציונליים המעיים10. לכן, מעקב אחר מסלול בטן-פורטל דם דם-הכבד-מערכתית של מטבוליטים חיידקי יכול להיות מעניין עבור מדעי בסיסי וקליני.
בדרך כלל שימוש בשיטות אקספרימנטליות על ההערכה של חדירות GBB הן בביצוע במבחנה באמצעות מקטעים מעיים resected, שברי רירית או פקיעת קרומים מלאכותית11,12. הדיוק של שיטות אלה נפרצת על ידי העובדה כי התפקוד התקין של GBB דורש זרימת הדם במעיים מתמדת. מצד שני, השיטות הזמינות ויוו מבוססים על הערכת שתן או דם היקפיים ריכוזים של סמנים אקסוגני13. אולם, ריכוז הדם והשתן היקפיים של תרכובות אקסוגני מושפעת על ידי תפקוד הכליות, קרי, סינון glomerular קצב הפרשת צינורי, כמו גם על ידי מטבוליזם בכבד, קרי, קודם לעבור מטבוליזם. שני הפרמטרים עשוי להיות שונה באופן משמעותי בין נושאי הלימוד ללא תלות הפונקציה GBB.
מאמר זה מתאר מדידה ישירה של החדירות GBB בחולדות באמצעות לקיחת דמים הפורטל. בשיטה זו אין ויוו משמרת את זרימת הדם במעיים של כמעט לא מושפע על ידי תפקוד כבד וכליות. הגישה המתוארת לא נפוץ, ואולי בגלל קשיים מתודולוגיים. נתאר בפירוט את צנתור של וריד שער הכבד, הכלילי מעל המפגש וריד הכבד. לקיחת דמים וריד שער הכבד, הכלילי מאפשרת הערכה של סיקול חדירות והכבד GBB וכן מעקב של דם דם-הכבד-מערכתית בטן-פורטל מסלול של מולקולות של עניין, כגון מטבוליטים חיידקי המעיים או תרופות. אנו מציגים גם מספר יישומים של השיטה שנבדקו במעבדה שלנו. אלה כוללים הערכת חדירות המעי הגס כדי TMA, מטבוליט חיידקי המעיים, הערכה של הכבד סיקול TMA וכן הערכה של שביל דם דם-הכבד-מערכתית של פורטל הבטן של SCFA.
כדי להעריך את מחסום הדם-בטן חדירות, בשלבים הבאים פרוטוקול צריכה להיות מלווה, סדר: 1 (ההכנסה של הקו עבור מינהל intraintestinal), 3 (צנתור וריד שער), 4 (וריד שער לקיחת דמים ), 6 (מינהלה של סמן חדירות מעיים), 4.
כדי להעריך את סיווג בכבד, שביל דם דם-הכבד-מערכתית בטן-פורטל, בשלבים הבאים פרוטוקול צריכה להיות מלווה, סדר: 1 (ההכנסה של הקו עבור מינהל intraintestinal), 2 (הכלילי צנתור), 3 (צנתור וריד שער), 4 (לקיחת דמים וריד שער), 5 (דיגום הדם הכלילי), 6 (מינהלה של סמן חדירות מעיים), 4, 5, 7 ( החישוב של סיווג בכבד).

<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

למכשול בטן-דם (GBB) שולט המעבר של חומרים מזינים, חיידקי מטבוליטים וסמים של לומן מעיים למחזור הדם. שלמות GBB מופר מחלות מערכת העיכול, לב וכלי דם, חילוף החומרים, והתוצאה עשויה להיות גישה קלה יותר של חומרים פעילים ביולוגית, כגון מטבוליטים חיידקי המעיים, למחזור הדם. לפיכך, החדירות של GBB עשויות להיות סמן של מחלות מעיים והן extraintestinal. יתר על כן, החדירה מוגברת של מטבוליטים חיידקי עלולה להשפיע על תפקודו של האורגניזם כולו.
שיטות נפוצות ללמוד את החדירות GBB הן בביצוע ex-vivo. הדיוק של שיטות אלה הוא מוגבל, כי תפקוד GBB תלוי זרימת הדם במעיים. מצד שני, השיטות הנפוצות ויוו עלול להיות מוטה על ידי הכבד וביצועים הכליה, כמו שיטות אלה מבוססות על הערכה של שתן או / וריכוזי הדם ההיקפיים של סמנים אקסוגני. כאן, אנו מציגים מדידה ישירה של חדירות GBB בחולדות באמצעות ויוו שיטה המבוססת על פורטל דם הדגימה, אשר שומר על זרימת דם במעיים, כמעט אינה מושפעת על-ידי הפונקציה כבד וכליות.
קטטרים פוליאוריתן מוכנסים לתוך וריד שער הכבד, הכלילי מעל ולשננו הוורידים הנהרות. דם נדגמים ב בסיסית ואחרי הניהול של סמן שנבחרו לתוך חלק מערכת העיכול הרצוי. כאן, אנו מציגים מספר יישומים של השיטה כולל (1) הערכה של חדירות המעי הגס TMA, מטבוליט חיידקי המעיים, (2) הערכת הכבד סיקול TMA, ו (3) הערכת שביל דם דם-הכבד-ציוד היקפי בטן-פורטל של הבטן חיידקים-derived קצר-שרשרת חומצות שומן. יתר על כן, הפרוטוקול עשוי לשמש גם עבור מעקב אחר הספיגה במעיים מטבוליזם בכבד של סמים או מדידות לחץ דם הפורטל.

בהצלחה מדדנו את GBB חדירות והכבד הסיווג של TMA בחולדות. הראו שיש חולדות עם יתר לחץ דם חדירות המעי הגס מוגברת כדי TMA בהשוואה חולדות normotensive (איור 2)4. במחקר אחר מצאנו את צריכת המלח גבוהה אינה משפיעה על סיווג חדירות ולכבד את GBB TMA (איור 3)...

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

הגישה של חומרים מזינים, microbiota מטבוליטים ותרופות אל מחזור הדם נשלטת על ידי למכשול בטן-דם (GBB). אנו מתארים שיטה ישירה למדידת ה GBB חדירות ויוו, אשר, בניגוד נפוץ שיטות עקיפות, כמעט אינה מושפעת פונקציות כבד וכליות.

שיטת In Vivo להערכת את מחסום הדם-הבטן ואת חילוף החומרים בכבד של מוצרים Microbiota

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

מחסום דם המעיים הוא מערכת רב שכבתית השולטת במעבר של חומרים מזינים, מטבוליטים חיידקיים, תרופות ותרכובות אקסוגניים אחרות מ לומן מעיים לזרם הדם. כפי שאנו יודעים, שלמות המחסום עלולה להיפגע במערכת העיכול, כמו גם במחלות לב וכלי דם וכמה מחלות מטבוליות אשר עלול לגרום לגישה קלה יותר של תרכובות פעילות ביולוגית כגון מטבוליטים חיידקיים במעיים לזרם הדם ועשויים להשפיע על תפקודו של האורגניזם כולו. לכן החן של מחסום המעיים עשוי להיות סמן של מחלות מעיים ומעיים נוספות.בסרטון זה, אנו מציגים מדידה ישירה של החטטנות מחסום דם המעיים בחולדות באמצעות דגימת דם פורטל לאחר ניהול של חומר בדיקה למערכת העיכול. אנו מתארים בפירוט את הסיווג של וריד הפורטל ואת וריד וריד נחות קאווה ממש מעל קונפולנס ורידים בהיפוך. דגימת דם מווריד פורטל וקנה קאווה נחות מאפשר להעריך לא רק את החרניות של מחסום דם המעיים, אלא גם מסלול סיווג וספיגה של מולקולות מעניינות כגון מטבוליטים חיידקי מעיים או תרופות.שיטה זו כמעט ואינה מושפעת מתפקוד הכבד והכליות ושומרת על זרימת הדם במעיים שהיא יתרון חזק על פני שיטות vivo ו- in vitro נפוצות. בעלי חיים צריכים להיות צום לילה לפני ההליך. בצע את כל ההליכים במהלך הרדמה כללית.בעלי חיים מתים לאחר הניסוי. ההליך שלנו מתחיל עם החדרת הקו לניהול תוך מעיים. כאן אנו מציעים ניהול תוך-קולי של סמן.זה אולי להיות שונה על ידי הממשל ברמות שונות של מערכת העיכול. לדוגמה, בטן או התריסום. עם זאת, קח בחשבון את המהירות המשתנה של פריסטואלזיס ואינטראקציות אפשריות עם אנזימים וחומצות קיבה תוך מתן סמן לחלקים העליונים של מערכת העיכול.השתמש בגודל קטטר פולי ילדים 10 F או 8 F כקטטר המעי הגס. סמן את הקטטר כדי לציין את החלק אשר יוכנס לתוך המעי הגס כשמונה סנטימטרים. בדוק את האזור האנאלי ואת ספירת הצואה בפי הטבעת לפני החדרת הקטטר במעי הגס.אם הצואה קיימת, רוקנו את פי הטבעת על ידי עיסוי האזור הרטלי. שים חומר סיכה לאורך הקטטר. לאחר מכן, הרם את פי הטבעת וסביבתו עם חומר סיכה.הכנס את הקטטר עם חוט מדריך דרך הסוגר האנאלי החיצוני. בצע תנועות איטיות קדימה, אחורה ועגולות. המשך לבדוק את המיקום של הקטטר על ידי תום הבטן בעת החדרת הקטטר.השלב הבא הוא צנתור vena קאווה נחות. אתה יכול לדלג על הליך זה במחקרים חנונים במעיים. נסו להרגיש את הדופק על עורק הירך וחותכים את העור לאורך של כשני סנטימטרים במקום שבו הדופק מוחשי.לנתח את fascia והשרירים כדי לדמיין את הצרור הנוירו-וסקולרי. לאחר מכן, לנתח את וריד הירך מהחבילה הנוירו-וסקולרית. קודם העצבים, אחר כך עורק הירך ואז הוריד.היזהר במהלך הניתוח של החבילה מאז כמה ענפים זעירים של וריד הירך עלול בקלות להיפגע. לאחר מכן לשים שתי קשירה על וריד הירך. אל תקשור את הקשרים עדיין.לתפוס את הקצוות של קשירה פרוקסימלית עם מחזיק מחט. ואז בזהירות למשוך את הקצוות קשירה עם המחזיק כלפי מעלה כדי לסגור את החלק הפרוקסימלי של וריד. חכה עד שהווריד יתמלא בדם וקשר את הקשר הדיסטלי.לאחר מכן, לעשות חתך קטן על הוריד בין הקשר לבין קשירה פרוקסימלית באמצעות מספריים מיקרוכירורגיים. לאחר מכן הכנס את הקטטר באמצעות פינצטה או מחט עם קצה מעוקל כפי שאנו עושים בסרטון. לנקב את וריד ולהשתמש בקצה הכפוף של המחט כמדריך לקטטר.שחררו את הקשירה הפרוקסימלית תוך כדי החדרת הקטטר. הכנס את הקטטר במשך כשישה עד שבעה סנטימטרים בהתאם לגודל של בעל חיים כדי למקם את הקצה הפרוקסימלי של הקטטר בוונה קאווה הנחותה ממש מעל קונפולנס ורידים בהיפוי. המיקום הנכון של הקטטר צריך להיות מאושר לאחר הניסוי.אבטחו את הקטטר בווריד הירך עם שני קשרים כירורגיים בודדים. לקשור את הקשירה הפרוקסימלית גם כן. בדוק את הפטריות של הקטטר על ידי ניסיון למשוך דם עם מזרק.שוטפים את הקטטר עם 0.3 מיליליטר של תמיסת מלח heparinized. סגור את הפצע הכירורגי עם שתי שכבות של תפרים בודדים. עכשיו נעבור לצנתור ורידים בפורטל.הכינו את קטטר השער. הוא מורכב ממחט, קטטר פוליאוריתן גמיש, קצה פוליאתילן גמיש של הקטטר, התקע והרצועה. השלב הראשון של ההליך הוא ביצוע לפרוטומיה קו האמצע.לאחר הכנת שדה ההפעלה, חותכים את העור באורך מן xiphoid של עצם החזה אל הטבור. חותכים את השרירים של דופן הבטן לאורך הקו הלבן. לאחר מכן, להרחיב את החתך rostrally בצורת y כך הסחוס xiphoid הוא בין שני חתכים.השלב הבא הוא ניתוח וריד הפורטל. ראשית, לחות את ספוגיות עם מלוחים. ואז החיצוני את cecum, המעי הגס עולה רוחבי, לולאת המעי הדק.שים את המעיים בצד שמאל כדי לחשוף את השורש של mesentery. מכסים את המעיים עם גזה לחה עם מלוחים פיזיולוגיים כדי להגן עליהם מפני ייבוש. כדי לחשוף את וריד הפורטל לנוע בזהירות את האונות בהיפוך לצדדים או כלפי מעלה לכיוון הסרעפת עם ספוגיות לחות.כאן אנו יכולים לראות את וריד הפורטל ואת וריד mesenteric העליון. לוקליזציה של החלק של וריד הפורטל כי הוא לא מכוסה mesentery ולהעביר את הקשירה מתחת לווריד הפורטל. כדי להגן על רקמות מפני נזק, לחות את הקשירה עם תמיסת מלח פיזיולוגית.מהדקים במלקחיים את קצות הקשירה ומהדקים אותה בעדינות כדי לייצב את הכלי. מעבירים את החלק הארוך יותר של הקשירה של הקטטר מתחת לחלק החופשי של וריד הפורטל ומושך אותו כך הקטטר ממוקם ממש ליד וריד הפורטל. הכנס את המחט לתוך וריד mesenteric העליון שלושה מילימטרים מתחת לצומת של וריד mesenteric העליון וריד הפורטל.החזק את המחט בזווית של 30 מעלות ולאחר הכניסה לווריד להפחית את הזווית ולקדם את המחט כמעט אופקית במקביל לווריד הפורטל לאורך של כשישה עד שבעה מילימטרים. החל טיפה אחת או שתיים של דבק רקמות במקום שבו המחט מוכנסת. הסר את ספוגיות שכיסו את הכבד.לאחר מכן להחזיר את המעיים לחלל הבטן. הרם את המעיים בתמיסת מלח מחוממת וכסה אותו בגאזה סטרילית לחה. בדוק את הפטריות של הקטטר ולשטוף את הקטטר עם מלוחים heparinized.דם ורדם נודם באופן ספונטני נוהר בקטטר. לאחר חמש דקות לבדוק את צבע המעיים ואת התנועות peristaltic כדי לוודא כי זרימת הדם mesenteric הנכון נשמר. בסופו של דבר, לסגור את חלל הבטן עם שלוש שכבות של תפרים החיצוני החלק הדיסטלי של הקטטר סביב הטבור.כדי לאסוף דם מוריד הפורטל, פתח את תקע הקטטר של הפורטל ותן לדם לזרום בחופשיות. השתמש מזרק ומחט קהה ולאסוף לא יותר מ 0.7 מיליליטר של דם. שוטפים את הקטטר עם מלוחים ממופרים וסגרו את תקע הקטטר.כאן אנו מציגים פרוטוקולי דגימת דם של פורטל למופת להערכת חטטנות במעיים. דגימות דם מן הנבוב הנבוב נחות נחוצים עבור מחקרי סיווג וספיגה בלחץ דם. כדי לאסוף דם מן vena קאווה נחיתות להמשיך בדיוק כמו כאשר לוקחים דם מן וריד הפורטל.כאן אנו מציגים פרוטוקול דגימת דם למופת למדידת סיווג הכבד ומעקב אחר מסלול הדם הדם-כבד-מערכתי של תרכובות נבחרות. במחקרים שלנו השתמשנו מטבוליט חיידקי, טרימתילאמין כסמן של חמת. עם זאת חומרים רבים אחרים כולל סמני חרסה בכיתה ניתן להשתמש גם כן.חיידקים שונים מטבוליטים ודרכיים עשוי לשמש גם כדי לסלול את מסלול הספיגה או סיווג במשחת. הסר את המדריך ולנפח את הבלון באמצעות נפח נאות של מים סטריליים בדרך כלל מיליליטר אחד אבל לבדוק למעשה גודל בלון לפני הכניסה. קוטר הבלון לא יעלה על סנטימטר אחד.מניחים את ראש החולדה למטה כדי למזער את הסיכון של הזרימה של הפתרון מנוהל מן המעי הגס. מנהלים באיטיות את החומר שנבדק באמצעות יציאת ניקוז וצנתר המעי הגס. השתמשנו טרימתילאמין במינון של 100 מיליגרם לכל משקל גוף קילוגרם מומס ב 0.7 מיליליטר של מלוחים.לאחר עשר דקות לנפח את בלון הקטטר. סיווג ההפטי הבין כמו מיצוי בהיפול עשוי לבוא לידי ביטוי על ידי ההבדל בין ריכוז הדם פורטל ריכוז דם וינה קאווה נחות או על ידי היחס של וינה קאווה נחות וריכוז הדם פורטל. מדדנו בהצלחה את החמת מחסום המעיים ואת סיווג הכבד של טרימתילאמין בחולדות.להלן התוצאות הייצוגיות המוכיחות כי חולדות עם יתר לחץ דם הגדילו את חדירות המעי הגס ל- TMA בהשוואה לחולדות נורמוטנסיביות. במחקר אחר חקרנו אם צריכת מלח גבוהה משפיעה על חמת מחסום המעיים-דם וסיווג הכבד של טרימתילאמין. ניהול תוך-תאי של טרימתילאמין הפיק עלייה משמעותית בריכוז TMA בדם הפורטל.גודל הגידול וסיווג ההיפטר היו דומים בין הקבוצות. עקבנו גם אחר מסלול הספיגה של חומצות שומן קצרות שרשרת. מדדנו את הריכוז בצואה, דם פורטל ודם היקפי.בסרטון זה תיארנו פרוטוקול מקיף הכולל מדידה ישירה של החבירה למחסום דם המעיים ב-vivo, שבניגוד לשיטות נפוצות, אינו מושפע מתפקודי כבד וכליות, מדידת סיווג כבד ושלישית, הערכת מסלול הספיגה של תרכובות אקסוגניים. הטכניקה המוצגת עשויה להיות מותאמת למטרות ניסיוניות אחרות. לדוגמה, מדידת לחץ דם פורטל או ניהול סמים ישירות לווריד הפורטל.

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

צעדים לעצמיים ב<em&gt; Ex vivo</emניסוי כבד וכליה&gt; perfused בשר חזירים

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 ...

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

טכניקה של Subnormothermic<em&gt; Ex Vivo</em&gt; הכבד זלוף לאחסון, ההערכה, ותיקון שתלי כבד שולי

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

הערכת היעילות של תרופות למלחמה בסרטן רגישות<em&gt; במבחנה</em&gt; ו<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

שיטה משופרת עבור אינטובציה מהירה של קנה הנשימה של עכברים

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

במודל רשתית חריפה להערכת תרופות הפרת מכשול רשתית דם פוטנציאל הטיפול

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

זרחן-31 ספקטרוסקופיה תהודה מגנטית: כלי למדידת<em&gt; In vivo</em&gt; קיבולת זרחון חמצוני מיטוכונדריאלי של שריר שלד אדם

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

ניתוח אופטימלי של<em&gt; In vivo</em&gt; ו<em&gt; במבחנה</em&gt; כבדית steatosis

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

הרדמה, ניתוח, שיטת הקציר להערכת ברגים transpedicular באמצעות<em&gt; בויבו</em&gt; חור שדרה מותני

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

שיפור שיטה להקמת במבחנה מחסום הדם - מוח מודל המבוסס על תאי אנדותל המוח חזירי

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

מחדש Arterialized השתלת הכבד חלקית עכברוש עם ויוו מונחה כלי 70% Hepatectomy

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