Name: alternate immersion in glucose to produce prolonged hyperglycemia in zebrafish
Uploaded: 2021-05-05T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Alternate Immersion in Glucose to Produce Prolonged Hyperglycemia in Zebrafish at JoVE.com

We willen graag VPC, CJR en MCP erkennen voor de ontwikkeling van dit protocol. EMM kreeg financiële steun van het American University College of Arts and Sciences Graduate Student Support om dit onderzoek uit te voeren. Dit werk werd ook ondersteund door een American University Faculty Mellon Award en financiering via het American University College of Arts and Sciences (beide aan VPC).

Alle procedures werden goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Use Committee van de American University.
1. Het voorbereiden van de oplossingstanks
<ol><li>Verkrijg zes tanks, twee voor elke experimentele groep (glucose, mannitol en water). Label een van de twee tanks 'behuizing tank' (het zal de vis huisvesten) en label de andere 'oplossing tank' (het zal de oplossing bevatten). OPMERKING: De mannitolbehandelingsgroep is de osmotische controle en de waterzuiveringsgroep is een...

<ol>
	<li>Rubinstein, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish:+from+disease+modeling+to+drug+discovery.">Zebrafish: from disease modeling to drug discovery.</a> Current Opinion in Drug Discovery and Development. 6 (2), 218-223 (2003).</li><li>Gerlai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Associative+learning+in+zebrafish+(Danio+rerio).">Associative learning in zebrafish (Danio rerio).</a> Methods in Cell Biology. 101, 249-270 (2011).</li><li>Goldsmith, J. R., Jobin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Think+small:+zebrafish+as+a+model+system+of+human+pathology.">Think small: zebrafish as a model system of human pathology.</a> BioMed Research International. , (2012).</li><li>Moss, J. B., 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=Regeneration+of+the+pancreas+in+adult+zebrafish.">Regeneration of the pancreas in adult zebrafish.</a> Diabetes. 58 (8), 1844-1851 (2009).</li><li>Connaughton, V. P., Baker, C., Fonde, L., Gerardi, E., Slack, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternate+immersion+in+an+external+glucose+solution+differentially+affects+blood+sugar+values+in+older+versus+younger+zebrafish+adults.">Alternate immersion in an external glucose solution differentially affects blood sugar values in older versus younger zebrafish adults.</a> Zebrafish. 13 (2), 87-94 (2016).</li><li>Etuk, E. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+for+studying+diabetes+mellitus.">Animal models for studying diabetes mellitus.</a> Agriculture and Biology Journal of North America. 1 (2), 130-134 (2010).</li><li>Agardh, E., Bruun, A., Agardh, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+glial+cell+immunoreactivity+and+neuronal+cell+changes+in+rats+with+STZ-induced+diabetes.">Retinal glial cell immunoreactivity and neuronal cell changes in rats with STZ-induced diabetes.</a> Current Eye Research. 23 (4), 276-284 (2001).</li><li>Carmo, A., Cunha-Vaz, J. G., Carvalho, A. P., Lopes, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitric+oxide+synthase+activity+in+retinas+from+non-insulin-dependent+diabetic+Goto-Kakizaki+rats:+correlation+with+blood-retinal+barrier+permeability.">Nitric oxide synthase activity in retinas from non-insulin-dependent diabetic Goto-Kakizaki rats: correlation with blood-retinal barrier permeability.</a> Nitric Oxide. 4 (6), 590-596 (2000).</li><li>Ramsey, D. J., Ripps, H., Qian, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+electrophysiological+study+of+retinal+function+in+the+diabetic+female+rat.">An electrophysiological study of retinal function in the diabetic female rat.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 47 (11), 5116-5124 (2006).</li><li>Biessels, G. J., Gispen, W. 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+impact+of+diabetes+on+cognition:+what+can+be+learned+from+rodent+models.">The impact of diabetes on cognition: what can be learned from rodent models.</a> Neurobiology of Aging. 26 (1), 36-41 (2005).</li><li>Intine, R. V., Olsen, A. S., Sarras, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+zebrafish+model+of+diabetes+mellitus+and+metabolic+memory.">A zebrafish model of diabetes mellitus and metabolic memory.</a> Journal of Visualized Experiments. (72), e50232 (2013).</li><li>Sarras, M. P., Intine, R. V. <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+zebrafish+as+a+disease+model+provides+a+unique+window+for+understanding+the+molecular+basis+of+diabetic+metabolic+memory.">Use of zebrafish as a disease model provides a unique window for understanding the molecular basis of diabetic metabolic memory.</a> Research on Diabetes. , (2013).</li><li>Gleeson, M., Connaughton, V., Arneson, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+hyperglycaemia+in+zebrafish+(Danio+rerio)+leads+to+morphological+changes+in+the+retina.">Induction of hyperglycaemia in zebrafish (Danio rerio) leads to morphological changes in the retina.</a> Acta Diabetologica. 44 (3), 157-163 (2007).</li><li>Capiotti, 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=Hyperglycemia+induces+memory+impairment+linked+to+increased+acetylcholinesterase+activity+in+zebrafish+(Danio+rerio).">Hyperglycemia induces memory impairment linked to increased acetylcholinesterase activity in zebrafish (Danio rerio).</a> Behavioural Brain Research. 274, 319-325 (2014).</li><li>Capiotti, 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=Persistent+impaired+glucose+metabolism+in+a+zebrafish+hyperglycemia+model.">Persistent impaired glucose metabolism in a zebrafish hyperglycemia model.</a> Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology. 171, 58-65 (2014).</li><li>Capiotti, 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=Hyperglycemia+alters+E-NTPDases,+ecto-5'-nucleotidase,+and+ectosolic+and+cytosolic+adenosine+deaminase+activities+and+expression+from+encephala+of+adult+zebrafish+(Danio+rerio).">Hyperglycemia alters E-NTPDases, ecto-5'-nucleotidase, and ectosolic and cytosolic adenosine deaminase activities and expression from encephala of adult zebrafish (Danio rerio).</a> Purinergic Signaling. 12 (2), 211-220 (2016).</li><li>Ali, Z., 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=Photoreceptor+Degeneration+Accompanies+Vascular+Changes+in+a+Zebrafish+Model+of+Diabetic+Retinopathy.">Photoreceptor Degeneration Accompanies Vascular Changes in a Zebrafish Model of Diabetic Retinopathy.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 61 (2), 43 (2020).</li><li>Wiggenhauser, L. 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=Activation+of+Retinal+Angiogenesis+in+Hyperglycemic+pdx1-/-+Mutants.">Activation of Retinal Angiogenesis in Hyperglycemic pdx1-/- Mutants.</a> Diabetes. 69 (5), 1020-1031 (2020).</li><li>Chen, X. 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=Involvement+of+HMGB1+mediated+signalling+pathway+in+diabetic+retinopathy:+evidence+from+type+2+diabetic+rats+and+ARPE-19+cells+under+diabetic+condition.">Involvement of HMGB1 mediated signalling pathway in diabetic retinopathy: evidence from type 2 diabetic rats and ARPE-19 cells under diabetic condition.</a> Journal of Ophthalmology. 97, 1598-1603 (2013).</li><li>Costa, 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=Effects+of+light+exposure,+pH,+osmolarity,+and+solvent+on+the+retinal+pigment+epithelial+toxicity+of+vital+dyes.">Effects of light exposure, pH, osmolarity, and solvent on the retinal pigment epithelial toxicity of vital dyes.</a> American Journal of Ophthalmology. 155, 705-712 (2013).</li><li>Alvarez, Y., 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=Predominant+cone+photoreceptor+dysfunction+in+a+hyperglycemic+model+of+non-proliferative+diabetic+retinopathy.">Predominant cone photoreceptor dysfunction in a hyperglycemic model of non-proliferative diabetic retinopathy.</a> Disease Models and Mechanisms. 3, 236-245 (2010).</li><li>Fletcher, E. L., Phipps, J. A., Wilkinson-Berka, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dysfunction+of+retinal+neurons+and+glia+during+diabetes.">Dysfunction of retinal neurons and glia during diabetes.</a> Clinical and Experimental Optometry. 88, 132-145 (2005).</li><li>Fletcher, E. L., Phipps, J. A., Ward, M. M., Puthussery, T., Wilkinson-Berka, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+and+glial+abnormality+as+predictors+of+progression+of+diabetic+retinopathy.">Neuronal and glial abnormality as predictors of progression of diabetic retinopathy.</a> Current Pharmaceutical Design. 13, 2699-2712 (2007).</li><li>Agardh, E., Bruun, A., Agardh, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+glial+cell+immunoreactivity+and+neuronal+cell+changes+in+rats+with+STZ-+induced+diabetes.">Retinal glial cell immunoreactivity and neuronal cell changes in rats with STZ- induced diabetes.</a> Current Eye Research. 23, 276-284 (2001).</li><li>Barber, A. J., Antonetti, D. A., Gardner, T. W., Group, T. P. S. R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+expression+of+retinal+occludin+and+glial+fibrillary+acidic+protein+in+experimental+diabetes.">Altered expression of retinal occludin and glial fibrillary acidic protein in experimental diabetes.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 41, 3561-3568 (2000).</li><li>Lieth, 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=Glial+reactivity+and+impaired+glutamate+metabolism+in+short-term+experimental+diabetic+retinopathy.">Glial reactivity and impaired glutamate metabolism in short-term experimental diabetic retinopathy.</a> Diabetes. 47, 815-820 (1998).</li><li>Rungger-Brandle, E., Dosso, A. A., Leuenberger, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glial+reactivity,+an+early+feature+of+diabetic+retinopathy.">Glial reactivity, an early feature of diabetic retinopathy.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 41, 1971-1980 (2000).</li><li>Zeng, X. X., Ng, Y. K., Ling, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+and+microglial+response+in+the+retina+of+streptozotocin-induced+diabetic+rats.">Neuronal and microglial response in the retina of streptozotocin-induced diabetic rats.</a> Visual Neuroscience. 17, 463-471 (2000).</li><li>Mizutani, M., Gerhardinger, C., Lorenzi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muller+cell+changes+in+human+diabetic+retinopathy.">Muller cell changes in human diabetic retinopathy.</a> Diabetes. 47, 445-449 (1998).</li><li>Tanvir, Z., Nelson, R., DeCicco-Skinner, K., Connaughton, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One+month+of+hyperglycemia+alters+spectral+responses+of+the+zebrafish+photopic+electroretinogram.">One month of hyperglycemia alters spectral responses of the zebrafish photopic electroretinogram.</a> Disease Models and Mechanisms. 11, (2018).</li><li>Hancock, H. A., Kraft, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oscillatory+potential+analysis+and+ERGs+of+normal+and+diabetic+rats.">Oscillatory potential analysis and ERGs of normal and diabetic rats.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 45, 1002-1008 (2004).</li><li>Layton, C. J., Safa, R., Osborne, N. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oscillatory+potentials+and+the+b-wave:+partial+masking+and+interdependence+in+dark+adaptation+and+diabetes+in+the+rat.">Oscillatory potentials and the b-wave: partial masking and interdependence in dark adaptation and diabetes in the rat.</a> Graefe's Archives for Clinical and Experimental Ophthalmology. 245, 1335-1345 (2007).</li><li>Li, Q., Zemel, E., Miller, B., Perlman, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+retinal+damage+in+experimental+diabetes:+electroretinographical+and+morphological+observations.">Early retinal damage in experimental diabetes: electroretinographical and morphological observations.</a> Experimental Eye Research. 74, 615-625 (2002).</li><li>Kohzaki, K., Vingrys, A. J., Bui, B. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+inner+retinal+dysfunction+in+streptozotocin-induced+diabetic+rats.">Early inner retinal dysfunction in streptozotocin-induced diabetic rats.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 49, 3595-3604 (2008).</li><li>Phipps, J. A., Yee, P., Fletcher, E. L., Vingrys, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rod+photoreceptor+dysfunction+in+diabetes:+activation,+deactivation,+and+dark+adaptation.">Rod photoreceptor dysfunction in diabetes: activation, deactivation, and dark adaptation.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 47, 3187-3194 (2006).</li></ol>

Diabetes is een landelijk probleem. Studies tonen aan dat tegen 2030 naar schatting 400 miljoen mensen een vorm van diabetes zullen hebben. In knaagdiermodellen wordt Type 2 DM bestudeerd met behulp van genetische manipulatie. Bij ratten geven de Zucker diabetische vetratten (ZDF) en de Otsuka Long-Evans Tokushima-vetratten (OLETF) meer informatie over de effecten van type 2 DM10. Bovendien zijn vetrijke diëten gebruikt bij knaagdieren om hyperglykemie te induceren. Dit weerspiegelt de niet-invas...

Zebravissen (Danio rerio) worden snel een veel gebruikt diermodel om zowel ziekte als cognitie te bestuderen1. Het gemak van genetische manipulatie en embryonale transparantie door de vroege ontwikkelingsfasen, maken ze een uitstekende kandidaat om menselijke ziekten met een bekende genetische basis te bestuderen. Zebravissen zijn bijvoorbeeld gebruikt om holt-oramsyndroom, cardiomyopathieën, glomerulocystische nierziekte, spierdystrofie en diabetes mellitus (DM) te bestuderen onder andere ziekten1. Bovendien is het zebravismodel ideaal vanwege het kleine formaat, het onderhoudsgemak en de hoge vruchtbaarheid van de soort2,3.
De zebravisalvleesklier is zowel anatomisch als functioneel vergelijkbaar met de alvleesklier van zoogdieren4. Zo maken de unieke kenmerken van grootte, hoge vruchtbaarheid en vergelijkbare endocriene structuren zebravissen een geschikte kandidaat voor het bestuderen van DM-gerelateerde complicaties. Bij zebravissen zijn er twee experimentele methoden die worden gebruikt om de langdurige hyperglykemie te induceren die kenmerkend is voor DM: een instroom van glucose (modellering type 2) en stopzetting van de insulinesecretie (modellering type 1)5,6. Experimenteel, om insulinesecretie te stoppen, kunnen pancreas β-cellen chemisch worden vernietigd met behulp van Streptozotocine (STZ) of Alloxan-injecties. STZ is met succes gebruikt bij knaagdieren en zebravissen, wat resulteert in complicaties geassocieerd met retinopathie7,8,9, cognitievestoornissen 10en ledemaatregeneratie11. Bij zebravissen regenereren β-cellen echter na de behandeling, waardoor "boosterinjecties" van STZ nodig zijn om diabetische aandoeningen te behouden12. Als alternatief kan de alvleesklier van de zebravis worden verwijderd6. Dit zijn beide zeer invasieve procedures, vanwege de meerdere injecties en uitgebreide hersteltijd.
Omgekeerd kan hyperglykemie niet-invasief worden geïnduceerd door blootstelling aan exogene glucose. In dit protocol worden vissen gedurende 24 uur5,13 of continu gedurende 2 weken 14,15,16ondergedompeld in een sterk geconcentreerde glucoseoplossing . Exogene glucose wordt transderderaal opgenomen, door inname en/of over de kieuwen, wat resulteert in verhoogde bloedsuikerspiegels. Aangezien deze niet-invasieve techniek de insulinespiegels niet direct manipuleert, kan zij niet beweren type 2 DM te induceren. Het kan echter worden gebruikt om complicaties te onderzoeken die worden veroorzaakt door hyperglykemie, een van de belangrijkste symptomen van Type 2 DM.
Onlangs werd de zebravis mutant pdx1-/- ontwikkeld door het manipuleren van het pancreas en duodenale homeobox 1 gen, een gen dat gekoppeld is aan de genetische oorzaak van Type 2 DM bij mensen. Met behulp van deze mutant zijn onderzoekers in staat geweest om verstoring van de alvleesklierontwikkeling, hoge bloedsuikerspiegel te repliceren en hyperglykemie-geïnduceerde diabetische retinopathie17,18tebestuderen .
In dit artikel beschrijven we een niet-invasieve hyperglykemie inductiemethode die een afwisselend onderdompelingsprotocol gebruikt. Dit protocol handhaaft hyperglycemische aandoeningen gedurende maximaal 8 weken met daaropvolgende complicaties waargenomen. Kortom, volwassen zebravissen worden gedurende 24 uur in een suikeroplossing geplaatst en vervolgens gedurende 24 uur in een wateroplossing. In tegenstelling tot continue onderdompeling in externe glucoseoplossingen, bootsen afwisselende dagen tussen suiker en water de stijging en daling van de bloedsuikerspiegel bij diabetes na. Een afwisselend glucoseprotocol maakt het bovendien mogelijk om hyperglykemie voor langere tijd te veroorzaken, omdat de zebravissen niet zo goed in staat zijn om de hoge externe glucoseomstandigheden te compenseren. Als bewijs van principe leveren we gegevens waaruit blijkt dat hyperglykemie veroorzaakt met behulp van dit protocol de retinale chemie en fysiologie verandert.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Airline Tubing</td>
			<td>petsmart</td>
			<td>5291863</td>
			<td>This can be used in the tank to circulate air</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Airpump</td>
			<td>petsmart</td>
			<td>5094984</td>
			<td>This can be used in the tank to circulate air</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Airstones</td>
			<td>petsmart</td>
			<td>5149683</td>
			<td>This can be used in the tank to circulate air</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-glucose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G8270-5KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-mannitol</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>AC125340050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freestyle Lite Meter</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B01LMOMLTU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freestyle Lite Strips</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B074ZN3H2Z</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Net</td>
			<td>petsmart</td>
			<td>5175115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tanks</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B0002APZO4</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

alternate immersion in glucose to produce prolonged hyperglycemia in zebrafish

Zebravis (Danio rerio) is een uitstekend model om de effecten van chronische hyperglykemie te onderzoeken, een kenmerk van Type II Diabetes Mellitus (T2DM). Dit alternatieve onderdompelingsprotocol is een niet-invasieve, stapsgewijze methode om hyperglykemie gedurende maximaal acht weken op te wekken. Volwassen zebravissen worden afwisselend blootgesteld aan suiker (glucose) en water gedurende elk 24 uur. De zebravis begint de behandeling in een 1% glucoseoplossing gedurende 2 weken, vervolgens een 2% oplossing gedurende 2 weken en ten slotte een 3% oplossing voor de resterende 4 weken. In vergelijking met met water behandelde (stress) en met mannitol behandelde (osmotische) controles, hebben met glucose behandelde zebravissen een aanzienlijk hogere bloedsuikerspiegel. De met glucose behandelde zebravissen vertonen bloedsuikerspiegels van 3 keer die van controles, wat suggereert dat na zowel vier als acht weken hyperglykemie kan worden bereikt. Aanhoudende hyperglykemie werd geassocieerd met verhoogde Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) en verhoogde nucleaire factor Kappa B (NF-kB) niveaus in retina en verminderde fysiologische reacties, evenals cognitieve tekorten suggereren dat dit protocol kan worden gebruikt om ziektecomplicaties te modelleren.

Met behulp van dit protocol (figuur 1) worden de bloedsuikerwaarden significant verhoogd na zowel 4 weken als 8 weken behandeling (figuur 2A), waarbij hyperglykemie wordt gedefinieerd als 3x de controlegemiddelden van zowel met water behandelde als met mannitol behandelde groepen. Waterbehandelde controles worden dagelijks in en uit het water overgebracht, wat zorgt voor een spannings-/hanteringscontrole. Mannitol dient als een osmotische controle in in vitro gl...

Watch this Scientific Journal Video about Alternate Immersion in Glucose to Produce Prolonged Hyperglycemia in Zebrafish at JoVE.com

Alternate Immersion in Glucose to Produce Prolonged Hyperglycemia in Zebrafish

Dit protocol induceert niet-invasief hyperglykemie bij zebravissen gedurende maximaal 8 weken. Met behulp van dit protocol kan een diepgaand onderzoek worden gedaan naar de nadelige effecten van hyperglykemie.

Alternatieve onderdompeling in glucose om langdurige hyperglykemie bij zebravissen te produceren

Zebrafish (Danio rerio) are an excellent model to investigate the effects of chronic hyperglycemia, a hallmark of Type II Diabetes Mellitus (T2DM). This ...

Dit protocol induceert hyperglykemie bij zebravissen in een stijgings- en valpatroon dat de hyperglykemie nabootst die wordt gezien bij diabetes type twee. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het een niet-invasieve techniek is die het mogelijk maakt om ervoor te zorgen dat hyperglykemie de oorzaak is van eventuele veranderingen die in de hyperglycemische vis worden waargenomen. Dit protocol kan mogelijk worden gebruikt om therapeutische wegen of geneesmiddelen te verkennen die zich richten op complicaties van hyperglykemie.Dit protocol kent veel stappen, maar wanneer de stappen correct en met zorg worden gevolgd, moet het snel een tweede natuur worden. Vergeet echter niet om de dieren altijd voorzichtig en humaan te behandelen gedurende het hele protocol. Begin met het opzetten van zes tanks, twee voor elke experimentele groep.Gebruik tanks van twee liter, als het totale aantal vissen minder dan 20 en vier liter tanks is als het totale aantal vissen meer dan 20 is. Label een van de twee tanks, behuizingstank en de andere oplossingstank. Houd de tanks in een waterbad op 28 tot 29 graden Celsius om de watertemperatuur te handhaven.Plaats de vis op de eerste dag gedurende 24 uur in hun respectieve behandelingsoplossingen. Breng de vis op dag twee 24 uur van hun behandelingsoplossingen naar water. Breng de vis op dag drie over van water naar behandelingsoplossingen.Ga door met deze afwisselende belichting voor de rest van het experiment. Het dagelijks overbrengen van waterbehandelde controlevissen van water naar water. Zorg ervoor dat de vissen gedurende de duur van het experiment elke dag binnen hetzelfde venster van twee uur worden gevoerd en overgebracht.Breng vis in elke behandelingsgroep over van de behuizingstank naar de overeenkomstige oplossingstank met behulp van een standaard visnet. Plaats de tank met de vis terug in het waterbad en vervang de luchtsteen en het deksel van de tank. Deze tank is nu de behuizingstank en de tank die de vis eerder vasthield, is nu de oplossingstank.Gooi de oude oplossing weg en reinig de tank samen met de tankdeksels, luchtleidingen, luchtstenen en netten om ophoping van glucose en mannitol te voorkomen. Gebruik water en een speciale spons voor elke behandelingsconditie om de tanks goed te reinigen. Droog de nieuw gereinigde oplossingstanks met een papieren handdoek en bereid de oplossingen voor de volgende dag met behulp van deze tank.Zorg ervoor dat de andere items worden gedroogd en gescheiden door geschikte behandelingsgroepen. Om de suikeroplossingen te bereiden, vult u elke oplossingstank met twee of vier liter systeemwater. Meet de juiste hoeveelheid glucose en mannitol met behulp van een schaal met toplading en afzonderlijke weegboten voor elke chemische stof.Voeg de gewogen glucose of mannitol aliquot toe aan de juiste schone oplossingstank. Roer de oplossingen met aparte glazen roerstaafjes tot de suikers volledig zijn opgelost. Breng vervolgens de oplossingstanks terug naar het waterbad en bedek ze met hun bijbehorende deksels.Om de wateroplossing voor te bereiden, vult u experimentele tanks met systeemwater Breng deze oplossingstanks terug naar het waterbad en bedek ze met hun bijbehorende deksels. De bloedsuikerspiegel was significant verhoogd na zowel vier weken als acht weken glucosebehandelingen. Bij hyperglykemie gedefinieerd als drie keer de controlegemiddelden van zowel met water behandelde als met mannitol behandelde groepen.Netvliesweefsel verzameld na vier weken hyperglykemie had een toename van gliafibrillaire zure eiwitten of GFAP-niveaus. GFAP-expressie wordt waargenomen in Mueller-gliacellen in het netvlies, die worden gewijzigd bij diabetische retinopathie. Deze toename van GFAP werd geassocieerd met een toename van de kappaB-niveaus van nucleaire factoren.Suggereert dat de geïnduceerde hyperglykemie een ontstekingsreactie en reactieve gliose veroorzaakt. ERG-opnames na vier weken behandeling identificeerden een verminderde respons in met glucose behandelde netvliezen in vergelijking met met mannitol behandelde controles. Amplitudes van zowel fotoreceptor- als bipolaire celcomponenten werden verlaagd bij hyperglycemische vissen.Deze procedure kan worden aangevuld met andere tests van hyperglykemie. Een geheugentest kan bijvoorbeeld worden gebruikt om te kijken naar cognitieve tekorten of visuele reacties op te nemen, zoals de optomotorische respons om op visie gebaseerde complicaties te beoordelen. Toen deze techniek eenmaal was vastgesteld, kon ons lab het gebruiken om hyperglykemie geïnduceerde complicaties in het zebravismodel te bestuderen.We hebben deze complicaties relatief snel waargenomen, na vier weken behandeling.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Human Fear Conditioning Conducted in Full Immersion 3-Dimensional Virtual Reality

Human vreesconditionering Uitgevoerd in Full Immersion 3-Dimensionale Virtual Reality

Fear conditioning is a widely used paradigm in non-human animal research to investigate the neural mechanisms underlying fear and anxiety. A major ...

Time-lapse Live Imaging of Clonally Related Neural Progenitor Cells in the Developing Zebrafish Forebrain

Time-lapse Live-Imaging van klonaal verwante neurale progenitorcellen in de ontwikkelingslanden zebravis voorhersenen

Precise patterns of division, migration and differentiation of neural progenitor cells are crucial for proper brain development and function1,2. To ...

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Retrograde Fluorescerende Labeling Maakt Gerichte Extracellulair Single-unit Opnemen van geïdentificeerde neuronen<em&gt; In vivo</em

The overall goal of this method is to record single-unit responses from an identified population of neurons. In vivo electrophysiological recordings from ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Dubbele Elektrofysiologische Opnames van synaptisch-opgeroepen astrogliale en Neuronale responsen bij acute hippocampus Slices

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust (Schistocerca Americana) Olfactory Circuits

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust Schistocerca Americana Olfactory Circuits

Multi-unit Opname Methoden om neurale activiteit karakteriseren in de Locust (<em&gt; Schistocerca Americana</em&gt;) Olfactorische Circuits

Detection and interpretation of olfactory cues are critical for the survival  of many organisms. Remarkably, species across phyla have strikingly similar ...

Direct Intraventricular Delivery of Drugs to the Rodent Central Nervous System

Directe Intraventriculaire levering van drugs aan het knaagdier centrale zenuwstelsel

Due to an inability to cross the blood brain barrier, certain drugs need to be directly delivered into the central nervous system (CNS). Our lab focuses ...

A Simple and Inexpensive Method for Determining Cold Sensitivity and Adaptation in Mice

Een eenvoudige en goedkope methode voor het bepalen Koude Gevoeligheid en aanpassing in Muizen

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life.  The cold ...

Analyzing Synaptic Modulation of Drosophila melanogaster Photoreceptors after Exposure to Prolonged Light

Analyzing Synaptic Modulation of Drosophila melanogaster Photoreceptors after Exposure to Prolonged Light

Het analyseren van Synaptic Modulatie van<em&gt; Drosophila melanogaster</em&gt; Fotoreceptoren na blootstelling aan Langdurige Light

The nervous system has the remarkable ability to adapt and respond to various stimuli. This neural adjustment is largely achieved through plasticity at ...

A Revised Surgical Approach to Induce Endolymphatic Hydrops in the Guinea Pig

Een herziene chirurgische aanpak om endolymphatische hydrops in het cavia te induceren

Endolymphatic hydrops is an enlargement of scala media that is most often associated with Meniere&#39;s disease, though the pathophysiologic mechanism(s) ...

Combining Behavior and EEG to Study the Effects of Mindfulness Meditation on Episodic Memory

Gedrag en EEG combineren om de effecten van Mindfulness-meditatie op episodisch geheugen te bestuderen

Although there has been recent interest in how mindfulness meditation can affect episodic memory as well as brain structure and function, no study has ...