Name: tobacco hornworm as an insect model system for cannabinoid pre-clinical studies
Uploaded: 2021-12-29T15:00:00
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इस शोध को कोलोराडो स्टेट यूनिवर्सिटी-प्यूब्लो और विज्ञान और आईसीटी मंत्रालय (2021-डीडी-यूपी-0379) और चुन्चियोन शहर (गांजा आर एंड डी और औद्योगीकरण, 2020-2021) में कैनबिस रिसर्च संस्थान द्वारा समर्थित किया गया था।

1. Hornworm तैयारी और cannabidiol उपचार
<ol><li>150-200 व्यवहार्य एम प्राप्त करें। sexta अंडे और गेहूं रोगाणु आधारित कृत्रिम आहार ( सामग्री की तालिका देखें).</li>
	<li>एक गेहूं रोगाणु आधारित कृत्रिम आहार (एडी) परत के...

<ol>
	<li>Kaplan, J. S., Stella, N., Catterall, W. A., Westenbroek, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cannabidiol+attenuates+seizures+and+social+deficits+in+a+mouse+model+of+Dravet+syndrome.">Cannabidiol attenuates seizures and social deficits in a mouse model of Dravet syndrome.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (42), 11229-11234 (2017).</li><li>Leehey, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety+and+tolerability+of+cannabidiol+in+Parkinson+Disease:+An+open+label,+dose-escalation+study.">Safety and tolerability of cannabidiol in Parkinson Disease: An open label, dose-escalation study.</a> Cannabis and Cannabinoid Research. 5 (4), 326-336 (2020).</li><li>Al-Ghezi, Z. Z., Miranda, K., Nagarkatti, M., Nagarkatti, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combination+of+cannabinoids,+delta+9-+tetrahydrocannabinol+and+cannabidiol,+ameliorates+experimental+multiple+sclerosis+by+suppressing+neuroinflammation+through+regulation+of+miRNA-mediated+signaling+pathways.">Combination of cannabinoids, delta 9- tetrahydrocannabinol and cannabidiol, ameliorates experimental multiple sclerosis by suppressing neuroinflammation through regulation of miRNA-mediated signaling pathways.</a> Frontiers in Immunology. 10, 1921 (2019).</li><li>Seltzer, E. S., Watters, A. K., MacKenzie, D., Granat, L. 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Trophoblast Available from: <a target="_blank" href="https://en.wikipedia.org/wiki/Trophoblast">https://en.wikipedia.org/wiki/Trophoblast</a> (2021)</li><li>Yang, 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=Cannabinoids+inhibited+pancreatic+cancer+via+P-21+activated+kinase+1+mediated+pathway.">Cannabinoids inhibited pancreatic cancer via P-21 activated kinase 1 mediated pathway.</a> International Journal of Molecular Sciences. 21 (21), 8035 (2020).</li><li>Jeong, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cannabidiol-induced+apoptosis+is+mediated+by+activation+of+Noxa+in+human+colorectal+cancer+cells.">Cannabidiol-induced apoptosis is mediated by activation of Noxa in human colorectal cancer cells.</a> Cancer Letters. 447, 12-23 (2019).</li><li>Capes-Davis, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+lines+as+biological+models:+Practical+steps+for+more+reliable+research.">Cell lines as biological models: Practical steps for more reliable research.</a> Chemical Research in Toxicology. 32 (9), 1733-1736 (2019).</li><li>Chuang, S. H., Westenbroek, R. E., Stella, N., Catterall, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+antiseizure+efficacy+of+cannabidiol+and+clonazepam+in+a+conditional+mouse+model+of+Dravet+syndrome.">Combined antiseizure efficacy of cannabidiol and clonazepam in a conditional mouse model of Dravet syndrome.</a> Journal of Experimental Neurology. 2 (2), 81-85 (2021).</li><li>Orvos, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+electrophysiological+effect+of+cannabidiol+on+hERG+current+and+in+guinea-pig+and+rabbit+cardiac+preparations.">The electrophysiological effect of cannabidiol on hERG current and in guinea-pig and rabbit cardiac preparations.</a> Scientific Reports. 10 (1), 16079 (2020).</li><li>Verrico, C. D., 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=A+randomized,+double-blind,+placebo-controlled+study+of+daily+cannabidiol+for+the+treatment+of+canine+osteoarthritis.">A randomized, double-blind, placebo-controlled study of daily cannabidiol for the treatment of canine osteoarthritis.</a> Pain. 161 (9), 2191-2202 (2020).</li><li>Barata, 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=Neuroprotection+by+cannabidiol+and+hypothermia+in+a+piglet+model+of+newborn+hypoxic-ischemic+brain+damage.">Neuroprotection by cannabidiol and hypothermia in a piglet model of newborn hypoxic-ischemic brain damage.</a> Neuropharmacology. 146, 1-11 (2019).</li><li>Beardsley, P. M., Scimeca, J. A., Martin, B. 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J., Dhillon, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+the+mouse+to+model+human+disease:+increasing+validity+and+reproducibility.">Using the mouse to model human disease: increasing validity and reproducibility.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 9 (2), 101-103 (2016).</li><li>Andre, R. G., Wirtz, R. A., Das, Y. T., An, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Insect Models for Biomedical Research. , 61-72 (1989).</li><li>He, J., Tan, A. M. X., Ng, S. Y., Rui, M., Yu, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cannabinoids+modulate+food+preference+and+consumption+in+Drosophila+melanogaster.">Cannabinoids modulate food preference and consumption in Drosophila melanogaster.</a> Scientific Reports. 11 (1), 4709 (2021).</li><li>Kanost, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multifaceted+biological+insights+from+a+draft+genome+sequence+of+the+tobacco+hornworm+moth,+Manduca+sexta.">Multifaceted biological insights from a draft genome sequence of the tobacco hornworm moth, Manduca sexta.</a> Insect Biochemistry and Molecular Biology. 76, 118-147 (2016).</li><li>Park, S. 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=Contrasting+roles+of+cannabidiol+as+an+insecticide+and+rescuing+agent+for+ethanol-induced+death+in+the+tobacco+hornworm+Manduca+sexta.">Contrasting roles of cannabidiol as an insecticide and rescuing agent for ethanol-induced death in the tobacco hornworm Manduca sexta.</a> Scientific Reports. 9 (1), 10481 (2019).</li><li>Tukey, J. 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M., Agraval, J., Gleeson, D., Heasman, K., Glass, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cannabinoid+receptors+in+invertebrates.">Cannabinoid receptors in invertebrates.</a> Journal of Evolutionary Biology. 19 (2), 366-373 (2006).</li></ol>

फीडिंग अध्ययन से पता चला है कि सीबीडी (2 एमएम) की उच्च खुराक ने कीट के विकास को रोक दिया और मृत्यु दर में वृद्धि हुई। कीट मॉडल ने इथेनॉल के प्रति संवेदनशीलता भी दिखाई; हालांकि, सीबीडी ने इथेनॉल वि?...

पिछले वर्षों में, सार्वजनिक ध्यान उनकी चिकित्सीय क्षमता के कारण कैनबिनोइड्स पर केंद्रित है, जिसमें मिर्गी 1, पार्किंसंस रोग 2, मल्टीपल स्केलेरोसिस 3, और कैनाबिडिओल (सीबीडी) के साथ कैंसर के विभिन्न रूपों के उपचार शामिल हैं। चूंकि कैनबिस को 2018 के कृषि सुधार अधिनियम में एक कृषि वस्तु के रूप में वैध किया गया है, इसलिए सार्वजनिक कानून 115-334 (2018 फार्म बिल), कैनबिस और खाद्य, कॉस्मेटिक और दवा उद्योगों में कैनबिनोइड डेरिवेटिव में तेजी से वृद्धि हुई है। इसके अतिरिक्त, एकल कैनबिनोइड्स और कैनबिनोइड मिश्रणों के नैदानिक-ग्रेड आइसोलेट्स का मानव विषयों 7, सेल लाइन5,8, और विविध पशु मॉडल सिस्टम 9,10 में सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया है।
एक नैदानिक परीक्षण एक विशिष्ट बीमारी पर कैनबिनोइड्स की प्रभावकारिता और प्रतिकूल प्रभावों को मान्य करने के लिए आदर्श होगा। हालांकि, नैदानिक परीक्षणों में कई चुनौतियां हैं, जिनमें नैतिक / आईआरबी अनुमोदन, भर्ती और विषयों के प्रतिधारण शामिल हैं। इन बाधाओं को दूर करने के लिए, विभिन्न मानव सेल लाइनों का उपयोग किया गया था क्योंकि मानव-व्युत्पन्न सेल लाइनें लागत प्रभावी, संभालने में आसान हैं, नैतिक मुद्दों को बाईपास कर सकती हैं, और लगातार और पुन: प्रस्तुत करने योग्य परिणाम प्रदान कर सकती हैं क्योंकि सेल लाइनें 'कोशिकाओं की शुद्ध आबादी हैं जिनमें अन्य कोशिकाओं और रसायनों का कोई क्रॉस-संदूषण नहीं है'।
Alves et al. (2021)13 ने अपरा ट्रोफोब्लास्ट्स में एक खुराक-निर्भर तरीके से सीबीडी का परीक्षण किया, जो प्लेसेंटा की विशेष कोशिकाएं हैं जो भ्रूण आरोपण और निर्णायक मातृ गर्भाशय के साथ बातचीत में एक आवश्यक भूमिका निभाती हैं। उनके परिणामों से पता चला कि सीबीडी ने सेल व्यवहार्यता हानि, सेल चक्र प्रगति व्यवधान और एपोप्टोसिस प्रेरण का कारण बना। ये अवलोकन गर्भवती महिलाओं द्वारा कैनबिस के उपयोग के संभावित नकारात्मक प्रभावों को प्रदर्शित करते हैं13। इसी तरह, सेल लाइनों की एक श्रृंखला का उपयोग मानव रोगों में सीबीडी के औषधीय प्रभावों की जांच करने के लिए भी किया गया था, विशेष रूप से, कैंसर के विभिन्न रूपों में। इन विट्रो अध्ययनों ने सफलतापूर्वक अग्नाशय 15, breast8, और कोलोरेक्टल कैंसर कोशिकाओं 16 में एंटी-कैंसर प्रभावों का प्रदर्शन किया। हालांकि, व्यापक रूप से उपलब्ध होने और संभालने में आसान होने के दौरान, विशिष्ट सेल लाइनें जैसे कि हेला, एचईके 293 आनुवंशिक और फेनोटाइपिक परिवर्तनों के लिए प्रवण हैं क्योंकि उनकी विकास की स्थिति में परिवर्तन या हैंडलिंग 17।
कैनबिस अनुसंधान में, विभिन्न पशु मॉडल सिस्टम, जैसे माउस 18, गिनी-पिग 19 और खरगोश 19 जैसे छोटे जानवरों से लेकर बड़े जानवरों जैसे कैनाइन 20, पिगलेट 21, बंदर 22, हॉर्स 23 तक, अज्ञात चिकित्सीय प्रभावों का पता लगाने के लिए उपयोग किया गया है। चूहों को उनके शारीरिक, शारीरिक और मनुष्यों के लिए आनुवंशिक समानता के कारण कैनबिनोइड अनुसंधान के लिए सबसे पसंदीदा पशु मॉडल प्रणाली रही है24। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि चूहों के तंत्रिका तंत्र में सीबी 1/2 रिसेप्टर्स होते हैं, जो मनुष्यों में मौजूद होते हैं। उनके पास मानव विषयों की तुलना में एक छोटा जीवन चक्र भी है, जिसमें आसान रखरखाव और प्रचुर मात्रा में आनुवंशिक संसाधन हैं, इस प्रकार पूरे जीवन चक्र में कैनबिनोइड्स के प्रभावों की निगरानी करना बहुत आसान हो जाता है। स्तनधारी प्रणाली का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और सफलतापूर्वक प्रदर्शित किया गया है कि सीबीडी जब्ती विकारों 1, पोस्ट-ट्रॉमेटिक स्ट्रेस डिसऑर्डर 9, मौखिक अल्सर 25 और मनोभ्रंश जैसे लक्षणों से राहत देता है। माउस मॉडल ने एक समुदाय के भीतर व्यक्तियों के सामाजिक संपर्क अध्ययन को भी सक्षम किया है जो बड़े जानवरों और मनुष्यों में बेहद मुश्किल है26।
पशु मॉडल प्रणाली के सभी फायदों के बावजूद, यह अभी भी महंगा है और दवा प्रशासन और डेटा संग्रह के दौरान गहन देखभाल की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, प्रयोगात्मक डिजाइन और कठोरता में सीमाओं के कारण अपरिवर्तनीयता और मानव स्थितियों के खराब पुनरावृत्ति के कारण अनुसंधान में चूहों का उपयोग करने की जांच की जाती है27।
कैनबिनोइड्स के चिकित्सा / प्रीक्लिनिकल अध्ययन की बढ़ती मांग के साथ, एक गैर-स्तनधारी मॉडल प्रणाली की आवश्यकता होती है। अकशेरुकी मॉडल पारंपरिक रूप से कशेरुक मॉडल पर विशिष्ट लाभ प्रदान करते थे। महत्वपूर्ण लाभों में कई नमूनों को पालने की आसानी और कम लागत शामिल है और शोधकर्ताओं को आनुवंशिक रूप से सजातीय आबादी की कई पीढ़ियों की निगरानी करने में सक्षम बनाना शामिल है। हाल के एक अध्ययन ने फल मक्खी, ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर को एक प्रभावी कीट मॉडल प्रणाली साबित कर दिया, जो खिला व्यवहार को संशोधित करने में कैनबिनोइड्स के औषधीय कार्यों की जांच करने के लिए एक प्रभावी कीट मॉडल प्रणाली है। कीट मॉडल प्रणालियों में, लेखकों ने तम्बाकू हॉर्नवर्म, मैंडुका सेक्स्टा पर ध्यान केंद्रित किया, जिसे कैरोलिना स्फिंक्स कीट या हॉक कीट के रूप में भी जाना जाता है, कैनबिनोइड अनुसंधान के लिए एक उपन्यास कीट मॉडल प्रणाली के रूप में।
मांडुका सेक्स्टा स्फिंगिडे के परिवार से संबंधित है। कीट दक्षिणी संयुक्त राज्य अमेरिका में सबसे आम पौधों कीट है, जहां वे सोलेनेशियस पौधों पर फ़ीड करते हैं। कीट मॉडल का कीट शरीर विज्ञान, जैव रसायन, न्यूरोबायोलॉजी और दवा इंटरैक्शन अध्ययनों में अनुसंधान में एक लंबा इतिहास है। मैंडुका सेक्स्टा के शोध पोर्टफोलियो में एक मसौदा जीनोम अनुक्रम शामिल है, जो आवश्यक सेलुलर प्रक्रियाओं की आणविक स्तर की समझ के लिए अनुमति देता है30। इस मॉडल प्रणाली का एक और महत्वपूर्ण लाभ इसका बड़ा आकार है, जो लार्वा विकास के 18-25 दिनों में लंबाई में 100 मिमी से अधिक और वजन में 10 ग्राम तक पहुंचता है। बड़ा आकार शोधकर्ताओं को सीबीडी उपचार के जवाब में वास्तविक समय में रूपात्मक और व्यवहारिक परिवर्तनों की आसानी से निगरानी करने में सक्षम बनाता है। इसके अलावा, आकार के कारण, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल प्रतिक्रियाओं की जांच पेट के तंत्रिका तंत्र के साथ की गई थी, जिसमें उच्च-रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोप सेटिंग्स के बिना लार्वा से विच्छेदित गैन्ग्लिया भी शामिल था। अद्वितीय विशेषता शोधकर्ताओं को प्रशासित कैनबिनोइड (ओं) के लिए तीव्र और दीर्घकालिक प्रतिक्रियाओं की आसानी से जांच करने की अनुमति देती है।
इस तरह की बहुमुखी प्रतिभा के बावजूद, एम sexta केवल हाल ही में कैनबिस और कैनबिनोइड अध्ययन के लिए एक प्रयोगात्मक मॉडल के रूप में अपनी उपयुक्तता के लिए पता लगाया गया है। 2019 में, लेखकों ने पहली बार कीट मॉडल प्रणाली का उपयोग इस परिकल्पना को संबोधित करने के लिए किया कि कैनबिस ने खुद को कीट जड़ी-बूटियों से बचाने के लिए कैनबिडिओल का उत्पादन करने के लिए विकसित किया है30,31। परिणाम से स्पष्ट रूप से पता चला है कि पौधों ने सीबीडी को एक खिला निवारक के रूप में शोषण किया और कीट कीट एम. सेक्स्टा कैटरपिलर के विकास को रोक दिया, साथ ही साथ मृत्यु दर में वृद्धि हुई। अध्ययन ने नशे में इथेनॉल लार्वा के लिए सीबीडी के बचाव के प्रभावों का भी प्रदर्शन किया, सीबीडी के वाहक के रूप में इथेनॉल के संभावित वाहन प्रभाव की पहचान की। जैसा कि दिखाया गया है, कीट मॉडल प्रणाली ने अन्य पशु प्रणालियों की तुलना में कम श्रम और लागत के साथ 3-4 सप्ताह के भीतर कैनबिनोइड्स के चिकित्सीय प्रभावों की प्रभावी ढंग से जांच की। यद्यपि कीट मॉडल में कैनबिनोइड रिसेप्टर्स (यानी, कोई CB1/2 रिसेप्टर्स) की कमी है, मॉडल सिस्टम कैनबिनोइड रिसेप्टर-स्वतंत्र तरीके से कैनबिनोइड्स की औषधीय भूमिकाओं को समझने के लिए एक मूल्यवान उपकरण प्रदान करता है।
इस अध्ययन के लेखकों ने पहले कैनबिनोइड रिसर्च 31 के लिए एक मॉडल प्रणाली के रूप में तम्बाकू हॉर्नवर्म के साथ काम किया है। एम sexta का उपयोग करने के लाभों और जोखिमों पर सावधानीपूर्वक विचार करने के बाद, हमने प्रीक्लिनिकल परीक्षणों के लिए उचित देखभाल और आहार की तैयारी को शामिल करने वाली एक विधि प्रदान की है जो भविष्य के प्रीक्लिनिकल प्रयोगशाला उपयोग के अवसरों की अनुमति देती है।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Analytic balance</td>
			<td>Mettler Instrument Corp.</td>
			<td>AE100S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannabidiol isolate (&#62;99.4%)</td>
			<td>Lilu&#39;s Garden</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cheesecloth</td>
			<td>VWR INTERNATIONAL</td>
			<td>470150-438</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning 50mL clear polypropylene (PP) centrifuge tubes</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89093-192</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl Alcohol, 200 Proof</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>EX0276-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fear conditioning chamber</td>
			<td>Coulbourn Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insect rearing chamber</td>
			<td>Darwin Chambers</td>
			<td>INR034</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medium chain triglycerides (MCT) oil</td>
			<td>Walmart</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motion detection software (Actimetrics)</td>
			<td>Coulbourn Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polystyrene petri dish (120 mm x 120 mm x 17mm)</td>
			<td>VWR INTERNATIONAL</td>
			<td>688161</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tobacco hormworm artificial diet</td>
			<td>Carolina Biological Supply Company</td>
			<td>Item # 143908</td>
			<td>Ready-To-Use-Hornworm-Diet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tobacco hormworm eggs</td>
			<td>Carolina Biological Supply Company</td>
			<td>Item # 143880</td>
			<td>Unit of 30-50</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tobacco hornworm as an insect model system for cannabinoid pre-clinical studies

चिकित्सा में कैनबिनोइड्स पर बढ़े हुए ध्यान के साथ, कई स्तनधारी मॉडल जीवों का उपयोग उनके अज्ञात दवा कार्यों को स्पष्ट करने के लिए किया गया है। हालांकि, स्तनधारी अनुसंधान में कई कठिनाइयां बनी हुई हैं, जो कैनबिनोइड अनुसंधान के लिए गैर-स्तनधारी मॉडल जीवों के विकास की आवश्यकता होती है। लेखकों ने तम्बाकू हॉर्नवर्म मांडुका सेक्स्टा को एक उपन्यास कीट मॉडल प्रणाली के रूप में सुझाव दिया है। यह प्रोटोकॉल कैनबिडिओल (सीबीडी) की अलग-अलग मात्रा के साथ कृत्रिम आहार तैयार करने, एक खेती के वातावरण की स्थापना करने और सीबीडी उपचार के जवाब में उनके शारीरिक और व्यवहारिक परिवर्तनों की निगरानी करने के बारे में जानकारी प्रदान करता है। संक्षेप में, हॉर्नवर्म अंडे प्राप्त करने पर, अंडे को बेतरतीब ढंग से नियंत्रण में वितरित करने से पहले हैच करने के लिए 12: 12 प्रकाश-अंधेरे चक्र पर 25 डिग्री सेल्सियस पर 1-3 दिनों की अनुमति दी गई थी (गेहूं रोगाणु-आधारित कृत्रिम आहार); एडी), वाहन (एडी + 0.1% मध्यम श्रृंखला ट्राइग्लिसराइड तेल; एमसीटी तेल) और उपचार समूह (एडी + 0.1% एमसीटी + 1 एमएम या सीबीडी के 2 एमएम)। एक बार मीडिया तैयार होने के बाद, पहले इंस्टार लार्वा को व्यक्तिगत रूप से लकड़ी के skewer छड़ी के साथ 50 मिलीलीटर टेस्ट ट्यूब में रखा गया था, और फिर टेस्ट ट्यूब को एक चीज़क्लॉथ के साथ कवर किया गया था। सीबीडी प्रशासन के लिए शारीरिक और व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं के लिए 2-दिन के अंतराल में माप लिया गया था। यह सरल खेती प्रक्रिया शोधकर्ताओं को किसी दिए गए प्रयोग में बड़े नमूनों का परीक्षण करने की अनुमति देती है। इसके अतिरिक्त, अपेक्षाकृत कम जीवन चक्र शोधकर्ताओं को एक समरूप आबादी की कई पीढ़ियों में कैनबिनोइड उपचार के प्रभाव का अध्ययन करने में सक्षम बनाते हैं, जिससे डेटा को उच्च स्तनधारी मॉडल जीवों में एक प्रयोगात्मक डिजाइन का समर्थन करने की अनुमति मिलती है।

कैनबिनोइड्स विषाक्तता की जांच करने के लिए एक मॉडल प्रणाली के रूप में मांडुका सेक्स्टा चित्रा 1 तम्बाकू hornworm Manduca sexta का उपयोग कर सीबीडी प्रयोग के प्रमुख घटकों को दर्शाता है....

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Tobacco Hornworm as an Insect Model System for Cannabinoid Pre-clinical Studies

वर्तमान प्रोटोकॉल कैनबिनोइड अनुसंधान में तम्बाकू हॉर्नवर्म मैंडुका सेक्स्टा का उपयोग करने के लिए अनुदेशात्मक जानकारी प्रदान करता है। यहां वर्णित विधि में कैनबिडिओल (सीबीडी) उपचार के जवाब में कीट मॉडल के शारीरिक और व्यवहारिक परिवर्तनों की निगरानी करने के लिए सभी आवश्यक आपूर्ति और प्रोटोकॉल शामिल हैं।

कैनबिनोइड पूर्व-नैदानिक अध्ययन के लिए एक कीट मॉडल सिस्टम के रूप में तम्बाकू हॉर्नवर्म

With increased attention on cannabinoids in medicine, several mammalian model organisms have been used to elucidate their unknown pharmaceutical ...

प्रोटोकॉल कैनबिनोइड प्रीक्लिनिकल अध्ययन के लिए एक कीट मॉडल प्रणाली के रूप में तम्बाकू हॉर्नवर्म का उपयोग करने का प्रस्ताव करता है। यह प्रणाली शोधकर्ताओं को कैनबिनोइड्स के लिए तीव्र और दीर्घकालिक प्रतिक्रियाओं की आसानी से जांच करने की अनुमति देती है। कीट मॉडल प्रणाली शोधकर्ताओं को अन्य पशु प्रणालियों की तुलना में कम श्रम और लागत के साथ तीन से चार सप्ताह के भीतर एक बड़ी आबादी में कैनबिनोइड चिकित्सीय प्रभावों की जांच करने में सक्षम बनाती है।150 से 200 व्यवहार्य M.sexta अंडे और गेहूं रोगाणु आधारित कृत्रिम आहार प्राप्त करें। एक गेहूं रोगाणु आधारित कृत्रिम आहार परत के साथ एक polystyrene पेट्री पकवान में hornworm अंडे जगह और 40 से 60% सापेक्ष आर्द्रता के साथ 25 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखा एक कीट पालन कक्ष में अंडे हस्तांतरण. अंडे को कीट पालन कक्ष के अंदर एक से तीन दिनों के लिए हैच करने की अनुमति दें।एक 200 millimolar cannabidiol स्टॉक समाधान तैयार करने के लिए, इथेनॉल या 100% मध्यम श्रृंखला ट्राइग्लिसराइड तेल के 20 मिलीलीटर में 98% से अधिक शुद्धता cannabidiol आइसोलेट के 1.26 ग्राम जोड़ें। 200 मिलीमोलर कैनबिडिओल स्टॉक समाधान के पांच मिलीलीटर और 10 मिलीलीटर जोड़ें, क्रमशः एक मिलीमोलर और कैनाबिडिओल के दो मिलीमोलर के लिए एक कृत्रिम आहार के 1, 000 ग्राम। 50-मिलीलीटर ट्यूब के नीचे तक 20 ग्राम नियंत्रण वाहन और कैनबिडिओल युक्त मीडिया को वितरित करें।बेतरतीब ढंग से लगभग दो मिलीमीटर लंबे पहले इंस्टार लार्वा को व्यक्तिगत रूप से 50-मिलीलीटर टेस्ट ट्यूब में वितरित करें और एक छिद्रित ढक्कन या चीज़क्लॉथ के साथ कवर करें। उन्हें 12 घंटे के प्रकाश-अंधेरे चक्र के साथ 25 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखने वाले कीट पालन कक्ष के अंदर उगाएं। लार्वा विकास को मापने के लिए, प्रत्येक समूह के प्रारंभिक द्रव्यमान और आकार को क्रमशः एक विश्लेषणात्मक संतुलन और शासक के साथ रिकॉर्ड करें, और लार्वा को अपने संबंधित आहार में पेश करें।लार्वा विकास के चरणों के बीच बड़े पैमाने पर लाभ निर्धारित करने के लिए प्रारंभिक द्रव्यमान से दो दिन के अंतराल पर प्रत्येक माप पर लार्वा के द्रव्यमान को घटाएं। इसके अलावा, इनस्टार विकास के चरणों के बीच दिनों की संख्या रिकॉर्ड करने के लिए pupation तक विकास की समय सीमा में अंतर को समझने के लिए। आहार की खपत को मापने के लिए, प्रयोग की शुरुआत में आहार के प्रारंभिक ग्राम को रिकॉर्ड करें और लार्वा के पूर्ण प्यूपेशन चरण में प्रवेश करने पर इसे शेष मात्रा में आहार से घटाएं।लार्वा गतिशीलता माप के लिए, अधीन कीट को कम से कम पांच मिनट के लिए डर कंडीशनिंग कक्ष में समायोजित करने की अनुमति दें और पांचवें इंस्टार कीटों के तीन समूहों ने पांच मिनट के लिए यात्रा की दूरी को ट्रैक किया। उसके बाद, गतिशीलता प्रतिक्रिया का विश्लेषण करने के लिए गति का पता लगाने सॉफ़्टवेयर चलाएँ। कृत्रिम आहार पर पाले गए कीटों ने सबसे अच्छा विकास प्रदर्शन दिखाया।वाहन नियंत्रण जिसने सीबीडी आइसोलेट के लिए एक भंग एजेंट के रूप में 0.1% मध्यम श्रृंखला ट्राइग्लिसराइड तेल का उपयोग किया था, ने भी बिना किसी हानिकारक प्रभाव के सामान्य वृद्धि दिखाई। हालांकि, दो मिलीमीटर की सीबीडी की एक उच्च खुराक ने वजन घटाने को प्रेरित किया और नियंत्रण और वाहन समूहों की तुलना में उच्च मृत्यु दर का नेतृत्व किया। एक मिलीमीटर सीबीडी के साथ एडी पर पाले गए एम.सेक्स्टा लार्वा ने इथेनॉल-जोड़े गए आहार पर पाले गए लोगों की तुलना में कम से कम 3.1 गुना अधिक आहार का सेवन किया।हालांकि, दो मिलीमोलर सीबीडी-एडेड मीडिया पर पाले गए कीड़ों की आहार की खपत इथेनॉल-केवल आहार पर पाले गए लार्वा से काफी अलग नहीं थी। विभिन्न स्थितियों पर पाले गए एम.सेक्स्टा लार्वा के मोबाइल इंडेक्स से पता चलता है कि 1% इथेनॉल और एक मिलीमोलर सीबीडी-उपचारित लार्वा ने गतिशीलता को प्रभावित नहीं किया। 2% इथेनॉल उपचार घातक साबित हुए।2% इथेनॉल युक्त एडी में सीबीडी की एक उच्च खुराक जोड़ने से कम गतिशीलता बहाल हो गई। एक बार जब सीबीडी को आहार में जोड़ा जाता है, तो आहार सीबीडी मिश्रण को पूरी तरह से homogenize करें और कवक के प्रकोप से बचने के लिए 40 से 60% आर्द्रता के साथ 25 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखने वाले कीट पालन कक्ष में कीड़े उगाएं। Electrophysiological प्रतिक्रियाओं को वेंट्रल चेन गैन्ग्लिया के साथ भी मॉनिटर किया जा सकता है जो मैंडुका सेक्स्टा से विच्छेदित है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि सीबीडी तंबाकू हॉर्नवर्म के केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को प्रभावित करता है या नहीं।कीट मॉडल प्रणाली शोधकर्ताओं को कई पीढ़ियों से अधिक परीक्षण करके अन्य प्रमुख और मामूली कैनबिनोइड्स की दवा भूमिकाओं का पता लगाने में सक्षम बनाएगी, जिससे उच्च स्तनधारियों में एक प्रयोगात्मक डिजाइन की अनुमति मिलती है।

Research

JoVE Journal

Biology

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