Name: a tnbs-induced rodent model to study the pathogenic role of mechanical stress in crohn's disease
Uploaded: 2022-03-01T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A TNBS-Induced Rodent Model to Study the Pathogenic Role of Mechanical Stress in Crohn's Disease at JoVE.com

Dit werk wordt gedeeltelijk ondersteund door subsidies van NIH (R01 DK124611 aan XZS) en het Amerikaanse ministerie van Defensie (W81XWH-20-1-0681 aan XZS). Het histologische werk werd gedaan met de hulp van het UTMB Surgical Pathology Lab.

Alle dierproeven werden uitgevoerd volgens de institutionele commissie voor dierverzorging en -gebruik van de University of Texas Medical Branch (#0907051C). Mannelijke of vrouwelijke Sprague-Dawley-ratten, ~ 8-9 weken oud, werden gebruikt voor de studie.
1. Bereiding van dieren
<ol><li>Vast ratten gedurende 24 uur en behandel ze 's nachts met laxeermiddel (darmreiniger, zie Tabel met materialen).</li>
	<li>De volgende dag verdooft u ratten met behulp van ee...

<ol>
	<li>Kappelman, M. 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=The+prevalence+and+geographic+distribution+of+Crohn's+disease+and+ulcerative+colitis+in+the+United+States.">The prevalence and geographic distribution of Crohn's disease and ulcerative colitis in the United States.</a> Clinical Gastroenterology and Hepatology. 5 (12), 1424-1429 (2007).</li><li>Hwang, J. M., Varma, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgery+for+inflammatory+bowel+disease.">Surgery for inflammatory bowel disease.</a> World Journal of Gastroenterology. 14 (17), 2678-2690 (2008).</li><li>Latella, G., Rieder, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+fibrosis:+Ready+to+be+reversed.">Intestinal fibrosis: Ready to be reversed.</a> Current Opinion in Gastroenterology. 33 (4), 239-245 (2017).</li><li>Rieder, F., Fiocchi, C., Rogler, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms,+management,+and+treatment+of+fibrosis+in+patients+with+inflammatory+bowel+diseases.">Mechanisms, management, and treatment of fibrosis in patients with inflammatory bowel diseases.</a> Gastroenterology. 152 (2), 340-350 (2017).</li><li>Bettenworth, 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=Assessment+of+Crohn's+disease-associated+small+bowel+strictures+and+fibrosis+on+cross-sectional+imaging:+A+systematic+review.">Assessment of Crohn's disease-associated small bowel strictures and fibrosis on cross-sectional imaging: A systematic review.</a> Gut. 68 (6), 1115-1126 (2019).</li><li>Chen, W., Lu, C., Hirota, C., Iacucci, M., Ghosh, S., Gui, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Smooth+muscle+hyperplasia/hypertrophy+is+the+most+prominent+histological+change+in+Crohn's+fibrostenosing+bowel+strictures:+A+semiquantitative+analysis+by+using+a+novel+histological+grading+scheme.">Smooth muscle hyperplasia/hypertrophy is the most prominent histological change in Crohn's fibrostenosing bowel strictures: A semiquantitative analysis by using a novel histological grading scheme.</a> Journal of Crohn's and Colitis. 11 (1), 92-104 (2017).</li><li>Olaison, G., Smedh, K., Sj&#246;dahl, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+course+of+Crohn's+disease+after+ileocolic+resection:+Endoscopically+visualised+ileal+ulcers+preceding+symptoms.">Natural course of Crohn's disease after ileocolic resection: Endoscopically visualised ileal ulcers preceding symptoms.</a> Gut. 33 (3), 331-335 (1992).</li><li>Lin, Y. M., Li, F., Shi, X. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+stress+is+a+pro-inflammatory+stimulus+in+the+gut:+In+vitro,+in+vivo+and+ex+vivo+evidence.">Mechanical stress is a pro-inflammatory stimulus in the gut: In vitro, in vivo and ex vivo evidence.</a> PLoS One. 9, 106242 (2014).</li><li>Gabella, G., Yamey, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+collagen+by+smooth+muscle+in+the+hyertrophic+intestine.">Synthesis of collagen by smooth muscle in the hyertrophic intestine.</a> Experimental Physiology. 62 (3), 257-264 (1977).</li><li>Katsanos, K. H., Tsianos, V. E., Maliouki, M., Adamidi, M., Vagias, I., Tsianos, E. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Obstruction+and+pseudo-obstruction+in+inflammatory+bowel+disease.">Obstruction and pseudo-obstruction in inflammatory bowel disease.</a> Annals of Gastroenterology. 23 (4), 243-256 (2010).</li><li>Johnson, L. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix+stiffness+corresponding+to+strictured+bowel+induces+a+fibrogenic+response+in+human+colonic+fibroblasts.">Matrix stiffness corresponding to strictured bowel induces a fibrogenic response in human colonic fibroblasts.</a> Inflammatory Bowel Disease. 19 (5), 891-903 (2013).</li><li>Gayer, C. P., Basson, M. 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+effects+of+mechanical+forces+on+intestinal+physiology+and+pathology.">The effects of mechanical forces on intestinal physiology and pathology.</a> Cell Signalling. 21 (8), 1237-1244 (2009).</li><li>Cox, C. S., 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=Hypertonic+saline+modulation+of+intestinal+tissue+stress+and+fluid+balance.">Hypertonic saline modulation of intestinal tissue stress and fluid balance.</a> Shock. 29 (5), 598-602 (2008).</li><li>Shi, X. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+regulation+of+gene+expression+in+gut+smooth+muscle+cells.">Mechanical regulation of gene expression in gut smooth muscle cells.</a> Frontiers in Physiology. 8, 1000 (2017).</li><li>Shi, X. Z., Lin, Y. M., Powell, D. W., Sarna, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathophysiology+of+motility+dysfunction+in+bowel+obstruction:+Role+of+stretch-induced+COX-2.">Pathophysiology of motility dysfunction in bowel obstruction: Role of stretch-induced COX-2.</a> American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver. 300 (1), 99-108 (2011).</li><li>Gutierrez, J. A., Perr, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+stretch+modulates+TGF-beta1+and+alpha1(I)+collagen+expression+in+fetal+human+intestinal+smooth+muscle+cells.">Mechanical stretch modulates TGF-beta1 and alpha1(I) collagen expression in fetal human intestinal smooth muscle cells.</a> American Journal of Physiology. 277 (5), 1074-1080 (1999).</li><li>Lipson, K. E., Wong, C., Teng, Y., Spong, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CTGF+is+a+central+mediator+of+tissue+remodeling+and+fibrosis+and+its+inhibition+can+reverse+the+process+of+fibrosis.">CTGF is a central mediator of tissue remodeling and fibrosis and its inhibition can reverse the process of fibrosis.</a> Fibrogenesis Tissue Repair. 5, 24 (2012).</li><li>Chaqour, B., Goppelt-Struebe, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+regulation+of+the+Cyr61/CCN1+and+CTGF/CCN2+proteins.">Mechanical regulation of the Cyr61/CCN1 and CTGF/CCN2 proteins.</a> The FEBS Journal. 273 (16), 3639-3649 (2006).</li><li>Shi, X. Z., Winston, J. H., Sarna, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+immune+and+genetic+responses+in+rat+models+of+Crohn's+colitis+and+ulcerative+colitis.">Differential immune and genetic responses in rat models of Crohn's colitis and ulcerative colitis.</a> American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver. 300 (1), 41-51 (2011).</li><li>Antoniou, 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=The+TNBS-induced+colitis+animal+model:+An+overview.">The TNBS-induced colitis animal model: An overview.</a> Annals of Medicine and Surgery (London). 11, 9-15 (2016).</li><li>Shi, X. Z., Sarna, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+therapy+of+Cav1.2+channel+with+VIP+and+VIP+receptor+agonists+and+antagonists:+A+novel+approach+to+designing+promotility+and+antimotility+agents.">Gene therapy of Cav1.2 channel with VIP and VIP receptor agonists and antagonists: A novel approach to designing promotility and antimotility agents.</a> American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver. 295 (1), 187-196 (2008).</li><li>Lin, Y. M., Sarna, S. K., Shi, X. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prophylactic+and+therapeutic+benefits+of+COX-2+inhibitor+on+motility+dysfunction+in+bowel+obstruction:+Roles+of+PGE2+and+EP+receptors.">Prophylactic and therapeutic benefits of COX-2 inhibitor on motility dysfunction in bowel obstruction: Roles of PGE2 and EP receptors.</a> American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver. 302 (2), 267-275 (2012).</li><li>Morris, G. P., Beck, P. L., Herridge, M. S., Depew, W. T., Szewczuk, M. R., Wallace, 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=Hapten-induced+model+of+chronic+inflammation+and+ulceration+in+the+rat+colon.">Hapten-induced model of chronic inflammation and ulceration in the rat colon.</a> Gastroenterology. 96 (3), 795-803 (1989).</li><li>Mudter, J., Neurath, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Il-6+signaling+in+inflammatory+bowel+disease:+Pathophysiological+role+and+clinical+relevance.">Il-6 signaling in inflammatory bowel disease: Pathophysiological role and clinical relevance.</a> Inflammatory Bowel Disease. 13 (8), 1016-1023 (2007).</li><li>Geesala, R., Lin, Y. M., Zhang, K., Shi, X. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+mechano-transcription+process+as+therapeutic+intervention+in+gastrointestinal+disorders.">Targeting mechano-transcription process as therapeutic intervention in gastrointestinal disorders.</a> Frontiers in Pharmacology. 12, 809350 (2021).</li></ol>

TNBS-geïnduceerde colitis werd geïntroduceerd in 1989 en wordt sindsdien gebruikt als een experimenteel model van de ziekte van Crohn 19,20,23. Belangrijke kenmerken van dit model bij knaagdieren zijn de ontwikkeling van een transmurale ontsteking die sterk lijkt op de histopathologische laesies die zijn ontwikkeld bij de ziekte van Crohn bij de mens19,20. Eerdere stud...

Inflammatoire darmziekte (IBD), waaronder colitis ulcerosa (UC) en de ziekte van Crohn (CD), wordt gekenmerkt door chronische ontsteking in het maagdarmkanaal (GI). Het treft ~ 1-2 miljoen Amerikanen1. De geschatte jaarlijkse kosten voor IBD-zorg in de VS zijn $ 11,8 miljard. In tegenstelling tot UC wordt de CD gekenmerkt door transmurale ontsteking en strictuurvorming 2,3. Strictuurvorming (stenose) komt voor bij maximaal 70% van de CD-patiënten3 en kan worden veroorzaakt door transmurale ontsteking (inflammatoire stenose) of darmfibrose (fibrotische stenose)4,5. Darmfibrose wordt gekenmerkt door overmatige collageenafzetting en andere extracellulaire matrices (ECM) met gladde spiercellen (SMC) als een van de belangrijkste mesenchymale celtypen die betrokken zijn bij het proces 3,4. Gladde spierhyperplasie geassocieerd met hypertrofie is een andere significante histologische verandering in fibrotische stenose bij CD6. Hoewel strictuurvorming in CD geassocieerd is met chronische ontsteking, is geen ontstekingsremmende behandeling effectief, behalve chirurgische behandeling 2,6. Postoperatieve recidieven zijn echter bijna 100%, mits voldoende tijd 2,7. Als ontstekingsreactie kunnen fibrose en SMC-hyperplasie zich ook ontwikkelen bij niet-inflammatoire aandoeningen (d.w.z. darmobstructie) in de darm 8,9; er wordt aangenomen dat zowel ontstekingsafhankelijke als onafhankelijke mechanismen betrokken zijn bij strictuurvorming 3,4. Aangezien uitgebreid onderzoek naar de ontstekingsafhankelijke mechanismen zich niet heeft vertaald in een effectieve therapie voor strictuurvorming, zijn studies nodig naar de mogelijke rol van ontstekingsonafhankelijke mechanismen bij darmfibrose.
Als een niet-inflammatoire factor wordt mechanische stress (MS) geassocieerd met oedeem, inflammatoire celinfiltratie, weefselvervorming, fibrose en stenose 10,11,12,13 vaak aangetroffen bij IBD, vooral CD, die wordt gekenmerkt door transmurale ontsteking. Mechanische stress is het meest opmerkelijk bij stenotische CD, waar stenose (inflammatoir of fibrotisch) op de ontstekingsplaats mechanische stress in het lokale weefsel presenteert en leidt tot lumenuitzetting in het segment proximaal tot de obstructieplaats 10,14. Eerdere in vitro studies hebben aangetoond dat mechanische stress de genexpressie van specifieke ontstekingsmediatoren (d.w.z. COX-2, IL-6)8,14,15 en groeifactoren (d.w.z. TGF-β) in de gastro-intestinale weefsels, met name darm gladde spiercellen (SMC)16, verandert. Recente studies toonden ook aan dat de expressie van specifieke pro-fibrotische mediatoren zoals bindweefselgroeifactor (CTGF) zeer gevoelig is voor mechanische stress 17,18. Er werd verondersteld dat mechanische stress een onafhankelijke pathogene rol zou kunnen spelen bij CD-geassocieerde ontsteking, fibrose en weefselremodellering. De pathogene betekenis van mechanische stress bij darmontsteking, fibrose en gladde spierhyperplasie bij CD blijft echter grotendeels onontgonnen. Dit kan deels komen doordat ontsteking een zichtbaarder en beter bestudeerd proces is dan mechanische stress. Wat nog belangrijker is, er is geen goed gedefinieerd diermodel van IBD om het effect van mechanische stress te onderscheiden van dat van ontsteking.
Het huidige werk beschrijft een knaagdiermodel van Crohn-achtige colitis geïnduceerd door intrakolonische injectie van haptenreagens 2,4,6-trinitrobenzeensulfonzuur (TNBS)19,20, dat het doel kan dienen om de rol van mechanische stress in CD te bestuderen. Het bleek dat TNBS-instillatie een gelokaliseerde (~ 2 cm lengte) transmurale ontsteking veroorzaakte met lumenvernauwing (stenose) in de distale dikke darm. De stenose leidt tot duidelijke darmuitzetting (mechanische stress)14,15 maar niet zichtbare ontsteking in het colonsegment proximaal tot de instillatieplaats. Integendeel, het colonsegment distale naar de stenoseplaats vertoont geen ontsteking of mechanische stress. Significante site-specifieke veranderingen in genexpressie, ontsteking, fibrose en SMC-hyperplasie werden waargenomen op de drie verschillende locaties. De resultaten suggereren dat mechanische stress, met name mechanische stress-geïnduceerde genexpressie, een cruciale rol kan spelen bij het ontwikkelen van fibrose en hyperplasie bij colitis van Crohn.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>ACT-1 Control Software Ver2.63</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>DXM1200F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C1000 Touch Thermal Cycler with 96-Well Fast Reaction Module</td>
			<td>BIO-RAD</td>
			<td>1851196</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CFX96 Optical Reaction Module for Real-Time PCR Systems</td>
			<td>BIO-RAD</td>
			<td>1845097</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dako Agilent Artisan Link Pro Special stainer</td>
			<td>Dako</td>
			<td>AR310</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dako-Agilent Masson&#39;s Trichrome Kit ref# AR173</td>
			<td>Dako</td>
			<td>AR173</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DXM1200 Digital Color HR Camera</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>DXM1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eukaryotic 18S rRNA Endogenous Control</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>4352930E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E-Z Anesthesia</td>
			<td>E-Z Systems Inc.</td>
			<td>EZ-155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GraphPad Prism 9</td>
			<td>GraphPad</td>
			<td>9.0.2 (161)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hard-Shell 96-Well PCR Plates, low profile, thin wall, skirted, white/clear</td>
			<td>BIO-RAD</td>
			<td>HSP9601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS (Corning Hank&#39;s Balanced Salt Solution, 1x without calcium and magnesium)</td>
			<td>CORNING</td>
			<td>21-021-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HM 325 Microtome</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>23-900-667</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Piramal</td>
			<td>NDC 66794-017-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LI-COR Odyssey Digital Imaging System</td>
			<td>LI-COR</td>
			<td>9120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mastercycler epGradient Thermal Cycler with Control Panel 5340 Thermal Cycler</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5341</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical grade open end polyurethane catheter</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>8890703013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NanoDrop 2000/2000c Spectrophotometers</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>ND2000CLAPTOP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nikon Eclipse E800 Upright Microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>E800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrocellulose/Filter Paper Sandwiches Pkg of 50, 0.45 &#956;m, 7 x 8.5 cm</td>
			<td>BIO-RAD</td>
			<td>1620215</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene Glycol 3350, Osmotic Laxative</td>
			<td>Miralax</td>
			<td>C8175</td>
			<td>Dose: 17g in 226 mL of water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNeasy Mini Kit (250) 
			250 RNeasy Mini Spin Columns, Collection Tubes (1.5 mL and 2 mL), RNase-free Reagents and Buffers</td>
			<td>QIAGEN</td>
			<td>74106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SuperScript III First-Strand Synthesis System</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>18080051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TaqMan Gene Expression Assays Rn00573960_g1 CTGF Probe</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>4331182</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TaqMan Gene Expression Assays Rn99999011_m1 IL6 Probe</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>4331182</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TaqMan Fast Advanced Master Mix</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>4444557</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue-Tek Prisma H&#38;E Stain Kit #1</td>
			<td>Sakura</td>
			<td>6190</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue-Tek Prisma Plus Automated Slide Stainer</td>
			<td>Sakura</td>
			<td>6171</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TNBS (Picrylsulfonic acid solution)</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>92822</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a tnbs-induced rodent model to study the pathogenic role of mechanical stress in crohn's disease

Inflammatoire darmziekten (IBD) zoals de ziekte van Crohn (CD) zijn chronische ontstekingsaandoeningen van het maagdarmkanaal die ongeveer 20 per 1.00.000 in Europa en de VS beïnvloeden. CD wordt gekenmerkt door transmurale ontsteking, darmfibrose en luminale stenose. Hoewel ontstekingsremmende therapieën kunnen helpen bij het beheersen van ontstekingen, hebben ze geen werkzaamheid op fibrose en stenose in CD. De pathogenese van CD is niet goed begrepen. Huidige studies richten zich voornamelijk op het afbakenen van ontregelde immuunresponsmechanismen van de darm. Hoewel CD-geassocieerde transmurale ontsteking, darmfibrose en luminale stenose allemaal mechanische stress op de darmwand vertegenwoordigen, is de rol van mechanische stress in CD niet goed gedefinieerd. Om te bepalen of mechanische stress een onafhankelijke pathogene rol speelt bij CD, is een protocol van TNBS-geïnduceerd CD-achtig colitismodel bij knaagdieren ontwikkeld. Dit TNBS-geïnduceerde transmurale ontstekings- en fibrosemodel lijkt op pathologische kenmerken van CD in de dikke darm. Het wordt geïnduceerd door intrakolonische instillatie van TNBS in de distale dikke darm van volwassen Sprague-Dawley-ratten. In dit model leidt transmurale ontsteking tot stenose op de TNBS-instillatieplaats (site I). Mechanische uitzetting wordt waargenomen in het gedeelte proximaal tot de instillatieplaats (site P), wat mechanische stress vertegenwoordigt, maar geen zichtbare ontsteking. Colongedeelte distale tot ontsteking (site D) presenteert geen ontsteking of mechanische stress. Onderscheidende veranderingen van genexpressie, immuunrespons, fibrose en gladde spiergroei op verschillende plaatsen (P, I en D) werden waargenomen, wat een diepgaande impact van mechanische stress benadrukte. Daarom zal dit model van CD-achtige colitis ons helpen de pathogene mechanismen van CD beter te begrijpen, met name de rol van mechanische stress en mechanische stress-geïnduceerde genexpressie bij immuunontregeling, darmfibrose en weefselremodellering in CD.

Macroscopische weergave van Crohn-achtige colitis geïnduceerd door intra-colon instillatie van TNBS Zoals te zien is in figuur 1, veroorzaakte intrakolonische instillatie van TNBS bij ratten een gelokaliseerde transmurale ontsteking (~ 2 cm lang) met verdikte darmwand en vernauwd lumen (stenose) op de plaats van instillatie in de distale dikke darm (figuur 1A). De site van TNBS instillatie wordt aangeduid als site I. Als gevolg van transmura...

Watch this Scientific Journal Video about A TNBS-Induced Rodent Model to Study the Pathogenic Role of Mechanical Stress in Crohn's Disease at JoVE.com

A TNBS-Induced Rodent Model to Study the Pathogenic Role of Mechanical Stress in Crohn's Disease

Het huidige protocol beschrijft de ontwikkeling van een Crohn-achtig colitismodel bij knaagdieren. Transmurale ontsteking leidt tot stenose op de TNBS-instillatieplaats en mechanische vergroting wordt waargenomen in het segment proximaal met de stenose. Deze veranderingen maken het mogelijk om mechanische stress bij colitis te bestuderen.

Een TNBS-geïnduceerd knaagdiermodel om de pathogene rol van mechanische stress bij de ziekte van Crohn te bestuderen

Inflammatory bowel diseases (IBD) such as Crohn&#39;s disease (CD) are chronic inflammatory disorders of the gastrointestinal tract affecting ...

Dus in ons protocol leidt intra-coloninstillatie van TNBS tot transmurale ontsteking op de instillatieplaats en de mechanische uitzetting in het segment proximaal tot ontsteking. Dit bootst dus de ziekte van Crohn stenotisch na. Omdat het proximale segment mechanisch is opgezwollen maar geen zichtbare ontsteking vertoont, helpt een vergelijkende studie van het proximale segment en de ontstekingsplaats om te bepalen of mechanische stress een rol speelt bij colitis crohn.Eerdere studies richten zich alleen op de ontstekingsplaats. Ons protocol dat op verschillende locaties in het model werkt, benadrukt een cruciale rol van mechanische stress bij de ziekte van Crohn, met name bij de ziekte van Crohn. Plaats om te beginnen de ratten op de anesthesietafel in rugligging.Om colitis te induceren, brengt u een polyurethaankatheter van medische kwaliteit in met open uiteinde door de anus gedurende ongeveer zeven tot acht centimeter van de anale berm en brengt u TNBS voorzichtig in de dikke darm in. Dien de schijnbestrijdingsratten toe met 250 microliter zoutoplossing. Om de verdeling van TNBS of zoutoplossing te helpen en morsen te voorkomen, houdt u de ratten in rugligging met hun kop naar beneden gericht in een hoek van ongeveer 30 graden, met de anus gedurende twee minuten gesloten.Open de buik van de rat met een schaar en een tang van chirurgische kwaliteit. Verwijder voorzichtig de gehele dikke darm boven het anale kanaal en breng de dikke darm onmiddellijk over naar ijskoude 1x HBSS-buffer. Maak de dubbele punt in de buffer recht en meet de darmlengte met behulp van een liniaal.Neem een nylondraad en cirkel deze rond de dikke darm om de externe omtrek van de dikke darmsegmenten onder controle en met TNBS behandelde ratten te meten. Neem weefsels van volledige dikte voor histologie. Snijd de dikke darm langs de mesenteriale plank open en reinig de dikke darm grondig met HBSS-buffer.Beoordeel de colon op macroscopische ontstekingsscore op basis van de vooraf gedefinieerde criteria met minimale wijzigingen. Verzamel darmweefselmonsters van met TNBS behandelde ratten op plaatsen P, I en D.Site P is het gedeelte twee tot drie centimeter vóór de orale marge van de ontstekingsplaats. Plaats I is de ontstekingsplaats waar TNBS wordt ingeprent, meestal vier tot zes centimeter van het einde van de dikke darm.Ten slotte is site D het gedeelte één tot twee centimeter distal van de aborialmarge van de ontstekingsplaats. Intra-coloninstillatie van TNBS bij ratten veroorzaakte een gelokaliseerde transmurale ontsteking van ongeveer twee centimeter lang met een verdikte darmwand en vernauwd lumen op de plaats van instillatie in de distale dikke darm. De plaats van TNBS-instillatie werd aangeduid als plaats I.As gevolg van transmurale ontsteking en stenose waren zowel ontsteking als mechanische stress aanwezig op plaats I.De stenose op plaats I leidde tot duidelijke lumenuitzetting in het segment proximaal tot de plaats van TNBS-instillatie, aangeduid als site P.De colonomtrek was significant verhoogd op plaatsen P en I in vergelijking met schijncontrole colon.Hoewel mechanisch opgezwollen, vertoonde site P geen zichtbare ontsteking. Integendeel, het colonsegment distale van de TNBS-instillatie, aangeduid als site D, vertoonde geen ontsteking of mechanische uitzetting. De macroscopische score van ontsteking op plaats I bij de met TNBS behandelde ratten was dramatisch verhoogd in vergelijking met schijncontroles op plaatsen P en D van colitisratten.De ontstekingsscores op de plaatsen P en D waren niet significant verhoogd in vergelijking met sham. Het is dus belangrijk om niet alleen site I te bestuderen, maar ook sites P en D in het model, omdat dit helpt om de pathogene betekenis van mechanische stress bij de ziekte van Crohn te herkennen. Om verder te bepalen of mechanische stress een pathogene factor is bij darmontsteking, kan men ook proberen mechanische uitzetting vrij te geven door de dieren uitsluitend met een vloeibaar dieet te voeren en te zien of dit helpt bij ontsteking en darmfunctie.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Introducing Shear Stress in the Study of Bacterial Adhesion

Introductie van Shear Stress in de studie van bacteriële hechting

During bacterial infections a sequence of interactions occur between the pathogen and its host. Bacterial adhesion to the host cell surface is often the ...

Cutaneous Leishmaniasis in the Dorsal Skin of Hamsters: a Useful Model for the Screening of Antileishmanial Drugs

Cutane leishmaniasis in het dorsale huid van Hamsters: een bruikbaar model voor de screening van antileishmaniale Drugs

Traditionally, hamsters are experimentally inoculated in the snout or the footpad. However in these sites an ulcer not always occurs, measurement of ...

Induction of Graft-versus-host Disease and In Vivo T Cell Monitoring Using an MHC-matched Murine Model

Induction of Graft-versus-host Disease and In Vivo T Cell Monitoring Using an MHC-matched Murine Model

Inductie van Graft-versus-host ziekte en<em&gt; In Vivo</em&gt; T-cel monitoren door gebruik van een MHC-matched muizenmodel

Graft-versus-host disease (GVHD) is the limiting barrier to the broad use of bone marrow transplant as a curative therapy for a variety of hematological ...

Use of Artificial Sputum Medium to Test Antibiotic Efficacy Against Pseudomonas aeruginosa in Conditions More Relevant to the Cystic Fibrosis Lung

Use of Artificial Sputum Medium to Test Antibiotic Efficacy Against Pseudomonas aeruginosa in Conditions More Relevant to the Cystic Fibrosis Lung

Het gebruik van kunstmatige Sputum Middelgrote tot antibiotica werkzaamheid te testen tegen<em&gt; Pseudomonas aeruginosa</em&gt; In Voorwaarden relevanter voor de Cystic Fibrosis Lung

There  is growing concern about the relevance of in vitro antimicrobial  susceptibility tests when applied to isolates of P. aeruginosa from  cystic ...

Examining the Role of Nasopharyngeal-associated Lymphoreticular Tissue (NALT) in Mouse Responses to Vaccines

Examining the Role of Nasopharyngeal-associated Lymphoreticular Tissue NALT in Mouse Responses to Vaccines

Het onderzoeken van de rol van Nasopharyngeal-geassocieerde lymforeticulaire Tissue (nalt) in de muis reacties op vaccins

The nasopharyngeal-associated lymphoreticular tissues (NALT) found in humans, rodents, and other mammals, contribute to immunity in the nasal sinuses1-3. ...

An In vitro Co-infection Model to Study Plasmodium falciparum-HIV-1 Interactions in Human Primary Monocyte-derived Immune Cells

An In vitro Co-infection Model to Study Plasmodium falciparum-HIV-1 Interactions in Human Primary Monocyte-derived Immune Cells

Een<em&gt; In vitro</em&gt; Co-infectie model om te onderzoeken<em&gt; Plasmodium falciparum</em&gt;-HIV-1 Interacties in menselijke primaire monocyt-afgeleide immuuncellen

Plasmodium falciparum, the causative agent  of the deadliest form of malaria, and human immunodeficiency virus type-1 (HIV-1) are among the most important ...

An In vitro Model to Study Heterogeneity of Human Macrophage Differentiation and Polarization

An In vitro Model to Study Heterogeneity of Human Macrophage Differentiation and Polarization

Een<em&gt; In vitro</em&gt; Model te Heterogeniteit van Human Macrophage Differentiatie en Polarisatie Studie

Monocyte-derived macrophages represent an important cell type of the innate immune system. Mouse models studying macrophage biology suffer from the ...

The WinCF Model - An Inexpensive and Tractable Microcosm of a Mucus Plugged Bronchiole to Study the Microbiology of Lung Infections

De WinCF Model - Een goedkope en handelbaar microkosmos van een Slijm Plugged bronchiolus de Microbiologie van longinfecties Studie

Many chronic airway diseases result in mucus plugging of the airways. Lungs of an individual with cystic fibrosis are an exemplary case where their ...

An Ex Vivo Chicken Primary Bursal-cell Culture Model to Study Infectious Bursal Disease Virus Pathogenesis

An Ex Vivo Chicken Primary Bursal-cell Culture Model to Study Infectious Bursal Disease Virus Pathogenesis

Een Ex Vivo kip primaire Bursal-celkweek Model studie Bursal infectieziekte Virus pathogenese

Infectious bursal disease virus (IBDV) is a birnavirus of economic importance to the poultry industry. The virus infects B cells, causing morbidity, ...

Production of Pseudotyped Particles to Study Highly Pathogenic Coronaviruses in a Biosafety Level 2 Setting

Productie van Pseudotyped deeltjes te bestuderen van hoogpathogene Coronaviruses in een omgeving van bioveiligheid niveau 2

The protocol aims to generate coronavirus (CoV) spike (S) fusion protein pseudotyped particles with a murine leukemia virus (MLV) core and luciferase ...