Questa pubblicazione video è stato reso possibile da un finanziamento del National Institute of Diabetes and Digestive e malattie renali (NIDDK) per il programma Progetto &quot;Patobiologia del sistema enterico&quot; Grant DK 68055. Christopher T. Creedon è stato sostenuto dal Programma Mentori pubblico Rochester scuole. Ringraziamo il Sig. Gary Stoltz per l&#39;assistenza tecnica, la signora Kristy Zodrow segreteria per l&#39;assistenza e il Dr. Douglas Baer da Los Gatos Research, Inc (Mountain View, CA).

1. Formazione e assuefazione dei Topi <ol><li> Prima dell&#39;analisi, mettere tutti i topi nelle camere di prova per 2-4 ore con flusso d&#39;aria costante, al fine di abituarli alle condizioni di prova. Questo riduce notevolmente i livelli di stress che altrimenti potrebbero causare il rilevamento aberrante di ritardato svuotamento gastrico. Trattare i topi stesso modo se l&#39;esperimento svuotamento gastrico è in esecuzione. Preparare il tuorlo d&#39;uovo (vedi oltre), senza l&#39;aggiunta di acido ottanoico e alimentare 0,2 g per ogni mouse. </li><li> Ripetere questo processo fino a quando i topi sono sufficientemente formati (in genere 2-3 volte). I topi sono tipicamente abituano facilmente purché le condizioni ambientali sono mantenuti uguali. </li></ol> Nota: non abituati topi continuano a muoversi per circa 1 ora dopo il trasferimento alla camera, e defecare e urinare frequentemente, mentre i topi abituati rapidamente stabilirsi nel loro nuovo ambiente e distendersi. Note: Durante l&#39;esperimento: gli animali Monitor per i segni di perdita di assuefazione, come eccesso di minzione, defecazione, mancanza di interesse per mangiare l&#39;uovo. Se questo è il caso considerare nuovamente abituare in una camera vuota 1-2 volte prima di ottenere dati di svuotamento gastrico. La coerenza è molto importante mentre si fa questo esperimento. Fare le cose esattamente nello stesso modo ogni volta che è l&#39;unico modo per ottenere risultati affidabili e riproducibili. Questo include dare trattamento (ad esempio insulina) ogni giorno, allo stesso tempo, non separando i topi dai loro compagni di gabbia se non assolutamente necessario, digiuno i topi e iniziare il test di svuotamento gastrico, allo stesso tempo, e il trattamento di topi stesso modo. 2. Preparazione del Isotope contenenti farina di prova <ol><li> Inizia con peso di 5 g di tuorlo d&#39;uovo in una provetta da 50 ml falco. Ripetere questi passaggi ogni giorno sperimentale per preparare un pasto fresco di prova. </li><li> Aggiungere 10 ml di acido ottanoico con un Concentrazionezione di 2 pl / g al tubo da 50 ml falco contenente l&#39;uovo e mescolare energicamente per 1 minuto con una spatola nel tubo falcon. </li><li> L&#39;uovo viene poi trasferito in un bicchiere di vetro e riscaldato su un becco Bunsen fino coagula e la sua consistenza è adatto a fare palline. Questo richiede in genere circa 30 sec. </li></ol> Nota: Le sfere di tuorlo d&#39;uovo dovrebbe pesare 0,2 g per topo. Questo è importante per mantenere la dose cumulativa costante in tutti i topi. 3. Di iniziare l&#39;esperimento <ol><li> Una volta addestrato e pronto per lo svuotamento gastrico, veloce i topi durante la notte (12 ore) su un metallo &quot;mesh-bottom&quot; rack digiuno per evitare coprofagia. Assicurarsi che hanno libero accesso ad acqua potabile. Poiché topi diabetici sono usati nell&#39;esperimento corrente, non dovrebbero essere tenuti a digiuno per più di 16 ore. </li><li> Inizia la creazione di camere di svuotamento gastrico. Utilizzare camere pulite e le coperture che sono stati essiccati all&#39;aria. Inoltre, qualsiasitubi che collegano le camere all&#39;analizzatore o l&#39;alimentazione dell&#39;aria CO 2 deve essere priva di umidità, acqua può interferire con il segnale letto dall&#39;analizzatore </li><li> Collegare le camere per i tubi di ingresso che forniscono un flusso d&#39;aria costante. Quindi collegare i tubi di scarico dalle camere alla macchina. Chiudere le provette e accendere il flusso d&#39;aria. </li></ol> Nota: applicare una piccola quantità di vaselina al termine dei coperchi di copertura in modo da chiudere facilmente e sono sigillati in modo sicuro. Questa tenuta è necessario raccogliere tutta l&#39;anidride carbonica prodotta dai topi. 4. Procedure sperimentali <ol><li> Iniziate pesando ogni mouse. Il peso corporeo è una misura della loro salute continua bene. Poi posto ogni topo nella camera appropriata. Naturalmente è importante avere l&#39;aria che fluisce nelle camere in questo momento. </li><li> Per avviare la misurazione, lasciare che i topi per acclimatarsi alle camere prima di regolarezione dei livelli di aria. </li><li> Una volta che i topi apparire calmo, che può richiedere alcuni minuti, regolare la portata d&#39;aria per ogni camera del mouse. Questo può essere diverso per ciascun topo. Tipicamente, il flusso di aria viene regolato all&#39;inizio dell&#39;esperimento per assicurarsi che esalato CO 2 raggiunge livelli rilevabili con qualsiasi apparecchiatura viene utilizzata, e fare in modo che il livello rimane sufficientemente bassa per garantire fatturato sana aria. Usiamo iniziali livelli di CO 2 tra 1.000 e 1.500 parti per milione. </li><li> Se ha difficoltà con la regolazione, verificare la presenza di perdite d&#39;aria. Quindi ripetere il processo per ciascuna delle sezioni e guardare per un altro giro di misurazioni per vedere se le rettifiche apportate al flusso d&#39;aria hanno corretto il livello di CO 2. È importante per ottenere una linea di base stabile lettura prima di alimentare i topi. Usiamo una macchina con una funzione di auto calibrazione. Se questo non è il caso di taratura deve essere controllata. </li><li> Quando questo avviene, somministrare il pasto uovoal primo mouse e registrare il tempo di ciascun topo riceve il cibo. </li><li> Corriamo il procedimento per 4 ore per ottenere i valori sufficienti per il montaggio del CO 13 2 curva di arricchimento per ogni mouse. Controllare i topi ogni 30-60 min per assicurarsi che i livelli di CO 2 sono ancora sicuro per i topi. </li><li> Preparare nuove scatole contenenti cibo prima della fine della prova lo topi può iniziare a mangiare immediatamente dopo la prova è finita. </li></ol>

<ol>
	<li>Yeung, C. K., McCurrie, 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=A+simple+method+to+investigate+the+inhibitory+effects+of+drugs+on+gastric+emptying+in+the+mouse+in+vivo.">A simple method to investigate the inhibitory effects of drugs on gastric emptying in the mouse in vivo.</a> J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 45, 235-240 (2001).</li><li>Osinski, M. A., Seifert, T. R., Cox, B. F., Gintant, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+method+of+evaluation+of+drug-evoked+changes+in+gastric+emptying+in+mice.">An improved method of evaluation of drug-evoked changes in gastric emptying in mice.</a> J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 47, 115-120 (2002).</li><li>Ghoos, Y. F., 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=Measurement+of+gastric+emptying+rate+of+solids+by+means+of+a+carbon-labeled+octanoic+acid+breath+test.">Measurement of gastric emptying rate of solids by means of a carbon-labeled octanoic acid breath test.</a> Gastroenterology. 104, 1640-1647 (1993).</li><li>Symonds, E., Butler, R., Omari, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+breath+tests+can+detect+alterations+in+gastric+emptying+in+the+mouse.">Noninvasive breath tests can detect alterations in gastric emptying in the mouse.</a> Eur. J. Clin. Invest. 32, 341-344 (2002).</li><li>Symonds, E. L., Butler, R. N., Omari, T. I. <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+gastric+emptying+in+the+mouse+using+the+[13C]-octanoic+acid+breath+test.">Assessment of gastric emptying in the mouse using the [13C]-octanoic acid breath test.</a> Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 27, 671-675 (2000).</li><li>Verhulst, P. J. <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+ghrelin+in+the+relationship+between+hyperphagia+and+accelerated+gastric+emptying+in+diabetic+mice.">Role of ghrelin in the relationship between hyperphagia and accelerated gastric emptying in diabetic mice.</a> Gastroenterology. 135, 1267-1276 (2008).</li><li>Schoonjans, 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=The+13C-octanoic+acid+breath+test:+validation+of+a+new+noninvasive+method+of+measuring+gastric+emptying+in+rats.">The 13C-octanoic acid breath test: validation of a new noninvasive method of measuring gastric emptying in rats.</a> Neurogastroenterol. Motil. 14, 287-293 (2002).</li><li>Choi, 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=Determination+of+gastric+emptying+in+nonobese+diabetic+mice.">Determination of gastric emptying in nonobese diabetic mice.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 293, 1039-1045 (2007).</li><li>Atkinson, M. A., Leiter, E. 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+NOD+mouse+model+of+type+1+diabetes:+as+good+as+it+gets?.">The NOD mouse model of type 1 diabetes: as good as it gets?.</a> Nat. Med. 5, 601-604 (1999).</li><li>Camilleri, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+practice.+Diabetic+gastroparesis.">Clinical practice. Diabetic gastroparesis.</a> N. Engl. J. Med. 356, 820-829 (2007).</li><li>Choi, 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=Heme+oxygenase-1+protects+interstitial+cells+of+Cajal+from+oxidative+stress+and+reverses+diabetic+gastroparesis.">Heme oxygenase-1 protects interstitial cells of Cajal from oxidative stress and reverses diabetic gastroparesis.</a> Gastroenterology. 135, 2055-2064 (2008).</li><li>Kashyap, P. C., 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=Carbon+monoxide+reverses+diabetic+gastroparesis+in+NOD+mice.">Carbon monoxide reverses diabetic gastroparesis in NOD mice.</a> Am. J. Physiol. GI. G298, G1013-G1019 (2010).</li></ol>

Gli autori dichiarano di non avere conflitto di interessi finanziari.

La tecnica qui descritta permette di ripetuti e non invasivo per la misurazione in vivo di svuotamento gastrico solido nei topi. Questo sistema ha il vantaggio che gli animali non sono trattenuti nella camera di misura, permettendo loro di muoversi e ruotare liberamente. Dal momento che questo è un ambiente familiare, i topi hanno ancora bisogno di essere addestrati e abituati alle camere di prova per prevenire gli effetti dello stress sullo svuotamento gastrico. In generale, si assume i dati svuotamento gastrico sono affidabili se la variabilità intra-topo tra prove consecutive svuotamento gastrico è inferiore al 10%. La presente relazione è una descrizione più dettagliata dei nostri precedenti relazioni su misure di svuotamento gastrico nei topi 8,11,12 e include ulteriori informazioni sulla risoluzione dei problemi problemi con il sistema. La modifica principale è l&#39;uso dell&#39;analizzatore LGR isotopico per misurare i livelli di gas. L&#39;analizzatore abbiamo usato in questo studio misura 12 CO <sub&gt; 2, 13 CO 2 e H 2 O concentrazioni di ogni secondo. Le valvole a controllo computerizzato nell&#39;unità multiple-input automaticamente il flusso al rivelatore tra mouse camere ogni 25 sec. Quindi 12 topi possono essere analizzati simultaneamente con un intervallo di 5 min tra le letture. Va osservato che i dati possono essere ottenuti anche campionamento manuale dell&#39;aria espirata e successiva analisi. Se il campionamento manualmente o con un altro dispositivo, verificare che le letture sono ottenuti a intervalli di circa 10 min. La sensibilità del nostro sistema e la frequenza di raccolta del campione significa che le curve di svuotamento gastrico sono più affidabili, più facile da montare e così abbiamo trovato che ottenere dati più riproducibili con questo metodo migliorato. Le insidie ​​principali di questa tecnica si verificano quando i topi non riescono a mangiare il pasto entro il tempo assegnato, quando i topi perdono la loro assuefazione alla camera e quando problemi tecnici con il rilevamento system. La mancata per consumare il pasto e la perdita di abitudine sono di solito la conseguenza di non seguire la fase critica di avere un programma regolare per il test. Dopo 3 prove consecutive separati da 7 giorni o meno, i nostri topi si abituano alla prova e mangiare il pasto. Una volta abituati, dati affidabili si ottengono se i topi sono analizzate almeno una volta ogni 2 settimane per il resto dell&#39;esperimento. Se per qualche motivo i topi non sono stati testati per 3 o più settimane, poi due sedute di allenamento in una settimana generalmente garantisce assuefazione. Se il personale che accudisce gli animali cambiano quindi la riqualificazione dei topi è consigliato ed è particolarmente importante per scoraggiare l&#39;uso di saponi molto profumati e / o profumi dalle persone che gestiscono i topi. Difficoltà con il sistema di rilevamento sono spesso a causa dei bassi livelli di 13 CO 2 generate da un piccolo animale come un topo. Il rivelatore deve essere calibrato e per alcuni rivelatori come i sistemi basati infrarossi, è molto important per ridurre il contenuto d&#39;acqua del campione al minimo prima della misura. Vi sono alcune limitazioni di questa tecnica a meno che il ricercatore intende studiare svuotamento gastrico più di una volta ogni 3 giorni nello stesso mouse. Non è consigliato a digiunare il mouse in modo spesso e quali restrizioni alimentari su base regolare può alterare la funzione gastrica. Modifiche alla tecnica può essere realizzato su misura liquido svuotamento gastrico e che è un utile potenziale del metodo. Altri metodi per misurare lo svuotamento gastrico, compresi scintigrafia o misurando mantenuto contenuti dopo un tempo fisso hanno limitazioni significativamente più inclusi problemi con lo stress del processo o dovuti alla necessità di uccidere l&#39;animale al termine di ciascuna prova. I fattori di stress sono sonda gastrica del pasto di prova o di ritenuta degli animali durante la misurazione. I vantaggi del test del respiro sono che il mouse è liberi di muoversi e non anestetizzatio sedato in qualsiasi modo. In sintesi, il 13 C-ottanoico breath test acido permette lo studio della progressione della malattia con l&#39;età e il trattamento e questi dati possono poi essere correlato con variazioni di altri parametri fisiologici e valutazione istologica nello stesso animale. Tra altre applicazioni, il test permette anche lo studio di come farmaci possono alterare direttamente svuotamento gastrico e indagare la risposta al trattamento in animali che sviluppano variazioni di svuotamento gastrico dovute a malattia o altri interventi.

Questo manoscritto descrive le considerazioni tecniche e metodologiche implicate nella misurazione non invasiva di svuotamento gastrico nei topi. Seguendo il protocollo qui descritto, gli investigatori in modo affidabile e riproducibile seguire le modifiche di svuotamento gastrico a causa dello sviluppo della malattia, studiare l&#39;impatto di agenti farmacologici sullo svuotamento gastrico e seguire la risposta di svuotamento gastrico per il trattamento di malattie sottostanti o difetti 6,8, 11,12. In precedenti pubblicazioni, l&#39;applicazione di 13 C test di respiro acido ottanoico ha dimostrato di essere un modo utile per misurare svuotamento gastrico nell&#39;uomo e negli animali 3,8. Questo documento descrive in dettaglio, le procedure necessarie per ottenere dati affidabili sul 6-8 mesi necessari per uno studio longitudinale di svuotamento gastrico nei topi con diabete. I vantaggi di seguire questo protocollo rispetto ai metodi precedentemente pubblicati sono che il ricercatore può essere assicurato il richiederlo datid sarà affidabile e riproducibile. Inoltre, il sistema automatizzato per la raccolta e l&#39;analisi dei campioni di gas descritto qui aumenta il numero di animali che possono essere seguiti simultaneamente in uno studio. Nel complesso, l&#39;obiettivo di questo lavoro è quello di identificare i fattori chiave che mantengono assuefazione dei topi al test e che ridurre la variabilità nei risultati ottenuti. Per la misurazione in vivo di svuotamento gastrico, i topi sono tenuti a digiuno per una notte e messo nelle camere di prova di plastica trasparente con portata costante. Dopo i topi vengono abituati ai tubi, al basale esalato 13 CO 2 livelli sono determinati e flusso d&#39;aria adeguato di conseguenza. Successivamente, l&#39;amministrazione di un pasto di prova costituito da tuorlo d&#39;uovo mescolato con 13 C-marcato acido ottanoico. Poiché i topi a digiuno e formati, in genere mangiare il pasto di prova entro 2 minuti. Il somministrato acido ottanoico non viene assorbito nello stomaco, ma sarà ripreso nel duodeno und otterrà metabolizzato nel fegato in 13 CO 2, che viene rilasciato ed espirata, con un conseguente arricchimento di 13 CO 2 nell&#39;aria circostante. Campioni d&#39;aria sono raccolti ad intervalli di tempo determinati ed analizzati mediante l&#39;analizzatore degli isotopi di carbonio. Il rate-limiting passo in questo processo è lo svuotamento gastrico e l&#39;escrezione polmonare di 13 CO 2 corrisponde direttamente con lo svuotamento gastrico del pasto marcato. <img src="/files/ftp_upload/50301/50301fig1.jpg" alt="Figura 1" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50301/50301fig1highres.jpg"/> Figura 1. Schema dell&#39;apparato svuotamento gastrico. Dopo il digiuno notturno, i topi sono posti in camere trasparenti, che consentano loro di muoversi e girare liberamente. Un tubo di ingresso permette afflusso di aria fresca e costante ed una uscita conduce l&#39;analizzatore per misurare l&#39;isotopo 13 C-a-12Rapporto C nel respiro esalato. La camera dispone anche di una porta centrale per la consegna di prodotti alimentari contenenti [13 C]-acido ottanoico.

<table border="1"><tbody><tr><td> NOME </td><td> AZIENDA </td><td> CAT NUMERO </td><td> COMMENTI </td></tr><tr><td> Una fonte di alimentazione d&#39;aria costante, il flusso e composizione </td><td> centrale di alimentazione aria nella struttura di ricerca </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 130 ml di campionamento camera che dispone di aria in entrata, di uscita dell&#39;aria, l&#39;apertura e la gestione alimentare Tubi di plastica per l&#39;alimentazione pneumatica </td><td> In casa costruita </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Acido ottanoico </td><td> Cambridge isotopo laboratori (Andover, MA) </td><td> CLM-293-1 </td><td></td></tr><tr><td> Per preparare il pasto uovo: <ul><li> piccolo becher </li><li> 50 ml, tubo </li><li> Becco Bunsen </li><li> uovo </li><li> spatola </li></ul></td><td> Ogni fornitore </td><td></td><td> Cercate diessere coerente con il fornitore uovo poiché il contenuto nutrizionale e appetibilità delle uova può influenzare lo svuotamento gastrico e l&#39;ingestione del pasto </td></tr><tr><td> Biossido di carbonio isotopo analizzatore </td><td> Los Gatos Research Inc. (Mountain View, CA) </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

assessment of gastric emptying in non-obese diabetic mice using a [13c]-octanoic acid breath test

Gastrico studi svuotamento nei topi sono stati limitati dalla incapacità di seguire i cambiamenti di svuotamento gastrico, nello stesso animale, poiché le tecniche più comunemente utilizzate richiedono l&#39;uccisione degli animali e il recupero post-mortem del 1,2 pasto. Questo approccio evita studi longitudinali per determinare le variazioni di svuotamento gastrico con l&#39;età e la progressione della malattia. Il comunemente usato [13 C]-ottanoico breath test con l&#39;acido per l&#39;uomo 3 è stato modificato per l&#39;uso nel topo e nel ratto 4-6 7 e abbiamo precedentemente dimostrato che questo test è affidabile e sensibile alle variazioni di svuotamento gastrico in risposta ai farmaci e durante progressione di malattia diabetica 8. In questo video di presentazione il principio e l&#39;attuazione pratica di questo test modificato è spiegato. Come nel precedente studio, i topi NOD LTJ vengono utilizzati, un modello di diabete di tipo 1 9. Una quota di questi topi sviluppano i sintomi di gastroparesi, una complicazione di Diabetees caratterizzata da ritardato svuotamento gastrico senza ostruzione meccanica dello stomaco 10. Questo documento dimostra come addestrare i topi per i test, come preparare il pasto di prova e ottenere 4 ore di dati di svuotamento gastrico e come analizzare i dati ottenuti. L&#39;analizzatore isotopo di carbonio utilizzati nel presente studio è adatto per il campionamento automatico dei campioni di aria da un massimo di 12 topi contemporaneamente. Questa tecnica permette di follow-up longitudinale di svuotamento gastrico da grandi gruppi di topi con diabete o altre malattie di lunga durata.

A dati rappresentativi indicati da tre topi diverse è mostrato in Figura 2. Il grafico nero rappresenta i punti dati di un mouse con svuotamento gastrico normale. Essa mostra la frazione di 13 C che viene recuperato in aria espirata espressa come percentuale della dose somministrata per ora espressa come funzione di tempo. La curva blu è da un topo con un accelerato svuotamento gastrico con un valore di mezzo T di 40 min e la curva rossa è da un mouse con svuotamento gastrico ritardato con un valore di mezzo T 168 min. Come stabilito in un precedente studio nel nostro laboratorio 7, il normale svuotamento gastrico del primo tempo per un non-diabetico età NOD topo 9-15 settimane varia 62-131 min come rappresentati dal riquadro grigio. I punti di dati vengono poi montati da un non-lineare della curva di regressione con la seguente equazione 8: y = a b e-ct Dove y è la percentuale del <sup&gt; 13 C recuperata nel respiro per ora (t) ed a, b, c sono costanti regressione stimata per ogni respiro vs curva del tempo. Il tempo di svuotamento mezzo (T 1/2) è calcolata da un procedimento di integrazione numerica utilizzando una funzione inversa gamma. Abbiamo ottenuto risultati di diverse migliaia di studi con una biologica intra-mouse variabilità di circa il 10%. <img src="/files/ftp_upload/50301/50301fig2.jpg" alt="Figura 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50301/50301fig2highres.jpg"/> Figura 2. Dati rappresentativi di svuotamento gastrico di tre diversi tipi di mouse con normale (curva nera), ritardo (curva rossa) e accelerata (curva blu) lo svuotamento gastrico. Casella grigia evidenzia valori normali. L&#39;equazione delle curve non lineari di regressione viene visualizzato nella casella.

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test at JoVE.com

Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test

Determinazione di svuotamento gastrico con un non-invasiva [<sup&gt; 13</sup&gt; C]-ottanoico breath test con acido per gastroparesi inseguimento in femmine di topo NOD LTJ.

La valutazione di svuotamento gastrico in non-obesi topi diabetici utilizzando un [<sup&gt; 13</sup&gt; C]-ottanoico Breath Test Acid

Gastric emptying studies in mice have been limited by the inability to follow gastric emptying changes in the same animal since the most commonly used ...

assessment-gastric-emptying-non-obese-diabetic-mice-using-13c

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test

13.5K Views.  Mayo Clinic. Determinazione di svuotamento gastrico con un non-invasiva [ 13 C]-ottanoico breath test con acido per gastroparesi inseguimento in femmine di topo NOD LTJ.

Video: Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test

Making Sense of Listening: The IMAP Test Battery

The ability to hear is only the first step towards making sense of the range of information contained in an auditory signal. Of equal importance are the abilities to extract and use the information encoded in the auditory signal. We refer to these as listening skills (or auditory processing AP). Deficits in these skills are associated with delayed language and literacy development, though the nature of the relevant deficits and their causal connection with these delays is hotly debated.
When a child is referred to a health professional with normal hearing and unexplained difficulties in listening, or associated delays in language or literacy development, they should ideally be assessed with a combination of psychoacoustic (AP) tests, suitable for children and for use in a clinic, together with cognitive tests to measure attention, working memory, IQ, and language skills. Such a detailed examination needs to be relatively short and within the technical capability of any suitably qualified professional. Current tests for the presence of AP deficits tend to be poorly constructed and inadequately validated within the normal population. They have little or no reference to the presenting symptoms of the child, and typically include a linguistic component. Poor performance may thus reflect problems with language rather than with AP. To assist in the assessment of children with listening difficulties, pediatric audiologists need a single, standardized child-appropriate test battery based on the use of language-free stimuli.
We present the IMAP test battery which was developed at the MRC Institute of Hearing Research to supplement tests currently used to investigate cases of suspected AP deficits. IMAP assesses a range of relevant auditory and cognitive skills and takes about one hour to complete. It has been standardized in 1500 normally-hearing children from across the UK, aged 6-11 years. Since its development, it has been successfully used in a number of large scale studies both in the UK and the USA. IMAP provides measures for separating out sensory from cognitive contributions to hearing. It further limits confounds due to procedural effects by presenting tests in a child-friendly game-format. Stimulus-generation, management of test protocols and control of test presentation is mediated by the IHR-STAR software platform. This provides a standardized methodology for a range of applications and ensures replicable procedures across testers. IHR-STAR provides a flexible, user-programmable environment that currently has additional applications for hearing screening, mapping cochlear implant electrodes, and academic research or teaching.

A test battery (IMAP) for performing an in-depth assessment of auditory and cognitive abilities contributing to listening skills is described. It is quick to administer, child-friendly and free from linguistic confounds. Stimulus generation and protocol management are controlled via a software platform (IHR-STAR) to ensure replicable procedures.

Making Sense di Ascolto: La batteria di test IMAP

The ability to hear is only the first step towards making sense of the range of information contained in an auditory signal. Of equal importance are the ...

Ricerca

Medicina

Roux-en-Y Gastric Bypass Operation in Rats

Currently, the most effective therapy for the treatment of morbid obesity to induce significant and maintained body weight loss with a proven mortality benefit is bariatric surgery1,2. Consequently, there has been a steady rise in the number of bariatric operations done worldwide in recent years with the Roux-en-Y gastric bypass (gastric bypass) being the most commonly performed operation3. Against this background, it is important to understand the physiological mechanisms by which gastric bypass induces and maintains body weight loss. These mechanisms are yet not fully understood, but may include reduced hunger and increased satiation4,5, increased energy expenditure6,7, altered preference for food high in fat and sugar8,9, altered salt and water handling of the kidney10 as well as alterations in gut microbiota11. Such changes seen after gastric bypass may at least partly stem from how the surgery alters the hormonal milieu because gastric bypass increases the postprandial release of peptide-YY (PYY) and glucagon-like-peptide-1 (GLP-1), hormones that are released by the gut in the presence of nutrients and that reduce eating12.
During the last two decades numerous studies using rats have been carried out to further investigate physiological changes after gastric bypass. The gastric bypass rat model has proven to be a valuable experimental tool not least as it closely mimics the time profile and magnitude of human weight loss, but also allows researchers to control and manipulate critical anatomic and physiologic factors including the use of appropriate controls. Consequently, there is a wide array of rat gastric bypass models available in the literature reviewed elsewhere in more detail 13-15. The description of the exact surgical technique of these models varies widely and differs e.g. in terms of pouch size, limb lengths, and the preservation of the vagal nerve. If reported, mortality rates seem to range from 0 to 35%15. Furthermore, surgery has been carried out almost exclusively in male rats of different strains and ages. Pre- and postoperative diets also varied significantly.
Technical and experimental variations in published gastric bypass rat models complicate the comparison and identification of potential physiological mechanisms involved in gastric bypass. There is no clear evidence that any of these models is superior, but there is an emerging need for standardization of the procedure to achieve consistent and comparable data. This article therefore aims to summarize and discuss technical and experimental details of our previously validated and published gastric bypass rat model.

Numerous studies using gastric bypass rat models have been recently conducted to uncover the underlying physiological mechanisms of Roux-en-Y gastric bypass operations. This article aims to demonstrate and discuss the technical and experimental details of our published gastric bypass rat model to understand advantages and limitations of this experimental tool.

Roux-en-Y operazione di bypass gastrico in Rats

Currently, the most effective therapy for the treatment of morbid obesity to induce significant and maintained body weight loss with a proven mortality ...

Fast and Accurate Exhaled Breath Ammonia Measurement

This exhaled breath ammonia method uses a fast and highly sensitive spectroscopic method known as quartz enhanced photoacoustic spectroscopy (QEPAS) that uses a quantum cascade based laser. The monitor is coupled to a sampler that measures mouth pressure and carbon dioxide. The system is temperature controlled and specifically designed to address the reactivity of this compound. The sampler provides immediate feedback to the subject and the technician on the quality of the breath effort. Together with the quick response time of the monitor, this system is capable of accurately measuring exhaled breath ammonia representative of deep lung systemic levels. 
Because the system is easy to use and produces real time results, it has enabled experiments to identify factors that influence measurements. For example, mouth rinse and oral pH reproducibly and significantly affect results and therefore must be controlled. Temperature and mode of breathing are other examples. As our understanding of these factors evolves, error is reduced, and clinical studies become more meaningful. This system is very reliable and individual measurements are inexpensive. 
The sampler is relatively inexpensive and quite portable, but the monitor is neither. This limits options for some clinical studies and provides rational for future innovations.

Ammonia is an important physiologic metabolite relevant to various disease and wellness states. It is also a difficult molecule to measure in breath, which demands particular precautions be taken to obtain accurate results. Not all factors influencing ammonia are known, but progress can be difficult without accounting for these factors.

Veloce e preciso espirata Ammoniaca misura

This exhaled breath ammonia method uses a fast and highly sensitive spectroscopic method known as quartz enhanced photoacoustic spectroscopy (QEPAS) that ...

Open Tracheostomy Gastric Acid Aspiration Murine Model of Acute Lung Injury Results in Maximal Acute Nonlethal Lung Injury

Acid pneumonitis is a major cause of sterile acute lung injury (ALI) in humans. Acid pneumonitis spans the clinical spectrum from asymptomatic to acute respiratory distress syndrome (ARDS), characterized by neutrophilic alveolitis, and injury to both alveolar epithelium and vascular endothelium. Clinically, ARDS is defined by acute onset of hypoxemia, bilateral patchy pulmonary infiltrates and non-cardiogenic pulmonary edema. Human studies have provided us with valuable information about the physiological and inflammatory changes in the lung caused by ARDS, which has led to various hypotheses about the underling mechanisms. Unfortunately, difficulties determining the etiology of ARDS, as well as a wide range of pathophysiology have resulted in a lack of critical information that could be useful in developing therapeutic strategies.
Translational animal models are valuable when their pathogenesis and pathophysiology accurately reproduce a concept proven in both in vitro and clinical settings. Although large animal models (e.g., sheep) share characteristics of the anatomy of human trachea-bronchial tree, murine models provide a host of other advantages including: low cost; short reproductive cycle lending itself to greater data acquisition; a well understood immunologic system; and a well characterized genome leading to the availability of a variety of gene deletion and transgenic strains. A robust model of low pH induced ARDS requires a murine ALI that targets mainly the alveolar epithelium, secondarily the vascular endothelium, as well as the small airways leading to the alveoli. Furthermore, a reproducible injury with wide differences between different injurious and non-injurious insults is important.
The murine gastric acid aspiration model presented here using hydrochloric acid employs an open tracheostomy and recreates a pathogenic scenario that reproduces the low pH pneumonitis injury in humans. Additionally, this model can be used to examine interaction of a low pH insult with other pulmonary injurious entities (e.g., food particles, pathogenic bacteria).

This protocol induces acute lung injury in a mouse that has close fidelity to the pathogenesis of acid pneumonitis observed in humans. We generate a maximal acute nonlethal low pH lung injury and account for differences in rodent-human anatomic respiratory structure using an open tracheostomy coupled with circumferential pressure release.

Aprire tracheostomia gastrico acido aspirazione Modello murino di lesioni polmonari acute Risultati in massima acuta non letale Lung Injury

Acid pneumonitis is a major cause of sterile acute lung injury (ALI) in humans. Acid pneumonitis spans the clinical spectrum from asymptomatic to acute ...

Techniques of Sleeve Gastrectomy and Modified Roux-en-Y Gastric Bypass in Mice

Obesity is a major public health issue, with a prevalence of 4 to 28% for men and 6.2 to 36.5% for women in Europe (from 2003 to 2008). Morbid obesity is frequently associated with metabolic complications, such as type 2 diabetes, hypertension, and dyslipidemia, reducing life expectancy and quality. In the absence of any effective noninvasive treatments, bariatric surgery is a valuable therapeutic option for patients with morbid obesity (body mass index (BMI) &#62;40 kg/m2), leading to long-term, sustained weight loss and improvements in metabolic complications. However, the underlying cellular and molecular mechanisms sustaining the beneficial effects of bariatric surgery are not yet fully understood. Due to the numerous genetically-modified strains available, the mouse model is the most convenient animal model to explore the molecular mechanisms behind the pleiotropic beneficial effects of bariatric surgeries. Here, we detailed the optimized healthcare methods and surgical protocols in mice for the two most widely-used bariatric surgeries: the sleeve gastrectomy and the modified Roux-en-Y gastric bypass. Deciphering the molecular mechanisms underlying the therapeutic effects of bariatric surgeries offers the promise of identifying new therapeutics targets.

Bariatric surgery is the most efficient way to reduce body weight and the deadly metabolic complications (diabetes, obesity, and dyslipidemia) frequently associated with morbid obesity. Mouse models of bariatric surgery represent a unique asset for deciphering molecular mechanisms behind the beneficial effects of these surgeries on diabetes, hypertension, and dyslipidemia.

Tecniche di sleeve gastrectomy e modificata Roux-en-Y bypass gastrico nei topi

Obesity is a major public health issue, with a prevalence of 4 to 28% for men and 6.2 to 36.5% for women in Europe (from 2003 to 2008). Morbid obesity is ...

A Blood-based Test for the Detection of ROS1 and RET Fusion Transcripts from Circulating Ribonucleic Acid Using Digital Polymerase Chain Reaction

We have developed novel methods for the isolation and characterization of tumor-derived circulating ribonucleic acid (cRNA) for blood-based liquid biopsy. Robust detection of cRNA recovered from blood represents a solution to a critical unmet need in clinical diagnostics. The test begins with the collection of whole blood into blood collection tubes containing preservatives that stabilize cRNA. Cell-free, exosomal, and platelet-associated RNA is isolated from plasma in this test system. The cRNA is reverse transcribed to complementary DNA (cDNA) and amplified using digital polymerase chain reaction (dPCR). Samples are evaluated for both the target biomarker as well as a control gene. Test validation included limit of detection, accuracy, and robustness studies with analytic samples. The method developed as a result of these studies reproducibly detect multiple fusion variants for ROS1 (C-Ros proto-oncogene 1; 8 variants) and RET (rearranged during transfection proto-oncogene; 8 variants). The sample processing workflow has been optimized so that test results can consistently be generated within 72 hours of sample receipt.

Detection of circulating ribonucleic acid (cRNA) from blood is an unmet need in clinical diagnostics. Here we describe methods that characterize cRNA from non-small cell lung cancer patients using sensitive and specific digital polymerase chain reaction. The tests meet design requirements to detect fusion variants within 72 hours.

Un emoderivato di Test per la rilevazione di ROS1 e RET trascrizioni di fusione da acido ribonucleico usando reazione a catena della polimerasi digitale di circolazione

We have developed novel methods for the isolation and characterization of tumor-derived circulating ribonucleic acid (cRNA) for blood-based liquid biopsy. ...

Protocol to Create Chronic Wounds in Diabetic Mice

Chronic wounds develop as a result of defective regulation in one or more complex cellular and molecular processes involved in proper healing. They impact ~6.5M people and cost ~$40B/year in the US alone. Although a significant effort has been invested in understanding how chronic wounds develop in humans, fundamental questions remain unanswered. Recently, we developed a novel mouse model for diabetic chronic wounds that have many characteristics of human chronic wounds. Using db/db-/- mice, we can generate chronic wounds by inducing high levels of oxidative stress (OS) in the wound tissue immediately after wounding, using a one-time treatment with inhibitors specific to the antioxidant enzymes catalase and glutathione peroxidase. These wounds have high levels of OS, develop biofilm naturally, become fully chronic within 20 days after treatment and can remain open more for more than 60 days. This novel model has many features of diabetic chronic wounds in humans and therefore can contribute significantly to advancing fundamental understanding of how wounds become chronic. This is a major breakthrough because chronic wounds in humans cause significant pain and distress to patients and result in amputation if unresolved. Moreover, these wounds are very expensive and time-consuming to treat, and lead to significant loss of personal income to patients. Advancements in this field of study through the use of our chronic wound model can significantly improve health care for millions who suffer under this debilitating condition. In this protocol, we describe in great detail the procedure to cause acute wounds to become chronic, which has not been done before.

Chronic wounds are developed from acute wounds on a diabetic mouse model by inducing high levels of oxidative stress after a full-thickness cutaneous wound. The wound is treated with inhibitors for catalase and glutathione peroxidase, resulting in impaired healing and biofilm development by bacteria present in the skin microbiome.

Protocollo per creare ferite croniche nei topi diabetici

Chronic wounds develop as a result of defective regulation in one or more complex cellular and molecular processes involved in proper healing. They impact ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively affect skeletal muscle. This can result in a loss of muscle mass (atrophy) and/or loss of muscle quality (reduced force per unit of muscle mass), both of which are prevalent in chronic disease, muscle-specific disease, immobilization, and aging (sarcopenia). Skeletal muscle function in animals can be evaluated by a range of different tests. All tests have limitations related to the physiological testing environment, and the selection of a specific test often depends on the nature of the experiments. Here, we describe an in vivo, non-invasive technique involving a helpful and easy assessment of force frequency-curve (FFC) in mice that can be performed on the same animal over time. This permits monitoring of disease progression and/or efficacy&#160;of a potential therapeutic treatment.

Measurement of rodent skeletal muscle contractile function is a useful tool that can be used to track disease progression as well as efficacy of therapeutic intervention. We describe here the non-invasive, in vivo assessment of the dorsiflexor muscles that can be repeated over time in the same mouse.

Valutazione non invasiva della funzione Dorsiflexor muscolare nei topi

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...

Assessment and Characterization of Hyaloid Vessels in Mice

In the eye, the embryonic hyaloid vessels nourish the developing lens and retina and regress when the retinal vessels develop. Persistent or failed regression of hyaloid vessels can be seen in diseases such as persistent hyperplastic primary vitreous (PHPV), leading to an obstructed light path and impaired visual function. Understanding the mechanisms underlying the hyaloid vessel regression may lead to new molecular insights into the vascular regression process and potential new ways to manage diseases with persistent hyaloid vessels. Here we describe the procedures for imaging hyaloid in live mice with optical coherence tomography (OCT) and fundus fluorescein angiography (FFA) and a detailed technical protocol of isolating and flat-mounting hyaloid ex vivo for quantitative analysis. Low-density lipoprotein receptor-related protein 5 (LRP5) knockout mice were used as an experimental model of persistent hyaloid vessels, to illustrate the techniques. Together, these techniques may facilitate a thorough assessment of hyaloid vessels as an experimental model of vascular regression and studies on the mechanism of persistent hyaloid vessels.

This protocol describes both in vivo and ex vivo methods to fully visualize and characterize hyaloid vessels, a model of vascular regression in mouse eyes, using optical coherence tomography and fundus fluorescein angiography for the live imaging and ex vivo isolation and subsequent flat mount of hyaloid for quantitative analysis.

Valutazione e caratterizzazione delle navi ialoidi nei topi

In the eye, the embryonic hyaloid vessels nourish the developing lens and retina and regress when the retinal vessels develop. Persistent or failed ...

Using a Chemical Biopsy for Graft Quality Assessment

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated with an increased survival rate and greater quality of patient&#8217;s life when compared to conventional dialysis. Regrettably, transplantology suffers from a lack of reliable methods for organ quality assessment. Standard diagnostic techniques are limited to macroscopic appearance inspection or invasive tissue biopsy, which do not provide comprehensive information about the graft. The proposed protocol aims to introduce solid phase microextraction (SPME) as an ideal analytical method for comprehensive metabolomics and lipidomic analysis of all low molecular compounds present in kidneys allocated for transplantation. The small size of the SPME probe enables performance of a chemical biopsy, which enables extraction of metabolites directly from the organ without any tissue collection. The minimum invasiveness of the method permits execution of multiple analyses over time: directly after organ harvesting, during its preservation, and immediately after revascularization at the recipient&#8217;s body. It is hypothesized that the combination of this novel sampling method with a high-resolution mass spectrometer will allow for discrimination of a set of characteristic compounds that could serve as biological markers of graft quality and indicators of possible development of organ dysfunction.

The protocol presents utilization of the chemical biopsy approach followed by comprehensive metabolomic and lipidomic analysis for quality assessment of kidney grafts allocated for transplantation.

Utilizzo di una biopsia chimica per la valutazione della qualità dell'innesto

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated ...