Name: adapting human videofluoroscopic swallow study methods to detect and characterize dysphagia in murine disease models
Uploaded: 2015-03-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
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Wir danken gnädig weitere Mitglieder des Hebel Lab, die Datensammlung beigetragen (Andries Ferreira, Danarae Aleman, Alexis Mok, Kaitlin Flynn, Elizabeth Bearce und Matan Kadosh) und Manuskript Kritik (Andries Ferreira, Rebecca Schneider, und Kate Robbins). Wir erkennen auch Roderic Schlotzhauer und Edwin Honse vom MU Physik Machine Shop für ihr Design Eingang und Fertigung der Nager Beobachtungsrohre in dieser Studie verwendet. Wir sind besonders dankbar für Malea Jan Kunkel (Radiologie Betreuer in der Tiermedizin und Chirurgie Fachbereich an der Universität von Missouri - College of Veterinary Medicine) und Jan Ivey (Leiter des Forschungstierkatheterlabor an der Universität von Missouri - School of Medicine) für den Nachweis der konstanten Geduld und Motivation während der Betätigung der hohen Energie Fluoroskope wie wir das murine VFSS Protokoll entwickelt. Finanzierungsquellen für diese Studie eingeschlossen NIH / NIDCD (TE Lever), NIH / NINDS (GK Pavlath) Otolaryngologie - Head and Neck Surgery Anschubfinanzierung (TE Lever), MU PRIME Fonds (TE Lever), Mizzou Vorteil (TE-Hebel) und die MU auf dem Altern (TE-Hebel).

Open Access für diesen Artikel wird von Glenbrook gesponsert.

Dysphagie (Schluck Impairment) ist ein häufiges Symptom von zahlreichen medizinischen Bedingungen, die Menschen aller Altersgruppen. Beispiele hierfür sind Schlaganfall, Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit, zerebrale Lähmung, Muskeldystrophie, amyotrophe Lateralsklerose (ALS), Neuronale Ceroid-Lipofuszinose, Kopf- und Halskrebs, Frühgeburt und erweiterte Hautalterung. Dysphagie ist stark mit Mortalität korreliert, typischerweise als Folge von schweren Mangelernährung oder Pneumonie, die bei bakteriellen haltige Lebensmittel / flüssig / Speichel in die Lunge aspiriert 1-4 entwickelt. Diese schwächenden und lebensbedrohlichen Erkrankung betrifft mehr als 15 Millionen Menschen jedes Jahr in den Vereinigten Staaten allein 3. Trotz der hohen Prävalenz und die damit verbundenen negativen Folgen werden die aktuellen Behandlungsmöglichkeiten für Schluckstörungen auf palliative (und nicht heilenden) nähert, wie Ernährungsumstellung (zB Vermeidung von bestimmten Lebensmitteln / flüssig Konsistenz), Haltungsveränderungen (zB Tucki begrenztng des Kinn beim Schlucken), Motor Ansätze (zB ausübt Targeting Muskeln in der Mundhöhle, des Rachens und Kehlkopfes), sensorischen Ansätze (zB Führungs Geschmack, der Temperatur und / oder mechanischer Stimulation) und Sondenernährung (zum Beispiel Ernährung und Flüssigkeitszufuhr über eine Nasensonde (NG) Rohr oder eine perkutane endoskopische Gastrostomie (PEG) Rohr) verwaltet. Diese Behandlungen nur als symptomatische Therapie dienen als die Konzentration auf die eigentlichen Ursachen des Problems. In der Tat ist ein großes Hindernis für die Entdeckung neuartiger, wirksame Behandlungen für Dysphagie der begrenzten wissenschaftlichen Erkenntnissen der zuständigen pathologische Mechanismen, die wahrscheinlich für jede Krankheit. Schluckstörungen Diagnose wird überwiegend mit Hilfe eines radiologischen Verfahren genannt videofluoroscopic Schlucken Studie (VFSS), auch als modifizierte Bariumbreischluck Studie bekannt gegeben. In den letzten 30-plus Jahren hat sich diese Diagnosetest wurde als Goldstandard für die evaluating schlucken Funktion 5-7. Dieser Test bringt es mit sich der Patient sitzen oder stehen im Weg der Röntgenstrahl eines Durchleuchtungsmaschine während freiwillige Nahrungsaufnahme und mit einem oralen Kontrastmittel gemischt flüssiger Konsistenz, in der Regel Bariumsulfat 8,9 oder Iohexol 10. Da der Patient schluckt, Nahrung und Flüssigkeit, die Kontrastmittel kann in Echtzeit über einen Computerbildschirm auf dem Weg vom Mund in den Magen zu sehen. Weichgewebestrukturen sind ebenfalls sichtbar und kann relativ zu der Struktur und Funktion zu beurteilen. Die Patienten werden aufgefordert, mehrere Schwalben der einzelnen Lebensmittel und flüssigen Konsistenz durchführen, die alle Video für spätere Betrachtung und Frame-by-Frame-Analyse, um das Vorhandensein und den Grad der Dysphagie quantifizieren aufgezeichnet sind. Zahlreiche physiologische Komponenten Schlucken sind in der Regel untersucht, wie die anatomischen Triggerpunkt der Rachen Schwalbe, Bolus Gangszeit durch den Rachen und Speiseröhre, Umfang und Dauer der Laryngeal Höhe, Position und Höhe der Post-Schwalbe-Rest, und das Auftreten von und physiologische Grund für Aspiration 7,11. Aspekte der menschlichen VFSS Protokoll wurden kürzlich für die Untersuchung frei verhalten Ratten geeignet ist; Allerdings wurden die Ergebnisse beschränkt, da die Ratten nicht in der videofluoroscopic Sichtfeld während des Tests 12 zu bleiben. VFSS zuvor nicht mit Mäusen versucht worden. Erfolgreiche Anpassung des menschlichen VFSS Protokoll zur Verwendung mit Mäusen und Ratten wäre eine neuartige Untersuchungsmethode, die Hunderte von derzeit vorhandenen murinen (Maus und Ratte) Modelle von Erkrankungen, die dafür bekannt sind, Schluckstörungen bei Menschen verursachen Analyse zu schaffen. Diese neue Methode (im Folgenden als murine VFSS genannt) würde daher beeilen Identifizierung und Validierung von Mausmodellen von Dysphagie, die sich für die Untersuchung der zugrunde liegenden neurophysiologischen Mechanismen in Muskeln, Nerven und Hirngewebe, die pathologische sind und einen Beitrag zu Dysphagie sind in Menschen. Außerdem murine VFSS würde Identifizierung objektive Maßnahmen (Biomarker) von Schwalbe Funktion / Dysfunktion, die direkt mit dem Menschen verglichen werden könnte ermöglichen. Diese Quer Arten videofluoroscopic Biomarker könnten dann dienen als neue Zielparameter um die Wirksamkeit der Behandlung in präklinischen Studien mit Mäusen und Ratten, die besser an klinischen Studien mit Menschen zu übersetzen wäre zu quantifizieren. Zu diesem Zweck wurde die murine VFSS Protokoll mit ~ 100 Mäusen beiderlei Geschlechts etabliert. Alle Mäuse wurden entweder C57 oder Hybrid C57 / SJL-Stämme. Die C57-Mäuse wurden nicht gentechnisch veränderten, während C57 / SJL war die Hintergrundstamm für eine Kolonie von transgenen SOD1-G93A (oder SOD1) Mäusen, die am weitesten verbreitete Tiermodell der ALS. Die SOD1 Kolonie war eine ungefähre 50-50 Mischung aus transgenen (dh ALS betroffenen) Mäusen und nicht transgenen (dh unbeeinflusst) Geschwistern. Die murine VFSS Protokoll besteht aus drei Komponenten: <ol><li&gt; Maßgeschneiderte Beobachtungskammern, die freiwillige Füttern und Schlucken zu ermöglichen, während er ungebremst in einem begrenzten Raum innerhalb einer Fluoroskopie-Maschine, </li><li> Rezepte, die den unangenehmen Geschmack / Geruch von oralen Kontrastmittel zu maskieren und zu produzieren ausreichenden Röntgendichte, um eine angemessene Darstellung der Schlucken zu ermöglichen, </li><li> Ein Schritt-für-Schritt-Test-Protokoll, das Tier Compliance maximiert, minimiert die Gesamttestzeit und Strahlenbelastung und ermöglicht die Quantifizierung von mehreren Schwalbe Parameter für die einzelnen Phasen des Schluckens (dh oral, Rachen und Speiseröhre). </li></ol> Der kombinierte Effekt erzeugt eine komfortable, niedrige Stress, Selbst Fütterung Prüfung Umgebung, die Beurteilung der typischen Ernährungs- und Schluckverhalten von Mäusen ermöglicht.

<table><tbody><tr><td>Polycarbonate tubing for observation chambers</td><td>McMaster-Carr</td><td>3161T41</td><td>Body of observation tubes, 2&quot;X2&quot; diameter, 0.080&quot; thick wall</td></tr><tr><td>Polycarbonate sheet&amp;nbsp; for observation chambers</td><td>McMaster-Carr</td><td>9115K71</td><td>End-caps for observation tubes, 2&quot;x12&quot;x3/4&quot;</td></tr><tr><td>Polycarbonate sheet&amp;nbsp; for observation chambers</td><td>McMaster-Carr</td><td>8574K281</td><td>Peg-bowls for observation tubes</td></tr><tr><td>Silicone O-rings&amp;nbsp; for end-caps of observation chambers</td><td>McMaster-Carr</td><td>9396K108</td><td>S1138 AS568-029, pack of 25&lt;br/&gt; http://www.mcmaster.com/#o-rings/=t0wt5r&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Silicone stoppers for observation chambers</td><td>McMaster-Carr</td><td>2903K22</td><td>Package of 10 stoppers to plug the oval opening in the top of the observation chamber when using a peg-bowl&lt;br/&gt; http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3803/=t0y5at</td></tr><tr><td>Centrifuge tubes for sipper tube bottles</td><td>Evergreen Scientific</td><td>222-3530-G80</td><td>30 ml freestanding centrifuge tubes, with caps, sterile&lt;br/&gt; https://www.evergreensci.com/labware-catalog/tubes-and-vials/30-and-50-ml-centrifuge-tubes/&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Silcone stoppers for sipper tube bottles</td><td>Saint-Gobain Performance Plastics</td><td>DX263031-10&amp;nbsp;</td><td>Number 31D, size: 26 mm bottom, 32 mm top, 30 mm high; 10 pack;&amp;nbsp;&lt;br/&gt; http://www.labpure.com/en/Products.asp?ID=179&amp;amp;PageBrand=STOPPERS</td></tr><tr><td>Stopper borers for sipper tube bottles</td><td>Thomas Scientific</td><td>3276G40</td><td>Cork Borer Set that ranges from 3/16-15/16 inch&amp;nbsp;&lt;br/&gt; http://www.thomassci.com/Supplies/Corks/_/CORK-BORER-SET-316-1516-IN?q=Humboldt</td></tr><tr><td>Drinking tubes for sipper tube bottles</td><td>Ancare</td><td>TD-100&amp;nbsp;</td><td>2 1/2&amp;rdquo; long drinking tubes with 5/16&amp;rdquo; opening, straight ball-spout&lt;br/&gt; http://www.ancare.com/products/watering-equipment/open-drinking-tubes/straight-tubes-ball-point&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Iohexol for making oral contrast agent solution</td><td>GE Healthcare</td><td></td><td>350 mg iodine per ml&lt;br/&gt; http://www3.gehealthcare.com/en/products/categories/contrast_media/omnipaque&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Chocolate syrup for flavoring oral contrast agent</td><td>Herseys</td><td></td><td></td></tr><tr><td>10 ml syringe for syringe delivery system</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>309604</td><td>Luer lock tip syringe without needle, 100 per box&lt;br/&gt; http://www.bd.com/hypodermic/products/syringeswithoutneedles.asp</td></tr><tr><td>Catheter tubing for syringe delivery system</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>427451</td><td>Polyethylene Tubing (Non-Sterile) (PE 240) 100&#039;&lt;br/&gt; http://www.bd.com/ds/productCenter/427451.asp&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Needle for syringe delivery system</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>427560</td><td>15-gauge needle, fits into PE 240 catheter tubing&lt;br/&gt; http://www.bd.com/ds/productCenter/427560.asp&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Delrin acetal resin rod for syringe delivery system</td><td>McMaster-Carr</td><td>8576K15</td><td>1/2 inch diameter, black&lt;br/&gt; http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3609/=t0wvaf&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Acrylic sheeting for scissor lift</td><td>Ponoko</td><td></td><td>Laser cut&lt;br/&gt; http://www.ponoko.com&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>3D printed ABS frame</td><td>Engineering Rapid Prototyping Facility, University of Missouri</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Brass rods for scissor lift</td><td>Amazon</td><td>TTRB-03-12-03</td><td>made into axles&lt;br/&gt; http://www.amazon.com/Brass-Seamless-Round-Tubing-Length/dp/B000FN898M</td></tr><tr><td>Drawer slide for scissor lift</td><td>Richelieu</td><td>10292G116</td><td>Attaches to base of scissor lift&lt;br/&gt; http://www.lowes.com/pd_380986-93052-T35072G16_0__?productId=50041754</td></tr><tr><td>28BYJ-48 stepper motor for scissor lift</td><td></td><td></td><td>2 each</td></tr><tr><td>ULN2003 Darlington transistor array for scissor lift</td><td>Toshiba</td><td>ULN2003APG</td><td>Used as stepper drivers (2 each)</td></tr><tr><td>ATTINY85 microcontroller for scissor lift</td><td>Atmel</td><td>ATTINY85-20PU</td><td>2 each&lt;br/&gt; http://www.taydaelectronics.com/attiny85-attiny85-20pu-8-bit-20mhz-microcontroller-ic.html</td></tr><tr><td>Nylon spur gear</td><td>McMaster-Carr</td><td>57655K34</td><td>2 each&lt;br/&gt; http://www.mcmaster.com/#57655k34/=t0yaqz</td></tr><tr><td>Nylon spur gear rack</td><td>McMaster-Carr</td><td>57655K62</td><td>2 each&lt;br/&gt; http://www.mcmaster.com/#57655k62/=t0ybh9</td></tr><tr><td>4-40 nylon machine screws</td><td>McMaster-Carr</td><td>95133A315</td><td>Lift assembly&lt;br/&gt; http://www.mcmaster.com/#95133a315/=t0yd8q</td></tr><tr><td>4-40 nylon hex nuts</td><td>McMaster-Carr</td><td>94812A200</td><td>Lift assembly&lt;br/&gt; http://www.mcmaster.com/#94812a200/=t0ye29</td></tr><tr><td>Buna-N O-Ring AS568A Dash No. 104</td><td>McMaster-Carr</td><td>9452K318</td><td>Lift assembly&lt;br/&gt; http://www.mcmaster.com/#9452k318/=t0yem7</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

adapting human videofluoroscopic swallow study methods to detect and characterize dysphagia in murine disease models

Diese Studie angepaßt menschlichen videofluoroscopic Schlucken Studie (VFSS) Methoden zur Verwendung mit murinen Krankheitsmodellen zwecks Translations Dysphagie Forschung erleichtern. Erfolgreiche Ergebnisse sind abhängig von drei wichtigen Komponenten: Testkammern, die Selbst-Fütterung zulassen, während er ungebremst in einem geschlossenen Raum, Rezepte, die den unangenehmen Geschmack / Geruch von im Handel erhältlichen oralen Kontrastmittel zu maskieren, und eine Schritt-für-Schritt-Test-Protokoll, ermöglicht die Quantifizierung von Schwalbe Physiologie. Eliminierung von einem oder mehreren dieser Komponenten eine nachteilige Wirkung auf die Ergebnisse der Studie. Darüber hinaus wird das Energieniveau Fähigkeit des Durchleuchtungssystem bestimmen, welche schlucken Parameter untersucht werden können. Die meisten Forschungszentren haben eine hohe Energie Fluoroskope für die Verwendung mit Menschen und größere Tiere, die in außergewöhnlich schlechten Bildqualität führt bei der Prüfung von Mäusen und anderen kleinen Nagetieren konzipiert. Trotz dieser Einschränkung haben wir sieben VFS identifiziertenS Parameter, die bei Mäusen konsistent quantifizierbar sind bei der Verwendung eines Hochenergie-Röntgenapparat in Kombination mit der neuen Maus VFSS Protokoll. Wir haben vor kurzem erhalten einen niedrigen Energiedurchleuchtungssystem mit Bildauflösung und Vergrößerung-Fähigkeiten außergewöhnlich hoch, die für den Gebrauch mit Mäusen und anderen kleinen Nagetieren konzipiert wurde. Vorarbeiten mit diesem neuen System, in Kombination mit der neuen Maus VFSS Protokoll hat 13 Schwalbe Parameter, die bei Mäusen konsequent quantifizierbar sind, die fast doppelt so viele wie mit herkömmlichen (dh hohe Energie) erhalten wird, ist identifiziert Fluoroskope. Identifizierung weiterer Schluck Parameter wird erwartet, da wir dabei, die Möglichkeiten des neuen Systems. Die bisherigen Ergebnisse zeigen die Nützlichkeit der Verwendung einer geringen Energiedurchleuchtungssystem nachzuweisen und zu quantifizieren subtile Änderungen in Schwalben Physiologie, die sonst bei der Verwendung von Hochenergie Fluoroskope murine Krankheitsmodellen untersucht übersehen werden kann.

Wir haben erfolgreich eine neue und replizierbar Mäuse spezifische VFSS Protokoll, Testkammern, die Selbst-Fütterung zulassen, Rezepte zum Aromatisieren von oralen Kontrastmittel und eine Schritt-für-Schritt-Test-Protokoll, das die Quantifizierung der Schwalbe Physiologie ermöglicht, schließt konzipiert. Das Energieniveau Fähigkeit des Durchleuchtungssystem bestimmt, welche Parameter konnte in Mäusen untersucht werden, zu schlucken. Wir haben uns zunächst verwendet hochenergetische Fluoroskope für die Verwendung mit Menschen und größere Tiere entwickelt (zB GE Advantx, GE OEC 9600 und Omega Cardiac Cath CS-25, die jeweils mit 30 Bildern pro Sekunde). Jedoch hatten diese Systeme unzureichend Vergrößerung Fähigkeiten zum Testen Mäuse, die in der Tierfüllung nur einen kleinen Teil des Sichtfeldes resultierte (Figur 9). Als Ergebnis war die Bildqualität außerordentlich schlecht, was es unmöglich macht, die meisten Strukturen der Schluckmechanismus sichtbar zu machen. Trotz dieser Einschränkung haben wir festgestellt 7 Ziel VFSS schlucken Parameter, wenn ein herkömmliches (dh, hohe Energie) Fluoroskop in Kombination mit der neuen Maus VFSS Protokoll (Tabelle 3) durchgängig quantifizierbar Mäuse waren. Außerdem identifizierten wir die vallecular Raum als anatomische Auslösepunkt zum Schlucken bei gesunden erwachsenen Mäusen (3-17 Monate alt), sowie Mäuse mit Bedingungen des fortgeschrittenen Alters (&gt; 18 Monate) und im Endstadium ALS. <img alt="9" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig9highres.jpg" width="650" /> Abb. 9: High Energy Durchleuchtungssysteme Links: Repräsentative Bild einer Maus mit hoher Energie (dh herkömmlicher) Durchleuchtungssysteme erhalten. Man beachte, dass die Maus füllt nur einen kleinen Teil der Fluoroskopie Sichtfeld, wodurch die unzureichende Vergrößerungsfunktion herkömmlicher Fluoroskope zur Bildgebung Nagetieren zeigen. Rechts: Dasselbe Bild vergrößert post capture mit einem Videobearbeitungsprogramm. Schwarzer Pfeil: schlucken Triggerpunkt (Valleculae). Weißer Pfeil:. Bolus im distalen Ösophagus, unmittelbar vor, die durch die Anschlussstelle GE (weiße Stern) <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/52319/52319fig9highres.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen.</a> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> SWALLOW PARAMETER </td><td style="width:140px"> High Energy Systems </td><td style="width:140px"> Low Energy System </td></tr><tr><td> Inter-Swallow-Intervall (ISI) </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Jaw Ausflug Rate (Lecken Bewerten Equivalent) </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Jaw Ausflug Entfernung </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Lecken-Swallow-Verhältnis </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Swallow Bewerten </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Pharyngeal Transitzeit (PTT) </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Bolus Geschwindigkeit durch Rachen </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Ösophagus-Transit-Zeit (ETT) </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Bolus Geschwindigkeit durch Speiseröhre </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Bolus Geschwindigkeit durch Rachen und Speiseröhre </td><td> X </td><td> X </td></tr><tr><td> Bolus Umgebung </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Rachenraum Rückstands </td><td></td><td> X </td></tr><tr><td> Flüssigkeitsvolumen Consumed </td><td> X </td><td> X </td></tr></tbody></table> Tabelle 3: Swallow Parameter Quantifizierbare Verwendung von Hoch Versus Low Energy Fluoroskopie-Systeme. Wir haben vor kurzem erhalten ein niedriger Energie Vergrößerung Durchleuchtungssystem namens The LabScope (Glenbrook Technologies, Randolph, NJ), die speziell für unser Labor für die Verwendung mit entwickelt wurde,Mäuse und andere kleine Nagetiere (Abbildung 10). Jedoch sind die deutlich größer Vergrößerungen dieses Systems machte es unmöglich, die gesamte Schluckmechanismus einer Maus in einem einzigen Sichtfeld anzuzeigen. Stattdessen werden zwei Testpositionen erforderlich, wie in Abbildung 11. Position 1 ermöglicht die Visualisierung der gesamten Kopf und proximalen Brustbereich angezeigt. Diese Position ist für die Bewertung der Mund- und Rachenstadien Schlucken notwendig. Position 2 ermöglicht Visualisierung von der Schwalbe Triggerpunkt (dh Valleculae) an den gastroösophagealen (GE) Kreuzung. Diese Position ist für die Beurteilung der Ösophagus-Phase des Schluck notwendig. Vorarbeiten mit The LabScope in Kombination mit der neuen Maus VFSS Protokoll 13 Ziel Schwalbe Parameter, die bei Mäusen konsequent quantifizierbar sind, die fast doppelt so viele mit hoher Energie (dh herkömmlicher) Durchleuchtung (Tabelle 3) erhalten wird, identifiziert. Diese o<html> zB Zungenbein, der Luftröhre und Halswirbel: utcome an den erweiterten Vergrößerung Fähigkeiten des LabScope, die zur Visualisierung der Vielzahl anatomischer Strukturen ermöglicht (Figur 12), die bei der Verwendung von herkömmlichen Systemen im Wesentlichen unsichtbar waren zurückzuführen. Als Ergebnis konnten wir auch die Videos auf Anzeichen von Kehlkopf-Penetration und Aspiration analysieren. Weder Penetration noch Aspiration wurde für jede Maus in dieser Studie beobachtet, unabhängig von Gesundheit oder Krankheit Bedingungen. <img alt="10" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig10highres.jpg" width="650" /> Abb. 10: Die LabScope Links: Die LabScope führt als Desktop-Röntgenapparat für Kleintiere. Rechts: Nahaufnahme von The LabScope mit markierten Komponenten. Der Scherenhubtisch ist Positionierung einer Beobachtungskammer im Durchleuchtungsfeld.<html> tp_upload / 52.319 / 52319fig10highres.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen. <img alt="11" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig11highres.jpg" width="650" /> Abb. 11: Low Energy Fluoroskopiesystem Bilder einer Maus mit einem geringen Energiedurchleuchtungssystem erhalten. Beachten Sie, dass die hohe Vergrößerung Fähigkeit verhindert Visualisierung des gesamten Schluckmechanismus innerhalb des Durchleuchtungsfeld. Links: Position 1 - ermöglicht die Visualisierung des gesamten Kopf- und Brustbereich proximal. Die Schwalbe Triggerpunkt (schwarzer Pfeil) im wesentlichen innerhalb des Sichtfeld zentriert. Rechts: Position 2 - ermöglicht die Visualisierung von der Schwalbe Triggerpunkt (schwarzer Pfeil), um die Anschlussstelle GE (weiße Stern). Beachten Sie den Bolus durch den distalen Ösophagus (weißer Pfeil).<html> g11highres.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen. <img alt="12" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig12highres.jpg" width="650" /> Abb. 12: Anatomische Strukturen sichtbar Mit Hilfe eines Niedrigenergie-Fluoroskopie-System bereits bei der geringsten Vergrößerungseinstellung (links), sind knöchernen Strukturen von Kopf und Hals eines Maus gut sichtbar mit unserer niedrigen Energiedurchleuchtungssystem (dh die LabScope). Anatomischen Strukturen innerhalb des schwarzen Quadrats gezeigt (und markiertem) bei höherer Vergrößerung nach rechts. Verbesserte Darstellung der knöchernen Strukturen erlaubt die Quantifizierung von mehreren zusätzlichen Schluck Parameter, die unmöglich zu analysieren, mit hohem Energie Fluoroskope waren. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/52319/52319fig12highres.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen.</a> t &quot;&gt; Schlucken Rate und inter Schwalbe Intervall repräsentativ VFSS Parameter, die entweder niedriger oder hoher Energiedurchleuchtungssysteme in Kombination mit der neuen Maus VFSS Protokoll quantifiziert werden kann Diese beiden Schwalbe Parameter wurden für drei Gruppen von Mäusen quantifiziert. SOD1 G93A- (SOD1) transgenen Mäusen (dh ein Modell der ALS) bei Krankheit im Endstadium zwischen 4-5 Monate alt, im Alter von C57-Mäusen (18-24 Monate alt) und eine Kontrollgruppe von gesunden jungen (4-8 Monate alt) C57 Mäusen und nicht transgenen Wurfgeschwistern aus der SOD1 Kolonie. Alle Angaben beziehen sich auf nur Auslauf trinken, entweder mit einem niedrigen oder hohen Energiedurchleuchtungssystem. Wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen jungen C57 Mäusen und nicht transgenen junge (Kontrolle) Mäuse aus der SOD1 gefunden Kolonie im Verhältnis zu diesen beiden Parametern Schwalbe;. Deshalb wurden die Daten in eine allgemeine &quot;Kontrolle&quot; Gruppe von jungen gesunden Mäusen für den Vergleich mit alten C57 Mäusen und im Endstadium SOD1 Mäusen kombiniert Schlucken Rate (dh,die Zahl der Schwalben während 2 Sekunden lang ununterbrochen trinken) war deutlich langsamer für SOD1 Mäusen im Vergleich zu im Alter von C57-Mäusen und Kontrollen. Inter-Schwalbenintervall (dh die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden schluckt) war nicht signifikant verschieden zwischen den Gruppen. Diese Ergebnisse unterstützen die Vorstellung, dass Dysphagie Profile sind wahrscheinlich deutlich verschieden für jeden Krankheitszustand (Figur 13) sein. <img alt="13" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig13highres.jpg" width="650" /> Abb. 13: Erste Ergebnisse Die Abbildung zeigt repräsentative vorläufigen Ergebnisse für zwei VFSS Schwalbe Parameter quantifiziert unter Verwendung des murinen VFSS Protokoll: schlucken Rate (links) und Inter-Schwalbe Intervall (rechts). Schlucken Sie lag deutlich langsamer für SOD1 Mäusen im Vergleich zu im Alter von C57-Mäusen und Kontrollen. Keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen wurden für die inter Schwalbe unter identifiziertval. Zeilen am oberen der Balken zeigen statistisch signifikante Unterschiede (p &lt;0,05) zwischen den Gruppen, mit Angabe Bonferroni paarweisen Vergleiche. Fehlerbalken stellen ± 1 SEM. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/52319/52319fig13highres.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen.</a>

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Adapting Human Videofluoroscopic Swallow Study Methods to Detect and Characterize Dysphagia in Murine Disease Models

Diese Studie menschlichen videofluoroscopic Schlucken Studie (VFSS) Methoden zur Verwendung mit murinen Krankheitsmodellen zwecks Translations Dysphagie Forschung erleichtern erfolgreich angepasst.

Anpassung Menschen Videofluoroscopic Swallow Studienmethoden nachgewiesen und charakterisiert Dysphagie in Murine Krankheitsmodelle

This study adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating ...

adapting-human-videofluoroscopic-swallow-study-methods-to-detect

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

21.1K Aufrufe.  University of Missouri.  Diese Studie menschlichen videofluoroscopic Schlucken Studie (VFSS) Methoden zur Verwendung mit murinen Krankheitsmodellen zwecks Translations Dysphagie Forschung erleichtern erfolgreich angepasst. 

Serie: Adapting Human Videofluoroscopic Swallow Study Methods to Detect and Characterize Dysphagia in Murine Disease Models

Live Imaging of Mouse Secondary Palate Fusion

The fusion of the secondary palatal shelves to form the intact secondary palate is a key process in mammalian development and its disruption can lead to cleft secondary palate, a common congenital anomaly in humans. Secondary palate fusion has been extensively studied leading to several proposed cellular mechanisms that may mediate this process. However, these studies have been mostly performed on fixed embryonic tissues at progressive timepoints during development or in fixed explant cultures analyzed at static timepoints. Static analysis is limited for the analysis of dynamic morphogenetic processes such a palate fusion and what types of dynamic cellular behaviors mediate palatal fusion is incompletely understood. Here we describe a protocol for live imaging of ex vivo secondary palate fusion in mouse embryos. To examine cellular behaviors of palate fusion, epithelial-specific Keratin14-cre was used to label palate epithelial cells in ROSA26-mTmGflox reporter embryos. To visualize filamentous actin, Lifeact-mRFPruby reporter mice were used. Live imaging of secondary palate fusion was performed by dissecting recently-adhered secondary palatal shelves of embryonic day (E) 14.5 stage embryos and culturing in agarose-containing media on a glass bottom dish to enable imaging with an inverted confocal microscope. Using this method, we have detected a variety of novel cellular behaviors during secondary palate fusion. An appreciation of how distinct cell behaviors are coordinated in space and time greatly contributes to our understanding of this dynamic morphogenetic process. This protocol can be applied to mutant mouse lines, or cultures treated with pharmacological inhibitors to further advance understanding of how secondary palate fusion is controlled.

Here, we present a protocol for live imaging of mouse secondary palate fusion using confocal microscopy. This protocol can be used in combination with a variety of fluorescent reporter mouse lines, and with pathway inhibitors for mechanistic insight. This protocol can be adapted for live imaging in other developmental systems.

Live Imaging der Maus Sekundärer Gaumen Fusion

The fusion of the secondary palatal shelves to form the intact secondary palate is a key process in mammalian development and its disruption can lead to ...

Forschung

Entwicklungsbiologie

Murine Endoscopy for In Vivo Multimodal Imaging of Carcinogenesis and Assessment of Intestinal Wound Healing and Inflammation

Mouse models are widely used to study pathogenesis of human diseases and to evaluate diagnostic procedures as well as therapeutic interventions preclinically. However, valid assessment of pathological alterations often requires histological analysis, and when performed ex vivo, necessitates death of the animal. Therefore in conventional experimental settings, intra-individual follow-up examinations are rarely possible. Thus, development of murine endoscopy in live mice enables investigators for the first time to both directly visualize the gastrointestinal mucosa and also repeat the procedure to monitor for alterations. Numerous applications for in vivo murine endoscopy exist, including studying intestinal inflammation or wound healing, obtaining mucosal biopsies repeatedly, and to locally administer diagnostic or therapeutic agents using miniature injection catheters. Most recently, molecular imaging has extended diagnostic imaging modalities allowing specific detection of distinct target molecules using specific photoprobes. In conclusion, murine endoscopy has emerged as a novel cutting-edge technology for diagnostic experimental in vivo imaging and may significantly impact on preclinical research in various fields.

Murine Endoscopy for In Vivo Multimodal Imaging of Carcinogenesis and Assessment of Intestinal Wound Healing and Inflammation

Small animal imaging techniques allow serial diagnostic examinations and therapeutic interventions in vivo. Recently, the scope of applications has significantly widened and currently includes assessment of colonic tumor development, wound healing and monitoring of inflammation. This protocol illustrates these diverse potential applications of murine endoscopy.

Murine Endoskopie für<em&gt; In Vivo</em&gt; Multimodale Bildgebung der Krebsentstehung und Bewertung der Darm Wundheilung und Entzündung

Mouse models are widely used to study pathogenesis of human diseases and to evaluate diagnostic procedures as well as therapeutic interventions ...

Medizin

Non-invasive Assessment of the Efficacy of New Therapeutics for Intestinal Pathologies Using Serial Endoscopic Imaging of Live Mice

Animal models of inflammatory bowel disease (IBD) and colorectal cancer (CRC) have provided significant insight into the cell intrinsic and extrinsic mechanisms that contribute to the onset and progression of intestinal diseases. The identification of new molecules that promote these pathologies has led to a flurry of activity focused on the development of potential new therapies to inhibit their function. As a result, various pre-clinical mouse models with an intact immune system and stromal microenvironment are now heavily used. Here we describe three experimental protocols to test the efficacy of new therapeutics in pre-clinical models of (1) acute mucosal damage, (2) chronic colitis and/or colitis-associated colon cancer, and (3) sporadic colorectal cancer. We also outline procedures for serial endoscopic examination that can be used to document the therapeutic response of an individual tumor and to monitor the health of individual mice. These protocols provide complementary experimental platforms to test the effectiveness of therapeutic compounds shown to be well tolerated by mice.

We describe methods for longitudinal monitoring of the efficacy of therapeutics for the treatment of colonic pathologies in mice using a rigid endoscope. This protocol can be readily used for the characterization of the therapeutic response of an individual tumor in live mice and also for monitoring potential disease relapse.

Nicht-invasive Beurteilung der Wirksamkeit neuer Therapeutika für Darmpathologien Verwenden der seriellen endoskopische Bildgebung von lebenden Mäusen

Animal models of inflammatory bowel disease (IBD) and colorectal cancer (CRC) have provided significant insight into the cell intrinsic and extrinsic ...

<meta charset="utf8"></head><body>Reduzierung des Stresses von Versuchstieren durch mikropipettengesteuerte Arzneimittelverabreichung

Use of Micropipette-Guided Drug Administration as an Alternative Method to Oral Gavage in Rodent Models

Oral gavage (OG) with the use of a cannula attached to a syringe is one of the most common methods used to deliver precise dosing of compounds to the stomach of research animals. Unfortunately, this method comes with difficulties for both the operator and the research animal. Studies have shown that OG may lead to complications, including esophagitis, perforation of the esophagus, and inadvertent tracheal drug administration. In addition, OG is associated with increased plasma and fecal corticosterone levels (due to stress), altered blood pressure, and increased heart rate, which could negatively influence or bias study results. A previously developed alternative method termed micropipette-guided drug administration (MDA) incentivizes the animal to consume treatments readily in a minimally invasive manner. Herein, we present examples of the use of the MDA technique with treatments reconstituted in different vehicles and demonstrate effective delivery of the varied treatments to multiple different mouse strains. We further demonstrate that MDA is a technique that decreases the timing and invasiveness of drug administration and does not affect the gut microbiome composition as assessed by quantitative analysis of core gut microbial species. Overall, MDA may offer a less stressful and effective alternative to OG.

<meta charset="utf8"></head><body>Verwendung der Mikropipetten-gesteuerten Verabreichung von Medikamenten als alternative Methode zur oralen Sonde in Nagetiermodellen

Here, we describe micropipette-guided drug administration (MDA) as an alternative method to oral gavage that incentivizes the research animal to ingest treatments readily with minimal stress and discomfort.

Verwendung der Mikropipetten-gesteuerten Verabreichung von Medikamenten als alternative Methode zur oralen Sonde in Nagetiermodellen

Oral gavage (OG) with the use of a cannula attached to a syringe is one of the most common methods used to deliver precise dosing of compounds to the ...

Krebsforschung

Surgical Models of Gastroesophageal Reflux with Mice

Multiple surgical procedures have been reported to induce gastroesophageal reflux in animals. Herein, we report three surgical models with mice aiming to induce reflux of gastric contents, duodenal contents or mixed contents. Surgical procedures and general principles have been described in detail. A researcher with surgical experience should be able to grasp the technique after a short period of practice. After surgery, most mice can survive and develop reflux esophagitis similar to that in humans. However, it should be noted that histological differences between mouse and human esophagus are the inherent limitations of these surgical models. If used for research on Barrett&#8217;s esophagus and adenocarcinoma, these procedures may need to be combined with genetic modifications.

This article demonstrates surgical procedures of gastroesophageal reflux with mice. These models are useful tools for research on mechanisms and treatment of gastroesophageal reflux disease and potentially Barrett&#8217;s esophagus and esophageal adenocarcinoma.

Chirurgische Modelle aus gastroösophagealen Reflux mit Mäusen

Multiple surgical procedures have been reported to induce gastroesophageal reflux in animals. Herein, we report three surgical models with mice aiming to ...

In Vivo Evaluation of the Mechanical and Viscoelastic Properties of the Rat Tongue

The tongue is a highly innervated and vascularized muscle hydrostat on the floor of the mouth of most vertebrates. Its primary functions include supporting mastication and deglutition, as well as taste-sensing and phonetics. Accordingly, the strength and volume of the tongue can impact the ability of vertebrates to accomplish basic activities such as feeding, communicating, and breathing. Human patients with sleep apnea have enlarged tongues, characterized by reduced muscle tone and increased intramuscular fat that can be visualized and quantified by magnetic resonance imaging (MRI). The abilities to measure force generation and viscoelastic properties of the tongue constitute important tools for obtaining functional information to correlate with imaging data. Here, we present techniques for measuring tongue force production in anesthetized Zucker rats via electrical stimulation of the hypoglossal nerves and for determining the viscoelastic properties of the tongue by applying passive Lissajous force/deformation curves.

In Vivo Evaluation of the Mechanical and Viscoelastic Properties of the Rat Tongue

We describe a surgical procedure in an anesthetized rat model for determining the muscle tone and viscoelastic properties of the tongue. The procedure involves specific stimulation of the hypoglossal nerves and application of passive Lissajous force/deformation curves to the muscle.

In vivo Auswertung der mechanischen und viskoelastischen Eigenschaften der Rattenzunge

The tongue is a highly innervated and vascularized muscle hydrostat on the floor of the mouth of most vertebrates. Its primary functions include ...

Murine Oropharyngeal Aspiration Model of Ventilator-associated and Hospital-acquired Bacterial Pneumonia

Murine infection models are critical for understanding disease pathogenesis and testing the efficacy of novel therapeutics designed to combat causative pathogens. Infectious pneumonia is among the most common infections presented by patients in the clinic and thus warrants an appropriate in vivo model. Typical pneumonia models use intranasal inoculation, which deposits excessive organisms outside the lung, causing off-target complications and symptoms, such as sinusitis, gastritis, enteritis, physical trauma, or microparticle misting to mimic aerosol spread more typical of viral, tuberculous, or fungal pneumonia. These models do not accurately reflect the pathogenesis of typical community- or healthcare-acquired bacterial pneumonia. In contrast, this murine model of oropharyngeal aspiration pneumonia mimics the droplet route in healthcare-acquired pneumonia. Inoculating 50 &#181;L of the bacteria suspension into the oropharynx of anesthetized mice causes reflexive aspiration, which results in pneumonia. With this model, one can examine the pathogenesis of pneumonia-causing pathogens and new treatments to combat these diseases.

Infectious pneumonia is among the most common infections in human. An appropriate in vivo model is critical for understanding disease pathogenesis and testing the efficacy of novel therapeutics. With this murine oropharyngeal aspiration pneumonia model, one can examine the pathogenesis and new treatments against these deadly infections.

Murine oropharyngealen Aspiration Modell der Ventilator-assoziierten und nosokomiale Bakterielle Pneumonie

Murine infection models are critical for understanding disease pathogenesis and testing the efficacy of novel therapeutics designed to combat causative ...

&#181;Tongue: A Microfluidics-Based Functional Imaging Platform for the Tongue In Vivo

Intravital fluorescence microscopy is a tool used widely to study multicellular dynamics in a live animal. However, it has not been successfully used in the taste sensory organ. By integrating microfluidics into the intravital tongue imaging window, the &#181;Tongue provides reliable functional images of taste cells in vivo under controlled exposure to multiple tastants. In this paper, a detailed step-by-step procedure to utilize the &#181;Tongue system is presented. There are five subsections: preparing of tastant solutions, setting up of a microfluidic module, sample mounting, acquiring functional image data, and data analysis. Some tips and techniques to solve the practical issues that may arise when using the &#181;Tongue are also presented.

 &#181;Tongue: A Microfluidics-Based Functional Imaging Platform for the Tongue In Vivo

The article introduces the &#181;Tongue (microfluidics-on-a-tongue) device for functional taste cell imaging in vivo by integrating microfluidics into an intravital imaging window on the tongue.

μTongue: Eine mikrofluidikbasierte funktionelle Bildgebungsplattform für die Zunge in vivo

Intravital fluorescence microscopy is a tool used widely to study multicellular dynamics in a live animal. However, it has not been successfully used in ...

Anpassung Menschen Videofluoroscopic Swallow Studienmethoden nachgewiesen und charakterisiert Dysphagie in Murine Krankheitsmodelle

Zusammenfassung

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Live Imaging der Maus Sekundärer Gaumen Fusion

Murine Endoskopie für

Nicht-invasive Beurteilung der Wirksamkeit neuer Therapeutika für Darmpathologien Verwenden der seriellen endoskopische Bildgebung von lebenden Mäusen

Verwendung der Mikropipetten-gesteuerten Verabreichung von Medikamenten als alternative Methode zur oralen Sonde in Nagetiermodellen

Verwendung der Mikropipetten-gesteuerten Verabreichung von Medikamenten als alternative Methode zur oralen Sonde in Nagetiermodellen

Verwendung der Mikropipetten-gesteuerten Verabreichung von Medikamenten als alternative Methode zur oralen Sonde in Nagetiermodellen

Chirurgische Modelle aus gastroösophagealen Reflux mit Mäusen

In vivo Auswertung der mechanischen und viskoelastischen Eigenschaften der Rattenzunge

Murine oropharyngealen Aspiration Modell der Ventilator-assoziierten und nosokomiale Bakterielle Pneumonie

μTongue: Eine mikrofluidikbasierte funktionelle Bildgebungsplattform für die Zunge in vivo