تقييم حركية القولون في القولون خنزير غينيا القاصي مع مراقب على الحركة المعوية (GIMM) هو نهج واضحة وبسيطة لمعرفة الكمية لتقييم القدرة على الحركة الدافعة في القناة الهضمية.
مراقب على الحركة المعوية (GIMM ؛ Catamount بحوث والتنمية ؛ سانت البانز ، VT) هو النظام في المختبر الذي يراقب حركية الدافعة في قطاعات معزولة من القولون خنزير غينيا القاصي. نظام كامل يتكون من جهاز كمبيوتر ، وكاميرا الفيديو ، وحمام مضيئة الجهاز ، وتحوي حمام ماء ساخن تعميم المضخات ، وبرامج مخصصة GIMM لتسجيل وتحليل البيانات. بالمقارنة مع الطرق التقليدية لرصد التمعج القولون ، ونظام يسمح للGIMM التقييم الكمي المستمر في القدرة على الحركة. واستحم القولون خنزير غينيا القاصي تحسنت في حل كريبس الاوكسيجين ، ويتم دفع البراز الكريات إدراجها في نهاية الفم على طول جزء من القولون بمعدل حوالي 2 ملم / ثانية. يتم التقاط الأفلام الدعوى بيليه البراز على طول هذا الجزء ، ويمكن استخدام البرنامج GIMM تتبع التقدم المحرز في بيليه البراز. ويمكن الحصول على معدلات الحركية الدافعة لقطاع بأكمله أو عن أي منطقة معينة من الفائدة. بالإضافة إلى تحليل أنماط حركية بلعة التي يسببها ، ويمكن بناؤها من الخرائط spatiotemporal شرائح الفيديو التي تم التقاطها لتقييم عفوية أنماط النشاط الحركي. تطبيقات هذا النظام تشمل تقييم التأثيرات الدوائية لمضادات مستقبلات وعلى حركية الدافعة ، فضلا عن تقييم التغيرات التي تنجم عن الظروف الفيزيولوجية المرضية ، مثل التهاب أو الاجهاد. وخنزير غينيا القاصي فحص القولون الحركية الدافعة ، وذلك باستخدام نظام GIMM ، واضحة وبسيطة للتعلم ، وأنه يوفر طريقة موثوق بها وقابلة للتكرار لتقييم القدرة على الحركة الدافعة.
وكان أول وصف العصبية الحركية بوساطة الدافعة في القناة الهضمية أكثر من قرن من الزمان والتي بايليس ستارلينغ (بايليس والزرزور ، 1899). أدت هذه الملاحظة إلى تسمية أعصاب الأمعاء والجهاز العصبي المعوي (ENS) ، وتقسيم واضح للنظام العصبي المستقل (لانغلي ، 1921). التمعج المعوية العصبية ينطوي تمتد و / أو التحفيز المخاطية عند نقطة معينة ، وتقلصات بوساطة منعكس أعلاه ، أو عن طريق الفم ل، ومستوى التحفيز والاسترخاء في الاتجاه مجافي الفم. والنتيجة هي توليد ضغوط الانحدار الذي يدفع محتويات اللمعية في الاتجاه عن طريق الفم لمجافي الفم. في الامعاء الصغيرة من مجموعة متنوعة من الأنواع ، والفئران في الأمعاء كبيرة ، ويمكن تفعيلها من تقلصات موجات تمعجية بالتسريب من السوائل في التجويف قطاعات من الامعاء. في القولون خنزير غينيا البعيدة ، يمكن إدراج الكريات البرازية طبيعية أو اصطناعية في نهاية الفم من القولون ، ويمكن رصد التقدم المحرز على طول جزء من القولون بسهولة. وهكذا ، فإن القولون خنزير غينيا القاصي يوفر مقايسة بسيطة ومفيدة للتحقيق في حركية الدافعة في الأمعاء.
التمعج هو منعكس العصبية المعقدة التي تنطوي على عدد من المركبات وneuroactive المستقبلات. ونتيجة لذلك ، والمركبات التي تؤثر على النقل العصبي في ENS تؤثر على معدل الحركية الدافعة. وتشارك السيروتونين ، الذي صدر في المقام الأول من خلايا معوية أليفة الكروم في الغشاء المخاطي في الأمعاء ، والشروع في منعكس تمعجية. باستخدام خنزير غينيا القاصي القولون ، Grider وزملاؤه أظهرت أن تتعزز القدرة على الحركة الدافعة من الادارة intralumenal 5 – HT مستقبلات 4 (فوكس – اورنشتاين وآخرون ، 1998 ؛. Grider وآخرون ، 1998) ، في حين حمام تطبيق 5 HT – 3 و 5 – HT مستقبلات 4 يقلل من نسبة الدفع (Kadowaki وآخرون ، 1996 ؛ ليندن وآخرون ، 2003b). وعلاوة على ذلك ، وتثبيط للنقل السيروتونين مع مثبطات امتصاص السيروتونين الانتقائية (اس اس اراي) يزيد التمعج في تركيزات منخفضة ، بعد الانخفاضات التمعج في تركيزات أعلى ، على الأرجح بسبب الحساسية من مستقبلات 5 – HT (Kadowaki وآخرون ، 1996 ؛. واد وآخرون ، 1996). الجزيئات الأخرى التي تساهم في إشارة حركية خنزير غينيا الدافعة تشمل أستيل يتصرف في المستقبلات النيكوتينية ، وهو الوسيط الرئيسي للإشارات interneuronal في الامعاء. منع انتقال متشابك مع مستقبلات النيكوتين هيكساميثونيوم النقصان بيليه الدفع بتركيزات عالية ، في حين أن تركيزات أقل لا تؤثر على معدل الدفع (Kadowaki وآخرون ، 1996). المواد الأفيونية ، ومستقبلات المواد الأفيونية ، والتي كانت معروفة منذ فترة طويلة أن يكون لها تأثيرات مثبطة على حركية الجهاز الهضمي ، وانخفاض كريات الدفع في النموذج خنزير غينيا الحركية الدافعة (فوكس – اورنشتاين وآخرون ، 1998 ؛. وود وآخرون ، 2009). ومن المثير للاهتمام ، daikenchuto ، والادوية العشبية التقليدية اليابانية المستخدمة سريريا لعلاج القيء وآلام المعدة ، والحركة المختلين ، يقلل من نسبة الدفع بيليه عندما تدار النالوكسون مع خصم الأفيونية ، وعندما تدار وحدها ، والنتائج العكسية في التمعج (وود وآخرون ، 2009). هذه النتائج توضح مدى فائدة من طراز خنزير غينيا الحركية الدافعة لتقييم المساهمات من المركبات المختلفة والمستقبلات على أنماط حركية القولون.
وقد أظهر عدد من الدراسات أن التهاب يؤدي إلى تغييرات في الخصائص الكهربائية ومتشابك من الخلايا العصبية القولون (ليندن وآخرون ، 2003a ؛. وماكس وآخرون ، 2005) ، وأن هذه التغييرات يمكن أن تستمر لأسابيع بعد الشفاء من الالتهاب (Krauter . وآخرون ، 2007 ؛ وماكس وآخرون ، 2007). ويمكن تحقيق تأثير التهاب القولون الناجم عن التغييرات على المرونة العصبية الحركية الدافعة في القولون خنزير غينيا البعيدة باستخدام نظام GIMM. هذا النظام له العديد من المزايا أكثر من الطريقة التقليدية لرصد حركية القولون ، الذي يقيم الحركية الدافعة من خلال قياس الوقت ببساطة بيليه برازي يسافر مسافة معينة. وقد بينت الدراسات السابقة التي يسببها التهاب اللدونة العصبية في القولون هناك انخفاض في سرعة الدفع بيليه (ليندن وآخرون ، 2003a ؛. يندن وآخرون ، 2005) ، وبعد مزيد من التحقيقات الأخيرة التي تستخدم هذا النظام وكشفت أكثر GIMM تغييرات معقدة (قوي وآخرون ، 2010). على سبيل المثال ، انخفض معدل الدفع بيليه في المناطق المتقرحة من القولون القاصي ملتهبة ، ومع ذلك تتسارع الحركية في المناطق المجاورة ، وهي الظاهرة التي لم يكن معترف بها من قبل في وقت سابق ان الطريقة "ساعة توقيت". وقد أظهرت الدراسات الأخرى التي يمكن استعادة dysmotility خلال المرحلة النشطة من التهاب مع تثبيط COX – 2 (ليندن وآخرون ، 2004) ، والقدرة على الحركة بعد أن استمرت إلى ما بعد تعديلهاالقرار هو الالتهاب COX – 2 الأحرف (Krauter وآخرون ، 2007). علاوة على ذلك ، في هذه الدراسات في وقت لاحق ، كشفت الخرائط spatiotemporal التي تم إنشاؤها بواسطة نظام GIMM نمط تدريجي في القدرة على الحركة القولون الذي لوحظ في مرحلة ما بعد التهاب الحيوانات التي تساهم في انخفاض معدلات الدفع.
في الختام ، خنزير غينيا القاصي فحص القولون الحركية الدافعة يمثل إنتاجية عالية وسيلة لقياس آثار اختبار المركبات والحالات المرضية في حركية القولون ، وعلاوة على ذلك ، فإن النظام يوفر GIMM نهج بسيط ومباشر لتقييم القدرة على الحركة الدافعة القولون في المختبر. أنها تسمح لقياسات مستمرة لدفع بيليه ، فضلا عن توليد خرائط spatiotemporal لدراسة أنماط النشاط العفوي. بالمقارنة مع الطرق التقليدية ، ويمكن أن تسفر أيضا ظاهرة أكثر تعقيدا التي يمكن quantitated reanalyzed وسبل متعددة كما يتم حفظ الملفات الرقمية إلى النظام ويمكن الوصول إليها بسهولة.
The authors have nothing to disclose.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Krebs’ Solution | ||||
Isoflurane | Anesthesia | Webster Veterinary | ||
Epoxy-coated fecal pellet | native guinea pig pellet dried and epoxy (black nail polish) coated | |||
Forceps | Fine Science Tools | |||
Micro Scissors | Fine Science Tools | |||
Stainless Steel Pins | ||||
Beakers | 500 mL | |||
Gas Tank | 95% O2/5% CO2 | |||
Timer | ||||
Gastrointestinal Motility Monitor | Catamount Research and Development | http://www.catamountresearch.com/products/gimm.htm |