18 mai 2012
Dans cet article, nous démontrons essais pour étudier la nociception thermique Drosophila Larves. Un test implique une stimulation spatialement restreint (local) des nocicepteurs thermiques 1,2 Tandis que le second implique un gros (global) d'activation de la plupart ou tous les neurones de ces 3. Ensemble, ces techniques permettent de visualiser et de quantifier les fonctions comportementales de Drosophila Nociceptives des neurones sensoriels.
Le but général de l'expérience suivante est de mesurer la nociception thermique chez les larves de drosophile. Cette mesure est réalisée en récoltant des larves de drosophile, puis en les exposant à des stimuli thermiques nocifs dans une étape facultative. Les larves peuvent être irradiées aux rayons UV, ce qui provoque des lésions tissulaires et une sensibilisation nociceptive thermique. Ensuite, chaque larve peut être sondée localement à l’aide d’une sonde chauffante ou globalement à l’aide d’un plateau chauffant, afin d’induire des réponses nociceptives pouvant être mesurées de façon quantitative.
La sonde thermique montre que les larves présentent un seuil maximal pour la réponse nociceptive à la chaleur, ainsi qu'une relation surprenante entre la température d'entrée et l'amplitude de la réponse provoquée. Le test sur plaque chauffante montre que les larves exhibent une séquence stéréotypée de comportements nociceptifs dépendant de la température de l'eau environnante et de l'activité des neurones sensoriels nociceptifs. Les méthodes décrites ici peuvent aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la nociception thermique, telles que de savoir si les animaux réagissent différemment à des stimuli thermiques nocifs appliqués localement ou de manière globale.
En général, les personnes novices dans le test de la sonde thermique éprouvent des difficultés, car la maîtrise de ce test nécessite de la pratique afin de minimiser les variations de pression, de position et d'angle d'application de la sonde. La démonstration visuelle du test sur plaque chauffante est essentielle, car les comportements induits par l'augmentation de la température doivent être observés pour être pleinement compris. Pour obtenir un nombre suffisant de larves issues d'un génotype défini d'intérêt, faire croître la souche désirée directement ou réaliser des croisements en flacons contenant du milieu pour drosophiles, en utilisant 20 à 30 femelles vierges et 15 à 20 mâles. Cinq jours après la ponte, récolter et nettoyer les larves de troisième stade précoce en prélevant délicatement le milieu ramolli et en les rinçant à l’eau courante douce à travers un tamis de 630 microns de diamètre. Transférer ensuite les larves de troisième stade précoce vers un petit tampon d’aliment humide afin d’éviter la famine et la dessiccation.
Après avoir monté une chambre d’assommoir, utiliser une pince ou un pinceau pour placer délicatement 10 larves de troisième stade précoce le long de l’intérieur du couvercle, puis fermer. Travailler sous une hotte aspirante, placer la chambre d’assommoir à l’intérieur d’un bocal d’association contenant un bécher de 10 millilitres avec une boule de coton imprégnée de 1,5 millilitre d’éther de dathyl. Visser le couvercle du bocal d’association afin d’exposer les larves aux vapeurs d’éther pendant deux à 2,5 minutes.
Après l'autorisation, retirez la chambre d'autorisation du bocal Coplan et laissez-la quelques secondes sous la hotte afin que les vapeurs résiduelles d'éther se dissipent. Utilisez une bouteille d'eau pulvérisatrice pour rincer doucement les larves de la chambre d'autorisation et les transférer dans une petite boîte de Pétri. Séchez délicatement les larves anesthésiées, puis fixez-les fermement en position dorsale vers le haut sur une bande de ruban adhésif double face fixée sur une lame de microscope en verre de trois pouces sur un pouce.
Placez la lame sur la surface inférieure d'une chambre d'irradiation UV et exposez les larves à la lumière UV pendant six secondes à une intensité de 20 millijoules par centimètre carré. Après l'irradiation, immergez la lame dans l'eau pour faire flotter délicatement les larves hors du ruban adhésif double face. Utilisez une pince ou un pinceau pour placer doucement les larves irradiées dans un récipient de 15 par 45 millimètres.
Un flacon de culture en verre d'un dram contenant un millilitre de milieu pour mouches, à laisser récupérer pendant huit à 24 heures à 25 degrés Celsius ou à la température de culture souhaitée avant de les transférer à nouveau. Pour les tests de nociception thermique, régler d'abord la température de la sonde thermique à la valeur souhaitée. Utiliser un pinceau ou des pinces pour transférer délicatement une larve individuelle sur une plateforme plane, en veillant à ce que la larve soit recouverte d'un film d'eau mince.
Afin de minimiser les variations de pression ainsi que de garantir la position et l'angle corrects du thermoprobe, la pratique fait la perfection. Appuyez délicatement la pointe du probe contre les larves au segment A4, en exerçant une légère pression avec la pointe à un angle d'environ 45 degrés entre le probe et la surface des larves. La pression doit provoquer une légère indentation à la surface des larves et sera généralement suffisante pour empêcher la locomotion.
Continuer à stimuler les larves jusqu'à l'apparition d'une réponse de retrait ou jusqu'à atteinte de la limite de coupure à 22. Les larves réactives montrent typiquement d'abord un comportement préliminaire consistant à lever la tête et la queue, suivi par le comportement de retrait consistant à effectuer un roulis d'au moins 360 degrés. Une fois le comportement de retrait initié, interrompre le contact avec la sonde et enregistrer la latence ou le temps mis pour effectuer le retrait.
Si aucun comportement de retrait n'est observé dans les 20 secondes, la larve est considérée comme un non-répondeur. Positionner les guides de lumière en fibre optique afin d'assurer un éclairage adéquat et à fort contraste. Pour observer les larves, placer le bloc chauffant sur la plaque chauffante avec la surface plane vers le haut, puis poser la plaque chauffante sur la base du microscope.
Activez la plaque chauffante sur le réglage élevé et laissez environ 15 minutes pour que la température se stabilise à 95 degrés Celsius. Mesurez 80 microlitres d'eau distillée et déposez une goutte d'eau au centre d'une boîte de Pétri en polystyrène de 60 par 15 millimètres à l'aide d'une micropipette. Utilisez une pince pour placer délicatement une larve propre au stade de troisième stade larvaire dans le milieu de la goutte d'eau, en introduisant le moins d'eau supplémentaire possible.
Placez délicatement la boîte de Pétri sur le bloc chauffant solide du plateau chauffant. Ajustez rapidement la position de la boîte afin que les larves entières et la goutte d'eau soient visibles. Déclenchez le chronomètre.
Pour le moment, la boîte de Pétri est placée sur le bloc chauffant solide de la plaque chauffante et le temps d'apparition de chaque comportement est enregistré. Cinq. Des comportements locomoteurs stéréotypés sont observés lors du transfert de la larve immergée dans l'eau sur la plaque chauffante. Le comportement normal en l'absence de chaleur implique une locomotion en parapluie, accompagnée de mouvements de tête de recherche.
Le comportement de secousse de la tête peut survenir ensuite, lorsque la larve déplace rapidement sa tête en mouvement avant ou latéral. Ce mouvement ressemble à leur locomotion normale dans l'eau, mais il est plus saccadé et accompagné d'un roulis persistant. Ce comportement se produit lorsque la larve effectue un roulis latéral d'au moins 360 degrés complets.
Cela peut se produire un nombre variable de fois et implique parfois des roulades incomplètes. Aux fins de l'évaluation du comportement, ne comptabiliser que les roulades complètes de 360 degrés. Ce comportement est le plus proche de la scène avec application locale de la sonde chauffante observée lors du comportement de fouet.
La larve présente des mouvements rapides de contraction et de relâchement le long de l'axe antéro-postérieur, rapprochant très brièvement la tête de la queue. Des mouvements de fouettage sont souvent observés en succession rapide, parfois simultanément avec des roulades. Enfin, la larve manifeste un comportement de crise, souvent suivi par une paralysie. Pendant le comportement de crise, la larve s'étire le long de l'axe postéro-antérieur et présente une fréquence élevée de contractions corporelles généralisées.
Un comportement de tremblement sans paralysie par fléchissement apparaît lorsque les larves cessent tout déplacement. Chez certaines larves, cet arrêt est permanent, tandis que d'autres présentent ensuite un mouvement pulsé de faible fréquence. Sur ce graphique représentant le pourcentage de larves réagissant dans chaque catégorie, on observe un plafond de la réponse larvaire à la nociception thermique. Dans le test à la sonde chauffante, 100 % des larves sont des répondeurs rapides jusqu'à une température de la sonde de 52 degrés Celsius.
Cependant, à 54 degrés Celsius et au-dessus, 90 % ou plus des larves ne réagissent pas, même après 20 secondes de contact. Bien que ces larves continuent de bouger après la coupure au 22e essai, le nombre de roulades ou la durée passée en comportement de retrait d’aversion peut également être mesuré et représenté graphiquement. De façon surprenante, une relation inverse semble exister entre la température du stimulateur et la robustesse de la réponse, les températures plus basses provoquant apparemment un nombre plus élevé de roulades.
Cinq comportements locomoteurs stéréotypés sont observés lors du transfert de la larve immergée dans l'eau vers la plaque chauffante. Les latences moyennes auxquelles ces comportements sont observés sont indiquées ici, de même que les températures moyennes de la goutte d'eau mesurées pour chaque latence dans les conditions optimales de test présentées ici. Le pourcentage de larves présentant chaque comportement distinct variait de 77 à 100 % ; bien qu'occasionnellement, les comportements de roulis et de fouet soient omis, se chevauchent ou se produisent dans l'ordre inverse. Le pourcentage de larves ayant survécu après l'initiation du comportement de paralysie dans le test sur plaque chauffante est indiqué ici. Les larves ont été chauffées jusqu'à la paralysie, puis retirées pour être placées dans des conditions de culture standard afin de se rétablir.
Les larves témoins ont reçu un traitement équivalent, sauf en ce qui concerne l'exposition à la chaleur, et la formation de PPE chez les adultes viables a été quantitative entre le jour sept et le treize. Ici, MD G quatre induit l'expression de transgènes régulés par UAS dans les quatre classes de neurones sensoriels périphériques multidendritiques. UAS ou one delta C exprime une version modifiée du canal potassique rectificateur ouvert de drosophile, nécessaire à la transmission synaptique, et UAS orrc un delta NC exprime une version encore plus modifiée du même canal qui n'interfère pas avec la transmission synaptique.
Remarquez que seuls les larves portant à la fois le conducteur MD GAL4 et le transgène UAS ORC1ΔC présentent des latences accrues pour quatre des cinq comportements observés. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment mesurer les réponses locales et globales des larves de Drosophile aux stimuli thermiques nocifs. Ces procédures peuvent être combinées à d'autres méthodes, comme l'analyse génétique, afin d'identifier les gènes nécessaires à la nociception thermique. Lors de la réalisation du test à la sonde chauffante, il est important de veiller à minimiser les variations de pression, de position et d'angle de contact de la sonde.
Cet article présente des tests permettant d'étudier la nociception thermique chez les larves de Drosophila. Les techniques comprennent la stimulation locale des nocicepteurs thermiques et l'activation globale de ces neurones, ce qui permet de visualiser et de quantifier les réponses comportementales.
L'évaluation quantitative de la nociception thermique chez les larves de Drosophila permet une interrogation à haute résolution de la fonction des neurones sensoriels et des réponses comportementales. Ces tests offrent une plateforme robuste pour la validation de cibles et la réduction des risques mécanistiques en phase initiale de découverte, renforçant ainsi la pertinence prédictive dans la recherche sur les voies de la douleur. Cette approche facilite la continuité translationnelle en exploitant des mécanismes nociceptifs conservés, pertinents pour des modèles précliniques plus larges.
Ces tests s'inscrivent dans la continuité entre la phase de découverte précoce et la phase préclinique, permettant une validation fonctionnelle de la cible et soutenant l'identification de composés candidats pour les portefeuilles de recherche sur la douleur.