Funktionella ändringar i samband med mag-tarmkanalen organogenes under metamorfos i hälleflundra (Hippoglossus hippoglossus
) Bild Sammanfattning
Bakgrund
Plattfisk metamorfos är ett hormon som regleras efter embryonal utvecklings händelse som förvandlar en symmetrisk larv i en asymmetrisk juvenil . I altricial-gastric teleost fisk, differentiering av magen sker efter debuten av första utfodring, och under metamorfos dramatiska molekylära och morfologiska modifikationer av gastrointestinala (Gi-) vägarna. Här presenterar vi den funktionella ontogeni av utvecklings GI-tarmkanalen från en integrerande perspektiv i pleuronectiforme hälleflundra, och testa hypotesen att olika funktioner hos teleost mage utvecklas synkront under metamorfos.
Resultat
Uppkomsten av gastric funktion bestämdes med flera metoder (anatomiska, biokemiska, molekylära och in vivo
observationer). In vivo och p subenheter av protonpumpen (H
+
/K
pH analys i GI-tarmkanalen lumen i kombination med kvantitativ PCR (qPCR) av α +
-ATPas
) och pepsinogen A2
indikerade att gastric proteolytisk kapacitet upprättas under höjdpunkten av metamorfos. Avskrift överflöd av ghrelin
, en förmodad orexigenic signalmolekyl som produceras i utvecklings magen, korrelerade (p < 0,05) med uppkomsten av magsäcks proteolytisk aktivitet, vilket tyder på att magen roll i aptitreglering sker samtidigt med fastställandet av proteolytisk funktion . En 3D-modeller serie mag-tarmkanalen utveckling indikerade en funktionell pyloric sphincter före första utfodring. Observationer av fed larver in vivo
bekräftade att magen reservoarfunktion fastställdes före metamorfos, och var således oberoende av denna händelse. Maskinhaveri av mat och transport av CHYMUS genom mag-tarmkanalen observerades in vivo Mössor och resulterade från phasic och föröknings sammandragningar etablerade väl innan metamorfos. Antalet sammandragningar i tarmkanalen minskade på metamorf klimax synkront med inrättandet av magens proteolytiska kapacitet och ökad peristaltisk aktivitet. Förmodade osmoregulatory kompetens GI-tarmkanalen, sluta med överflöd av Na
+
/K
+
-ATPas α
transkript, grundades redan i början av exogen utfodring och var omodifierad av metamorfos.
slutsatser
funktionella specialiseringen av mag-tarmkanalen var inte exklusivt för metamorfos, och dess osmoregulatory kapacitet och reservoarfunktion etablerades före första utfodring. Ändå, syraproduktionen och den proteolytiska kapacitet magen sammanföll med metamorf klimax, och även markerade starten av magen engagemang i aptitreglering via ghrelin.
Nyckelord
Atlantic hälleflundra protonpumps Gastrointestinalkanalen Ghrelin motilitet Na + /K + - ATPas Pepsinogen Ontogeny pH Mage bakgrund
strategierna divergerande gastrointestinala (Gi-) vägarna morfologi och utfodring mellan larver och vuxna faser är anpassningar till fundamentalt olika livsmiljöer och matresurser [1]. Efter embryonala mognad av matsmältningssystemet är en viktig händelse i livet historia av ryggradsdjur och nödvändigt för överlevnad. Sköldkörtelhormon (TH) driven metamorfos spelar en avgörande roll i den funktionella mognaden av mag-tarmkanalen och i att forma sin morfologi till den vuxna formen [2, 3]. Remodelling av mag-tarmkanalen från larv till vuxen har studerats i Xenopus
[2, 4]. I denna organism, är tarmen omvandlas under inverkan av THS från ett långt lindat rör i ett komplext organ med en differentierad magen och tunntarmen [5, 6]. Detta innebär epitel och mesenkymala spridning, glatt muskulatur förtjockning och bildandet av intestinal veck. Flera studier har beskrivit de cellulära mekanismer som ansvarar för denna ombyggnad i amfibier [7, 8], men lite är känt om deras inverkan på vävnadsfunktion hos ryggradsdjur, särskilt de flera funktioner integrerade i magen.
Ett slående inslag av ryggradsdjur metamorfos är organogenes av magen. I tidiga utvecklingsstadier av fiskar och stjärtlösa groddjur magen är ofta frånvarande och en del av dess funktion kan utföras av tarmen. De viktigaste rollerna för ryggradsdjur mage är lagring av intagen föda, utsöndring av saltsyra (HCI) och pepsinogen och maskinhaveri och blandning av livsmedel med gastric sekret [1, 9]. Således, i larver av altricial-gastric arter, såsom hälleflundra, avsaknad av en mage begränsar förmågan att smälta dietary protein när exogen utfodring initieras [10-14]. Detta är en av anledningarna till de flesta studier av GI-tarmkanalen utveckling under metamorfos har fokuserat på magen utveckling och överväga utseendet av gastriska körtlar som en lämplig indikator på en fullt utvecklad mage [15, 16]. Däremot har det blivit tydligt att den histologiska identifiering av gastriska körtlar inte indikerar att magen är fullt fungerande. Därför är magens proteolytiska fungerar bäst indikeras av pepsin aktivitet [11, 17] och pepsinogen
innehållet [18]. För att bättre förstå effektiviteten i matsmältnings bearbetning under fisk ontogeni flera studier jämfördes uttrycksprofiler av pepsinogen Mössor och protonpumpen (H
+
/K
+
-ATPas
), lokaliserad i HCl utsöndrar oxynticopeptic celler [19-22]. Murray et al. [23] har använt histologi och pepsinogen
transkriptet analys för att studera ontogeni av magen i hälleflundra och visade att utseendet på 66 dagar efter kläckning (DPH) av gastriska körtlar som föregås uttrycket av pepsinogener A1
och A2
transkript på 80 DPH. Däremot har effekten av metamorfos på andra viktiga funktioner i magen eller mag-tarmkanalen utveckling i allmänhet till stor del förbisetts i plattfisk.
Förutom syraproduktion och proteolys ryggradsdjur magen har även reservoar funktioner. Efter intag magen butiker och predigests mat, levererar sedan CHYMUS till midgut för ytterligare nedbrytning och efterföljande absorptionen av näringsämnen [9]. Lagringsfunktionen i magen lindrar unga och vuxna fiskar från behovet av att ständigt föda som de stomachless larvstadier. Fastställande av magen som en reservoar kräver funktionella sphincters (esofagus och pylorus) och väl utvecklad neurala och glatta muskelceller skikt. Den mekaniska blandning och transport av mat genom GI-tarmkanalen uppnås genom särskilda motilitet mönster och genom att matcha peristaltiken med lanseringen av matsmältningsenzymer. Denna process spelar en central roll i effektiv bearbetning av livsmedel (se recension, [24]), men mycket få studier har riktat GI-tarmkanalen rörelser i fisklarver. Fördelen med att använda fisklarver, såsom hälleflundra, är deras optisk transparens som bibehålls tills metamorfos. Detta tillåter direkta visuella observationer av mag-tarmkanalen och dess motilitet mönster i levande djur. Pittman et al. [25] rapporterade peristaltiska sammandragningar i hälleflundra larver, i den främre tarmen vid 35 DPH. I juvenil Hälleflundra GI-tarmkanalen både antero (utbreder sig i anal riktning) och retrograd (utbreder sig i den muntliga riktning) kontraktion vågor beskrevs [26], och identiska mönster observerades också med embryon och larver av stomachless zebrafisk (Danio rerio
) [27].
magen producerar hormoner involverade både i regleringen av aptit och matsmältning. Ghrelin är ett exempel på ett hormon som huvudsakligen produceras i magen och fungerar som en stimulator av födointag [28, 29]. Hos däggdjur har ghrelin också föreslagits för att stimulera utsöndring av magsyra och rörlighet [30, 31]. Funktionen av ghrelin i fisklarver är fortfarande dåligt beskrivna, men det har föreslagits som en indikator på magen engagemang i aptitreglering att utveckla fisk [32]. I hälleflundra, ghrelin
genuttryck ökar under kulmen av metamorfos, som sammanfaller med magen utveckling [33]. Ghrelin är rikligt förekommande i utvecklings mag körtlar och flera osmoregulatory vävnader. Dessutom, dess samexpression med Na
+
/K
+
-ATPas
föreslår en förmodad roll i hydro balans [34]. Ändå är den roll som ghrelin i aptitreglering rörlighet och osmoregulation okänd, liksom dess koppling till proteolytiska och reservoar funktion i magen i hälleflundra under metamorfos.
Denna studie syftar till att fastställa effekten av agastric- gastric övergång på den funktionella rollen av efter embryonala GI-tarmkanalen ombyggnad som sker under metamorfos i hälleflundra, en plattfisk arter med högt kommersiellt intresse för den nordeuropeiska och nordamerikanska vattenbruk industrin. Att kartlägga förändringar i GI-tarmkanalen utveckling och etablera händelser med anknytning till TH-driven metamorfos vi konstruerat en serie av 3D-modeller av morfologiska och fysisk planering av matsmältningsorganen i representativa utvecklingsstadier. Vi testade hypotesen att utvecklingen av de multipla magen funktioner är synkron och kopplat till sitt utseende på metamorfos. Den proteolytiska funktionen i magen studerades med hjälp av in vivo
pH analyser kombinerat med uttrycksprofiler av den specifika genen markörer H
+
/K
+
-ATPas α Mössor och β-subenheten Mössor och pepsinogen A2
att använda kvantitativ PCR (qPCR). Mage fyllning och reservoar funktion bedömdes av visuella studier in vivo
av den genomskinliga larver på prometamorphosis och höjdpunkt metamorfos. Den förmodade rollen av en fullt fungerande mage i aptitreglering bedömdes genom mätning ghrelin
transkriptet överflöd. Inrättandet av GI-tarmkanalens motilitet mönster under utveckling bestämdes genom in vivo
observationer och medverkan av mag-tarmkanalen i osmoregulation bedömdes genom att mäta förekomsten av Na
+
/K
+
-ATPas α
subenhet transkript.
Resultat Review, 3D rekonstruktion av matsmältningsorganen
3D-modeller av morfologin i matsmältningssystemet under utveckling rekonstruerades från en serie av histologiska sektioner. Placering och storlek av mag-tarmkanalen och dess tillhörande organ, såsom lever, endokrin och exokrin pankreas, och gallblåsan, observerades från steg 3 (före första matning) tills efter metamorfa steget 10 (figur 1). Figur 1 Ontogeny av matsmältningsorganen i hälleflundra larver. 3D-modeller rekonstruerades från serie histologiska sektioner med hjälp Imaris programvara. Matsmältningsorganen visas från tre vinklar; vänster, höger och ryggsidan. Pilar
indikerar den främre riktningen (mun). Orange
yttre skikt av GI-tarmkanalen, röd
lever, grön
gallblåsan, lila
bukspottkörteln, rosa
Langerhanska öarna, gul
gulesäcken. Transparent färg används för exokrin pankreas (lila
) för att visa Langerhanska öar (rosa
) och gallblåsan (grön
).
GI-tarmkanalen innehåller en smal foregut (matstrupe och presumtiva mage /mage), midgut och en kort hindgut (rektum) (Figur 2). Den främre regionen av midgut, strax efter pyloric sphincter (PS), var större i diameter, dvs mer voluminös, jämfört med resten av midgut. Denna funktion bibehölls under GI-tarmkanalen ontogeni (figur 1 och 2). Både PS (som separerar den presumtiva magen från den främre midgut) och ileorectal sphincter (som separerar midgut och hindgut) identifierades från steg 3 och framåt (figur 1 och 2). Pyloric blindtarm blev uppenbar som prognoser från den främre delen av tarmkanalen i etapp 6 (figur 1 och 2). Magen var väl differentierad vid steget 10 och mag körtlar var synliga på histologiska sektioner (ytterligare en fil 1). Den luminala volymen av GI-kanalen ökade under utveckling, särskilt i de två sista stegen analyseras (steg 9A och 10) (Figur 3, Tabell 1 och ytterligare en fil 2). Magen volymen från 9A till 10 ökade från 415 till 4933 nl, respektive och motsvarade en 11-faldig ökning (tabell 1). Figur 2 Ontogeny av presumtiva mage (transparent ljusblå) och GI-tarmkanalen lumen (blå) i hälleflundra larver. 3D-modeller rekonstruerades från serie histologiska sektioner med hjälp Imaris programvara. GI-tarmkanalen lumen representeras av det inre lagret (mot lumen) i mag-tarmkanalen. GI-tarmkanalen ses från tre vinklar; vänster, höger, och ryggsidan. Pilar
indikerar den främre riktningen (mun). Pilspetsar
pekar på positionen för sphincters (red: pyloric sphincter, svart: ileorectal ringmuskel). st
presumtiv mage /mage, mg
midgut, hg
hindgut.
Figur 3 Standardiserade volymökning på matsmältningsorgan mellan scen (S) 3 till 10 av hälleflundra. Volymökningen normaliserades till den totala medelvärdet av volymökning mellan stegen för varje vävnad (för detaljerad förklaring, se Ytterligare fil 2).
Tabell 1 GI-tarmkanalen organvolym (NL) och yta (10 6 ^ m 2)
Stage 3
Steg 4
Steg 5
Steg 6
Stage 9A
Stage 10
gastrointestinala infektioner yttre skiktet (nl) Review 157,42
261,03
490,65
1038,48
2670,15
12855,10
gastrointestinala infektioner yttre skiktet (106 μm2)
3,59
5,12
6,74
10,07
20,53
63,38
GI-tarmkanalen inre skikt (NL) Review 78,40
136,84
266,55
525,89
1034,10 6451,16
GI-tarmkanalen inre skikt (106 μm2)
2,83 4,73
9,60
16,34
50,45
54,76
GI-kanalens vävnader VolymA (NL) katalog 79,02
124,19
224,10
512,59
1636,05
6403,94
Lever (NL) Review 35,24
48,82
98,18
225,23
928,25
4232,77
Pankreas (nl) Review 13,79
21,42
37,91
109,08
471,25
463,79
Langerhans öar (nl)
0,50
0,46 0,57
1,05
5,33
11,73
Presumtiva mage (NL) Review 15,51
27,29
32,06
84,09
414,54
4932,67
värdena beräknades från 3D-modeller med hjälp av Imaris MeasurementsPro
AGI-tarmkanalen vävnadsvolym = GI-tarmkanalen yttre skikt -.. GI-tarmkanalen inre skikt
levern placerades under foregut och främre till stigande slinga av midgut (Figur 1) och dess volym ökade stadigt under utveckling (Figur 3 och tabell 1). Exokrin pankreas observerades mellan den presumtiva magen och den främre delen av tarmkanalen i steg 3 och omgiven detta midgut området under ontogeni (Figur 1). I endokrina pankreas, var en klart urskiljbar Langerhanska öarna observerade nära gallblåsan i steg 3 (Figur 1). I motsats till de andra matsmältningsorgan, inkrementet i den normaliserade volymen av endokrina och exokrina pankreas var låg och negativ, respektive, mellan stegen 9A och 10 (figur 3 och tabell 1). Gulesäcken, placerad under GI-tarmkanalen i steg 3, minskade i storlek efter inledandet av exogen utfodring och en liten spår kvar förutom lever i steg 4 (6 dagar efter första matning, dpff). Gallblåsan observerades på höger sida mellan exokrina bukspottkörteln och levern, och underhålls denna ståndpunkt i alla utvecklingsstadier analyseras (Figur 1). Bukspottkörtelgången och gallgången öppnas bredvid varandra i lumen vid mittplan främre midgut, strax efter PS (data visas ej).
Kloning och fylogenetisk karakterisering av pepsinogen A2, ghrelin, protonpumps subenheter och Na + /K + -ATPas subenheten α
fullständiga kodande sekvensen (CDS) för hälleflundra pepsinogen A2
var 1128 bp och överlämnades till GenBank under åtkomst nr. KF184647 (Ytterligare fil 3: C). Aminosyran (AA) sekvens av pepsinogen är relativt väl konserverade bland teleost fisk och, som väntat, mer varierande jämfört med andra ryggradsdjur pepsinogener. Till exempel, hälleflundra pepsinogen A2 delade respektive 88% och 64% AA sekvensidentitet med vinter flundra (Pseudopleuronectes americanus
) pepsinogen En form IIb och IIa, men endast 52% och 48% identitet med homologer från Xenopus laevis Mössor och människa, respektive (data visas ej).
cDNA-fragmenten klonade för hälleflundra H
+
/K
+
-ATPas α-subenhet
( 911 bp) och Na
+
/K
+
-ATPas α-subenhet
(714 bp) deponerades i Genbank med åtkomstnummer KF184648 och KF184650, respektive (Ytterligare fil 3: B, D). CDS H
+
/K
+
-ATPas β subenhet
av 874 bp klonades och överlämnades till GenBank med åtkomstnummer. KF184649 (Ytterligare fil 3: A). Fylogenetisk analys av α-subenheten av protonpumpen och Na + /K + - ATPas och ryggradsdjur homologer (Ytterligare fil 4) genererat två stora klader, en motsvarande H + /K + - ATPas och den andra till Na + /K + - ATPas. Fylogenetisk analys av β-subenheten (Ytterligare fil 5) genererade ett träd med två stora klader som delade samma allmänna topologi som phylotree för α-subenheten med H + /K + - ATPas och Na + /K + - ATPas klustrade självständigt
hälleflundra H + /K + -. ATPas α-subenheten klustrade närmast med teleost homologer, med vilken den delade 94% AA sekvensidentitet, och ökade till 98% identitet med vinterflundra och torsk (Gadus morhua
). Lägre AA sekvensidentitet (72%) konstaterades när Hälleflundra H + /K + - ATPas α-subenheten jämfördes med hälleflundra Na + /K + - ATPas α-subenhet (70 %) och till andra ryggradsdjur motsvarigheter (72%). Den Hälleflundra Na + /K + - ATPas α-subenhet klustrade med en Antarktis tånglake (pachycara brachycephalum
) homolog (98%) och delade cirka 88% AA identitet med andra teleost gen homologer. H + /K + - ATPas-β-subenheten klustrade som förväntat inom teleost clade (total identitet ca 80%) och delade ganska låg identitet med dess humana homolog (50%). Hälleflundra H + /K + - ATPas β-subenheten inte dela mer än 39% AA sekvensidentitet med hälleflundra Na + /K + -. ATPas β-subenheten
ontogenetiska uttrycksmönster och korrelationsanalys sälja The utvecklingsuttrycksprofiler av pepsinogen A2
, H
+
/K
+
-ATPas α Mössor och β subenheter
, Na
+
/K
+
-ATPas α-subenhet Mössor och ghrelin
analyserades genom qPCR i mag-tarmkanalen individuell hälleflundra larver (Figur 4). Genuttrycket av både protonpumps subenheter var signifikant (p < 0,05; justerat R 2: 0,773) korrelerade (Figur 5) och hade parallella uttrycksmönster, med en skarp och signifikant (p < 0,05) ökning på klimax och i post-metamorfa steg (Figur 4). Pepsinogen A2
var signifikant (p < 0,05) korrelerade med uttrycksprofilen för protonpumps α (justerade R 2: 0,9738) och β (justerad R 2: 0,7963) subenheter (Figur 5 ). En signifikant (p < 0,05) ökning under etapp 8 observerades för pepsinogen A2 Mössor och dess uttryck kulminerade i efter metamorfa scenen. Ghrelin
mRNA-transkript överflöd ökade gradvis och signifikant (p < 0,05) under proclimax /höjdpunkt metamorfos, och nådde ett maximum i efter metamorfa stadiet (Figur 4). Dessutom ghrelin avskrift överflöd och proteolytisk aktivitet under GI-tarmkanalen ontogenin var signifikant korrelerade (p < 0,05; justerat R 2: 0,9342, 0,8852, 0,9252 för pepsinogen A2, protonpumps α och p-subenheter, respektive, se Figur 5). Expression av Na
+
/K
+
-ATPas α-subenheten
mRNA detekterades i alla utvecklingsstadier, med signifikant (p < 0,05) fler transkript vid steg 5. Figur 4 Genomsnittlig normaliserade uttrycksmönster av den angivna mRNA-transkript av individuella larver (steg 5-10). Resultat för pepsinogen A2
föregångare, gastric H
+
/K
+
-ATPas subenheten α Köpa och β
, Na
+
/K
+
-ATPas subenheten α
och ghrelin
mRNA-transkript visas som medelvärde ± SEM av den normaliserade uttryck (med användning av referensgenen eEF1A1). Medelvärden med olika bokstäver är signifikant olika (One Way ANOVA, p < 0,05).
Figur 5 Linjära regressioner beräknas från korrelationen analyser mellan magen specifik gen markörer under hälleflundra ontogeni. Linjära regressionsmodeller anpassades till log-transformerade medeluttrycksvärden (MNE) A) gastric H
+
/K
+
-ATPas α-subenhet Mössor och β-subenheten
; B) pepsinogen A2 Mössor och H
+
/K
+
-ATPas β subenhet
(svarta rutor och heldragen linje) samt H
+
/K
+
-ATPas α-subenhet
(grå prickar och streckad linje); C) ghrelin Mössor och H
+
/K
+
-ATPas β subenhet
(svarta rutor och heldragen linje), H
+
/K
+
-ATPas α-subenhet
(grå prickar och streckad linje) samt pepsinogen A2
(ljusgrå trianglar och prickade linjen). Alla korrelationer är signifikanta (p < 0,05). Log-transformerade medelvärdet av MNE per steg (5 till 10) togs från sex personer.
Uppskattningen av pH i lumen magen och detektion av syraproduktion
pH bedömning i lumen i magsäcken och midgut /hindgut under post-embryonal utveckling baserades på den färg som observerades efter injektion av pH-indikatorlösningar (Figur 6 och tabell 2). PH i midgut /hindgut förblev alkalisk (över pH 8) i alla utvecklingsstadier analyserade (steg 5 till 9B). Den sannolika mage hade också ett alkaliskt pH med värden över 7,5 tills steget 8. Gradvis försurning observerades i stegen motsvarar höjdpunkt metamorfos. Övergång från ett alkaliskt till ett surt pH i magen lumen var uppenbar vid steg 9A, när den injicerade sol
HLR förblev lila men solen
MCP gav en gul färg (pH 6,5 - 7,5). Lumen i magen var helt klart i det sura området (pH < 3,5) vid steg 9B, vilket framgår av den gula färgen i magen efter administrering av både HLR och BPB lösningar. Figur 6 pH-förändringar i mag-tarmkanalen hos hälleflundra larver under utveckling. Panel A: resultat av sondmatning pH-indikator lösningar i larv från premetamorphosis (steg 5) till klimax metamorfos (steg 9A och 9B). pH sol
MCP innehöll 0,1% M-kresol lila, sol
CPR bestod av 0,1% Chlorphenol Röd och pH sol
BPB hade 1% av Bromofenolblåttlösning. st: mage /presumtiva magen; mg: midgut; hg: hindgut. Skalstreck = 0,5 mm. Panel B: standarder nedsänkta i vatten och fotograferade med liknande ljusförhållanden som larver under dissektionsmikroskop
Tabell 2 pH-förändringar i mag-tarmkanalen hos hälleflundra larver i olika utvecklingsstadier
Stage
. magen
midgut /hindgut
5 Hotel > 7,5 Hotel > 8,0
6 Hotel > 7,5 Hotel > 8,0
7
> 7,5 Hotel > 8,0
8 Hotel > 7,5 Hotel > 8,0
9A
6,5-7,5 Hotel > 8,0
9B
< 3,5 Hotel > 6,5
de presenterade pH-värdena är baserade på visuella observationer av färgförändringar efter administrering av tre pH-indikator lösningar
Analys av GI-tarmkanalens motilitet
Spontana föröknings sammandragningar observerades. i mag-tarmkanalen vid prometamorphosis (steg 6; 25 dpff) och klimax metamorfos (steg 9A /B, 49 dpff) (Figur 7). På grund av stora individuella variationer, antal och frekvens av sammandragningar inte kunde grupperas och presenteras för varje individ analyse (tabell 3 och övriga fil 6). Två typer av sammandragningar observerades i midgut region 1 (MG1, efter PS, fallande del av slingan) och 2 (Mg2): phasic och föröknings vågor (ytterligare en fil 7). Föröknings sammandragningar observerats i Mg2 var retrograda vågor som har sitt ursprung i området "A Review," och flyttas mot munnen. Men i MG1 flesta föröknings sammandragningar ursprung precis under PS och var antero vågor som flyttat in en anal riktning. Motilitet aktivitet i både midgut regioner upptäcktes vid steg 6 med en frekvens som sträcker sig från 0,31 till 3,77 min -1, beroende på individen och typ av kontraktion. I steg 9, var relativt få spontana sammandragningar av kort varaktighet observerades i midgut. Under klimax metamorfos har sammandragningar i magen registrerade hos alla individer, i motsats till steg 6 när rörlighet i den presumtiva mage observerades endast i en larv. Rektal sammandragning (eller avföring reflex) var en blandning av retro och antero sammandragningar och observerades i båda stegen 6 och 9 med samma frekvens i de flesta av de personer som analyserats. Figur 7 GI-tarmkanalens motilitet i hälleflundra larver i stadium 6 och 9. retrograd och antero vågrörelser (föröknings sammandragningar) indikeras med en streckad linje. Dessa vågor uppträder från område A till B; och från pyloric sphincter (representeras av två röda pilar *) till området B och vice versa
. A och B representerar de viktigaste områdena där phasic sammandragningar förekommer. st: mage /presumtiva magen; MG1: midgut region 1; Mg2: midgut region 2; hg: hindgut; r: anus. Skalstreck = 1 mm
tabell 3 GI-tarmkanalens motilitet mönster -. Kvantifiering
Mage
midgut 1
midgut 2
hindgut
vid rektala området
föröknings
phasic
föröknings
phasic
Larva
n
frekvens (min-1)
n
frekvens (min-1)
n
frekvens (min-1 )
n
frekvens (min-1)
n
frekvens (min-1)
n
frekvens (min-1)
n
frekvens (min-1)
Steg 6
1
-
-
14
2.31
50
1.69
57
1.84
79
3.54
13
1.46
161
5.24
2
-
-
26
1.81
-
-
95
3.77
12
0.44
15
0.54
3
0.22
3
17
0.56
5
0.31
4
0.24
28
1.66
77
3.01
-
-
96
3.22
4*
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
43
2.25
25
1.69
Etapp 9
1
11
2.37
-
-
-
-
-
-
-
-
1
-
11
1.44
2
10
0.90
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
11
0.41
3
4
0.44
-
-
-
-
9
3.83
-
-
-
-
13
0.46
4
4
0.56
-
-
3
1.13
-
-
-
-
12
1.12
24
0.81
Förökning och phasic sammandragningar anges för midgut 1 och midgut 2 regioner. Frekvens är antalet kontraktioner som registrerats (n) per minut.
* Inte möjligt att kvantifiera phasic och föröknings våg sammandragningar. De berörda GI-tarmkanalen segment var ständigt (tonic) kontrakterade under hela observationsperioden (se kompletterande fil 7).
Diskussion
I alla altricial-gastric arter genomgår mag-tarmkanalen dramatisk ombyggnad under TH-driven metamorfos . GI-tarmkanalen ändras från en enkel rörform i en mer komplex veckad struktur. Samtidigt blir magen en distinkt fack och fortsätter att förvärva flera funktioner genom metamorfos. Det finns förvånansvärt få studier som undersöker och integrerar de anatomiska och funktionella förändringar i mag-tarmkanalen i samband med denna TH-driven händelse. I groddjur såsom Xenopus
, är det väl etablerat att THS inducerar GI-tarmkanalen remodeling leder till intestinal förkortning och utveckling av kryptor och villi [35-37]. [25].