Translate this page to:
French
In JoVE (1)
Other Publications (8)
- Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism : Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism
- Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism : Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism
- Journal of Neurotrauma
- Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism : Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism
- Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism : Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism
- Brain Research
- Molecular Therapy : the Journal of the American Society of Gene Therapy
- Annals of Neurology
Automatic Translation
This translation into French was automatically generated.
English Version | Other Languages
Articles by Frank A. Welsh in JoVE
JoVE Neuroscience
Injection de sang autologue au modèle spontané Hémorragie intracérébrale chez la souris
1Department of Neurology, University of Connecticut Health Center, 2Department of Neurology, School of Medicine, University of Pennsylvania, 3Department of Neurosurgery, Hartford Hospital, 4Department of Neurosurgery, School of Medicine, University of Pennsylvania
Le modèle d'injection de sang autologue d'hémorragie intracérébrale chez la souris décrites dans ce protocole utilise la technique de double injection pour minimiser le risque de reflux du sang jusqu'à la piste d'aiguille, pas d'anticoagulants dans le système de pompage, et élimine tous les espaces morts et tuyaux extensibles dans le système.
Other articles by Frank A. Welsh on PubMed
Dépression De Propagation Corticale Provoque Une Diminution Durable Du Débit Sanguin Cérébral Et Induit Une Tolérance à L'ischémie Focale Permanent Dans Le Cerveau De Rat
La dépression propagée corticale (CSD) a déjà démontré à induire la tolérance à un épisode subséquent de l'ischémie cérébrale transitoire. L'objectif de cette étude était de déterminer si la CSD induit aussi la tolérance à l'ischémie focale permanente et, dans l'affirmative, si la tolérance pourrait être médiée par des altérations du débit sanguin cérébral (CBF). Des rats Sprague-Dawley ont été préconditionnés par l'application de chlorure de potassium à un hémisphère pendant 2 heures, évoquant 19 +/-5 épisodes de CSD (moyenne +/-SD, n = 19). Trois jours plus tard, l'artère cérébrale moyenne (ACM) a été définitivement obturée à l'aide d'une suture intraluminale. Dans un sous-groupe d'animaux, laser Doppler RBF (LDF) a été suivi sur le cortex pariétal avant et pendant les 2 premières heures de l'occlusion de la MCA. Préconditionnement avec CSD réduit le volume hémisphérique d'infarctus du myocarde de 248 +/-115 mm3 (n = 18) chez les animaux sham-conditionné 161 +/-81 mm3 (n = 19, P < 0,02). De même, CSD a réduit le volume néocorticale d'infarctus du myocarde de 126 +/-82 mm3 à 60 +/-61 mm3 (P < 0,01). En outre, préconditionnement avec CSD significativement amélioré LDF durant l'occlusion de MCA de 21 % +/-7 % (n = 9) de base pré-ischémique chez les animaux sham-conditionné à 29 % +/-9 % (n = 7, P < 0,02). Préconditionnement avec DLC donc préservés des niveaux relatifs de CBF durant l'ischémie focale et réduit l'étendue de l'infarctus du myocarde résultant de l'occlusion permanente de MCA. Pour déterminer si CDD peut avoir modifiée pré-ischémique base CBF, [14C] on a utilisés chez les animaux supplémentaires pour mesurer CBF 3 jours après le conditionnement CSD ou simulacre de conditionnement. Commission du développement durable mais pas simulacre de conditionnement, réduit de façon significative base CBF dans le néocortex ipsilatéral aux valeurs 67 à 75 % de ceux dans le cortex controlatéral. Par conséquent, CSD provoque une diminution de longue durée au CBF est probablement liée à une réduction du taux métabolique de base. Une réduction du taux de métabolisme peut contribuer à l'induction de la tolérance à l'ischémie après préconditionnement avec CSD.
Structurelles Et Fonctionnelles Dommages Subis Par Les Mitochondries Après Traumatisme Crânien Chez Le Rat : évidence Pour Des Populations Sensibles Différemment Dans Le Cortex Et L'hippocampe
Les voies moléculaires et cellulaires de traumatisme crânien (TCC) peuvent compromettre la fonction et l'intégrité structurale des mitochondries, contribuant ainsi à cérébrale métabolique dysfonctionnement et la mort cellulaire. La mesure dans laquelle TBI affecte les populations mitochondriales régionales en ce qui concerne la structure, fonction, et gonflement a été évalués à 3 heures et 24 heures après la blessure de cerveau de fluide-percussion latérale chez le rat. Significativement de protéines mitochondriales moins a été isolé les blessés comparativement à cortex parietotemporal blessé, tandis que des rendements comparables ont été obtenus de l'hippocampe. Après une blessure, concentrations dans les tissus corticaux et hippocampe ATP considérablement diminué à 60 % et 40 % des témoins, respectivement, en l'absence de déficit respiratoire dans les mitochondries isolées. Mitochondries avec dommages morphologiques ultrastructurales comprenant un significativement plus grand % de la population isolée de blessés que cerveau blessé. Tel que déterminé par spectroscopie de corrélation de photons, le rayon mitochondrial moyen a diminué significativement en blessés populations corticales (361 +/-40 nm à 24 heures) et a augmenté significativement dans les populations hippocampe lésées (442 +/-36 à 3 heures) par rapport aux populations intactes (Ctx : 418 +/-44 ; Hipp : 393 +/-24). Induits par le calcium enclenchée gonflement des taux des populations de mitochondries isolées ont été significativement plus lent dans blessés comparativement aux échantillons indemnes, ce qui suggère que la blessure modifie la cinétique d'activation de pore de transition (MPT) perméabilité mitochondriale. Cyclosporine A (CsA)-gonflement insensible a été réduite dans le cortex, et CsA-dépendantes et indépendantes CsA gonflement tous deux ont été réduits dans l'hippocampe, démontrant que réglementés MPT pores restent dans les mitochondries isolées du cerveau blessé. Un modèle de population mitochondriale proposée synthétise ces données et suggère que mitochondries corticales peuvent s'épuiser après TBI, avec une population physiquement plus petite, MPT réglementés restant. Hippocampe mitochondries pourraient subir des dommages associés aux membranes gonflés et réduit MPT pore sensibilité au calcium. La réponse mitochondriale hétérogène au TBI peut sous-tendre la dysfonction métabolique post-traumatique et contribuent à la pathophysiologie du TBI.
Traumatisme Crânien élève Le Glycogène Et Induit Une Tolérance à L'ischémie Dans Le Cerveau De Rat
Des études antérieures ont démontré que le traumatisme crânien (TCC) accroît la vulnérabilité du cerveau à un épisode aigu d'une hypoxie-ischémie. L'objectif de cette étude était de déterminer si TBI modifie la vulnérabilité du cerveau à un épisode de retard de l'ischémie et, le cas échéant, d'identifier les mécanismes qui contribuent. Des rats Sprague-Dawley ont été soumis à des lésions cérébrales de (FP) de fluide-percussion latérale (n = 14) de sévérité modérée (2,3-2,5 atm) ou blessure simulée (n = 12). Après la récupération pendant 24 h, tous les animaux ont subi un épisode 8 min d'ischémie du prosencéphale, suivie de la survie durant 6 jours. Dommages ischémiques dans l'hippocampe et le cortex cérébral de l'hémisphère FP-blessé a été comparé à celle de l'hémisphère controlatéral et à celle chez les animaux blessés en trompe-l'œil. Fait remarquable, le nombre de survivants CA(1) neurones dans les segments moyens et latérales de l'hippocampe de l'hémisphère FP-blessé était significativement plus élevée que dans l'hémisphère controlatéral et animaux blessés de sham (p < 0,05). De la même manière, dans le cortex cérébral, le nombre de neurones endommagés tendance à être plus faible dans l'hémisphère FP-blessé que dans l'hémisphère controlatéral. Ces résultats suggèrent que le TBI a diminué la vulnérabilité du cerveau à un retard épisode d'ischémie. Pour déterminer si les TBI déclenche des modifications métaboliques protection, taux de glycogène ont été mesurées dans le cortex cérébral et l'hippocampe dans autres animaux 24 h après la blessure de FP (n = 13) ou d'une blessure simulée (n = 7). Taux de glycogène corticale dans l'hémisphère ipsilatéral est passé à 12,9 +/-6,4 mmol/kg (moyenne +/-SD), comparée à 6,4 +/-1,8 mmol/kg dans l'hémisphère opposé et 5,7 +/-1,3 mmol/kg chez les animaux blessés de sham (p < 0,001). De même, dans l'hippocampe taux de glycogène dans l'hémisphère FP-blessés a augmenté à 13,4 +/-4,9 mmol/kg, comparativement à 8,1 +/-2,4 mmol/kg dans l'hémisphère controlatéral (p < 0,004) et 6,2 +/-1,5 mmol/kg chez les animaux blessés de sham (p < 0,001). Ces résultats démontrent que les TBI déclenche une accumulation marquée de glycogène qui peut protéger le cerveau durant l'ischémie en servant comme source d'énergie métabolique endogène.
L'induction De La Tolérance à L'ischémie Focale Dans Le Cerveau De Rat: Dissociation Entre Lesioning Corticale Et La Dépression D'épandage
L'application corticale de KCl a été précédemment montré pour induire une tolérance à un épisode subséquent de l'ischémie cérébrale. KCl déclenche des épisodes récurrents de dépression corticale propagation et produit une petite lésion au site d'application corticale. Pour déterminer si une lésion corticale seule est suffisante pour induire une tolérance à l'ischémie, les auteurs ont utilisé 5 mol / L de NaCl à condition de cerveau de rat 3 jours avant une occlusion permanente de l'artère cérébrale moyenne. NaCl produit une petite lésion au site d'application sans évoquer dépression corticale se propager. Préconditionnement avec le 5-mol / L a significativement atténué la baisse de NaCl CBF après l'occlusion de l'artère cérébrale et réduit le volume de l'infarctus du corticale de 35%. Les résultats montrent que d'une petite lésion corticale, par lui-même, est suffisante pour induire une tolérance à l'ischémie.
L'inhibition De Toll-like Receptor Et Signalisation Des Cytokines - Un Thème Fédérateur Dans La Tolérance Ischémique
Ischémie cérébrale déclenche une inflammation aiguë, ce qui aggrave les lésions cérébrales primaires. L'activation du système immunitaire inné est une composante importante de cette réponse inflammatoire. L'inflammation se produit à travers l'action de cytokines pro-inflammatoires comme le TNF, IL-1 bêta et IL-6, qui modifient le flux sanguin et augmentent la perméabilité vasculaire, ce qui conduit à une ischémie secondaire et de l'accumulation de cellules immunitaires dans le cerveau. La production de ces cytokines est initiée par la signalisation par les récepteurs Toll-like (TLR) qui reconnaissent l'hôte dérivés molécules libérées à partir de tissus et de cellules lésées. Récemment, de grands progrès ont été réalisés dans la compréhension de la régulation du système immunitaire inné, en particulier les mécanismes de signalisation de TLR. Inhibiteurs de rétrocontrôle négatif de la TLR et des cytokines inflammatoires ont été identifiées et caractérisées. Il est également évident que les radeaux lipidiques dans les membranes existent et jouent un rôle dans médiés par les récepteurs inflammatoires événements de signalisation. Dans la présente étude, l'utilisation de ce corps nouvellement disponibles vaste ensemble de connaissances, nous prenons un regard neuf sur les études de tolérance ischémique. Sur la base de cette analyse, nous reconnaissons une similitude frappante entre la tolérance ischémique et de tolérance aux endotoxines, un état immunitaire suppressive caractérisée par une hyporéactivité au lipopolysaccharide (LPS). Compte tenu de cette analogie, et compte tenu des découvertes récentes concernant les mécanismes moléculaires de la tolérance aux endotoxines, nous postulons que l'inhibition de la signalisation TLR et cytokines pro-inflammatoires contribue à la tolérance ischémique critique dans le cerveau et d'autres organes. La tolérance ischémique est un mécanisme de protection induite par une variété de stimuli de préconditionnement. La tolérance ne peut être établie avec deux profils temporels: (i) une forme rapide, dans lequel le déclencheur induit une tolérance à l'ischémie en quelques minutes et (ii) une forme retard dans lequel le développement de la protection dure plusieurs heures ou jours et synthèse nécessite des protéines de novo. La forme rapide d'une tolérance est atteint par une ingérence directe dans la fluidité membranaire, entraînant l'interruption de radeaux lipidiques conduisant à l'inhibition de TLR / cytokine voies de signalisation. Dans la forme tardive de la tolérance, le stimulus de préconditionnement déclenche d'abord les voies TLR / cytokine inflammatoire, ce qui conduit non seulement à l'inflammation, mais aussi à une régulation positive simultanée d'inhibiteurs de rétroaction de l'inflammation. Ces inhibiteurs, qui comprennent les inhibiteurs de signalisation, des récepteurs leurres, et cytokines anti-inflammatoires, de réduire la réponse inflammatoire à un épisode subséquent de l'ischémie. Cette nouvelle interprétation du mécanisme moléculaire de la tolérance ischémique souligne de nouvelles avenues pour les recherches à venir dans la prévention et le traitement des accidents vasculaires cérébraux et connexe.
Préconditionnement Cérébrale Corticale Utilisation De L'application De Solutions Salines Hypertoniques: Régulation à La Hausse Des ARNm Codant Pour Inhibiteurs De L'inflammation
Des études antérieures ont démontré que l'application locale de KCl ou de NaCl hypertonique vers le cortex cérébral induit une tolérance à un épisode subséquent de l'ischémie. L'objectif de la présente étude était de déterminer si l'application de ces sels augmente les niveaux d'ARNm codant pour des inhibiteurs de l'inflammation. Hypertonique KCl ou de NaCl a été appliqué pendant 2 h pour le cortex frontal de rats Sprague-Dawley. Après des périodes de récupération jusqu'à 24 h, les niveaux d'ARNm sélectionnés ont été mesurés dans des échantillons provenant de cortex frontal et pariétal utilisant Northern blots. Application de KCl hypertonique a provoqué une augmentation rapide et généralisée dans les niveaux d'ARNm codant pour le facteur de nécrose tumorale (TNF), tristetraprolin (TTP), suppresseur de cytokine de signalisation-3 (SOCS3), et le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), et une induction de 24 h retardée du facteur neurotrophique ciliaire (CNTF) ARNm. Application de NaCl hypertonique a causé des altérations dans les niveaux d'ARNm qui ont été limités au cortex frontal. Dans cette région, l'application de NaCl a rapidement augmenté les niveaux d'ARNm codant pour le TNF, le TTP, et SOCS3, mais pas le BDNF, et a causé une induction de l'ARNm de retard CNTF. Ces résultats soulèvent la possibilité que la régulation positive des inhibiteurs de l'inflammation après préconditionnement peut contribuer à l'induction de la tolérance à l'ischémie.
Incorporation De Pseudouridine En ARNm Des Rendements Supérieurs Vecteur Non Immunogènes Avec Des Capacités Translationnelle Et Une Stabilité Accrues Biologique
In vitro transcrit ARNm codant pour les protéines physiologiquement importants ont un potentiel considérable pour des applications thérapeutiques. Toutefois, dans sa forme actuelle, l'ARNm est irréalisable pour une utilisation clinique en raison de sa nature labile et immunogène. Ici, nous avons étudié si l'incorporation de nucléotides naturellement modifiés dans les transcriptions conférerait des propriétés améliorées biologiques à l'ARNm. Nous avons trouvé que les ARNm contenant pseudouridines ont une capacité supérieure de translation de ARNm non modifiées lors de l'épreuve sur cellules de mammifères et les lysats ou administré par voie intraveineuse à des souris à 0,015-0,15 mg / kg doses. L'ARNm livré et la protéine codée n'a pu être détectée dans la rate à 1, 4, et 24 heures après l'injection, où les deux produits étaient à des niveaux significativement plus élevés lorsque pseudouridine contenant l'ARNm a été administré. Même à des doses plus élevées, seul l'ARNm non modifié était immunogène, induisant des taux sériques élevés de l'interféron-alpha (IFN-alpha). Ces résultats indiquent que la modification nucléoside est une approche efficace pour renforcer la stabilité et la capacité de translation de l'ARNm tout en diminuant son immunogénicité in vivo. Amélioration des propriétés conférées par pseudouridine faire ARNm d'un tel outil prometteur pour le remplacement du gène à la fois et la vaccination.
Toll-like Receptor 4 Contribue à Un Mauvais Pronostic Après Une Hémorragie Intracérébrale
L'hémorragie intracérébrale (HIC) est un sous-type dévastatrice course dans laquelle l'inflammation perihematomal contribue à une lésion neuronale et l'incapacité fonctionnelle. Histologiquement, la région devient infiltré avec des neutrophiles et des microglies activées suivie par la perte neuronale, mais peu est connu sur les signaux immunitaires qui coordonnent ces événements. Cette étude visait à déterminer le rôle de récepteur Toll-like 4 (TLR4) dans la réponse immunitaire innée après l'ICH et de son impact sur le résultat du comportement neurologique.
