Implantation von gläsernen Rückenmarksfenstern bei erwachsenen Mäusen mit experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis

Keith K. Fenrich; Pascal Weber; Genevieve Rougon; Franck Debarbieux

doi:10.3791/50826

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Methodenartikel

Implantation von gläsernen Rückenmarksfenstern bei erwachsenen Mäusen mit experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis

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DOI:

10.3791/50826

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21. Dezember 2013

Keith K. Fenrich¹ , Pascal Weber¹ , Genevieve Rougon¹^,² , Franck Debarbieux¹^,²

¹Developmental Biology Institute of Marseille-Luminy (IBDML), Aix Marseille University, ²Campus de la Timone, European Research Center for Medical Imaging (CERIMED)

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Wir beschreiben eine Methode zur Implantation und Aufrechterhaltung von Glasfenstern über dem freiliegenden Rückenmark erwachsener Mäuse zur Untersuchung der experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis. Diese Fenster bieten einen chronischen optischen Zugang zum Rückenmark zur Überwachung der Zelldynamik auf subzellulärer Ebene bei lebenden Tieren mittels Zwei-Photonen-Mikroskopie.

Zusammenfassung

Experimentelle autoimmune Enzephalomyelitis (EAE) bei erwachsenen Nagetieren ist das experimentelle Standardmodell zur Untersuchung autonomer demyelinisierender Krankheiten wie Multiple Sklerose. Hier stellen wir ein kostengünstiges und reproduzierbares Glasfenster-Implantationsprotokoll vor, das für die Intravitalmikroskopie und die Untersuchung der Dynamik der Zytoarchitektur des Rückenmarks mit subzellulärer Auflösung bei lebenden adulten Mäusen mit EAE geeignet ist. Kurz gesagt, legen wir die Wirbel T12-L2 operativ frei und konstruieren eine Kammer um die freiliegenden Wirbel mit einer Kombination aus Cyanacrylat und Zahnzement. Eine Laminektomie wird von T13 bis L1 durchgeführt, und eine dünne Schicht aus transparentem Silikonelastomer wird auf die dorsale Oberfläche des freiliegenden Rückenmarks aufgetragen. Über das freiliegende Rückenmark wird ein modifizierter Glasdeckglas implantiert, wobei darauf geachtet wird, dass das Glas nicht direkt mit dem Rückenmark in Berührung kommt. Um die Infiltration von Entzündungszellen zwischen dem Fenster und dem Rückenmark zu reduzieren, wird in den ersten 10 Tagen nach der Implantation alle 2 Tage eine entzündungshemmende Behandlung (wie von der Ethikkommission empfohlen) verabreicht. Die EAE wird nur 2-3 Wochen nach Beendigung der entzündungshemmenden Behandlung induziert.

Mit diesem Ansatz haben wir erfolgreich EAE bei 87% der Tiere mit implantierten Fenstern induziert und mit Hilfe von Thy1-CFP-23-Mäusen (blaue Axone im dorsalen Rückenmark) den axonalen Verlust während der gesamten EAE-Progression quantifiziert. Zusammengenommen kann dieses Protokoll nützlich sein, um die Rekrutierung verschiedener Zellpopulationen sowie deren Interaktionsdynamik mit subzellulärer Auflösung und über längere Zeiträume zu untersuchen. Diese intravitale Bildgebungsmodalität stellt ein wertvolles Werkzeug für die Entwicklung therapeutischer Strategien zur Behandlung von autoimmunen demyelinisierenden Erkrankungen wie EAE dar.

Einleitung

Multiple Sklerose ist eine ZNS-Autoimmunerkrankung, die fortschreitende Myelin- und Axonschäden verursacht. Das Standardforschungsmodell für demyelinisierende Autoimmunerkrankungen des ZNS ist EAE bei erwachsenen Nagetieren. Die dynamischen zellulären Ereignisse, die der EAE-Progression zugrunde liegen, sind jedoch noch weitgehend unerforscht. Ein Ansatz besteht darin, mit Hilfe der intravitalen Zwei-Photonen-Mikroskopie zelluläre Populationen mit fluoreszierenden Markern im Rückenmark von adulten Mäusen mit EAE über längere Zeiträume sichtbar zu machen.

Intravitale Zwei-Photonen-Mikroskopie ist eine leistungsfähige Methode, um die zellulär....