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Methodenartikel

Akute Brain Trauma in Mäusen Gefolgt durch Längs Zwei-Photonen-Imaging

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DOI:

10.3791/51559

6. April 2014

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Akute Hirn-Trauma ist eine schwere Verletzung, die keine angemessene Behandlung bis heute hat. Multiphotonen-Mikroskopie ermöglicht Studium in Längsrichtung den Prozess der akuten Hirntrauma Entwicklung und Untersuchung therapeutische Strategien bei Nagern. Zwei Modelle des akuten Hirn-Trauma untersucht mit in vivo Zwei-Photonen-Imaging von Gehirn werden in diesem Protokoll demonstriert.

Zusammenfassung

Obwohl akute Hirntrauma führt oft von Kopf Schäden in verschiedenen Unfällen und betrifft einen wesentlichen Anteil der Bevölkerung, gibt es keine wirksame Behandlung für die es noch nicht. Einschränkungen der derzeit verwendeten Tiermodelle behindern Verständnis der Pathologie-Mechanismus. Multiphotonen-Mikroskopie ermöglicht das Studium Zellen und Gewebe im intakten Tier Gehirne in Längsrichtung unter physiologischen und pathologischen Bedingungen. Hier beschreiben wir zwei Modellen der akuten Hirnverletzung untersucht mittels Zwei-Photonen-Bildgebung von Hirnzellverhalten bei posttraumatischen Zuständen. Eine ausgewählte Hirnregion ist mit einer scharfen Nadel, um ein Trauma einer kontrollierten Breite und Tiefe in das Hirnparenchym erzeugen verletzt. Unsere Methode verwendet stereotaktischen stechen mit einer Spritzennadel, die bei gleichzeitiger Anwendung Drogen kombiniert werden können. Wir schlagen vor, dass diese Methode kann als erweitertes Tool zur zellulären Mechanismen der pathophysiologischen Folgen eines akuten Traumas im Gehirn von Säugetieren zu untersuchen

Einleitung

Akute Hirnverletzung ist eine bedeutende Problem der öffentlichen Gesundheit mit hoher Inzidenz von Verletzungen in Autounfälle, Stürze oder Überfällen und hohen Prävalenz von chronischen Folge Behinderung. Therapeutische Ansätze zur Behandlung von Hirnverletzungen bleiben völlig symptomatisch, wodurch die Effektivität der präklinischen, OP-und Intensivpflege Begrenzung. Das macht die sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen der Hirnschädigung besonders schwer. Aus einer Vielzahl von Gründen fehlgeschlagen meisten klinischen Studien zu einer Verbesserung der Erholung nach einer Hirnschädigung Verwendung neuer therapeutischer Ansätze zu demonstrieren.

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Protokoll

Alle hier vorgestellten Verfahren wurden nach den örtlichen Leitlinien für die Tierpflege (Die finnische Gesetz über Tierversuche 62/2006) durchgeführt. Tier Lizenz (ESAVI/2857/04.10.03/2012) wurde von örtlichen Behörde (ELÄINKOELAUTAKUNTA-ELLA) erhalten. Erwachsene Mäuse von 1-3 Monaten Alter, Gewicht 24-38 g, wurden in Einzelkäfigen in der zertifizierten Universität Tierhaltung gehalten und mit Futter und Wasser ad libitum zur Verfügung gestellt.

1. Brain Injury Imaging Durch eine Hirn Fenster

  1. Anästhesie Tiere und die Vorbereitung der Operationsfeld
    1. Betäuben Mäusen durch peritoneale Injektion einer Mischung ....

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Ergebnisse

1) chronische Hirn Fenster und 2) Schädel Ausdünnung, für posttraumatische Gehirnbildgebung in transgenen Mäusen: Wir haben zwei Betriebsabläufe optimiert. Schematische Darstellung der Versuchspräparate ist in Fig. 1 dargestellt. Traumatische stechen durch Stahlnadel von 0,3 mm Außendurchmesser (30 G) an den Bohrbrunnen (Abbildung 1A) aufgebracht. Eine erfolgreiche Vorbereitung Schädelfenster ermöglicht die Abbildung in Tiefen bis zu 650 um unter der Pia-Oberfläche (Abbildung 1B.......

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Diskussion

Hirn-Trauma ist eine plötzliche, unvorhersehbare Ereignis. Hier, das Tiermodell, die ein Spektrum von in menschlichen Patienten nach einer Hirnschädigung wie Neurodegeneration, die Beseitigung von Dendriten, Gehirn-Ödem, Glia-Narben, Blutungen in der Hirnrinde verbunden mit Brenn Subarachnoidalblutung und erhöhte Durchlässigkeit der beobachteten pathologischen Veränderungen reproduziert beschreiben wir Blut-Hirn-Schranke. Um Primär-und Sekundär Pathogenese, sowie Rückgewinnung nach dem Trauma zu untersuchen, wurde diese.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

Wir sind zutiefst dankbar, dass Dr. Frank Kirchhoff für die Bereitstellung von GFAP-EGFP und CX3CR1-EGFP Mausstämme. Die Arbeit wurde durch Zuschüsse aus dem Zentrum für internationale Mobilität von Finnland, Tekes, der finnischen Graduate School of Neuroscience (FGSN) und der Akademie von Finnland unterstützt.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
2A-sa Dumb Pinzette, 115 mmXYtronicXY-2A-SA
30 G ½ in NadelBDREF 304000
Tiertrimmer, RasiermaschineAesculapIsis GT420
BinokularmikroskopZeissStemi 2000
Biologischer Temperaturregler mit Edelstahl-HeizkissenSupertechTMP-5b
Stumpfe mikrochirurgische KlingeBDREF 374769
Borosilikatrohr mit FilamentSutter InstrumentsBF120-69-10Für die Herstellung von Glaspipetten
CarprofenPfizerRimadyl vet
ChlorhexidindigluconatSigmaC9394
ZahnzementDrguDent, DentsplyREF 640 200 271
DexamethasonFaunaPharmaRapidexon vet
EinmalbohrmaschinenMeisingerHP 310 104 001 001 008
Dulbeco ' s PBS 10xSigmaD1408
Dumont #5 Pinzette, 110 mmFST91150-20
Ealing MikroelektrodenabzieherEaling50-2013Vertikalabzieher für die Herstellung von Glaspipetten
AugensalbeNovartisViscotears
Foredom BohrersteuerungForedomFM3545
Foredom Mikromotor-HandstückForedomMH-145
Gasanästhesieplattform für MäuseStoelting50264Montiert auf stereotaktischem Instrument
Hämostase KollagenschwammAvitene, Ultrafoam BARDRef 1050050
ImarisBitplane
KetaminIntervetKetaminol Tierarzt
Mai Tai DeepSee LaserSpectra-Physics
MetallhalterNeurotar
Mikro-Abrichtzange, 105 mmAesculapBD302R
MicrofilWPIMF34G-5Mikrospritze zum Befüllen von Kapillaren
MineralölSigmaM8410
Multiphotonen-Laser-Scanning-MikroskopOlympusFV1000MPE
NanoFil Spritze 10 μ lWPINANOFILHamilton Spritze
Vliestupfer 5 x 5Molnlycke Health CareMesoftChirurgische Tampons
PolyacrylkleberHenkelLoctite 401
Rundes Glasdeckglas Elektronenmikroskopie Wissenschaften
1,5 Dicke 
Stereotaktisches Instrument für KleintiereDavid Kopf Instruments900
Stoelting Adapter für Maus und Neugeborene RatteStoelting51625Zusammengebaut auf stereotaktischem Instrument.
Student Irisschere, gerade 11,5 cmFST91460-11
Sulforhodamin 101Molekulare SondenS-359
UMP3 Mikrospritzenpumpe und Micro 4 Mikrospritzenpumpe ControllerWPIUMP3-1Mikroinjektor und Controller
XylazinBayer Health CareRompun Tierarzt

Referenzen

  1. Lighthall, J. W. Controlled cortical impact: A new experimental brain injury model. J. Neurotrauma. 5 (1), 1-15 (1988).
  2. Lindgren, S., Rinder, L. Experimental studies in head injury. Biophysik. 2 (5), 320-329 (1965).
  3. Shreiber, D. I., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Stereotaktische Punktionkraniales FensterSch delverd nnungMultiphotonenmikroskopieSecond Harmonic GenerationAstrozytenaktivierungMikroglia ImagingHirnparenchym