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Methodenartikel

Mikrodialyse exzitatorischen Aminosäuren während der EEG-Ableitungen in Ratten frei beweglich

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DOI:

10.3791/58455

8. November 2018

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier beschreiben wir eine Methode zur in Vivo Mikrodialyse Aspartat- und Glutamat Freisetzung im ventralen Hippocampus von epileptischen und nicht-epileptischen Ratten, in Kombination mit EEG-Ableitungen zu analysieren. Extrazelluläre Konzentrationen von Aspartat- und Glutamat können mit den verschiedenen Phasen der Erkrankung korreliert werden.

Zusammenfassung

Mikrodialyse ist eine gut etablierte Neurowissenschaften-Technik, die die Veränderungen der neurologisch Wirkstoffe diffundieren in das Gehirn zwischenräumlichen Raum mit dem Verhalten und/oder mit das konkrete Ergebnis der Pathologie (z. B. Anfälle korreliert für Epilepsie). Bei Epilepsie zu studieren, ist die Mikrodialyse-Technik oft mit kurzfristige oder auch langfristige Video-Elektroenzephalographie (EEG Überwachung zur Beurteilung von spontanen Anfall Frequenz, Schweregrad, Verlauf und clustering) kombiniert. Das kombinierte Mikrodialyse-EEG basiert auf der Verwendung von mehreren Methoden und Instrumenten. Hier führten wir in Vivo Mikrodialyse und kontinuierlichen Video-EEG-Aufzeichnung auf Monitor Glutamat und Aspartat-Abfluss im Laufe der Zeit in verschiedenen Phasen des natürlichen Verlaufs der Epilepsie in einem Rattenmodell. Dieser kombinierte Ansatz ermöglicht es, die Paarung von Änderungen in der Neurotransmitter-Freisetzung mit bestimmten Phasen der Krankheitsentwicklung und Fortschreiten. Die Aminosäure-Konzentration in das Dialysat wurde durch flüssige Chromatographie bestimmt. Hier beschreiben wir die Methoden und die Gliederung der wichtigsten eins während in Vivo Mikrodialyse Vorsichtsmaßnahmen sollten-EEG, mit besonderem Augenmerk auf der stereotaktischen Operation, basale und hohe Kalium Stimulation während der Mikrodialyse, Tiefe Elektrode EEG-Aufzeichnung und Analyse der Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie Aspartat-und Glutamat in das Dialysat. Dieser Ansatz kann angepasst werden, eine Vielzahl von Drogen oder Krankheit testen induzierte Veränderungen der physiologischen Konzentrationen von Aspartat- und Glutamat im Gehirn. Abhängig von der Verfügbarkeit eines geeigneten analytischen Assay kann es weiter verwendet werden, verschiedene lösliche Moleküle zu testen, bei der EEG-Aufzeichnung zur gleichen Zeit beschäftigen.

Einleitung

Um Einblick in die Funktionsbeeinträchtigung der Glutamat-vermittelte exzitatorischen und GABAergen inhibitorischen Neurotransmission spontane Anfälle im Temporallappen-Epilepsie (TLE) wodurch überwacht wir systematisch extrazelluläre Konzentrationen von GABA1 und später die Ebenen von Glutamat und Aspartat-2 durch Mikrodialyse im ventralen Hippocampus von Ratten zu verschiedenen Zeitpunkten der natürlichen Krankheit Kurs, d.h.während der Entstehung und Progression von Epilepsie. Wir nutzten die TLE Pilocarpin Modell bei Ratten, das die Krankheit sehr genau in Bezug auf Verhalten, elektrophysiologische und histo....

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Protokoll

Alle experimentelle Verfahren von der University of Ferrara institutionelle Animal Care and Use Committee und vom italienischen Gesundheitsministerium genehmigt worden (Autorisierung: d.m. 246/2012-B) im Einklang mit den Richtlinien der Europäischen Gemeinschaften Richtlinie des 24. November 1986 (86/609/EWG). Dieses Protokoll ist speziell für Glutamat und Aspartat-Bestimmung in Ratte Gehirn Dialysates gemäß EEG Kontrolle der Mikrodialyse Sitzungen bei epileptischen und nicht-epileptischen Ratten erhaltenen angepasst. Viele der hier beschriebenen Materialien können leicht mit denen ersetzt werden, die man in seinem Labor für EEG-Ableitungen oder Mikrodialyse verwendet....

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Ergebnisse

Sonde Erholung

Die mittlere Erholung (d. h. die mittlere Aminosäuregehalt im Perfusat als Prozentsatz des Inhalts in ein gleiches Volumen der Durchstechflasche Lösung) war 15,49 ± 0,42 % bei einer Durchflussmenge von 2 μl/min und 6,32 ± 0,64 bei 3 μl/min für Glutamat und 14.89 ± 0,36 % bei einer Durchflussmenge von 2 Μl/min und 10,13 ± 0,51 bei 3 μl/min für Aspartate bei Verwendung der Cuprophane-Membran-Sonde. Wenn die P.......

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Diskussion

In dieser Arbeit zeigen wir, wie eine kontinuierliche Video-EEG-Aufzeichnung gepaart mit Mikrodialyse in einem experimentellen Modell der TLE durchgeführt werden kann. Video-EEG-Aufzeichnung Techniken werden verwendet, um die verschiedenen Phasen der Fortschreiten der Krankheit bei Tieren korrekt zu diagnostizieren und die Mikrodialyse-Technik wird verwendet, um die Änderungen in Release Glutamat zu beschreiben, die rechtzeitig auftreten (keine Änderungen für wurden gefunden Aspartate in einer zuvor veröffentlichten Stud.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

Die Autoren möchten Anna Binaschi, Paolo Roncon und Eleonora Palma für ihren Beitrag zur Manuskripte veröffentlicht in der Rangfolge bedanken.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
3-Kanal zweifach gedrehte ElektrodeInvivo1, Plastic One, Roanoke, Virginia, USAMS333/3-B/SPCMaterial
FührungskanüleAgn Tho's, Lindigö, SchwedenMAB 4.15.ICMaterial
Resin KK2 PlastikElettra Sport, Lecco, ItalienKK2Material
Super Attack Gel LoctiteHenkel Italia Srl, Milano, Italien2047420_71941Material
Imalgen-KetaminMerial, Toulouse, Frankreich221300288 (AIC)Lösung
XylazinSigma, Mailand, ItalienX1251Material
Isofluran-VetMerial, Toulouse, Frankreich103120022 (AIC)Lösung
Altadol 50 mg/ ml - TramadolFormevet, Mailand, Italien103703017 (AIC)Lösung
Gentalyn 0,1% crm - GentamycinMSD Italia, Roma, Italy20891077 (AIC)Material
Simplex Rapid DentalCement Kemdent, Associated Dental Products Ltd, Swindon, Vereinigtes KönigreichACR811Material
GlasIonomer CX-Plus Cement Shofu, Kyoto, JapanPN1167Material
SondenklemmenhalterAgn Tho's, Lindigö, Schwedenp/n 100 5001Ausrüstung
Histoacryl® Blue Topical Skin AdhesiveTissueSeal, Ann Arbor, Michigan, USATS1050044FPMaterial
Valium 10 mg/2 ml - diazepamRoche, Monza, Italien019995063 (AIC)Material
1 mL Spritze mit 25G NadelVetrotecnica, Padova, Italien11.3500.05Material
flexible Fütterungsnadel für Ratten 17GAgn Tho's, Lindigö Schweden7206Material
Grass Technology GerätGrass Technologies, Natus Neurology Incorporated, Pleasanton, California, USAM665G08Ausrüstung (AS40 Verstärker, Stoffkasten, Verbindungskabel, Telefaktor-Modell RPSA S40)
modulare Datenerfassung und  Analysesystem MP150Biopac, Goleta, Kalifornien, USAMP150WSWAusrüstung
digitales VideoüberwachungssystemAverMedia Technologies, Fremont, Kalifornien, USAV4.7.0041FDAusrüstung
MikrodialysesondeAgn Tho's, Lindigö SchwedenMAB 4.15.1.CuMaterial
MikrodialysesondeSynaptech, Colorado Springs, Colorado, USAS-8010Material
BlockheizungGrant Instruments, Cambridge, EnglandQBD2Ausrüstung
RührerCecchinato A, Aparecchi Scientifici, Mestre, Italien711Ausrüstung
InfusionspumpeUniventor, Zejtun, Malta864Ausrüstung
Polyethylen-Schlauch mit feiner BohrungSmiths Medical International Ltd., Keene, New Hampshire, USA800/100/100/100Material
blaue SchlauchadapterAgn Tho's, Lindigö Schweden1002Material
rote SchlauchadapterAgn Tho's, Lindigö Schweden1003Material
2,5 mL Spritze mit 22G NadelChemil, Padova, ItalienS02G22Material
FläschchenkappeCronus, Labicom, Olomouc, Tschechische RepublikVCA-1004TB-100Material
Septum Thermo Scientific, Rockwoood, Tennessee, USANational C4013-60 8 mm TEF/SIL SeptumMaterial
Glaseinsatz mit unterer FederSupelco, Sigma, Milano, Italien27400-UMaterial
Autosampler-FläschchenNational Scientific, Thermo Fisher Scientific, Monza, ItalienC4013-2Material
Smartline Manager 5000 Systemsteuerung und EntgasungseinheitKnauer, Berlin, DeutschlandV7602Ausrüstung
Smartline 1000 quaternäre GradientenpumpeKnauer, Berlin, DeutschlandV7603Ausrüstung
spektrofluorometrischer DetektorShimadzu, Kyoto, JapanRF-551Ausrüstung
chromatogrphische SäuleKnauer, Berlin, Deutschland25EK181EBJMaterial
chromatogrphische VorsäuleKnauer, Berlin, DeutschlandP5DK181EBJMaterial
mobile Phasenlösung A0,1 M Natriumphosphatpuffer, pH 6,0Lösung
mobile Phasenlösung B40 % 0,1 M Natriumphosphatpuffer, 30 % Methanol, 30 % Acetonitril, pH 6,5Zusammensetzung der
Ringer-Lösungin mM: MgCl2 0,85, KCl 2,7, NaCl 148, CaCl2 1,2, 0,3 % BSA
Zusammensetzung der Ringer-Lösungin mM: MgCl2 0,85, KCl 100, NaCl 50,7, CaCl2 1,2, 0,3 % BSALösung
Kochsalzlösung0,9 % NaCl, ph angepasst auf 7,0Lösung
Saccharoselösung10 % Saccharose in destilliertem WasserLösung

Referenzen

  1. Soukupova, M., et al. Impairment of GABA release in the hippocampus at the time of the first spontaneous seizure in the pilocarpine model of temporal lobe epilepsy. Experimental Neurology. 257, 39-49 (2014).
  2. Soukupova, M., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Mikrodialyse EEGIn vivo MikrodialyseVideo EEG AufzeichnungHochleistungsfl ssigkeitschromatografieStereotaktische ChirurgieBasale KaliumstimulationTiefenelektroden EEGGlutamat Aspartat Analyse