Dieses Protokoll validiert ein zuverlässiges, einfach durchzuführendes und reproduzierbares Nagetiermodell der diffusen Axonalverletzung (DAI), das weit verbreitete Schäden an weißer Materie ohne Schädelfrakturen oder Prellungen verursacht.
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Methodenartikel
Induktion von diffusen axonalen Hirnverletzungen bei Ratten basierend auf Rotationsbeschleunigung
* These authors contributed equally
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Traumatische Hirnverletzungen (TBI) sind eine der Hauptursachen für Tod und Behinderung. Diffuse axonale Verletzungen (DAI) ist der vorherrschende Mechanismus der Verletzung bei einem großen Prozentsatz der TBI-Patienten, die stationär behandelt werden müssen. DAI beinhaltet weit verbreitete axonale Schäden durch Schüttel-, Rotations- oder Explosionsverletzungen, was zu schnellen axonalen Dehnungsverletzungen und sekundären axonalen Veränderungen führt, die mit einem lang anhaltenden Einfluss auf die funktionelle Wiederherstellung verbunden sind. Historisch gesehen waren experimentelle Modelle von DAI ohne Fokalverletzungen schwer zu entwerfen. Hier validieren wir ein einfaches, reproduzierbares und zuverlässiges Nagetiermodell von DAI, das weitverbreitete Schäden an weißer Materie ohne Schädelfrakturen oder Prellungen verursacht.
Einleitung
Traumatische Hirnverletzungen (TBI) sind eine der Hauptursachen für Tod und Behinderung in den Vereinigten Staaten. TbIs tragen zu etwa 30% aller verletzungsbedingten Todesfällebei 1,2. Die Hauptursachen von TBI unterscheiden sich zwischen den Altersgruppen und umfassen Stürze, Hochgeschwindigkeitskollisionen beim Sport, vorsätzliche Selbstverletzung, Autounfälle und Übergriffe1,2,3.
Hirndiffuse axonale Verletzung (DAI) ist eine spezifische Art von TBI durch Rotationsbeschleunigung, Schütte....
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Protokoll
Die Versuche wurden im Anschluß an die Empfehlungen der Erklärungen von Helsinki und Tokio sowie der Leitlinien für die Verwendung von Versuchstieren der Europäischen Gemeinschaft durchgeführt. Die Experimente wurden vom Animal Care Committee der Ben-Gurion University of the Negev genehmigt.
1. Vorbereitung von Ratten auf das Experimentelle Verfahren
HINWEIS: Wählen Sie erwachsene männliche Sprague-Dawley Ratten mit einem Gewicht von 300-350 g.
- Die Genehmigung für die Durchführung dieser Experimente wird vom Institutional Animal Care and Use Committee einholen.
- Halten Sie Ratten bei einer Raum....
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Ergebnisse
Tabelle 1 veranschaulicht die Protokollzeitachse. Die Sterblichkeitsrate in diesem DAI-Modell betrug 0%. Ein Mann-Whitney-Test zeigte, dass das neurologische Defizit bei den 15 DAI-Ratten signifikant größer war als bei den 15 Scheinratten nach 48 Stunden nach Intervention (Mdn = 1 vs. 0), U = 22,5, p < 0,001, r = 0,78 (siehe Tabelle 2). Die Daten werden in Zahlen gemessen und als Median- und 25-75-Perzentilbereich dargestellt.
Repräsentative Photomikroskope.......
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Diskussion
Dieses Protokoll beschreibt ein Nagetiermodell von DAI. In DAI verursacht die Rotationsbeschleunigung im Gehirn einen Schereffekt, der axonale und biochemische Veränderungen auslöst, die in einem progressiven Prozess zum Verlust der axonalen Funktion führen. Sekundäre axonale Veränderungen werden durch eine schnelle axonale Dehnungsverletzung erzeugt und sind in Ihrem Ausmaß und Schweregradvariabel 4,5,10. Innerhalb von Stunden .......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts zu verraten.
Danksagungen
Die Autoren danken Dr. Nathan Kleeorin (Department of Mechanical Engineering, Ben-Gurion University of the Negev) für seine Unterstützung bei den biomechanischen Messungen. Wir danken auch Professor Olena Severynovska, Maryna Kuscheriava, Maksym Kryvonosov, Daryna Yakumenko und Evgenia Goncharyk von der Abteilung für Physiologie, Fakultät für Biologie, Ökologie und Medizin, Oles Honchar Dnipro Universität, Dnipro, Ukraine für ihre Unterstützung und hilfreiche Beiträge zu unseren Diskussionen.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 0,01 M Natriumcitrat | SIGMA - ALDRICH | ||
| 2,5 % normales Pferdeserum | SIGMA - ALDRICH | H0146 | Flüssigkeit |
| 4 % gepufferte Formaldehydlösung | |||
| Anti-Amyloid-Vorläuferprotein, C - terminaler Antikörper, hergestellt in Kaninchen | SIGMA - ALDRICH | Los 056M4867V | |
| biotinylierter Sekundärantikörper | Vektor | BA-1000-1.5 | 10 mM Natriumphosphat, pH 7,8, 0,15 M NaCl, 0,08 % Natriumazid, 3 mg/ml Rinderserumalbumin-Knochenschneidezange |
| DAB-Peroxidase (HRP) Substrat-Kit (mit Nickel), 3,3'-Diaminobenzidin-Vektor-Einbettkassetten | Labore | ||
| Ethanol 99,9 % | ROMICAL | Entzündbare Flüssigkeit | |
| Guillotine | |||
| Hämatoxylin | SIGMA - ALDRICH | H3136-25G | |
| Wasserstoffperoxidlösung | Millipore | 88597-100ML-F | |
| Isofluran, USP 100% | Piramamal Critical Care, Inc | ||
| Olympus BX 40 Mikroskop | Olympus | ||
| Paraffine | Paraplast plus Leica Biosystem | Gewebeeinbettung | |
| von mittlerer phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) | SIGMA - ALDRICH | P5368-10PAK | Der Inhalt eines Beutels ergibt, wenn er in einem Liter destilliertem oder entionisiertem Wasser aufgelöst wird, 0,01 M phosphatgepufferte Kochsalzlösung (NaCl 0,138 M; KCl - 0,0027 m); pH 7,4, bei 25 &°C. |
| Streptavidin HRP | ABCAM | ab64269 | Streptavidin-HRP zur Verwendung mit biotinylierten Sekundärantikörpern während der IHC / Immunhistochemie. |
| Xylol |
Referenzen
- Faul, M., Wald, M. M., Xu, L., Coronado, V. G. Traumatic brain injury in the United States; emergency department visits, hospitalizations, and deaths, 2002-2006. US Government. , (2010).
- Taylor, C. A., Bell, J. M., Breiding, M. J., Xu, L. Traumatic Brain Injury-Related Emergency Department Visit....
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Nachdrucke und Genehmigungen
