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Methodenartikel

Präparation und Implantation von Elektroden für elektrisch anzündende VGAT-Cre-Mäuse zur Erstellung eines Modells für Temporallappenepilepsie

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DOI:

10.3791/62929

17. August 2021

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieser Bericht beschreibt die Methoden zur Erstellung eines Modells der Temporallappenepilepsie, das auf dem elektrischen Anzünden transgener VGAT-Cre-Mäuse basiert. Entzündete VGAT-Cre-Mäuse können nützlich sein, um die Ursachen von Epilepsie zu bestimmen und neue Therapien zu untersuchen.

Zusammenfassung

Es wurde entdeckt, dass das elektrische Anzünden von VGAT-Cre-Mäusen zu den spontanen motorischen und elektrographischen Anfällen führte. Eine kürzlich erschienene Arbeit konzentrierte sich darauf, wie einzigartige VGAT-Cre-Mäuse bei der Entwicklung spontan wiederkehrender Anfälle (SRS) nach dem Anzünden verwendet wurden, und ein wahrscheinlicher Mechanismus - die Insertion von Cre in das VGAT-Gen - störte seine Expression und reduzierte den GABAergen Tonus. Die vorliegende Studie dehnt diese Beobachtungen auf eine größere Kohorte von Mäusen aus und konzentriert sich auf Schlüsselfragen wie die Dauer des SRS nach dem Anzünden und die Auswirkungen des Geschlechts und des Alters des Tieres. Dieser Bericht beschreibt die Protokolle für die folgenden wichtigen Schritte: Herstellung von Headsets mit Hippocampus-Tiefenelektroden zur elektrischen Stimulation und zum Lesen des Elektroenzephalogramms; Operation, um das Headset sicher am Schädel der Maus zu befestigen, damit es nicht herunterfällt; und wichtige Details des elektrischen Anzündprotokolls wie Dauer des Impulses, Frequenz des Zuges, Dauer des Zuges und Menge des eingespeisten Stroms. Das Anzündprotokoll ist insofern robust, als es bei den meisten VGAT-Cre-Mäusen zuverlässig zu Epilepsie führt und ein neues Modell zum Testen auf neuartige Antiepileptogene Medikamente darstellt.

Einleitung

Epilepsie ist eine schwere neurologische Erkrankung mit erheblichen wirtschaftlichen und menschlichen Belastungen. NINDS schätzt, dass es 3 Millionen Amerikaner mit Epilepsie gibt. Etwa 0,6 Millionen dieser Patienten leiden an Temporallappenepilepsie (TLE)1. Leider scheitert die medikamentöse Behandlung von TLE bei einem Drittel der Patienten aufgrund von Unwirksamkeit, Entwicklung von Arzneimittelresistenzen oder Unverträglichkeit gegenüber Nebenwirkungen2. Es besteht eindeutig ein erheblicher Bedarf, neuartige Therapien für TLE zu entwickeln, eine Schlussfolgerung, die vom Basic Science Committee der American Epilepsy ....

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Protokoll

Die Verwendung von Tieren folgte den ARRIVE12-Richtlinien und wurde vom Animal Care and Use Committee der University of Virginia genehmigt.

1. Herstellung von Headsets mit zwei bipolaren Elektroden (Abbildung 1)

figure-protocol-1
Abbildung 1: Wichtige Schritte bei der Herstellung von EEG-Headsets. (A) Aussehen der Elektroden bei den verschiedenen Schritten im Protok....

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Ergebnisse

Tiere
Das Modell wurde ursprünglich mit VGAT-Cre-Mäusen (Slc32a1tm2(cre)Lowl/J)13 auf einem gemischten Hintergrund entwickelt. Es wurde jedoch auch auf den VGAT-Cre-Stamm angewendet, der mit C57BL/6J kongen ist. Bei der Epilepsie, die sich zwischen den Stämmen entwickelt, wurde kein Unterschied beobachtet. Beide Stämme exprimieren die Cre-Rekombinase unter der Kontrolle des vesikulären GABA-Transporter-Promotors. Diese Mäuse wurden durch Einklopfen einer IRES-Cre-Kas.......

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Diskussion

Dieser Bericht beschreibt ein Protokoll, bei dem elektrisches Anzünden von Mäusen zu Epilepsie führt. Da sich die Stimulationselektrode im Hippocampus befindet, handelt es sich um eine fokale limbische Epilepsie, die die Temporallappenepilepsie (TLE) bei Patienten modelliert. Ein kritischer Schritt in diesem Protokoll ist die Verwendung von VGAT-Cre-Mäusen, die aufgrund der Insertion einer IRES-Cre-Rekombinase-Kassette in das Vgat-Gen beeinträchtigte inhibitorische GABA-Ströme aufweisen11.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine Konflikte offenzulegen.

Danksagungen

Die Autoren danken John Williamson für hilfreiche Diskussionen zu diesem Protokoll. Diese Arbeit wurde durch den NIH/NINDS-Zuschuss NS112549 unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
16-Kanal-extrazellulärer differenzieller AC-Verstärker (115 V / 60 Hz)AD InstrumentsAM3500-115-60Alternativer EEG-Verstärker
363/CP-STECKERKRAGEN, STIFTHÜLSEP1 Technologies363SLEEVPIN0NLFür Elektrodenhalter
Kabel, 363-363 5CM - 100CM W / MESH 6TCMP1 Technologies363363XXXXCM004Maus-zu-Kommutator-Kabel
CCTV-Kameras Qcwox HD Sony IR LEDSonyQC-SP316
Kommutator SL6C/SB (Einzelbürste)P1 Technologies8BSL6CSBC0MTehemals Plastics One, Inc.
StromverstärkerA-M SystemsModell 2100
DentalzementStoelting51459
Bohrer, #75, OD  0.310" LOC 130 PTKyocera105-0210.310
E363/0 BUCHSE KONTAKT SKEWEDP1 Technologies8IE3630XXXXEPins für Steckverbinder
iBond Self Etch KleberKulzerCE0197
MS363 SOCKEL 2298 6 PIN WEISSP1 Technologies8K000229801FEEG-Headset-Anschluss
OhmeterSimpson260Hochempfindliche
PowerLab 16/35 und LabChart ProAD InstrumentsPL3516/PAlternative EEG-Software
SomnoSuiteKent Scientific Corp.SS-01Anästhesieeinheit & RightTemp-Überwachung
Stereotaktischer Bohrer und Mikromotor-KitForedom Electric Co.K.1070
Stereotaktischer RahmenDavid Kopf InstrumentsModell 940
Teflonbeschichteter Draht für Tiefenelektrode, OD 0,008'A-MSystems791400
VGAT-Cre Mäuse auf kongenem C57BL/6J HintergrundThe Jackson Laboratory000664

Referenzen

  1. Lekoubou, A., Bishu, K. G., Ovbiagele, B. Nationwide trends in medical expenditures among adults with epilepsy: 2003-2014. Journal of the Neurological Sciences. 384, 113-120 (2018).
  2. Hauser, W. A., Hesdorffer, D. C. Epilepsy: Frequency, Causes,....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

Elektrisches KindlingHippocampus Elektrodenstereotaktische ChirurgieEEG Aufzeichnungspontane Krampfanf lleGABAerger TonusDentinzementGentherapie