Modellierung neonataler intraventrikulärer Blutungen durch intraventrikuläre Injektion von Hämoglobin

Zusammenfassung

Wir präsentieren ein Modell der neonatalen intraventrikulären Blutung mit Rattenwelpen, das die Pathologie beim Menschen nachahmt.

Zusammenfassung

Die intraventrikuläre Tumorblutung (IVH) ist eine häufige Folge einer Frühgeburt und führt zu Hirnverletzungen, poshämorrhagischem Hydrozephalus (PHH) und lebenslangen neurologischen Ausfällen. Während PHH durch temporäre und permanente Zerebrospinalflüssigkeit (Liquor) Diversionsverfahren (ventrikuläres Reservoir bzw. ventrikuloperitonealer Shunt) behandelt werden kann, gibt es keine pharmakologischen Strategien zur Vorbeugung oder Behandlung von IVH-induzierten Hirnverletzungen und Hydrocephalus. Tiermodelle werden benötigt, um die Pathophysiologie der IVH besser zu verstehen und pharmakologische Behandlungen zu testen. Während es existierende Modelle der neonatalen IVH gibt, sind diejenigen, die zuverlässig zu Hydrocephalus führen, oft durch die Notwendigkeit großvolumiger Injektionen eingeschränkt, was die Modellierung der Pathologie erschweren oder Variabilität im beobachteten klinischen Phänotyp einführen kann.

Neuere klinische Studien haben Hämoglobin und Ferritin mit der Verursachung einer ventrikulären Vergrößerung nach IVH in Verbindung gebracht. Hier entwickeln wir ein einfaches Tiermodell, das den klinischen Phänotyp von PHH nachahmt, indem wir kleinvolumige intraventrikuläre Injektionen des Blutabbauprodukts Hämoglobin verwenden. Neben der zuverlässigen Induktion von ventrikulärer Vergrößerung und Hydrozephalus führt dieses Modell zu Verletzungen der weißen Substanz, Entzündungen und Immunzellinfiltrationen in periventrikulären und weißen Substanzregionen. Dieser Artikel beschreibt diese klinisch relevante, einfache Methode zur Modellierung von IVH-PHH bei neonatalen Ratten mittels intraventrikulärer Injektion und stellt Methoden zur Quantifizierung der Ventrikelgröße nach der Injektion vor.

Einleitung

Neugeborene IVH stammt aus der Keimmatrix, einem Ort der schnellen Zellteilung, der an die lateralen Ventrikel des sich entwickelnden Gehirns angrenzt. Diese stark vaskuläre Struktur ist anfällig für hämodynamische Instabilität im Zusammenhang mit Frühgeburten. Blut wird bei der Keimmatrixblutung (GMH)-IVH in die lateralen Ventrikel freigesetzt, wenn zerbrechliche Blutgefäße innerhalb der Keimmatrix reißen. Bei IVH Grad IV kann auch ein periventrikulärer hämorrhagischer Infarkt zur Freisetzung von Blutprodukten im Gehirn beitragen. ¹ Die Kombination von GMH-IVH kann PHH verursachen, insbesondere nach hochgradigen Blutungen (Grad III und IV)

Protokoll

HINWEIS: Alle Tierprotokolle wurden vom Animal Care and Use Committee der Institutionen genehmigt. Weitere Informationen zu allen Materialien, Reagenzien, Geräten und Software, die in diesem Protokoll verwendet werden, finden Sie in der Materialtabelle .

1. Herstellung von Hämoglobin- und Liquorlösungen

1. Bereiten Sie eine sterile künstliche Liquorlösung (aCSF) vor, indem Sie 500 μL der aCSF-Lösung in ein 1,5-ml-Mikroröhrchen geben und auf Eis lagern.
2. Bereiten Sie eine sterile 150 mg / ml Hämoglobinlösung vor, indem Sie 75 mg Hämoglobin zu 500 μL aCSF in einem 1,5 ml Mikroröhrchen hinzufüg....

Ergebnisse

Der Erfolg der Injektion wurde radiologisch und immunhistochemisch bestätigt. Tiere, die einer Hämoglobininjektion unterzogen wurden, entwickelten eine moderate akute Ventrikulomegalie bei MRT-Beurteilung (Abbildung 2A), mit signifikant größeren lateralen Ventrikeln nach 24 h und 72 h nach Hämoglobininjektion im Vergleich zu aCSF-injizierten Tieren (Abbildung 2B,C). Obwohl es 38 Tage nach der Injektion keinen signifikanten Unterschied im lateral.......

Diskussion

Dieses IVH-Modell, das Hämoglobininjektion verwendet, ermöglicht die Untersuchung der Pathologie von IVH, die spezifisch durch Hämoglobin vermittelt wird. Für ergänzende Studien kann Hämoglobin auch leicht in vitro verabreicht werden und verwirrt nicht biochemische Assays für Proteine, die von Mikroglia / Makrophagen hergestellt werden, die im Vollblut vorhanden sind.

Die führenden Theorien der IVH-PHH umfassen die mechanische Obstruktion der Liquorzirkulation, die Störung von Zilien,.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
0,3 mL Insulinspritze	BD Microfine + Insulinspritze	230-4533	0,3-0,5 mL Synthen funktionieren
1,5 mL Mikroröhrchen	USA Scientific	1615-5500	Lot Nr. K194642H -3 511
4,7T MRT	Agilent/Varian	4,7T/33 cm	Agilent/Varian DirectDrive 4,7-T (200 MHz) MRT-System
6-0 monofiles Nahtmaterial	ETHICON	667G
9,4T MRT	Bruker	BioSpec 94/20	Wird in diesem Protokoll ohne Kryosonde verwendet
Analysenwaage	CCURIS Instruments	W3200-320
Künstlicher Liquor (aCSF)	Tocris Bioscience	3525	Chargen-Nr.: 72A
Betadine	Purdue Products L.P.	301005-00	NDC 67618-150-09
Carprofen (injizierbar)	Zoetis Inc.	PI 4019448	Rimadyl
Ethanol	Decon Laboratories	2701
Heizkissen	Sunbeam	E12107-819	UL 612A, Z-1228-001
Hämoglobin	MP Biomedicals	100714	LOT NR. SR02321
Isofluran	Piramal Critical Care	NDC 66794-017-25
Isofluran-Verdampfer	VETEQUIP	911103
Licht für stereotaktische Insturment	Dolan-Jenner Industrien	Fiber-Lite MI-150
Mikroinjektionsspritzenpumpe	World Precision Instruments	MICRO21	Serial 184034 T08K
MRT-Software	Bruker BioSpin	Paravision 360 3.2
Sauerstoff	Airgas Gesundheitswesen	UN1072	LOT NUMMER S1432080XA02
Sprague Dawley Ratten	Charles River Laboratories	Stammcode: 001
Stereotaktisches Instrument	KOPF Instruments	Modell 900LS Lazy Susan
Steriler Applikator mit Wattespitze	Fischerbrand	23-400-118
Chirurgische Klinge	Covetrus	#10
Topisches Dreifach-Antibiotikum	Dreifach-Antibiotikum-Salbe	NDC 51672-2120-1
Software zur Quantifizierung des Ventrikelvolumens	ITK-SNAP	ITK-SNAP 4.0.0 beta