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Artículo de método

Trauma cerebral aguda en ratones seguido de Longitudinal dos fotones de imágenes

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DOI:

10.3791/51559

6 de abril de 2014

En este artículo

Resumen

Trauma cerebral aguda es una lesión grave que no tiene un tratamiento adecuado hasta la fecha. Multiphoton microscopía permite estudiar longitudinalmente el proceso de desarrollo trauma cerebral agudo y en la exploración de estrategias terapéuticas en los roedores. Dos modelos de trauma cerebral agudo estudiado con imágenes in vivo de dos fotones de cerebro se demuestran en este protocolo.

Resumen

Aunque el trauma cerebral aguda a menudo resulta de daño cabeza en diferentes accidentes y afecta a una fracción sustancial de la población, no existe un tratamiento eficaz para la que todavía. Limitaciones de modelos animales utilizados actualmente impiden la comprensión del mecanismo de patología. Multiphoton microscopía permite estudiar las células y los tejidos dentro de los cerebros animales intactos longitudinalmente en condiciones fisiológicas y patológicas. A continuación, describimos dos modelos de lesión cerebral aguda estudiados por medio de dos fotones de imágenes de la conducta de las células cerebrales en condiciones postraumáticas. Una región del cerebro seleccionado se lesiona con una aguja para producir un trauma de una anchura controlada y la profundidad en el parénquima cerebral. Nuestro método utiliza pinchazo estereotáxica con una aguja de jeringa, que se puede combinar con la aplicación del fármaco simultánea. Proponemos que este método se puede utilizar como una herramienta avanzada para estudiar los mecanismos celulares de consecuencias fisiopatológicas de trauma agudo en cerebro de los mamíferos

Introducción

Lesión cerebral aguda es un problema de salud pública con una alta incidencia de lesiones en accidentes automovilísticos, caídas o agresiones, y la alta prevalencia de la discapacidad crónica posterior. Enfoques terapéuticos para el tratamiento de la lesión cerebral permanecen totalmente sintomático, lo que limita la eficacia de la atención pre-hospitalaria, quirúrgica y crítica. Esto hace que el impacto social y económico de la lesión cerebral particularmente grave. Por una variedad de razones, la mayoría de los ensayos clínicos no han demostrado mejora en la recuperación después de la lesión cerebral utilizando nuevos enfoques terapéuticos.

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Protocolo

Todos los procedimientos que aquí se presentan se realizaron de acuerdo a la guía local para el cuidado de animales (La Ley finlandesa sobre Experimentación Animal 62/2006). Licencia Animal (ESAVI/2857/04.10.03/2012) se obtuvo de las autoridades locales (ELÄINKOELAUTAKUNTA-ELLA). Ratones adultos de 1-3 meses de edad, peso 24-38 g, se mantuvieron en jaulas individuales en las instalaciones de animales certificados de la Universidad y siempre con comida y agua ad libitum.

1. Lesión Cerebral Imaging través de una ventana craneal

  1. Anestesiar animales y la preparación del campo operatorio
    1. Anestesie ratones por inyec....

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Resultados

Hemos optimizado dos procedimientos de operación: 1) la ventana craneal crónica y 2) adelgazamiento del cráneo, por imagen cerebral postraumático en ratones transgénicos. Vista esquemática de las preparaciones experimentales se presenta en la Figura 1. Pinchazo traumática por aguja de acero de 0,3 mm de diámetro exterior (30 g) se aplica a la pozo perforado (Figura 1A). Una preparación de ventana del cráneo con éxito permite obtener imágenes a profundidades de hasta 650 m por debajo de .......

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Discusión

Traumatismo cerebral es un acontecimiento imprevisible abrupto. Aquí, se describe el modelo animal que reproduce un espectro de cambios patológicos observados en pacientes humanos después de la lesión cerebral, tales como la neurodegeneración, la eliminación de las dendritas, edema cerebral, cicatriz glial, hemorragias en la corteza cerebral, junto con una hemorragia subaracnoidea focal y aumento de la permeabilidad de la barrera sangre-cerebro. Para estudiar la patogénesis primaria y secundaria, así como la recuperació.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Estamos profundamente agradecidos con el Dr. Frank Kirchhoff para proporcionar GFAP-EGFP y cepas de ratón CX3CR1-EGFP. El trabajo fue apoyado por becas del Centro de Movilidad Internacional de Finlandia, Tekes, finlandés Graduate School of Neuroscience (FGSN) y la Academia de Finlandia.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Pinzas tontas 2A-sa, 115 mmXYtronicXY-2A-SA
30 G ½ en agujaBDREF 304000
Recortadora de animales, máquina de afeitarAesculapIsis GT420
Microscopio binocularZeissStemi 2000
Controlador de temperatura biológico con almohadilla térmica de acero inoxidableSupertechTMP-5b
Cuchilla microquirúrgica romaBDREF 374769
Tubo de borosilicato con filamentoSutter InstrumentsBF120-69-10Para la producción de pipetas de vidrio
CarprofenoPfizerRimadyl vet
Digluconato de clorhexidinaSigmaC9394
Cemento dentalDrguDent, DentsplyREF 640 200 271
DexametasonaFaunaPharmaRapidexon vet
Taladros desechablesMeisingerHP 310 104 001 001 008
Dulbeco' s PBS 10xPinza SigmaD1408
Dumont #5, 110 mmFST91150-20
Extractor de microelectrodos EalingEaling50-2013Extractor vertical para la producción de pipetas de vidrio
Pomada oftálmicaNovartisViscotears
Control de taladro ForedomForedom FM3545
Piezade mano de micromotor ForedomForedomMH-145
Plataforma de anestesia gaseosa para ratonesStoelting50264Montado en instrumento estereotáxico
Hemostasia Colágeno EsponjaAvitene, Ultrafoam BARDRef 1050050
ImarisBitplane
KetaminaIntervetKetaminol vet
Mai Tai DeepSee láserSpectra-Physics
Soporte metálicoNeurotar
Pinza de microapósito, 105 mmAesculapBD302R
MicrofilWPIMF34G-5Microjeringa de llenado de capilares
Aceite mineralSigmaM8410
Microscopio de barrido láser multifotónicoOlympus FV1000MPE
Jeringa NanoFil 10 μ lWPINANOFILJeringa Hamilton
Hisopos no tejidos 5 x 5Molnlycke Health CareMesoftTampones quirúrgicos
Pegamento poliacrílicoHenkelLoctite 401
Cubreobjetos de vidrio redondos Ciencias de la Microscopía Electrónica 1,5
espesor 
Instrumento estereotáxico para pequeños animalesDavid Kopf Instruments900
Adaptador para ratón Stoelting y rata neonatalStoelting51625Montado sobre instrumento estereotáxico.
Tijeras de iris para estudiantes, rectas 11,5 cmFST91460-11
Sulforhodamina 101Sondas molecularesS-359
Bomba de microjeringa UMP3 y Micro 4 controlador de bomba de microjeringaWPIUMP3-1Microinyector y controlador
XilacinaBayer Health CareRompun vet

Referencias

  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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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Punción estereotáxicaVentana cranealAdelgazamiento del cráneoMicroscopía multifotónicaGeneración de segundo armónicoActivación de astrocitosImagenología de la microglíaParénquima cerebral