Inducir la epilepsia postraumática en un modelo de ratón de lesión cerebral traumática difusa repetitiva

Oleksii Shandra; Stefanie Robel

doi:10.3791/60360

Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.

Artículo de método

Inducir la epilepsia postraumática en un modelo de ratón de lesión cerebral traumática difusa repetitiva

10.4K visualizaciones

⸱

DOI:

10.3791/60360

⸱

10 de febrero de 2020

Oleksii Shandra¹ , Stefanie Robel¹^,²^,³

¹Fralin Biomedical Research Institute at Virginia Tech Carilion, ²School of Neuroscience, Virginia Tech, ³Department of Biological Sciences, Virginia Tech

En este artículo

Resumen

Este protocolo sistemático describe un nuevo modelo animal de epilepsia postraumática después de una lesión cerebral traumática leve repetitiva. La primera parte detalla los pasos para la inducción de lesiones cerebrales traumáticas usando un modelo de caída de peso modificado. La segunda parte proporciona instrucciones sobre el enfoque quirúrgico para sistemas de adquisición de datos electroencefalográficos monocanal y multicanal.

Resumen

La lesión cerebral traumática (TBI) es una de las principales causas de epilepsia adquirida. La TBI puede resultar en una lesión cerebral focal o difusa. La lesión focal es el resultado de fuerzas mecánicas directas, a veces penetrando a través del cráneo, creando una lesión directa en el tejido cerebral. Estos son visibles durante las imágenes cerebrales como áreas con contusión, laceración y hemorragia. Las lesiones focales inducen la muerte neuronal y la formación de cicatrices gliales y están presentes en el 20% a 25% de todas las personas que incurren en un TBI. Sin embargo, en la mayoría de los casos de TBI, las lesiones son causadas por fuerzas de aceleración-desaceleración y posterior cizallamiento tisular, lo que resulta en daño difuso no focal. Una subpoblación de pacientes con TBI continúa desarrollando epilepsia postraumática (TEP) después de un período de latencia de meses o años. Actualmente, es imposible predecir qué pacientes desarrollarán TEP, y las convulsiones en pacientes con TEP son difíciles de controlar, lo que requiere más investigación. Hasta hace poco, el campo se limitaba a sólo dos modelos animales/roedores con convulsiones post-traumáticas espontáneas validadas, ambos presentando grandes lesiones focales con pérdida masiva de tejido en la corteza y a veces estructuras subcorticales. A diferencia de estos enfoques, se determinó que la TBI difusa inducida mediante un modelo de caída de peso modificado es suficiente para iniciar el desarrollo de convulsiones convulsivas y no convulsivas espontáneas, incluso en ausencia de lesiones focales o pérdida de tejido. Al igual que los pacientes humanos con epilepsia postraumática adquirida, este modelo presenta un período de latencia después de la lesión antes de la aparición de la convulsión. En este protocolo, la comunidad recibirá un nuevo modelo de epilepsia postraumática, detallando cómo inducir TBI difuso no lesional seguido de monitoreo continuo de animales videoelectroencefalográficos a largo plazo en el transcurso de varios meses. Este protocolo detallará el manejo de animales, el procedimiento de caída de peso, la colocación de electrodos para dos sistemas de adquisición y los desafíos frecuentes encontrados durante cada uno de los pasos de la cirugía, el monitoreo postoperatorio y la adquisición de datos.

Introducción

Cada año, TBI afecta a unos 60 millones de personas en todo el mundo. Las personas afectadas tienen un mayor riesgo de desarrollar epilepsia, que puede manifestarse años después de la lesión inicial. Aunque los TBI graves se asocian con un mayor riesgo de epilepsia, incluso la TBI leve aumenta la probabilidad de que un individuo desarrolle epilepsia¹^,²^,³^,⁴. Todos los TBI se pueden clasificar como focales, difusos o una combinación de ambos. La lesión cerebral difusa, presente en muchos TMI, si no en todos, es el resultado de tejidos cerebral....