Presentamos aquí un protocolo de un modelo de onda expansiva para roedores para investigar los efectos neurobiológicos y fisiopatológicos de la lesión cerebral traumática leve a moderada. Establecimos una configuración de sobremesa impulsada por gas equipada con sensores de presión que permiten una generación confiable y reproducible de lesiones cerebrales traumáticas leves a moderadas inducidas por explosiones.
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Artículo de método
Modelo de onda blástica de baja intensidad para la evaluación preclínica de la lesión cerebral traumática leve de cabeza cerrada en roedores
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En este artículo
Resumen
Resumen
La lesión cerebral traumática (LCT) es un problema de salud pública a gran escala. La LCT leve es la forma más frecuente de neurotrauma y representa un gran número de visitas médicas en los Estados Unidos. Actualmente no hay tratamientos aprobados por la FDA disponibles para TBI. El aumento de la incidencia de LCT inducida por explosiones relacionada con el ejército acentúa aún más la necesidad urgente de tratamientos efectivos contra la LCT. Por lo tanto, los nuevos modelos animales preclínicos de LCT que recapitulan aspectos de la LCT humana relacionada con los blastos avanzarán en gran medida en los esfuerzos de investigación sobre los procesos neurobiológicos y fisiopatológicos subyacentes a la LCT leve a moderada, así como el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas para la LCT.
Aquí presentamos un modelo confiable y reproducible para la investigación de los efectos moleculares, celulares y conductuales de una LCT inducida por explosión leve a moderada. Describimos un protocolo paso a paso para una LCT leve inducida por explosión de cabeza cerrada en roedores utilizando una configuración de sobremesa que consiste en un tubo de choque impulsado por gas equipado con sensores de presión piezoeléctricos para garantizar condiciones de prueba consistentes. Los beneficios de la configuración que hemos establecido son su bajo costo relativo, facilidad de instalación, facilidad de uso y capacidad de alto rendimiento. Otras ventajas de este modelo de LCT no invasiva incluyen la escalabilidad de la sobrepresión del pico de explosión y la generación de resultados reproducibles controlados. La reproducibilidad y relevancia de este modelo de LCT se ha evaluado en una serie de aplicaciones posteriores, incluidos los análisis neurobiológicos, neuropatológicos, neurofisiológicos y conductuales, lo que respalda el uso de este modelo para la caracterización de los procesos subyacentes a la etiología de un TCE leve a moderado.
Introducción
La lesión cerebral traumática (LCT) representa más de dos millones de visitas al hospital cada año solo en los Estados Unidos. La LCT leve comúnmente resultante de accidentes automovilísticos, eventos deportivos o caídas representa aproximadamente el 80% de todos los casos de LCT1. La LCT leve se considera la "enfermedad silenciosa", ya que los pacientes a menudo no experimentan síntomas manifiestos en los días y meses posteriores a la lesión inicial, pero pueden desarrollar complicaciones graves relacionadas con la LCT más adelante en la vida2. Además, el TCE leve inducido por explosiones es prevalente entre los miembro....
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Protocolo
El protocolo sigue las pautas de cuidado animal de la Universidad de Cincinnati y la Universidad de Virginia Occidental. Todos los procedimientos que involucran animales fueron aprobados por los Comités Institucionales de Cuidado y Uso de Animales (IACUC), y se realizaron de acuerdo con los principios de la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio.
1. Instalación de la configuración de TBI de explosión
- Adquiera todas las piezas de trabajo que se requieren para la configuración, incluyendo: tubo de choque que consiste en una sección de acero accionada y atornillada, membrana de poliéster, pernos de su....
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Resultados
La escalabilidad de la configuración de onda expansiva se probó utilizando tres espesores de membrana diferentes, 25.4, 50.8 y 76.2 μm. Los niveles de presión máxima se evaluaron en el área de colocación de la cabeza y la salida del aparato del tubo de choque utilizando sensores de presión piezoeléctricos (ver Figura 1 y Figura 2). Las presiones máximas aumentan en concordancia con el espesor de la membrana en ambas ubicaciones del sensor (F.......
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Discusión
Presentamos aquí un modelo preclínico de LCT leve que es rentable, fácil de configurar y ejecutar, y permite resultados experimentales de alto rendimiento, confiables y reproducibles. Este modelo proporciona un blindaje protector a los órganos periféricos para permitir una investigación centrada en los mecanismos leves de LCT al tiempo que limita las variables de confusión de la lesión sistémica. Por el contrario, se sabe que otros modelos de blastocitos infligen daño a los órganos periféricos2,39,40.
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Divulgaciones
Los autores declaran que no tienen intereses contrapuestos.
Agradecimientos
Agradecemos a R. Gettens, N. St. Johns, P. Bennet y J. Robson por sus contribuciones al desarrollo del modelo TBI. NarSAD Young Investigator Grants de la Brain & Behavior Research Foundation (F.P. y M.J.R.), una beca de investigación del Darrell K. Royal Research Fund for Alzheimer's Disease (F.P.) y un PhRMA Foundation Award (M.J.R.) apoyaron esta investigación. Este trabajo fue apoyado a través de becas predoctorales de la Fundación Americana para la Educación Farmacéutica (A.F.L y B.P.L.).
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Manguera hidráulica de alta presión SAE 3/8 Eaton | Aeroquip | R2-6-6-36M | Disponible en Grainger |
| Enchufes hembra de conexión rápida de 3/8 '' | Karcher | KAR 86410440 | |
| enchufes macho de conexión rápida de 3/8 '' | Karcher | KAR 86410440 | |
| software de seguimiento de video ANY-maze | Stoelting Co. | ANY-maze | |
| Membrana de Mylar transparente | ePlastics.com | POLYCLR0.003 | http://www.eplastics.com/Plastic/Clear_Polyester_Film/POLYCLR0-003; La membrana de Mylar transparente se vende en varios grosores. Todos son vendidos por el proveedor mencionado anteriormente. |
| Mesa deslizante compuesta (x2) | Grizzly Industrial | G5757 | |
| Deadman Válvula de bola de control de gas | Coneraco Inc. | 71-502-01 | "Apollo", Disponible en Grainger |
| Driver y sección conducida (murino) | diseño/producción propia | n/a | Para más información, póngase en contacto con los autores |
| Sección de conductor y conducido (rata) | diseño/producción propios | n/a | Para obtener más información, póngase en contacto con los autores |
| Orejeras | 3M | 37274 | Disponibles en Grainger |
| Regulador de gas - Hi Flow 3500-600-580 | Harris | 3003539 | |
| Gas de helio | AirGas | HE 300 | Los tanques están disponibles en varios tamaños |
| Sistema de anestesia inhalatoria | VetEquip | 901806 | |
| Módulo de entrada | National Instruments | NI 9223 | |
| Isoflurano | Baxter | NDC 10019-360-40 | Pedido por veterinario |
| Temporizador/cronómetro de laboratorio | Fisher Scientific | 50-550-352 | |
| Labview versión 12.0 | Software de adquisición de datos | de National Instruments | |
| Indicador/micrómetro | magnético Grizzly Industrial | G9849 | |
| MATLAB | MathWorks | Software para análisis de registro de presión | |
| Regulador de oxígeno | Medline | HCS8725M | |
| PC para procesamiento de datos | Tubo | ||
| - 25,4 mm | FORMUFIT | P001FGP-WH-40x3 | |
| Sensores de presión | PCB Piezotronics | 102A05 | |
| Receptor USB Chasis National | Instruments | DAQ-9171 | |
| Acondicionador de señal | sensor PCB Piezotronics | 482C series | |
| Mesa de montaje de acero inoxidable con clasificación NSF | Gridmann | GR06-WT2448 | |
| T Llave Allen con mango - 3/16'' | S& K | 73310 |
Referencias
- Bazarian, J. J., et al. Mild traumatic brain injury in the United States, 1998--2000. Brain Injury. 19 (2), 85-91 (2005).
- Meabon, J. S., et al. Repetitive blast exposure in mice and combat veterans causes persistent cerebella....
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Reimpresiones y permisos
