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Recolección dinámica en tiempo real de líquido extracelular del hipocampo de ratas conscientes utilizando un sistema de microdiálisis

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DOI:

10.3791/64530

21 de octubre de 2022

En este artículo

Resumen

El protocolo aquí proporciona un muestreo dinámico detallado en tiempo real del líquido extracelular del hipocampo de ratas despiertas utilizando un sistema de microdiálisis.

Resumen

Una variedad de enfermedades del sistema nervioso central (SNC) se asocian con cambios en la composición del líquido extracelular del hipocampo (HECF). Sin embargo, la dificultad para obtener HECF en tiempo real de ratas conscientes ha restringido durante mucho tiempo la evaluación de la progresión de la enfermedad del SNC y la efectividad de la terapia con etnomedicina. Alentadoramente, una técnica de microdiálisis cerebral se puede utilizar para el muestreo continuo con las ventajas de la observación dinámica, el análisis cuantitativo y un tamaño de muestreo pequeño. Esto permite el monitoreo de los cambios en el contenido de líquido extracelular para compuestos de hierbas tradicionales y sus metabolitos en el cerebro de animales vivos. El objetivo de este estudio fue, por lo tanto, implantar con precisión una sonda de microdiálisis de líquido cefalorraquídeo en la región del hipocampo de ratas Sprague Dawley (SD) con un aparato estereotáxico cerebral tridimensional, cortando pesos moleculares superiores a 20 kDa. El HECF de alta calidad se obtuvo de ratas conscientes utilizando un sistema de control de muestreo de microdiálisis con una frecuencia de muestreo ajustable de 2,87 nL/min - 2,98 ml/min. En conclusión, nuestro protocolo proporciona un método eficiente, rápido y dinámico para obtener HECF en ratas despiertas con la ayuda de la tecnología de microdiálisis, lo que nos brinda posibilidades ilimitadas para explorar más a fondo la patogénesis de las enfermedades relacionadas con el SNC y evaluar la eficacia de los medicamentos.

Introducción

Las enfermedades del sistema nervioso central (SNC) con altas morbilidades, como las enfermedades neurodegenerativas, la lesión cerebral traumática, la lesión cerebral inducida por hipoxia a gran altitud y el accidente cerebrovascular isquémico, son causas cruciales de la creciente mortalidad en todo el mundo 1,2,3. El monitoreo en tiempo real de citoquinas y cambios de proteínas en regiones específicas del cerebro contribuye a la precisión diagnóstica de las enfermedades del SNC y los estudios farmacocinéticos cerebrales después de la medicación. La investigación científica ....

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Protocolo

El protocolo experimental se llevó a cabo de acuerdo con los requisitos del Comité de Uso de Animales de Laboratorio y Cuidado y Uso Institucional de Animales de la Universidad de Medicina Tradicional China de Chengdu (Número de registro: 2021-11). Para el presente estudio se utilizaron ratas macho Sprague Dawley (SD) (280 ± 20 g, 6-8 semanas de edad).

1. Cirugía de implantación de sonda de microdiálisis cerebral

  1. Utilizar isoflurano al 3% y 1,5% para la inducción y mantenimiento de la anestesia en ratas, respectivamente, utilizando un sistema de anestesia animal en una mezcla aire-oxígeno a 0,6 L/min. Asegúrese de....

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Resultados

Siguiendo el protocolo experimental anterior y los parámetros de muestreo establecidos en la Tabla 1, se obtuvo HECF de rata similar al agua, incolora y transparente a la velocidad de muestreo establecida (Figura 1K). La presión osmótica del HECF de rata obtenido fue de 290-310 mOsm/L, lo que puede asegurar indirectamente la calidad de las muestras18,19.

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Discusión

La patogénesis de las enfermedades del SNC aún no se comprende completamente, lo que dificulta el desarrollo de nuevas terapias y medicamentos. Estudios han demostrado que la mayoría de las enfermedades del SNC están estrechamente relacionadas con las lesiones del hipocampo20,21,22. La técnica de microdiálisis cerebral propuesta puede dirigirse a regiones específicas del cerebro, especialmente el hipocampo, lo que lo hace destac.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (82104533), el Departamento de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Sichuan (2021YJ0175) y la Fundación de Ciencias Postdoctorales de China (2020M683273). Los autores desean agradecer al Sr. Yuncheng Hong, ingeniero senior de equipos de Tri-Angels D&H Trading Pte. Ltd. (Singapur) por la prestación de servicios técnicos para la técnica de microdiálisis.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
  Horno de secado de aireSuzhou Great Electronic Equipment Co., LtdGHG-9240A
animalRayward Life Technology Co., LtdR500IE
Mantenedor de temperatura animalRayward Life Technology Co., Ltd69020
Líquido cefalorraquídeo artificialBeijing leagene biotech. Co., LtdCZ0522
Sondade microdiálisis cerebral  Catéter de microdiálisis CMA ABT56518
nbsp; CMA Microdiálisis ABT56518
Arnés de infusión CovanceInstech Laboratories, Inc.CIH95
Resinas a base de dentaduras postizasShanghai Eryi Zhang Jiang Biomaterials Co., Ltd190732
Taladro craneal eléctricoRayward Life Technology Co., Ltd78001
Afeitadora eléctricaRayward Life Technology Co., LtdCP-5200
Tanque de movimiento libre para animales  CMA Microdiálisis ABCMA120
Inyección de heparina sódicaChengdu Haitong Pharmaceutical Co., LtdH51021208
IodophorSichuan Lekang Pharmaceutical Accessories Co., Ltd202201
IsofluranRayward Life Technology Co., LtdR510-22
Estilete de catéter de microdiális; CMA Microdialysis AB 8011205
Tubo de recolección de microdiálisis  CMA Microdiálisis AB7431100
Colector de microdiális  CMA Microdiálisis AB CMA4004
Microdiálisis fep tubing  CMA Microdiálisis AB 3409501
Soporte de microdiálisis in vitro  CMA Microdiálisis ABCMA130
Bomba de microinyección de microdiálisis  CMA Microdiálisis AB788130
Jeringa de microdiálisis (1,0 mL)  CMA Microdialysis AB 8309020
Adaptador de tubo de microdiálisis  CMA Microdiálisis AB3409500
Suturas quirúrgicas no absorbiblesShanghai Tianqing Biological Materials Co., LtdS19004
Pinzas oftálmicasRayward Life Technology Co., LtdF12016-15
OsmómetroLö serOM 807
Colirio de hialuronato de sodioURSAPHARM Arzneimittel GmbHH20150150
Aparato de estereotaxiaRayward Life Technology Co., Ltd68025
Tijeras quirúrgicasRayward Life Technology Co., LtdS14014-15
Tijeras quirúrgicasShanghai Bingyu Fluid technology Co., LtdBY-103
Aguja de jeringa  CMA Microdiálisis ABT56518
Solución de tripsinaBoster
Biological Technology, Ltd.
Limpiador ultrasónicoGuangdong Goote Ultrasonic Co., LtdKMH1-240W8101
Sistema de anestesia &PYG0107

Referencias

  1. Erkkinen, M. G., Kim, M. O., Geschwind, M. D. Clinical neurology and epidemiology of the major neurodegenerative diseases. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 10 (4), 033118(2018).
  2. Salehi, A., Zhang, J. H., Obenaus, A.

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