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Artículo de método

Metodología para el estudio del aprendizaje y la memoria en ratas juveniles utilizando anestesia con sevoflurano para evaluar la expresión de p-CREB y c-fos en el hipocampo

402 vistas

DOI:

10.3791/68591

19 de septiembre de 2025

En este artículo

Resumen

Este estudio investiga cómo el sevoflurano afecta la retención de la memoria y reduce la expresión de p-CREB y c-fos en las neuronas del hipocampo a través de la vía NMDAR / p-CREB / c-fos en ratas jóvenes. Los resultados muestran que el sevoflurano causa déficits de memoria a corto plazo y regula a la baja los marcadores de plasticidad sináptica, con efectos reversibles después de 3 días, independientemente de la frecuencia de dosificación.

Resumen

El estudio de las deficiencias cognitivas durante el desarrollo del cerebro enfrenta desafíos debido a la naturaleza dinámica del neurodesarrollo, las limitaciones metodológicas y las barreras contextuales. Este estudio investigó un enfoque metodológico integrado para estudiar las deficiencias cognitivas en el cerebro en desarrollo causadas por el sevoflurano basado en la memoria y la expresión de p-CREB y c-fos en las neuronas del hipocampo a través de la vía de señalización NMDAR / p-CREB / c-fos en ratas jóvenes. Sesenta y cuatro ratas macho SD de 21 días de edad (peso corporal <80 g) se dividieron en cinco grupos: normal (n = 8), 60% O2 (n = 16), entrenamiento simulado (n = 8), sevoflurano de dosis única (n = 16) y sevoflurano de dosis múltiples (n = 16). Los dos grupos de sevoflurano se subagruparon en sacrificio 1 día (grupos sev1a y sev1b) y 30 días (grupos sev30a y sev30b) después del entrenamiento (n = 8 / subgrupo); Todas las demás ratas fueron sacrificadas 1 h después del entrenamiento. Se utilizó la prueba del laberinto en Y para evaluar el aprendizaje y la retención de la memoria. Se utilizó inmunohistoquímica para determinar el número de neuronas positivas para p-CREB y c-fos en las muestras de hipocampo. En comparación con el grupo 60% O2 (retención de memoria de 86,33% ± 17,52%), la memoria de las ratas en los grupos sev1a y sev1b mostró una disminución significativa (sev1a: 44,29% ± 11,26%; sev1b: 62,42% ± 7,27%; todos P<0,05), mientras que los grupos sev1b y sev30b no mostraron diferencias significativas (sev30a: 84,41% ± 14,15%; sev30b: 85,21% ± 11,61%; todos P>0,05). En comparación con el grupo O2 al 60% (c-fos: 92,83 ± 7,88; p-CREB: 72,22 ± 8,89), la expresión de p-CREB y c-fos en las neuronas del hipocampo disminuyó en el grupo sev1a (c-fos: 23,13 ± 3,28; p-CREB: 22,88 ± 5,18) y el grupo sev30 (c-fos: 23,22 ± 3,13; p-CREB: 25,58 ± 2,26) (todos P<0,05), mientras que los grupos sev30a y sev30b no mostraron diferencias significativas (todos P>0,05). El sevoflurano tiene un efecto estimulante negativo a corto plazo sobre la capacidad de mantenimiento de la memoria de ratas jóvenes sin un impacto basado en la frecuencia de dosificación. El sevoflurano disminuye la expresión de p-CREB y c-fos en las neuronas del hipocampo de ratas jóvenes.

Introducción

El estudio de las deficiencias cognitivas durante el desarrollo del cerebro enfrenta desafíos significativos debido a la naturaleza dinámica del neurodesarrollo, las limitaciones metodológicas y las barreras contextuales. El desarrollo cerebral implica cambios rápidos y no lineales, lo que complica la identificación de deficiencias durante las ventanas críticas 1,2. En entornos de bajos recursos, barreras como la alfabetización de los cuidadores, la diversidad lingüística y el acceso limitado a herramientas especializadas (p. ej., resonancia magnética) dificultan la detección ....

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Protocolo

Todos los protocolos de este estudio fueron revisados y aprobados por el Comité de Ética del Hospital Xinhua, Facultad de Medicina de la Universidad Jiao Tong de Shanghai (aprobación No. XHEC-C-2016-023-2).

1. Visión general experimental de animales y agrupamiento

  1. Obtenga 64 ratas SD macho de 21 días de edad (peso corporal inferior a 80 g).
  2. Divida las ratas en cinco grupos: grupo normal (n = 8), grupo 60% O2 (n = 16), grupo de entrenamiento simulado (n = 8), grupo de dosis única de sevoflurano (n = 16) y grupo de dosis múltiples de sevoflurano (n = 16) (ver ....

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Resultados

Utilizando los datos de este estudio como ejemplos ilustrativos, hemos mostrado los tipos de resultados que se pueden generar con este marco metodológico, incluidas imágenes representativas de inmunotinción, así como datos conductuales y moleculares de diferentes grupos. El énfasis está en presentar los resultados típicos o esperados producidos por este enfoque, en lugar de proporcionar una interpretación de su significado biológico.

Resultados de las pruebas de aprendizaje y memoria d.......

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Discusión

Este estudio investigó cómo el sevoflurano afecta la memoria y modula la expresión de p-CREB y c-fos en las neuronas del hipocampo a través de la vía de señalización NMDAR / p-CREB / c-fos en ratas jóvenes. Los resultados sugieren que el sevoflurano tuvo un efecto estimulante negativo a corto plazo (1 h después del entrenamiento, no después de 3 días) sobre la capacidad de mantenimiento de la memoria de ratas jóvenes, sin impacto basado en la frecuencia de dosificación (dosis única o sie.......

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Divulgaciones

Los autores informan que no hay intereses contrapuestos que declarar.

Agradecimientos

Ye Jiang y Guohui Li diseñaron el estudio. Ye Jiang y Lai Jiang recopilaron y analizaron los datos y redactaron el manuscrito. Ye Jiang y Guohui Li revisaron el manuscrito. Todos los autores revisaron y aprobaron la versión final del manuscrito para su envío. Este trabajo cuenta con el apoyo de subvenciones a Guohui Li del Programa Pujiang de Shanghai (subvención no. 23PJD057).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Animales experimentales
Ratas Sprague-Dawley (SD)Laboratorios Charles River (Pekín, China)N/A21 días, varón
Comida para ratas estándarKeao Xieli Feed (Beijing, China)N/ADieta estándar para animales de laboratorio
Productos químicos y reactivos
Hidrato de cloralReactivo químico Sinopharm (Shanghái, China)80113818Anestésico para la perfusión terminal
Tampón de citrato (10x)ZSGB-BIO (Pekín, China)ZLI-9064Solución de recuperación de antígenos, pH 6.0
Etanol (100%)Reactivo químico Sinopharm (Shanghái, China)100092683Agente deshidratante para histología
Solución de tinción de hematoxilinaBaso Diagnostics Inc. (Zhuhai, China)BA-4041Contratinción para IHC
Peróxido de hidrógeno (H2O2)Reactivo químico Sinopharm (Shanghái, China)10011218Solución al 3% para bloquear la peroxidasa endógena
Bálsamo neutroSolarbio (Pekín, China)G8590Medio de montaje para diapositivas
Nitrógeno (N2)Shanghai Medical Gas Co. (Shanghái, China)N/AAlta pureza, para mezcla de gases
Oxígeno (O2)Shanghai Medical Gas Co. (Shanghái, China)N/AGrado médico, para mezcla de gases
ParafinaLeica Biosystems (Nussloch, Alemania)39601006Medio de inclusión tisular
Paraformaldehído (PFA)Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA)158127Fijador para perfusión y fijación de tejidos
Solución salina tamponada con fosfato (PBS)Gibco (Waltham, MA, EE. UU.)70011044Solución madre 10x, pH 7,4
SevofluranoAbbVie Inc. (Norte de Chicago, IL, EE. UU.)N/AAgente anestésico por inhalación
Lima sodadaW. R. Grace and Co. (Columbia, MD, Estados Unidos)22-01-0010Absorbente de CO2 para cámara de inhalación
Hidróxido de sodio (NaOH)Reactivo químico Sinopharm (Shanghái, China)10019818Se utiliza para ajustar el pH de la solución de PFA
SacarosaSangon Biotech (Shanghái, China)A502693Se utiliza para la crioprotección del tejido cerebral
XilenoReactivo químico Sinopharm (Shanghái, China)10023418Agente de compensación para histología
anticuerpos y kits
Anticuerpo c-FosAbcam (Cambridge, Reino Unido)AB190289Anti-ratón conejo, anticuerpo primario
Kit de cromógeno DABZSGB-BIO (Pekín, China)ZLI-9018Sustrato para el desarrollo del color HRP
Anticuerpo p-CREB (Ser133)Tecnología de señalización celular (Danvers, MA, EE. UU.)9198Anti-ratón conejo, anticuerpo primario
Kit de detección de HRP de polímeroZSGB-BIO (Pekín, China)PV-9000Anticuerpo secundario y sistema de detección para IHQ
Equipo
Máquina de anestesiaCiencias de la vida RWD (Shenzhen, China)R500Para el suministro controlado de mezcla de gases
Procesador de tejidos automatizadoLeica Biosystems (Nussloch, Alemania)ASP6025Para deshidratación y limpieza automatizadas
Criostato/MicrótomoLeica Biosystems (Nussloch, Alemania)CM1950Para el corte de tejido cerebral congelado/incrustado
Sistema de microscopioOlimpo (Tokio, Japón)BX53Para la obtención de imágenes de portaobjetos IHC
Bomba de perfusiónLonger Precision Pump Co. (Baoding, China)BT100-2JBomba peristáltica para perfusión transcárdica
Vaporizador de sevofluranoCiencias de la vida RWD (Shenzhen, China)R510 CVPara un control preciso de la concentración de sevoflurano
Aparato Y-MazeMed Associates Inc. (St. Albans, VT, EE. UU.)MED-VFC-S-YCon red eléctrica y luces para evitar activamente
Software
Prisma GraphPadSoftware GraphPad (San Diego, CA, EE. UU.)Versión 9Análisis estadístico y visualización de datos
ImagenJInstitutos Nacionales de Salud (Bethesda, MD, EUA)Versión 1.53Software de análisis de imágenes para el recuento de células
Microsoft ExcelMicrosoft Corporation (Redmond, WA, EE. UU.)Oficina 365Software de hoja de cálculo para la recopilación de datos

Referencias

  1. Hadders-Algra, M. The developing brain: challenges and opportunities to promote school readiness in young children at risk of neurodevelopmental disorders in low- and middle-income countries. Front Pediatr. 10, 989518(2022).
  2. Pfeifer, J. H., Allen, N. B., Byrne, M. L., Mills, K. L.

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Etiquetas

Neuronas hipocampalesexpresi n de p CREBprueba del laberinto en Yinmunohistoqu micase alizaci n de NMDARdeterioro cognitivo