Name: Un nuevo modelo de leve lesión cerebral traumática para ratas jóvenes (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-12-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 36 s
Description: Aprende a inducir lesión cerebral traumática leve en ratas juveniles mediante la técnica de caída de peso modificada. Este modelo reproduce síntomas clínicos de conmoción cerebral pediátrica y permite evaluar intervenciones terapéuticas no invasivas.

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Los autores desean agradecer a Irene Ma, Rose Tobacis y Jong Rho por su asistencia técnica. El Departamento de Pediatría de la Universidad de Calgary, la Fundación del Hospital Infantil de Alberta (ACHF) y el Instituto de Investigación del Hospital Infantil de Alberta (ACHRI) proporcionaron fondos al MJE. La beca postdoctoral para RM fue proporcionada por ACHF.

NOTA: Todos los experimentos se llevaron a cabo de acuerdo con el Consejo Canadiense de Cuidado de Animales y fueron aprobados por la Universidad de Calgary, Comité de Ética de los Animales. 1. Cría y Preparación de los animales <ol><li> Ordene ratas embarazadas de proveedores de animales de laboratorio estándar o cachorros de razas en la casa de acuerdo con los protocolos de reproducción estándar. </li><li> Casa todos los animales con acceso ad libitum a la comida y el agua, en una rata habitación vivienda temperatura controlada (21 ° C), que se mantiene en una luz 12:12 h: oscuridad ciclo. </li><li> Cuando las crías alcanzan postnatal día 21 (P21), destetar las crías de sus madres y casa en grupos del mismo sexo de 3 o 4. </li></ol> 2. Establecimiento de leve lesión cerebral traumática (LCTL) Aparato <ol><li> Antes de iniciarse el procedimiento, los pesos de molino a la masa deseado (por ejemplo, 150 g). Fije seguramente un asa de metal en el extremo superior del peso permitiendo a la línea de pesca a ser fijo al peso. </li><li> Puntuación papel de aluminio con una cuchilla afilada. Asegúrese de que el papel de aluminio marcado soporta el peso corporal de la rata, pero no va a interferir con la aceleración de la rata después de impacto de la cabeza con el peso. </li><li> Tape la lámina de estaño marcado a la etapa en forma de U hecho de plástico transparente (38 x 27 x 27 cm 3) que contiene una esponja de recogida (38 x 25 x 15 cm 3) (Figura 1), de modo que es tensa. </li><li> Coloque la etapa de plástico en forma de U en la posición correcta debajo del tubo de guía hecha de plástico transparente. </li><li> Mantenga el tubo de guía de plástico (2,2 cm de diámetro x 1,5 m) en su lugar con un soporte de abrazadera y posicionar el tubo de guía de manera que es 3,5 cm por encima de la lámina de estaño marcado. </li><li> Fije la línea de pesca a través del bucle de metal para el peso asegurando que la parte inferior de el peso cuelgue libremente 2,5 cm por encima de la lámina de estaño marcado. </li><li> Sujete con firmeza la línea de pesca en el soporte de sujeción. NOTA: Anclaje a red el peso de la almejap soporte a una altura de 2,5 cm por encima del papel de aluminio impide re-hits, mientras que la rata está cayendo por el impacto de la esponja colección). </li><li> Tire el peso hacia arriba a través del tubo guía de plástico con la línea de pesca y mantenerlo en su lugar con un pin de llave allen de 1,0 m. </li></ol> 3. Inducción de LCTL <ol><li> Cuando las ratas llegan P30 jaulas Colócate en la sala de procedimiento. </li><li> Coloque ratas en una cámara de isoflurano y ligeramente anestesiar la rata hasta que no responde a una pata o la cola pellizco. </li><li> Coloque rápidamente la rata pecho abajo en el papel de aluminio anotado con su cabeza directamente en la trayectoria de la caída de peso. Véase la Figura 2. Si la rata comienza a moverse o despertar antes de que pueda ser colocado en la hoja de la lata marcado, volver a la cámara de isoflurano hasta que no responden a una pata o la cola pellizco y comenzar de nuevo. </li><li> Tire del pasador de llave Allen, permitiendo que el peso caiga verticalmente a través del tubo de guía de plástico y golpear la rata en la cabeza. The rata se someterá a una rápida rotación y tierra 180 ° en la posición supina. </li><li> Retirar inmediatamente la rata de la esponja recogida y aplicar lidocaína tópica a la cabeza de la rata con un aplicador de punta de algodón. </li><li> Coloque la rata en la posición supina en una jaula limpia que se calienta mediante el establecimiento de que sobre una almohadilla de calefacción disponible comercialmente. </li><li> Con un cronómetro o temporizador digital adquirir el &quot;time-to-derecha&quot;. Tiempo a derecha es el tiempo empleado por la rata de despertar de la anestesia y la vuelta de la posición supina a la posición prona o comience a caminar. </li><li> Volver a la rata a su casa-jaula después de que se ha recuperado el comportamiento normal (asearse, caminar, explorar, etc.). </li><li> Repita los pasos 3.2 a 3.8 para cada rata adicional que requiere una LCTL. </li><li> Repita el procedimiento en la misma rata en múltiples puntos de tiempo para experimentos repetitivos LCTL. </li></ol> 4. Inducción de la Lesión Sham <ol><li> Ligeramente anesthetize la rata con isoflurano hasta que no responde a una pata o la cola pellizco. </li><li> Coloque rápidamente la rata pecho abajo en el papel de aluminio anotado con su cabeza directamente en la trayectoria de la caída de peso. </li><li> Retire la rata de la hoja de la lata sin tira de la pata llave allen del tubo guía de plástico y aplicar lidocaína tópica a la cabeza de la rata con un aplicador con punta de algodón. </li><li> Coloque la rata en la posición supina en una jaula limpia que se calienta mediante el establecimiento de que sobre una almohadilla de calefacción disponible comercialmente. </li><li> Use un cronómetro o temporizador digital para adquirir el &quot;time-to-derecha&quot;. </li><li> Volver a la rata a su casa-jaula después de que se ha recuperado el comportamiento normal (asearse, caminar, explorar, etc.). </li></ol> 5. Verificación de LCTL con la prueba de marcha de la viga 8 <ol><li> 24 horas después de la inducción de la LCTL o animales retorno lesión simulada a la sala de procedimiento. </li><li> Transferir las ratas a una explotación jaula limpiay colocar el hogar de jaula de la rata en el extremo más estrecho de los 165 cm de haz tal que la parte abierta de la casa de jaula enfrenta el extremo más estrecho del haz cónico. NOTA: El haz cónico es de 165 cm de largo. La plataforma del centro de la viga tiene una anchura de 6 cm en el extremo ancho y 1,75 cm en la parte más estrecha. La viga central tiene repisas (2 cm de ancho y 2 cm por debajo de la viga central) que proporcionan la seguridad cuando se resbala de la rata. Coloque el acolchado de espuma debajo de la viga de reducir el riesgo de lesiones en las ratas que pueden caer fuera de la viga durante la prueba. </li><li> Colocar una cámara de vídeo en el extremo ancho de la viga cónica y la posición / zoom de la cámara de vídeo para garantizar que el investigador viendo el vídeo puede ver claramente los movimientos de la rata para toda la longitud de la viga cónica. </li><li> Coloque la rata en el extremo ancho del haz cónico y animarla a caminar a través de la viga a su casa-jaula. Una vez que la rata cruza el haz cónico, deje la rata en su casa-jaula durante al menos 60 segundos para reinForce la ubicación de destino. Esto es Trial # 1 y no se incluye en el análisis. </li><li> Encienda la cámara de vídeo y permite la rata para completar la tarea haz de caminar 4 veces más (manteniendo los períodos de refuerzo 60 seg en la jaula de alojamiento). Una vez que la rata ha completado todos los ensayos, volver a la rata a su casa-jaula. </li><li> Para anotar, registrar el número de la pierna-pie se desliza traseras que se producen y el tiempo / duración de cruzar la viga, para cada ensayo individual. Utilizar estos datos para calcular el número medio de la pierna-pie resbalones y traseras tiempo para cruzar el haz para cada rata. </li></ol>

<ol><li>DeWitt, D., Perez-Polo, R., Hulsebosch, C., Dash, P., Robertson, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Challenges+in+the+development+of+rodent+models+of+mild+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Challenges in the development of rodent models of mild traumatic brain injury.</a> Journal of Neurotrauma. 30, 688-701 (2013).</li>
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</ol>

No existen intereses financieros contrapuestos.

Se necesitan sistemas de modelado confiables para cultivar de manera efectiva la investigación científica básica que tenga una validez traslacional significativa. En respuesta al aumento de los sucesos y los medios de comunicación populares, la investigación de mTBI y conmoción cerebral se ha convertido en una prioridad en muchas disciplinas. Sin embargo, a pesar del aumento de la investigación, solo ha habido mejoras incrementales en las estrategias terapéuticas y las opciones de tratamiento 3. Esta falta de progreso puede deberse en parte a una discrepancia entre los sistemas de modelado empleados y la etiología real de la lesión. La mayoría de los estudios utilizaron modelos de roedores que no lograron reproducir las importantes fuerzas biomecánicas y la sintomatología posterior a la lesión adecuada. La definición humana actual de mTBI especifica que la lesión es el resultado de las fuerzas de aceleración y desaceleración asociadas con un traumatismo cerrado 10. La técnica de caída de peso modificada descrita aquí es, por lo tanto, un modelo ideal para el estudio de mTBI y conmoción cerebral porque utiliza un impacto de refilón para causar una rápida aceleración y desaceleración rotacional en la cabeza de un animal sin restricciones, imitando las fuerzas biomecánicas identificadas en lesiones relacionadas con el deporte y accidentes automovilísticos. Además, este modelo se adapta fácilmente para examinar la mTBI repetitiva, un fenómeno que está emergiendo como un grave problema médico y socioeconómico. Los estudios indican que los roedores pueden estar expuestos a una serie de 10 mTBI distintos con una mortalidad mínima 7. Finalmente, el método es económico y se puede llevar a cabo rápidamente, lo que permite un examen de alto rendimiento de muchos compuestos terapéuticos y regímenes de tratamiento. 
Al igual que con cualquier técnica de procedimiento, ciertos aspectos del protocolo son particularmente importantes para la generación de resultados confiables. Primero, el papel de aluminio debe marcarse de manera efectiva. Si la lámina de hojalata no está correctamente marcada, la fuerza impartida por el peso durante el impacto de refilón no será suficiente para impulsar a la rata juvenil a través de la lámina de hojalata hacia la esponja de recolección. En estas situaciones, la rata permanecerá en la posición inicial (pecho hacia abajo sobre el papel de aluminio) y la mTBI será el resultado del traumatismo contundente del peso que impacta en la cabeza estacionaria, no de la aceleración y desaceleración rotacional deseada. En segundo lugar, durante la inducción de la mTBI y la lesión simulada, el nivel de anestesia aplicado a cada rata debe ser constante. Debido al hecho de que el tiempo hasta el correcto se utiliza como marcador de mTBI, el investigador debe tratar de asegurarse de que los animales que reciben una mTBI y los animales que reciben una lesión simulada estén expuestos a niveles similares de anestesia. Una ventaja importante de esta técnica sobre muchos otros procedimientos de TBI es el bajo nivel y la duración de la anestesiología. Sin embargo, la rata juvenil no debe responder a un pellizco en el dedo del pie o en la cola para asegurarse de que no se despierte en el escenario antes de que se induzca la lesión. Finalmente, para mantener una etiología de lesión consistente, la posición de la cabeza de la rata es particularmente importante. Idealmente, el peso debe impactar el centro de la superficie dorsal de la cabeza. Se debe tener precaución para evitar colocar la trayectoria del peso demasiado cerca de la porción caudal/posterior de la cabeza, ya que impactar el tronco encefálico y el cerebelo se asocia con una mayor mortalidad y actividad convulsiva. 
Sobre la base de la fisiopatología biomecánica de la inducción de lesiones y los resultados conductuales examinados, la técnica modificada de caída de peso parece ser un modelo fiable para la investigación de la LCT pediátrica y la conmoción cerebral. Aunque los estudios preliminares de este nuevo modelo han evaluado algunos cambios moleculares y estructurales básicos, se necesitarán 7 estudios futuros para determinar cómo responde el cerebro a una lesión cerebral traumática con esta etiología de lesión. Un análisis en profundidad de los cambios neuroanatómicos y biológicos que ocurren a nivel celular y epigenético aumentaría la validez del modelo y la aplicabilidad traslacional. Además de estimular la generación de terapias farmacológicas dirigidas, comprender los cambios fisiopatológicos que ocurren en el cerebro en respuesta a la mTBI y la conmoción cerebral también dirigiría la investigación relacionada con los biomarcadores clínicos que tienen la capacidad de predecir los resultados después de una lesión.

Aunque hay muchos métodos ampliamente utilizados para la generación de moderada a severa lesión cerebral traumática (TBI), muy pocos se han desarrollado técnicas para inducir leve, cerrado heridas en la cabeza en los roedores. Debido al hecho de que la lesión cerebral traumática leve (LCTL) es tres veces más común que la lesión cerebral moderada y severa combinada 1, se necesita un modelo fiable de LCTL para facilitar la investigación en relación con la fisiopatología, los resultados neurobiológicos y de comportamiento, y estrategias terapéuticas. Por ejemplo, debido en parte a las limitaciones de los modelos animales actuales 2, en la última década ha habido más de 200 fallidos ensayos clínicos con medicamentos para el tratamiento de TBI 3. Cuando los sistemas de modelado se generan para los estudios de investigación traslacional, la aplicabilidad de los resultados dependen de la validez del modelo implementado. Para el estudio de LCTL / conmoción cerebral, un modelo animal fiable no sólo imitar la fuerzas biomecánicas responsable de etiología lesión, sino que también inducen síntomas consistentes con los reportados por la población clínicamente relevante. Además, dado que los niños están en riesgo particularmente alto de LCTL, sistemas de modelado óptimo sería aplicable a los roedores jóvenes y menores de edad, además de sus equivalentes adultos. Análisis biomecánicos de circunstancias en las que los atletas han sufrido mTBIs o lesiones cerebrales concussive indican que los factores predictivos más críticos para la lesión son la aceleración rápida y cabeza impactos de alta energía 4. La mayoría de los modelos de roedores actualmente empleados para la inducción de TBI permite poco o ningún movimiento de la cabeza 5 (para revisión ver 2). El modelo descrito aquí, entrega un impacto de alta velocidad a la cabeza de una rata juvenil físicamente desenfrenada que se acompaña de una rotación de 180 ° y la caída libre que aplica fuerzas de aceleración / deceleración a la cabeza y el cuerpo del sujeto. Taquí son dos ventajas principales asociados a esta técnica de caída de peso modificado para la inducción de LCTL. En primer lugar, el modelo produce conmoción clínicamente relevante como sintomatología sin causar un daño claro al cerebro (para una descripción completa de los resultados conductuales ver 6). También en consonancia con los informes clínicos de síndrome post-conmoción, esta técnica peso soltar modificado produce resultados heterogéneos. Aunque los efectos de la LCTL son significativas, existe una variación considerable entre los roedores que experimentaron una LCTL cuando se examina en múltiples medidas de resultado. En segundo lugar, el método permite el estudio de LCTL repetitivo 7. Como la mayoría de los modelos de TCE existentes infligir tales lesiones graves, a menudo es difícil para inducir una segunda lesión, y casi imposible estudiar TBI repetitiva sin grandes daños a toda la corteza. Por lo tanto, la razón principal para el uso de la técnica de caída de peso modificado para la inducción de LCTL es producir una lesión que representa más de cerca la patofisiología y sintomatología de la conmoción cerebral y repetitivo TBI en poblaciones juveniles. Con la creciente incidencia de LCTL relacionado con los deportes, caídas, y accidentes automovilísticos, especialmente durante la infancia, este modelo roedor única de LCTL proporciona a los investigadores una herramienta valiosa para el estudio de la lesión cerebral conmoción similar que se puede aplicar fácilmente a múltiples hit paradigmas.

<table><tbody><tr><td>Pesas de latón</td><td>Ginsberg Scientific</td><td>7-2500-2</td><td>Necesita tener un lazo de metal unido a la base</td></tr><tr><td>Papel de aluminio</td><td>Alcan</td><td></td><td>Disponible en la mayoría de las tiendas de comestibles</td></tr><tr><td>Cinta adhesiva</td><td></td><td></td><td>Disponible comercialmente&nbsp;</td></tr><tr>Soporte <td></td><td></td><td>de plástico en forma de U</td><td>construido por</td></tr><tr><td>soporte de abrazadera</td> de laboratorio <td>Sigma-Aldrich</td><td>Z190357</td><td></td></tr><tr><td>tubo</td><td></td><td></td> guía de plástico <td>Se puede construir o comprar en una ferretería</td></tr><tr><td>Pescador de línea de pesca</td><td>10lb&nbsp;</td><td></td><td>Comprado en un minorista de artículos deportivos&nbsp;</td></tr><tr><td>Isoflurano</td><td>Socios farmacéuticos de Canadá</td><td>DIN 02237518</td><td>Anestésico Inhalatorio</td></tr><tr><td>Lidocaína Tópica (30 ml)</td><td>Astra Zeneca</td><td>DIN 0001694</td><td>Xylocaine Jelly 2%&nbsp;</td></tr><tr><td>Hisopos de</td><td></td><td></td> algodón <td>disponibles comercialmente&nbsp;</td></tr><tr><td>Almohadilla térmica - 3 ajustes</td><td></td><td></td> de calor <td>Disponible comercialmente&nbsp;</td></tr><tr><td>Cronómetro</td><td>Sportline</td><td>L303</td><td>Comprado en un minorista de artículos deportivos&nbsp;</td></tr><tr><td>Cámara de vídeo</td><td>Sony</td><td>HDR-CX260V</td><td></td></tr><tr><td>Sprague Dawley Rats</td><td>Charles River Laboratories</td><td>SAS SD 40</td><td>Machos y hembras encargados a Charles River Laboratories y cachorros criados internamente</td></tr><tr><td>Barra</td><td></td><td></td> de equilibrio <td>construida por laboratorio</td></tr></tbody></table>

un nuevo modelo de leve lesión cerebral traumática para ratas jóvenes

A Novel Model of Mild Traumatic Brain Injury for Juvenile Rats

A pesar de la creciente evidencia de que la infancia representa un período de riesgo importante para una lesión cerebral traumática leve (mTBI) por conmociones cerebrales relacionadas con el deporte, accidentes automovilísticos y caídas, no se había desarrollado previamente un modelo animal confiable de mTBI para este importante aspecto del desarrollo. La técnica modificada de caída de peso emplea un impacto de refilón en la cabeza de un roedor que se mueve libremente y transmite fuerzas de aceleración, desaceleración y rotación sobre el cerebro. Cuando se aplicó a ratas jóvenes, esta técnica modificada de pérdida de peso indujo resultados conductuales clínicamente relevantes que eran representativos de la sintomatología posterior a la conmoción cerebral. La técnica es un procedimiento de aplicación rápida con una tasa de mortalidad extremadamente baja, lo que la hace ideal para estudios terapéuticos de alto rendimiento. Además, debido a que el procedimiento implica una lesión leve en una cabeza cerrada, se puede usar fácilmente para estudios de lesiones cerebrales repetitivas. Debido a la naturaleza simplista de esta técnica y a la biomecánica clínicamente relevante de la fisiopatología de la lesión, la técnica de caída de peso modificada proporciona a los investigadores un modelo fiable de mTBI que puede utilizarse en una amplia variedad de estudios conductuales, moleculares y genéticos.

La técnica peso soltar modificado descrito anteriormente es un método fiable para la inducción de la lesión cerebral traumática leve (LCTL) en ratas jóvenes. Utilizando un peso impacto de 150 g, esta técnica se ha aplicado con éxito en ratas jóvenes, que van desde 50 hasta 120 g. Además, el procedimiento se puede repetir fácilmente en los mismos animales para el estudio de repetitivo LCTL. Aunque los animales que experimentan una sola exhibición LCTL un aumento en el tiempo de lanzamiento al derecho (Figura 3), aparezcan sorprendieron al despertarse, que reanuden rápidamente las actividades normales y son visualmente indistinguibles de los animales sham-heridos. Dado que la lesión es leve, lidocaína tópica que elimina cualquier dolor asociado con el impacto de mirar, es el único analgésico necesario. Esto es importante para la investigación como se conoce a medicamentos para el dolor de interferir con los procesos inflamatorios y recuperación típicas. Debido a la falta de sintomatología manifiesta, la tarea de balancín es un fiable paraol que se puede utilizar para validar la inducción de la LCTL. Es importante tener en cuenta, que no todos los animales que experimentan un LCTL exhibirán los déficits en la tarea de balancín, pero como grupo, las ratas jóvenes con un LCTL demostrar la pierna-pie se desliza mucho más traseras cuando se compara con ratas jóvenes con una lesión simulada (Figura 4). Otra característica clave de esta técnica peso soltar modificado es la falta de restricción aplicada a la rata de menores durante la inducción de la lesión. Mediante la entrega de un golpe de refilón a la cabeza seguido de una rápida aceleración rotacional y desaceleración, este modelo representa más de cerca las fuerzas biomecánicas atribuidos a LCTL y conmoción cerebral. Cuando se aplica este procedimiento a ratas jóvenes o ratones adultos, las tasas de mortalidad son extremadamente bajos (7/202 animales jóvenes ~ 3,4% de tasa de mortalidad), y fractura de cráneo y hemorragia intracraneal son excepcionalmente raros 6,7. Además, el modelo produce sy clínicamente relevantemptomology. Roedores menores que experimentaron una sola LCTL demostraron déficits de equilibrio y de motor comportamientos, junto con déficits en la función ejecutiva, el aumento de los comportamientos depresivos similares, y las interacciones sociales alteradas 6,9. Del mismo modo, los ratones adultos también muestran déficits de equilibrio y coordinación leves que se recuperan con el tiempo 7. Finalmente, la inducción de LCTL el uso de este modelo requiere anestesia mínimo y no implica la preparación quirúrgica o madriguera en el cráneo. Resultados por lo tanto no están sesgadas por confusión efectos inflamatorios o inmunológicos desencadenados por la cirugía o anestesia. Además, el tiempo de recuperación rápida y la falta de heridas abiertas permite el inicio de los paradigmas de ensayo adicionales que se produzca poco después de roedores experimentan el LCTL. <img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51820/51820fig1highres.jpg" width="500"> Figura 1: &gt; C artoon representación de la forma de U etapa de plástico y la recogida de esponja con todas las dimensiones pertinentes. Una distancia de 10 cm debe mantenerse entre la esponja recogida y la parte superior de la etapa de plástico para garantizar la rata juvenil tiene tiempo suficiente para completar el 180 rotación °. <img alt="Figura 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51820/51820fig2highres.jpg" width="500"> Figura 2: (A) la representación fotográfica de la plataforma de la inducción de la lesión. La rata juvenil se coloca en el pecho abajo en el papel de aluminio anotado para que la cabeza está directamente debajo del peso que cae. (B) Vista lateral de la plataforma de la inducción de lesiones. (C) la demostración fotográfico del peso utilizado en la inducción de la LCTL . subir / 51820 / 51820fig3highres.jpg "width =" 500 "/&gt; Figura 3: Representación gráfica de las diferencias promedio en el tiempo a derecha entre ratas jóvenes que experimentaron un solo LCTL y ratas jóvenes que experimentaron una lesión simulada (* p &lt;0,01) Las ratas que recibieron una exposición LCTL un aumento significativo en el. duración de tiempo necesario para enderezarse desde la posición supina. <img alt="Figura 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51820/51820fig4highres.jpg" width="500"> Figura 4: Representación gráfica de la media de la pierna-pie se desliza traseras exhibidos en la tarea Walking Beam de ratas jóvenes que experimentó un solo LCTL y ratas jóvenes que experimentaron una lesión simulada (* p &lt;0,05).

La técnica modificada de caída de peso es un procedimiento fácil y rentable utilizado para la inducción de lesiones cerebrales traumáticas leves en ratas jóvenes. Esta novedosa técnica produce una sintomatología clínicamente relevante que avanzará en el estudio de la lesión cerebral traumática leve (mTBI) y la conmoción cerebral.

Un nuevo modelo de leve lesión cerebral traumática para ratas jóvenes

Despite growing evidence that childhood represents a major risk period for mild traumatic brain injury (mTBI) from sports-related concussions, motor ...

El objetivo general de este procedimiento es generar una lesión cerebral traumática leve en ratas jóvenes. Esto se logra preparando primero la plataforma de inducción de lesiones. A continuación, se coloca una rata anestesiada boca abajo sobre el papel de aluminio marcado.Una vez en su lugar, se deja caer un peso para generar un golpe de refilón en la cabeza. A continuación, se coloca al animal en posición supina y se registra el tiempo que tarda en escribir. Al día siguiente, el rendimiento se mide en la prueba de la viga caminante.Por lo tanto, las principales ventajas de esta técnica sobre otras es que los animales solo están anestesiados brevemente. Es un traumatismo craneoencefálico cerrado, lo que nos permite repetir la lesión en el mismo animal varias veces, y hay un componente de rotación en la lesión que es más relevante clínicamente. Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia la terapia de la conmoción cerebral pediátrica y el traumatismo craneoencefálico leve ya que el modelo induce una sintomatología clínicamente relevante de forma heterogénea, demostrando que el procedimiento será de Irene Ma, técnica de nuestro laboratorio y harlene jaja.En estudiante de pregrado en nuestro laboratorio. Para montar el aparato de lesión cerebral traumática leve, construya un escenario en forma de U hecho de plástico transparente. Coloca una esponja en la parte inferior del escenario para recoger al animal después de que caiga.A continuación, marca un trozo de papel de aluminio con una cuchilla de afeitar afilada. Asegúrese de que el papel de aluminio rayado soporte el peso corporal de la rata, pero no interfiera con la aceleración después del impacto. Pega el papel de aluminio rayado en la parte superior de la plataforma para que quede tau y colócalo en la posición correcta debajo del tubo guía.Coloque el tubo guía de modo que esté a 3,5 centímetros por encima del papel de aluminio. A continuación, coloque el hilo de pescar en la parte superior de una pesa. Coloque el peso dentro del tubo guía y fije la línea de modo que el peso cuelgue 2,5 centímetros por encima del papel de aluminio.Esta altura evita que la rata reciba múltiples golpes de forma segura. Fije el hilo de pescar al soporte de la abrazadera. Tire del peso hacia arriba a través del tubo guía de plástico con el hilo de pescar y manténgalo en su lugar con un alfiler de llave Allen colocado a una altura de 0,5 metros.Para comenzar, confirme la profundidad de la sedación en una rata anestesiada y coloque rápidamente el pecho de la rata sobre el papel de aluminio con la cabeza directamente en el camino del peso que cae. Cuando esté listo para comenzar, tire del pasador de la llave Allen para permitir que el peso caiga verticalmente a través del tubo guía de plástico. Una vez golpeada, la rata se someterá rápidamente a una rotación de 180 grados y aterrizará en posición supina.Retire inmediatamente la rata de la esponja de recolección y aplique lidocaína tópica en la cabeza de la rata con un aplicador con punta de algodón. A continuación, coloque a la rata en posición supina en una jaula limpia y climatizada. Observe al animal hasta que se despierte de la anestesia y pase de la posición supina a la posición prona.Registre esto como el tiempo para escribir el valor para el grupo de control lesionado simulado. Anestesiar al animal y colocarlo en el escenario como se demostró anteriormente. A continuación, retire la rata del papel de aluminio sin tirar del alfiler de la llave Allen y aplique lidocaína tópica en la cabeza.Coloque la rata en posición supina en una jaula limpia y calentada y registre el tiempo para escribir el valor. Por último, regrese la rata a su jaula de origen después de que haya recuperado el comportamiento normal y repita con el siguiente animal de control. 24 horas después de la inducción de la lesión cerebral, regrese a los animales a la sala de procedimientos.Transfiera las ratas a una jaula de retención limpia y coloque la jaula de casa de la rata. En el extremo más estrecho de una cara de viga cónica, la parte abierta de la jaula hacia el extremo ancho de la viga. La viga cónica tiene una plataforma central con pequeñas repisas que brindan seguridad.Coloque una cámara de video en el extremo ancho del haz y ajuste el enfoque hasta que toda la longitud sea visible. Cuando esté lista, coloque a la rata en el extremo ancho de la viga cónica y anímela a caminar a través de la viga hacia su jaula de origen. Una vez que la rata cruce la viga y entre en la jaula de casa, déjala descansar durante al menos 60 segundos.Para reforzar la ubicación objetivo, este es el ensayo número uno y no se incluye en el análisis. A continuación, encienda la cámara de video y permita que la rata complete la tarea de caminar con la viga por tiempo adicional, manteniendo los períodos de refuerzo 62 en la jaula de casa. Una vez que la rata haya completado todas las pruebas, devuélvala a la jaula de origen y pruebe con el siguiente animal.Si el animal se cae de la viga durante la prueba, recójalo inmediatamente y vuelva a colocarlo en la viga en el lugar desde el que cayó. Para puntuar los datos. Después de la prueba, registre el número de deslizamientos de las patas traseras y el tiempo total para cruzar la viga para cada prueba individual.Utilice estos datos para calcular los valores medios de cada animal y grupo de prueba. Este gráfico compara las diferencias promedio en las puntuaciones de tiempo para escribir entre ratas jóvenes que experimentaron una sola lesión cerebral en comparación con los controles simulados. Las ratas lesionadas mostraron un aumento significativo en la duración del tiempo necesario para escribirse desde la posición supina.Aquí, se muestra el número promedio de resbalones de las patas traseras en la tarea de caminar con viga para las ratas juveniles que experimentaron una sola lesión. En comparación con las ratas lesionadas simuladas, los animales lesionados exhibieron significativamente más deslizamientos de pies a través de la viga en comparación con los controles que siguieron este procedimiento. Otras intervenciones no invasivas, como la terapia de juego, se pueden explorar para determinar si dichas intervenciones son realmente capaces de mejorar algunos de los déficits sociales que los niños experimentan después. Conmoción.Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo inducir y detectar de manera segura una lesión cerebral traumática leve en roedores juveniles. Eso se puede repetir en varios puntos de tiempo.

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Research

Investigación

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Fuente: Logsdon, A. F., et al. Modelo de onda expansiva de baja intensidad para la evaluación preclínica de la lesión cerebral traumática leve de cabeza cerrada en roedores. J. Vis. Exp. (2020)Este video demuestra la inducción de una lesión cerebral traumática leve de cabeza cerrada en un modelo de ratón utilizando una configuración de tubo de choque de gas presurizado. La onda de presión generada rompe la membrana de poliéster, entregando una onda de choque a la cabeza del ratón que resulta en...

Generación de una lesión cerebral traumática leve de cabeza cerrada en un modelo murino

Los atletas absorben varios cientos de lesiones cerebrales traumáticas leves (mTBI) / concusiones cada año; Sin embargo, la consecuencia de éstos en el cerebro es mal entendida. Por lo tanto, un modelo animal de mTBI único y repetitivo que repeticiones consistentes clínicamente relevantes síntomas proporciona los medios para avanzar en el estudio de mTBI y concusión.

Un Modelo de Ratón de Único y Repetitivo Lesión Cerebral Traumática Leve

El objetivo de las pruebas de comportamiento presentada aquí es detectar déficits funcionales en ratas después de la lesión cerebral traumática. Cuatro pruebas específicas se presentan que detectan déficits en conductas que reflejan el daño a áreas específicas del cerebro que a veces se extiende hasta un año después de la lesión.

Detección de déficits conductuales en ratas después de la lesión cerebral traumática

La alteración del neurotransmisor es un mecanismo de disfunción neuronal que se produce después de la conmoción cerebral y contribuye a las consecuencias a largo plazo a veces catastróficas. Este modelo de rata combina microdiálisis, permitiendo la cuantificación del neurotransmisor in vivo, con una técnica de caída de peso que ejerce una rápida aceleración y desaceleración de la cabeza y el torso, un factor importante del trauma craneocerebral humano.

Un modelo de rata novedoso y traslacional de la conmoción cerebral que combina la fuerza y la rotación con la microdiálisis cerebral In Vivo

El objetivo general de este procedimiento es obtener información cuantitativa de la microestructural del hipocampo en una rata con lesión cerebral traumática leve. Esto se realiza utilizando un protocolo avanzado de resonancia magnética ponderado por difusión y un análisis basado en la región de interés de los mapas de difusión paramétricos.

Imágenes de difusión avanzada en el hipocampo de ratas con lesión cerebral traumática leve

El protocolo describe una lesión cerebral traumática leve en un modelo de ratón. En particular, se explica completamente un protocolo paso a paso para inducir una lesión leve en la cabeza cerrada en la línea media y la caracterización del modelo animal.

Modelo electromagnético controlado de cabeza cerrada de lesión cerebral traumática leve en ratones

Aquí, se demuestra cómo se puede usar un modelo de lesión de cabeza cerrada despierta para examinar los efectos de la lesión cerebral traumática leve repetida (r-mTBI) en la plasticidad sináptica en el hipocampo. El modelo replica características importantes de r-mTBI en pacientes y se utiliza junto con la electrofisiología in vitro .

Evaluación de los cambios en la plasticidad sináptica utilizando un modelo de lesión cerebral traumática leve con vigilia

Aquí, presentamos un modelo de lesión cerebral traumática leve (mTBI) de cabeza cerrada y su validación que muestra una notable similitud con la mTBI humana en lo que respecta a las manifestaciones conductuales durante las etapas aguda y subaguda.

Modelo de Rata de Lesión Traumática Leve de Cabeza Cerrada y su Validación

Aquí, presentamos un protocolo para establecer un modelo animal de lesión craneal cerrada que replica el resultado de la neuroimagen de una lesión cerebral traumática leve sin complicaciones con la estructura cerebral preservada en la fase aguda y la atrofia cerebral a largo plazo. La resonancia magnética longitudinal es el método principal utilizado para la obtención de pruebas.

Desarrollo de un modelo de traumatismo craneoencefálico leve sin complicaciones, modificado por el método de pérdida de peso y evidenciado por resonancia magnética

Las conmociones cerebrales pediátricas pueden provocar secuelas a largo plazo con perturbaciones fisiológicas y psicológicas. Este modelo de ratón de conmoción cerebral pediátrica produce neuroinflamación a largo plazo, alteraciones de la materia blanca y modificaciones neuronales con disfunción conductual. El modelo se puede adaptar a ubicaciones de impacto diferenciales o conmociones cerebrales repetidas para evaluar los cambios de vida útil.

Un modelo pediátrico de conmoción cerebral en ratones: traumatismo craneoencefálico cerrado con trastornos a largo plazo (CHILD) 

Aprende a inducir lesión cerebral traumática leve en ratas juveniles mediante la técnica de caída de peso modificada. Este modelo reproduce síntomas clínicos de conmoción cerebral pediátrica y permite evaluar intervenciones terapéuticas no invasivas.

Un nuevo modelo de leve lesión cerebral traumática para ratas jóvenes

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