Name: Neurodegeneración en un modelo animal de beta-amiloide crónica Oligómero de infusión es contrarrestado por el anticuerpo Tratamiento Con una infusión de bombas osmóticas (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-14T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 19 s
Description: Aprende a implantar cánulas y bombas osmóticas para infundir oligómeros de beta-amiloide y evaluar tratamientos con anticuerpos en modelos animales de enfermedad de Alzheimer.

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Agradecemos a Caroline Bouchard del animalario por el trabajo con ratas. A.S. tiene una beca de maestría J.A. De Sève, y B.P. una beca COPSE de la Université de Montréal Este trabajo fue financiado por subvenciones atribuidas a J.B. de FRQS-Pfizer y fondos de puesta en marcha del Centro de Investigación Hôpital du Sacré-Coeur de Montréal.

Ética declaración: El animal protocolo para este proyecto obtuvo la aprobación del Comité de Cuidado de Animales del Hôpital du Sacré-Coeur de Montreal de conformidad con las directrices del Consejo Canadiense de Protección de los Animales. 1. Catéter Preparación antes de la cirugía estereotáxica <ol><li> Cortar catéteres PE50 (6 cm de longitud) que se utilizan para conectar la cánula con bombas osmóticas (véase la Figura 1A). Llenar catéteres PE50 con líquido cefalorraquídeo artificial (ACSF) y sellar ambos extremos de los catéteres. Mantenga el catéter a 4 ° C hasta su uso. </li></ol> 2. La cánula de implantación por estereotaxia <ol><li> Realizar la cirugía en condiciones estériles. Esterilizar todos los instrumentos y materiales quirúrgicos en autoclave. Limpiar el aparato estereotáxico y la zona de trabajo a fondo, y desinfectado con una solución de etanol al 70%. Use una máscara quirúrgica, el capó del cabello y guantes estériles.</li><li> Anestesiar ratas mediante la inyección por vía intraperitoneal (ip) una solución de ketamina y xilazina (100 mg / kg y 10 mg / kg, respectivamente). Confirmar la anestesia por el control de movimiento tras una pizca dedo del pie suave. </li><li> Inyectar un no esteroide anti-inflamatorio (Meloxicam; 1 mg / kg) por vía subcutánea (sc) al animal anestesiado al menos 30 min antes de la cirugía. </li><li> Afeitar la cabeza del animal usando las podadoras y desinfectar la piel con una solución de gluconato de clorhexidina al 2% y alcohol isopropílico al 2% tres veces. Aplique un ungüento oftálmico veterinario en los ojos para evitar la sequedad, mientras que bajo anestesia. </li><li> Colocar el animal en un marco estereotáxico con las barras de oído. Fijar una cánula en el brazo de soporte de la estructura estereotáxica. Inyectar (sc) un agente anestésico local (bupivacaína (1,5 mg / kg) y lidocaína (1,5 mg / kg) en la parte superior de la cabeza. La anestesia es mantiene durante todo el procedimiento mediante la colocación de un cono de nariz entrega de 3% de isoflurano. La totalidad campo quirúrgico debe estarcubrió apagado, pero no se llevó a cabo aquí para demostrar mejor la técnica. </li><li> Hacer una incisión de 3 cm en la parte superior de la cabeza con un bisturí. Instalar 4 pinzas alrededor de la incisión para dejar claro el cráneo. Usando una tijera de punta redonda, hacer un bolsillo (2 x 2 cm 2) debajo de la piel entre los omóplatos del animal. </li><li> Raspe el periostio del cráneo con una cuchilla. Aplique una compresa de gasa en el cráneo si el sangrado. </li><li> Compruebe que el cráneo es plana y bien alineada en el marco estereotáxico. Para asegurarse de que el cráneo es plana, comprobar la altura de las coordenadas en el bregma y al lambda. Tomar las coordenadas de la bregma que será utilizada como punto de referencia. </li><li> A partir de la bregma, calcular las coordenadas de los dos cánula guía que se implantan de forma bilateral en el hipocampo (anteroposterior: - 0,42 cm; mediolateral: ± 0,30 cm; dorsoventral: - 0,28 cm de acuerdo con el atlas de cerebro de rata de Paxinos y Watson) 29 . indicar elposición de la cánula con un marcador. </li><li> Perforar un agujero (0,5 mm) en el cráneo en el momento de la implantación, tanto cánula. Taladro otros dos agujeros de aproximadamente 5 mm por encima y por debajo de los puntos para insertar tornillos que fortalecerán la cánula cuando se aplica el cemento dental. </li><li> Corte un extremo del catéter previamente lleno de ACSF con un bisturí, y la inserta en el brazo angular de la cánula. Fijar la primera cánula con cemento dental. Evitar poner cemento dental alrededor de la posición en la segunda cánula. </li><li> Dejar que el cemento dental seca durante 2 - 3 minutos, luego retire el brazo de soporte de la primera cánula, y fijar la segunda cánula en el mismo. Repita los pasos 2.11 y 2.12. Ponga cánula maniquí en tanto guía cánula. Asegúrese de que el maniquí y la guía de cánula son de la misma longitud para evitar la infiltración de tejido y el bloqueo de la cánula. </li><li> Insertar el extremo libre de los dos catéteres en el bolsillo hecha previamente entre los omóplatos del animal. Retire las abrazaderas y coser la piel con unahilo de sutura 4-0. NOTA: La guía de cánula superior debe ser accesible para las próximas infusiones Aβo. </li><li> Retire el animal del marco estereotáxico y poner de nuevo en su jaula. Durante la recuperación post-quirúrgica, colocar la jaula en una manta de calentamiento de agua hasta que el animal se despierta. La jaula debe ser parcialmente sobre la base de modo que la rata puede alejarse del calor si es necesario. Monitorear constantemente el animal hasta que recupere la conciencia suficiente para mantener decúbito esternal. </li><li> Volver ratas a las instalaciones de animales para recuperarse de la cirugía durante 10 días bajo estrecha vigilancia. NOTA: No devuelva un animal que ha sido sometido a una cirugía para la compañía de otros animales hasta que esté completamente recuperado. Meloxicam (1 mg / kg) se administra una vez al día durante dos días después de la cirugía para tratar el dolor. </li></ol> 3. Instalación de la bomba osmótica <ol><li> Un día antes de la instalación, llenar bombas osmóticas con anticuerpo 6E10 (1 mg / ml; 100 l) y IgG1 de controlanticuerpo (1 mg / ml; 100 l) de acuerdo con las instrucciones del fabricante en condiciones estériles. Mantener las bombas en agua destilada estéril a 37 ° C durante la noche para activar las bombas. </li><li> Anestesiar las ratas con isoflurano al 3% para instalar bombas osmóticas (0,5 l / h durante 7 días). Afeitado entre los omóplatos y desinfectar la piel con una solución de gluconato de clorhexidina al 2% y alcohol isopropílico al 2%. Hacer una incisión de 2 cm con un escalpelo entre los omóplatos para localizar los catéteres PE50 conectado a la cánula guía. </li><li> Corte el extremo de los catéteres PE50 que contienen cemento dental con un bisturí. Conectar las bombas osmóticas para los catéteres PE50, y añadir un poco de cemento dental en la unión de la bomba y el catéter para asegurar la conexión. </li><li> Coser la piel firmemente con un hilo de sutura 4-0. Ponga la parte posterior animal en su jaula en una almohadilla de calentamiento de agua. Observar la estela de los animales rápidamente a partir de una anestesia con isoflurano (unos 5 minutos). NOTA: La cirugía dura aproximadamente 5 a 10 min. </li></ol> 4. Aβo Infusiones en despierto y ratas con libertad de movimientos <ol><li> Preparar la solución Aβo (0,2 g / l) como se informó anteriormente. 28,30 Permitir Aβo a agregarse dinámicamente y de forma espontánea durante 1 hora a temperatura ambiente antes de la infusión. </li><li> Instalar dos jeringas de 10 l en una bomba de infusión. Llenar las jeringas con 5 l de agua destilada estéril. Cortar dos catéteres PE50 a aproximadamente 60 cm de longitud con un bisturí. Llene los dos catéteres con agua destilada estéril utilizando 1 ml jeringas y agujas 21G. </li><li> Mantener las jeringuillas de 1 ml en un extremo del catéter y conectar el otro extremo a las jeringas Hamilton. Retire las jeringas de 1 ml y comprobar que no hay burbujas de aire dentro de los catéteres. </li><li> Insertar la cánula interna en el extremo de los catéteres PE50. El uso de agua destilada estéril, llenar la cánula interna conectada a catéteres PE50 hasta a 1 l de jeringas Hamilton. Hacer una burbuja de aire por pulling los pistones de hasta 2 l. </li><li> Mezclar la solución Aβo la pipeta hacia arriba y hacia abajo utilizando una punta del mínimo de la adhesión. Evitar la formación de burbujas durante el mezclado. Llenar tanto cánula interna con 1,5 l de solución Aβo tirando hacia atrás los pistones hasta 3,5 l. </li><li> Hacer líneas con un marcador antes y después de la burbuja de aire hecho en los dos catéteres. Esto sirve como un punto de infusión en curso de verificación. Para la infusión, poner la jaula cerca de la bomba de infusión y quitar la cubierta. </li><li> Coloque la rata en recibir mimos y herméticamente raspar el brazo del Snuggle alrededor de su cuello para inmovilizar la cabeza de la rata. Retire la cánula ficticio de la cánula guía de dos. Insertar la cánula interna previamente preparado en la cánula guía. Compruebe que estén insertados completamente y bien fijados a la base de la cánula guía. </li><li> Liberar la rata del Snuggle y poner de nuevo en su jaula para limitar el estrés contención. Vigilar de cerca para asegurarse de que los catéteres no se tuercen para ti conseguirella y la infusión se realiza correctamente. </li><li> Encienda la bomba de infusión. Se inyecta 1 l de solución de Aβo a una velocidad de 0,1 l / min (10 min). Durante la infusión, compruebe que el pistón de la jeringa se mueve de 3,5 a 2,5 l l, y que la burbuja de aire en ambos catéteres PE50 se mueve continuamente. </li><li> Deje la cánula interna en su lugar por otros 5 min después de la infusión para permitir la difusión eficiente de solución Aβo. Llevar la rata de vuelta en el snuggle para quitar la cánula interna y capsulado cánula guía para prevenir el reflujo de la solución inyectada. Utilice cánula ficticia que se detiene justo antes el brazo de ángulo de la cánula. Devolver el animal en su jaula. </li><li> Repetir la perfusión Aβo una vez al día durante 6 días consecutivos. La eutanasia a los animales por decapitación. </li></ol>

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</ol>

La publicación de este video-artículo está patrocinada por ALZET Bombas Osmóticas.

Hay pasos críticos dentro de este protocolo que requieren una atención especial. Para la implantación de la cánula, evitar poner cemento dental cuando es demasiado líquido para evitar el bloqueo del orificio de la segunda cánula. Es importante colocar el cemento dental en el extremo libre del catéter P50 unida a la bomba para evitar la irritación y una posible respuesta inflamatoria. El día de la cirugía estereotáxica, el uso de la cánula ficticia que son la misma longitud que la cánula guía para evitar el bloqueo de la cánula. Sin embargo, después de la instalación de bombas utilizan más corto cánula ficticia que detenga antes el brazo de ángulo de la cánula para permitir la infusión adecuada de la solución desde la bomba hasta el hipocampo. Seguir de cerca las infusiones Aβo y compruebe que la burbuja de aire hecho en catéteres se mueve de forma continua durante las infusiones. Asegúrese siempre de que la cánula de inyección está completamente insertada en la cánula guía durante las infusiones. Si el problema es el encuentro durante la infusión de Aß, Compruebe que la cánula interna no está bloqueado. Si es el caso, eliminar agua destilada estéril a través de la cánula interna. Si se obstruye la cánula guía, gire la cánula interna en la cánula guía. De lo contrario mover la cánula interna hacia arriba y abajo. Contención en el Snuggle puede ser estresante para las ratas, especialmente en el primer día. Para disminuir el estrés del animal, se recomienda manipular y habituarse a las ratas del Snuggle antes de la cirugía estereotáxica. Muchas ventajas pueden atribuirse a este novedoso y flexible enfoque in vivo. De hecho, la naturaleza de Aβo inyecta se puede controlar con precisión antes de la infusión, y diferentes tipos de preparaciones de Aß (por ejemplo sintético vs soluciones Aß derivados del cerebro) se puede inyectar para evaluar su neurotoxicidad in vivo. Este modelo también se puede utilizar para investigar los mecanismos por los cuales las diversas especies de Aß (por ejemplo, monómeros, de bajo y alto peso molecular oligomers, protofibrillas) pueden inducir efectos neurotóxicos in vivo, y cómo los tratamientos como la inmunoterapia podrían contrarrestar su impacto negativo en el cerebro. Dado que las infusiones se realizan en animales despiertos, con libertad de movimiento, no hay efectos de confusión entre los agentes anestésicos y la solución Aβo en las vías de señalización, como se muestra en los estudios anteriores. Infusiones 32,33 moverse libremente en animales también son compatibles con las pruebas de comportamiento de cualquier tiempo antes y después de las infusiones. Las infusiones de Aβo y la instalación de la bomba se pueden hacer en animales de diferentes edades para determinar los efectos de Aβo y tratamientos durante el envejecimiento. Desde la neurodegeneración se produce en las proximidades de la zona de infusión, sinapsis y la pérdida neuronal se pueden inducir en diferentes y localizados regiones del cerebro. La infusión colateral de Aβo y control (vehículo o scramble Aß) permite controlar por cualquier cambio en el mismo animal. A la inversa, Aβo o control solluciones se pueden inyectar de forma bilateral en el derecho y el hipocampo izquierdo, por ejemplo al probar los animales en las tareas de comportamiento. La infusión de Aβo y el tratamiento se puede realizar de forma simultánea o alternativamente bombas pueden ser instalados después de la infusión Aβo para evaluar si el tratamiento es eficaz después de la deposición de Aß. El mismo protocolo descrito aquí también se puede usar al hacer infusiones intracerebroventricular de Aβo. El efecto de Aβo sobre las vías de señalización intracelular puede ser evaluada antes y después de la pérdida neuronal dentro de un plazo razonablemente breve. La dosis y el número de infusiones de Aß también se pueden ajustar para obtener una más o menos grave patogenicidad Aß. Aunque es muy versátil, esta técnica tiene algunas limitaciones. Cánula implantación produce una rotura mecánica del tejido y la neuroinflamación en los primeros días después de la cirugía. Por lo tanto, es esencial que esperar al menos una semana después de la cirugía antes de comenzar Aβo INFUsión, y añadir controles adecuados (inyección de vehículo o scramble inactiva Aß) a tener en cuenta estos hechos. Además, sólo un pequeño volumen de Aβo puede ser infundido para limitar la difusión de la solución. Las bombas osmóticas representan un método de entrega conveniente y único para la validación preclínica de agentes diseñados para prevenir la neurodegeneración inducida por Aß. Desde la inmunoterapia con el anticuerpo 6E10 se ha demostrado previamente para disminuir la acumulación de Aß en el cerebro, 31 se utilizó el anticuerpo 6E10 como un concepto de prueba de validar nuestro nuevo enfoque in vivo. El utilizada de bombas osmóticas en este modelo ahora podría utilizarse para desarrollar nuevos tratamientos modificadores de la enfermedad que podrían impedir la deposición y neurotoxicidad de Aβo en pacientes con EA pre-clínicos.

Inicialmente se propuso que la acumulación de especies de Aß insolubles en el cerebro fue central en la patogénesis de la EA. 1,2 Sin embargo, las placas amiloides también se detectan en algunos ancianos cognitivamente normales. 3-7 Para superar la pobre correlación existente entre los depósitos de placa y déficits cognitivos en el año, los últimos informes han demostrado la presencia de Aβo solubles tóxicos en el inicio de la enfermedad, lo que se correlaciona mejor con el estado clínico de los pacientes. 8-14 Dado que el proceso de Aß oligomerización es muy dinámico, se sugirió que la neurotoxicidad es inducida por diversas Aβo en lugar de sólo un tipo específico de oligómero. 14-16 Dado que muchos estudios han demostrado que Aβo puede iniciar disfunciones sinapsis antes de sinapsis y la pérdida neuronal, 17-24 teorías actuales indican que el tratamiento relacionadas con el Aß podría ser eficaz en AD temprana en lugar de en las etapas posteriores, según pruebas realizadas hasta el momento en los ensayos clínicos. Una característica distintiva de la patogénesis de la EA es la muerte celular masiva y generalizada observada en las últimas etapas de la enfermedad, y la sinapsis significativa y pérdida neuronal observada en regiones localizadas del cerebro cuando los déficits de memoria se hacen detectables a nivel clínico. La vía perforante que se proyecta desde la corteza entorrinal (CE) para el giro dentado (DG) es perturbado notablemente en el inicio temprano de la EA. 25,26 Durante el estado prodrómico de AD cuando el deterioro cognitivo leve (MCI) se convierte en una muerte celular significativa aparente se detecta en la CE, así como la pérdida sináptica en la Dirección General de 25,26. Aunque un gran número de evidencias ha establecido claramente la acción tóxica de Aβo soluble en principios de AD, 8-14 neurodegeneración inducida por Aβo observó en el cultivo neuronal o cultivo de cortes de cerebro organotípicos ha sido más difícil de reproducir en modelos animales. 27 La mayor parte de la AD transgénico modelos que sobreexpresan Aβ tienen placas amiloides, la hiperfosforilación de tau, la deficiencia de sináptica y déficits de memoria. 27 Sin embargo, estos modelos han sido mucho menos exitosos en la muerte celular de modelado observado en el hipocampo de pacientes con AD. Para superar estos problemas técnicos hemos desarrollado un modelo basado en infusiones intracerebrales de Aβo soluble. Hemos informado anteriormente de que las infusiones repetidas de hipocampo de Aβo solubles inducen la pérdida neuronal progresiva y la hiperfosforilación de tau, dos características patológicas asociadas con la pérdida de memoria en la EA. 28 A continuación, le mostramos un nuevo método para probar terapias AD usando una cánula especialmente diseño para infusiones simultáneas de Aβo y la infusión continua de anticuerpo Aβo (6E10) con bombas osmóticas. Las bombas osmóticas proporcionan una forma única de probar in vivo la eficacia de cualquier anticuerpo (u otros compuestos) frente a la neurodegeneración inducida por Aβo directamente en el sitio de infusión de Aβo. Por lo tanto, estas bombas represent una herramienta conveniente para establecer una prueba de concepto sólido con respecto a los mecanismos de acción de los agentes terapéuticos potenciales en la EA. Dado que los informes recientes señalan el impacto crítico de Aβo soluble en las primeras etapas de la EA, muchos tratamientos dirigidos hacia Aβo en realidad están siendo probados por laboratorios académicos y farmacéuticas. Este nuevo modelo animal permite imitar la pérdida sináptica y neuronal observada en la enfermedad de Alzheimer precoz, y bombas osmóticas se utilizan en infusión continua agentes de tratamiento específicamente a la zona de infusión Aβo. Los fracasos repetidos de terapias AD ensayadas en los últimos años en los pacientes leves a moderados como llevado a los investigadores a iniciar los ensayos en pacientes pre-demencia antes Aβo comienzan a acumularse en abundancia y generar daños irreversibles en el cerebro. En este contexto, el ensayo de nuevos compuestos que impiden la deposición y en consecuencia, la neurotoxicidad de Aβo podría ser de interés en los pacientes pre-clínicos.

<table><tbody><tr><td>Líquido cefalorraquídeo artificial (aCSF)</td><td>Harvard Apparatus</td><td>59-7316</td><td></td></tr><tr><td>PE 50 Catéter de pared delgada</td><td>Plásticos uno</td><td>C232CT</td><td></td></tr><tr><td>Clorhidrato de ketamina (100 mg/ml)</td><td>Bioniche</td><td>1989529</td><td></td></tr><tr><td>Clorhidrato de xilacina (100 mg/ml)</td><td>Bimeda</td><td>8XYL004C</td><td></td></tr><tr><td>Meloxicam (5 mg/ml)</td><td>Norbrook</td><td>215670I01</td><td></td></tr><tr><td>Solución de gluconato de clorhexidina al 2% y alcohol isopropílico al 2%</td><td>Carefusion</td><td>260100C</td><td></td></tr><tr><td>Clorhidrato de lidocaína</td><td>Alveda Pharma</td><td>0122AG01</td><td></td></tr><tr><td>Clorhidrato de bupivacaína</td><td>Hospira</td><td>1559</td><td></td></tr><tr><td>ungüento oftálmico</td><td>Baussh and Lomb inc.</td><td></td><td></td>2125706</tr><tr><td>marco estereotáxico</td><td>Stoelting</td><td>51600</td><td></td></tr><tr><td>brazo de soporte de cánula estereotáxica</td><td>Harvard Apparatus</td><td>72-4837</td><td></td></tr><tr><td>Taladro</td><td>Dremel</td><td>8050-N/18</td><td></td></tr><tr><td>Cánula</td> guía <td>Plastics one</td><td>326OPG/spc</td><td></td></tr><tr><td>Cánula de inyección</td><td>Plastics one</td><td>C315I/spc</td><td></td></tr><tr><td>Cánula ficticia</td><td>Plásticos un</td><td>C315DC/spc</td><td></td></tr><tr><td>Rosca de sutura recubierta vicryl rapide 4-0</td><td>Ethicon</td><td>VR2297</td><td></td></tr><tr><td>Cemento acrílico dental</td><td>Harvard Aparato</td><td>72-6906</td><td></td></tr><tr><td>Tornillos</td><td>JI Morris Company</td><td>P0090CE125</td><td></td></tr><tr><td>6E10 anticuerpo (isotipo IgG1 de ratón)&nbsp;</td><td>BioLegend</td><td>803003</td><td></td></tr><tr><td>Ratón IgG1 anticuerpo de control de isotipo</td><td>Abcam</td><td>AB18447</td><td></td></tr><tr><td>Alzet bombas osmóticas modelo 1007D</td><td>Durect corporation</td><td>290</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurano</td><td>Baxter</td><td>CA2L9100</td><td></td></tr><tr><td>Beta-amiloide 1-42&nbsp;</td><td>rPéptido</td><td>A-1163-1</td><td></td></tr><tr><td>Jeringa Hamilton (10 &micro; l)</td><td>Fisher Scientique</td><td>14815279</td><td></td></tr><tr><td>Bomba de jeringa de infusión CMA 402</td><td>Harvard Aparato</td><td>CMA8003110</td><td></td></tr><tr><td>Jeringa 1 ml</td><td>BD</td><td>309659</td><td></td></tr><tr><td>Aguja 21 G</td><td>Terumo</td><td>NN-2125R</td><td></td></tr><tr><td>Snuggle</td><td>Lomir Biomedical</td><td>RTS04</td><td></td></tr></tbody></table>

neurodegeneración en un modelo animal de beta-amiloide crónica oligómero de infusión es contrarrestado por el anticuerpo tratamiento con una infusión de bombas osmóticas

Neurodegeneration in an Animal Model of Chronic Amyloid-beta Oligomer Infusion Is Counteracted by Antibody Treatment Infused with Osmotic Pumps

Disminución de la memoria explícita dependiente del hipocampo (memoria de hechos y acontecimientos) es uno de los primeros síntomas clínicos de la enfermedad de Alzheimer (EA). Está bien establecido que la pérdida de sinapsis y la consiguiente neurodegeneración son los mejores predictores de deterioro de la memoria en la EA. Los últimos estudios han puesto de relieve el papel neurotóxico de oligómeros de amiloide-beta solubles (Aβo) que comienzan a acumularse en el cerebro humano aproximadamente de 10 a 15 años antes de que los síntomas clínicos se hacen evidentes. Muchos informes indican que Aβo soluble se correlacionan con los déficits de memoria en los modelos de AD y los seres humanos. La neurodegeneración inducida por Aβo observado en cultivos de cortes cerebrales y neuronales ha sido más difícil de reproducir en muchos modelos animales. El modelo de infusiones repetidas Aβo muestran superar este problema y permitir abordar dos ámbitos clave para el desarrollo de nuevas terapias modificadores de la enfermedad: identificar marcadores biológicos para el diagnóstico de Alzheimer precoz, y determinar el mecha molecularmeca- que sustenta los déficits de memoria inducidos por Aβo en el comienzo de la AD. Desde solubles agregada Aβo relativamente rápido en fibrillas insolubles Aß que se correlacionan pobremente con el estado clínico de los pacientes, Aβo solubles se preparan recién y se inyecta una vez al día durante seis días para producir la muerte celular marcada en el hipocampo. Utilizamos cánula especialmente diseño para infusiones simultáneas de Aβo y la infusión continua de anticuerpo Aβo (6E10) en el hipocampo usando bombas osmóticas. Este innovador método in vivo ahora se puede utilizar en estudios preclínicos para validar la eficacia de las nuevas terapias de anuncios que podrían impedir la deposición y neurotoxicidad de Aβo en pacientes pre-demencia.

El efecto neurotóxico de Aβo se investigó en ratas Long-Evans mediante la implantación de la cánula en la DG del hipocampo. Soluble Aβo se inyectaron cada día durante seis días consecutivos. Se utilizó cánula especialmente diseño para infusiones simultáneas de Aβo y la infusión continua de 6E10 o control anticuerpo IgG1 en el hipocampo usando bombas osmóticas (Figura 1A). Para las ratas se anestesiaron de inmunohistoquímica, perfundido transcardialmente con 0,9% de NaCl, y el cerebro se sumergieron en solución de paraformaldehído al 4% durante 48 horas y 15% de solución de sacarosa durante 24 h. Secciones coronales de libre flotación (40 m) se trataron con 0,3% de H 2 O 2 durante 30 minutos, se bloquearon en suero de cabra al 1% durante 1 hora, y se incubaron durante la noche a 4 ° C con un anticuerpo anti-pan-Aß. Las secciones se trataron con ácido fórmico al 70% durante 3 min antes de la aplicación del anticuerpo. La detección se realizó usando el complejo ABC y un 0.05% de solución de 3,3-diaminobencidina. Las secciones fueron montadas en portaobjetos de vidrio recubiertos de gelatina, se seca al aire de 2 horas, deshidratados (30, 70, 95 y 100% de alcohol), incubados en tolueno 5 minutos, y se cubrieron. Para cresilo tinción violeta, las secciones se incubaron 10 min en una solución de violeta de cresilo 0,5%, se incubaron 1 min en una solución de ácido acético 0,5%, se decoloró (70, 95, y el% de alcohol 100), inmersa en tolueno 5 min, y se cubren con cubreobjetos de vidrio. Los resultados presentados aquí muestran la deposición de Aβo en la DG en las proximidades de la zona de infusión, y la muerte celular asociada a esta acumulación. Se encontró que el nivel Aβo se redujo sustancialmente por 6E10 tratamiento con anticuerpos (Figura 1B). Se observó la neurodegeneración Marcado cerca del sitio de inyección de Aβo, y fue atenuada por 6E10 tratamiento con anticuerpos (Figura 1B). Estos resultados son consistentes con Aβo acumulación que hemos observado en la DGdespués de infusiones Aβo repetidas en ratones. 28 Liquidación de la deposición de amiloide mediante la inmunoterapia con anticuerpos 6E10 se muestra aquí está en línea con otro informe realizado en un modelo de ratón transgénico AD. 31 <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/54215/54215fig1.jpg" /> Figura 1. Fotografía del animal con la cánula de infusión bilateral Durante Aβo Una solución de Aβo. (0,2 mg / l; 1 l) se inyectó en ratas despiertas y se mueven libremente (una vez al día durante 6 días) utilizando catéteres PE50 conectados a la cánula interna insertado en la guía de la cánula. El tratamiento con control de IgG1 (CTL) o anticuerpo 6E10 se infunde directamente en el sitio de la infusión Aβo usando bombas osmóticas subcutáneamente situados entre los omóplatos del animal. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54215/54215fig1large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de TH</a>es figura. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/54215/54215fig2.jpg" /> Figura 2. La pérdida neuronal inducida por Aβo deposición es atenuada por anticuerpo 6E10 Tratamiento A, Aβo (0,2 g / l; 1 l). Se inyectó una vez al día durante 6 días consecutivos, y se trató con Ctl (IgG1) o anticuerpo 6E10 en el el sitio de la infusión mediante bombas osmóticas. B, la acumulación representante de Aβo en la Dirección General en una sección inmediatamente siguiente a la inserción de la cánula, y la tinción con violeta de cresilo representativa que muestra la pérdida de células. Las barras de escala: 50 micras (n = 4) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54215/54215fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

Para estudiar los efectos del Aβo in vivo, desarrollamos un modelo basado en infusiones repetidas de Aβo soluble en el hipocampo junto con una infusión continua de anticuerpo Aβo (6E10) en el hipocampo utilizando bombas osmóticas para contrarrestar el efecto neurotóxico del Aβo.

Neurodegeneración en un modelo animal de beta-amiloide crónica Oligómero de infusión es contrarrestado por el anticuerpo Tratamiento Con una infusión de bombas osmóticas

Decline in hippocampal-dependent explicit memory (memory for facts and events) is one of the earliest clinical symptom of Alzheimer&#39;s disease (AD). It ...

El objetivo general de esta intervención quirúrgica es evaluar el efecto de terapias sobre la toxicidad de los oligómeros de beta amiloide in vivo. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la enfermedad de Alzheimer, como encontrar nuevas terapias dirigidas al efecto neurotóxico de los oligómeros de beta amiloide en un modelo animal. La principal ventaja de esta técnica es que puede utilizarse para investigar el mecanismo mediante el cual los oligómeros de beta amiloide inducen efectos neurotóxicos in vivo.Y nuestro tratamiento, al igual que la inmunoterapia, podría contrarrestar el efecto perjudicial en el cerebro. El procedimiento será demostrado por Chloe Provost, una técnica de mi laboratorio. Para comenzar el proceso de implantación de la cánula, primero corte los catéteres PE50 a una longitud de seis centímetros.Luego, llene los catéteres con líquido cefalorraquídeo artificial. Selle ambos extremos de los catéteres con una máquina termoselladora. Añada cemento dental en ambos extremos.Después de anestesiar las ratas según un método aprobado, confirme la anestesia comprobando el movimiento tras un leve pellizco en el dedo del pie. Luego, inyecte al animal anestesiado un fármaco antiinflamatorio no esteroideo. Después de afeitar la cabeza del animal con una máquina de cortar pelo, desinfecte la piel con una solución de clorhexidina digluconato al 2% y alcohol isopropílico al 2%.Aplique una pomada oftálmica veterinaria en los ojos para prevenir la sequedad durante la anestesia. A continuación, coloque el animal en un marco estereotáxico utilizando las barras auriculares. Fije una cánula en el brazo portador del marco estereotáxico.Después de inyectar un agente anestésico local y realizar una incisión de tres centímetros con un escalpelo en la parte superior de la cabeza, coloque cuatro pinzas alrededor de la incisión para dejar el cráneo despejado. A continuación, utilice una tijera de punta redondeada para crear un bolsillo cuadrado de dos por dos centímetros bajo la piel entre los omóplatos del animal. Regresando a la cabeza, raspe el periostio del cráneo con una hoja de bisturí.Aplicar un apósito de gasa sobre el cráneo si ocurre sangrado. Ahora, para verificar que el cráneo esté plano y bien alineado en el marco estereotáxico, comprobar las coordenadas de altura en lambda y en bregma. Registrar las coordenadas de bregma que se utilizarán como punto de referencia.Después de calcular las coordenadas para la colocación bilateral correcta de las dos cánulas guía, taladre un orificio de 0,5 milímetros en el cráneo en el punto de implantación de ambas cánulas. Taladre otros tres orificios aproximadamente cinco milímetros por encima y por debajo de esos puntos para insertar los tornillos que estabilizarán la cánula al aplicar el cemento dental. A continuación, corte un extremo del catéter, previamente llenado con aCSF, con la tijera e insértelo en el brazo en ángulo de la cánula.Fije la primera cánula con cemento dental. Es fundamental evitar colocar cemento dental alrededor del sitio destinado a la segunda cánula. Después de dejar secar el cemento dental durante dos o tres minutos, retire el brazo del soporte de la primera cánula y coloque en él la segunda cánula recortada.Fije la segunda cánula en su lugar con cemento dental. A continuación, coloque una cánula simulada en cada cánula guía. Inserte el extremo libre de ambos catéteres en el bolsillo previamente hecho entre los omóplatos del animal.Retire las pinzas y luego sutures la piel con una sutura de cuatro oh. Añada más cemento alrededor de la cánula. Retire al animal del marco estereotáxico y colóquelo sobre una almohadilla térmica en una jaula limpia.Supervise constantemente al animal hasta que recupere una conciencia suficiente para mantenerse en decúbito esternal. Luego, devuélvalo a la sala de alojamiento para que se recupere de la cirugía durante 10 días bajo estricta vigilancia. Un día antes de la instalación, llene las bombas osmóticas con anticuerpo 6E10 o con anticuerpo control IgG1, según las instrucciones del fabricante.Coloque las bombas en agua destilada estéril y manténgalas a 37 grados Celsius durante la noche para activarlas. Una vez que la rata haya sido anestesiada con isoflurano al 3 % y afeitada entre los omóplatos, desinfecte la piel con una solución de clorhexidina digluconato al 2 % e isopropanol al 2 %. Después de hacer una incisión de dos centímetros con un escalpelo entre los omóplatos, localice los catéteres PE50 conectados a la cánula guía.A continuación, corte los extremos de los catéteres de PE50 que contienen cemento dental con un escalpelo. Conecte las bombas osmóticas a los catéteres de PE50 y agregue algo de cemento dental en la unión entre la bomba y el catéter para asegurar la conexión. Finalmente, sutúre la piel firmemente con puntos de sutura de cuatro-oh.Devuelva al animal a su jaula sobre una almohadilla térmica tibia y monitórelo mientras despierta de la anestesia con isoflurano. Después de preparar la solución de oligómeros de beta amiloide como se ha descrito previamente, permita que la solución se agregue dinámica y espontáneamente durante una hora a temperatura ambiente antes de la infusión. Luego, llene cada jeringa con cinco microlitros de agua destilada estéril.A continuación, corte dos catéteres de PE50 a aproximadamente 60 centímetros de longitud con un escalpelo. Utilice dos jeringas de un mililitro equipadas con agujas de calibre 21 para llenar ambos catéteres con agua destilada estéril. Mientras las jeringas de un mililitro permanecen colocadas en un extremo de cada catéter, conecte los extremos libres a jeringas Hamilton.Retire las jeringas de un mililitro y verifique que no haya burbujas de aire en los catéteres. Inserte la cánula interna en el extremo de los catéteres PE50. Utilice las jeringas Hamilton para llenar cada cánula interna hasta un microlitro, luego cree una burbuja de aire retirando el émbolo hasta la marca de dos microlitros.Ahora, mezcle la solución de oligómeros de beta amiloide pipeteando hacia arriba y hacia abajo usando una punta de baja adherencia. Evite formar burbujas durante la mezcla. Luego, llene ambas cánulas internas con 1.5 microlitros de solución de oligómeros de beta amiloide tirando de los pistones hacia atrás hasta 3.5 microlitros.A continuación, marque líneas antes y después de la burbuja de aire en ambos catéteres. Esto sirve como un punto de control de la infusión en curso. Coloque la rata despierta en una posición de abrazo y inmovilice su cabeza.Retire la cánula ficticia de las dos cánulas guía, luego inserte la cánula interna previamente preparada dentro de la cánula guía. Verifique que estén completamente insertadas y bien fijadas a la base de la cánula guía. Ahora, suelte la rata del agarre seguro y devuélvala a su jaula para limitar el estrés por manipulación.Encienda la bomba de infusión e infunda un microlitro de solución de oligómeros de beta amiloide a una velocidad de 0,1 microlitros por minuto. Durante la infusión, verifique que el émbolo de la jeringa se desplace de 3,5 microlitros a 2,5 microlitros, y que las burbujas de aire en ambos catéteres PE50 se muevan continuamente. Revise la rata para asegurarse de que los catéteres no se enrosquen entre sí.Deje la cánula interna en su lugar durante otros cinco minutos después de la infusión para permitir una difusión eficiente de la solución de oligómeros de beta amiloide. Después de la infusión, coloque nuevamente a la rata en posición de abrazo y retire la cánula interna junto con la cánula guía tapada para prevenir el reflujo de la solución inyectada. Coloque una cánula ficticia que se detenga justo antes del brazo en ángulo de la cánula guía.Finalmente, devuelva el animal a su jaula. Los resultados presentados aquí muestran la deposición de oligómeros de beta amiloide en el giro dentado cerca del sitio de infusión, y la muerte celular asociada con esta acumulación. El nivel de oligómeros de beta amiloide disminuyó sustancialmente mediante el tratamiento con el anticuerpo 6E10, como se reveló mediante inmunotinción con anticuerpo anti-A-beta.Se observó una marcada neurodegeneración cerca del sitio de inyección de A-beta-O, la cual fue atenuada mediante el tratamiento con el anticuerpo 6E10, como se muestra mediante la tinción con violeta cresilo. Una vez dominada, la implantación de la cánula puede realizarse en 30 minutos si se realiza correctamente. La instalación de la bomba osmótica tomará aproximadamente 10 minutos, y la inyección de beta amiloide, unos 15 minutos.Al intentar este procedimiento, es importante recordar evitar colocar cemento dental alrededor de la posición de la segunda cánula al insertar la primera cánula. Además, espere hasta que el animal se calme antes de insertar la cánula interna en la cánula guía. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo implantar cánulas y bombas osmóticas para infundir oligómeros de beta amiloide y probar tratamientos para la enfermedad de Alzheimer, como la inmunoterapia.

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Preparación de oligómeros β-amiloide 1-42 Y la inducción del deterioro de plasticidad sináptica en rodajas de hipocampo

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Este video muestra la infusión estereotáxica precisa de beta amiloide en el giro dentado para establecer un modelo de ratón de la enfermedad de Alzheimer. La determinación precisa de las coordenadas y la administración controlada de las proteínas beta amiloides dan como resultado la degradación neuronal, lo que interrumpe el procesamiento de la memoria y contribuye al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer.

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Fuente: Maiti, P. et. al.,. Marcaje e imagen de las placas amiloides en el tejido cerebral utilizando el polifenol natural curcumina. J. Vis. Exp. (2019)Este video muestra el procedimiento de imagen de las placas de beta amiloide en secciones de tejido cerebral utilizando inmunomarcaje y tinción de curcumina. El inmunomarcaje proporciona especificidad para la beta-amiloide, mientras que la curcumina se une selectivamente a las fibrillas ricas en β láminas, lo que mejora la visualización. La...

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Aquí, presentamos un protocolo para la infusión cerebral estereotáxica directa de beta-amiloide. Esta metodología proporciona un modelo de ratón alternativo in vivo para abordar los efectos a corto plazo de la beta-amiloide en las neuronas cerebrales.

Infusión estereotáxica de Oligomeric beta-amiloide en el hipocampo del ratón

El amiloide-β (Aß): se inyecta modelo animal permite la administración de una cantidad y especies de fragmentos Aß definido y reduce las diferencias individuales dentro de cada grupo de estudio. Este protocolo describe la inyección intracerebroventricular (ICV) de Aß sin instrumentos de estereotaxia, permitiendo la producción de anomalías en el comportamiento de Alzheimer como en ratones normales.

La inyección intracerebroventricular de péptidos beta-amiloide en ratones normales para inducir de forma aguda déficits cognitivos como la enfermedad de Alzheimer,

Hemos desarrollado una metodología para 3D cuantitativa en el modelado in silico (q3DISM) de β-amiloide cerebral fagocitosis (Aß) por los fagocitos mononucleares en modelos de roedores de la enfermedad de Alzheimer. Este método puede ser generalizado para la cuantificación de virtualmente cualquier caso fagocítica in vivo.

3D cuantitativa In silico Modelado (q3DISM) de beta-amiloide cerebral fagocitosis en roedores modelos de enfermedad de Alzheimer

Este protocolo describe cómo preparar oligómeros de Aß de un péptido sintético en vitro y evaluar cantidades relativas de oligómero Aβ mediante un punto de análisis el borrar.

A11-positivo β-amiloide oligómero preparación y evaluación mediante Dot blot análisis

Este protocolo ilustra un método de encapsulación celular mediante la gelación física rápida de alginato para inmovilizar las células. Los microperlas obtenidos permiten la secreción controlada y sostenida de amiloide a lo largo del tiempo y se pueden utilizar para estudiar los efectos de los amiloides secretos en modelos in vitro e in vivo.

Fabricación de Microperlas de Alginato Secreto de Amiloide para su uso en el modelado de la enfermedad de Alzheimer

Aprende a implantar cánulas y bombas osmóticas para infundir oligómeros de beta-amiloide y evaluar tratamientos con anticuerpos en modelos animales de enfermedad de Alzheimer.

Neurodegeneración en un modelo animal de beta-amiloide crónica Oligómero de infusión es contrarrestado por el anticuerpo Tratamiento Con una infusión de bombas osmóticas (Video) | JoVE Journal

Neurodegeneración en un modelo animal de beta-amiloide crónica Oligómero de infusión es contrarrestado por el anticuerpo Tratamiento Con una infusión de bombas osmóticas

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