Name: Un modelo de lesión en la cabeza repetidos de conmoción en ratones (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-10-12T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 42 s
Description: Aprenda a establecer un modelo de lesión concusiva repetitiva en ratones utilizando un sistema de impacto electromagnético. Esta técnica permite estudiar los efectos de la conmoción cerebral leve en la función neurológica.

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Este trabajo fue financiado por una subvención de Florida Health (Fondo de investigación de lesiones cerebrales y de la médula espinal) (KKW).

Todos los procedimientos se realizaron bajo protocolos # 201207692 aprobado por el Comité de Cuidado y Uso de Animales institucional de la Universidad de Florida y de acuerdo con los Institutos Nacionales de Salud de Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio. 1. Cuidado de Animales <ol><li> Utilice 3-4 meses de edad de sexo masculino C57BL / 6J. Proporcionar ropa de cama, material de nidificación, alimentación y agua ad libitum. Mantener los ratones en una temperatura ambiente controlada a 20 - 22 ° C, con constantes de 12 horas de luz / 12-hr ciclos de oscuridad. </li></ol> 2. Pre-impactación Preparación <ol><li> Coloque una punta de metal revestida de silicona a medida para un dispositivo de impacto estereotáxica electromagnética. Asegúrese de que la parte inferior plana de la punta es paralela a la superficie de la punta de la sonda (Figura 1A). </li><li> Anestesiar al ratón con 4% de isoflurano seguido de anestesia de mantenimiento de 2,5% de isoflurano. Compruebe la anestesia a través del medidor de flujo. monitor el nivel de la anestesia hasta que el animal alcanza un nivel quirúrgico de anestesia, mostrando la pérdida del reflejo de retirada pedal. </li><li> Ponga el ratón en una posición de decúbito prono sobre una almohadilla térmica. Use un cono de la nariz en forma de embudo para mantener el ratón bajo anestesia. Afeitarse completamente la cabeza utilizando un condensador de ajuste. Utilizar vaselina ungüento oftálmico en los ojos del ratón para evitar la sequedad, mientras que bajo anestesia. </li></ol> 3. Ajuste los parámetros de impacto NOTA: El sistema de impacto incluye una caja de control para ajustar los parámetros de impacto, un actuador para realizar la impactación, y un marco de estereotaxia digital con los ejes 3-movimiento. <ol><li> Pre-establecer la velocidad del dispositivo de impacto a 4 m / s, y el tiempo de permanencia de 240 ms en la caja de control. </li></ol> 4. Colocación del Centro de Impacto <ol><li> Aplique una almohadilla eléctrica suave bajo el cuerpo del animal para mantener la temperatura corporal alrededor de 39 ° C. Montar el ratón en un marco estereotáxico en un pronposición e con las barras de oído sin filo. </li><li> Bajar la punta de impacto cerca de la cabeza del ratón moviendo el Z-conductor. Ajustar la punta de impacto plana (9 mm de diámetro) moviendo los ejes X e Y en los conductores a medio camino a la meta coordina por encima de la sutura sagital. </li><li> Asegúrese de que uno de los bordes de la punta de impacto sea vertical paralelo a una línea horizontal imaginaria trazada entre los dos oídos (Figura 1C). El centro de impacto corresponde a la mitad de camino entre el centro de sutura sagital suturas interfrontal y lamboidea (interaurales 9 mm a interauricular 0 mm, lateral 4,5 mm). </li></ol> 5. Profundidad de impacto Marco <ol><li> Para configurar correctamente la profundidad del impacto, usar punta de la sonda adicional para reemplazar la punta de impacto revestida de silicona con aislamiento. </li><li> Para asegurarse de que no hay un desplazamiento del centro de conmutación de impacto después de consejos, establecer los ejes X e Y del canal en el panel de control estereotáxico digitales a cero antes de cambiar las puntas. </li><li> Mueva el probe punta hasta el centro de la zona de impacto moviendo manualmente los X-e Y unidades. </li><li> sensor de contacto del clip de la cola del ratón. </li><li> Mover el impactador (unidad Z) hacia abajo hasta que la punta de la sonda toca la superficie del lugar del impacto. </li><li> Ajuste el canal Z en el panel de control estereotáxico a cero. </li><li> Mueva la punta de impacto de nuevo a la zona de impacto ajustando manualmente X e Y en los conductores (no con los botones de cero en el panel de control estereotáxica digital) hasta que X e Y son los conductores de cero (donde la punta de impacto anteriormente se ha posicionado). </li><li> Retraer el accionador moviendo el interruptor de retracción en la caja de control. mover manualmente el impactador hacia abajo (controlador Z) a los 4 mm. </li></ol> 6. Impacto <ol><li> Desencadenar el impacto pulsando el interruptor impacto en la caja de control y lograr una profundidad de deformación de 4 mm. </li></ol> 7. Post-impactación <ol><li> Se mide el tiempo desde el impacto hasta primera respiración del ratón utilizando un temporizador. </li><li&gt; Eliminar el animal del instrumento y colocarlos sobre una almohadilla caliente para mantener la temperatura corporal. No dejar al animal sin vigilancia hasta que se haya recuperado el conocimiento suficiente para mantener decúbito esternal. </li><li> Permitir la recuperación antes de volver al animal en una jaula limpia. No devuelva un animal a la compañía de otros animales hasta que esté completamente recuperado. </li><li> Observar y sopesar los ratones diariamente. Si los ratones muestran signos de dolor, por vía intraperitoneal a inyectar con Meloxicam en 1 - 2 mg / kg cada 12 a 24 hr. </li></ol> 8. La impactación repetitivo <ol><li> Dar a los ratones lesiones adicionales en los días 4, 7 y 10 después de la lesión inicial (intervalo de 72 horas entre los impactos). </li></ol> 9. La inmunohistoquímica (IHC) <ol><li> perfusión transcardial <ol><li> Anestesiar a los ratones mediante inyección intraperitoneal con 200 m / kg de pentobarbital. </li><li> Evaluar y asegurar la anestesia quirúrgica placa de circuitos mediante una pizca dedo del pie. SegundoUre el ratón en la posición supina con cinta adhesiva suavemente las patas delanteras y las patas traseras a una superficie de trabajo de espuma de poliestireno dentro de una campana de humos química. </li><li> Hacer una incisión a través de la piel a lo largo de la línea media dorsal desde justo debajo de la apófisis xifoides hasta la clavícula. Hacer dos incisiones adicionales de la piel en el proceso xifoides y proceder a lo largo de la base de la caja torácica ventral lateralmente. </li><li> Abra la cavidad torácica y exponer el corazón cortando a través de la musculatura torácica y la caja torácica. </li><li> Asegure el corazón que late con unas pinzas romas y hacer un 1 - 2 mm incisión en el ventrículo izquierdo. </li><li> Inmediatamente inserte una aguja de mariposa en la aurícula derecha. Comience la infusión de solución salina 20 ml empujando la jeringa lentamente. </li><li> Cambiar de solución salina al 4% de paraformaldehído. Continuar la perfusión con 20 ml de paraformaldehído. </li><li> Decapitar al ratón y quitar la piel con unas tijeras. Aislar el cerebro del cráneo siguiendo un cortador de hueso. </li></ol></li><li> doryostat seccionar <ol><li> tejidos cerebrales incrustar en la formulación temperatura óptima de corte (OCT) y la congelación a -80 ° C. Coloque el cerebro en el criostato en una orientación sagital. secciones de cerebro de corte 5 m de espesor. </li></ol></li><li> tinción <ol><li> Secar las secciones congeladas a temperatura ambiente durante 1 hr. </li><li> Incubar los portaobjetos con 100 l de suero de cabra 2% y 0,1% de Triton X-100 en tampón fosfato salino (PBS) durante 1 hr a RT. </li><li> Se lavan los portas 3 veces con 300 l de PBS. Entonces se incuban los portaobjetos con anti-GFAP (1: 200) o anticuerpo anti-ferritina (1: 200) por separado durante la noche a 4 ° C. </li><li> Se lavan los portas 3 veces con 300 l de PBS. Entonces se incuban los portaobjetos durante 2 hr a temperatura ambiente con anticuerpo secundario conjugado con biotina. </li><li> Se lavan los portas 3 veces con 300 l de PBS. Entonces se incuban los portaobjetos con solución de complejo avidina-biotina (ABC) (1:50) a temperatura ambiente durante 30 min. </li><li>Se lavan los portas 3 veces con 300 l de PBS. A continuación se incuban en 3,3 &#39;-Diaminobencidina solución (DAB) sustrato (50 ml de PBS, 10 l de H 2 O 2, 10 mg pastillas DAB, filtro antes de usar) durante 5 - 8 minutos. Los portaobjetos bajo el microscopio hasta que aparezcan las células positivas. </li><li> Enjuague los portaobjetos en agua del grifo funcionamiento lento durante 5 minutos. diapositivas limpias con un laboratorio de borrado. A continuación, montar las secciones con medio de montaje y cubreobjetos. </li></ol></li></ol>

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<li>Liu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+expression+of+ferritin+in+cerebral+cortex+after+human+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Neurol+Sci%22%5BJournal%5D)">Increased expression of ferritin in cerebral cortex after human traumatic brain injury.</a> Neurol Sci. 34 (7), 1173-1180 (2013).</li>
<li>Jordan, B. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+clinical+spectrum+of+sport-related+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurol%22%5BJournal%5D)">The clinical spectrum of sport-related traumatic brain injury.</a> Nat Rev Neurol. 9 (4), 222-230 (2013).</li>
</ol>

Los autores no tienen ningún interés financiero que divulgar.

Para imitar las lesiones cerebrales morfológicamente similares a la condición clínica, se espera que los síntomas post-concusión. síntomas post-concusión generalmente incluyen dolores de cabeza, mareos, vértigo, fatiga, problemas de memoria y de sueño, dificultad para concentrarse, así como la ansiedad y estado de ánimo depresivo. Dado que los síntomas somáticos sin embargo, no pueden ser medibles en modelos animales, los cambios de motor y la función cognitiva y el comportamiento emocional se utilizan como criterios pa...

Conmoción cerebral, también llamada lesión cerebral traumática leve (LCTL), es la ocurrencia más frecuente de lesión cerebral traumática (TBI) y afecta a millones de personas en los Estados Unidos. Las conmociones cerebrales pueden ser difíciles de diagnosticar y no existe una cura específica para la conmoción cerebral. Hay un creciente reconocimiento y alguna evidencia de que los traumatismos mecánicos leves como consecuencia de lesiones deportivas, combate militar, y otras actividades atractivas físicamente puede tener consecuencias neurológicas crónicas y acumulativas 1,2. Sin embargo, todavía hay una falta de conocimiento sobre las conmociones cerebrales y sus efectos. metodología actual restringe los estudios de patología y el tratamiento en humanos, ya que sólo la valoración neurológica y evaluación de imágenes están disponibles para el diagnóstico clínico. Los modelos animales proporcionan un medio para estudiar conmociones cerebrales de una manera eficiente, riguroso y controlado con la esperanza de diagnóstico y tratamiento de LCTL. Los estudios han adaptado tradicional TBImodelos como el impacto cortical controlado (CCI), el impacto de percusión de fluido (FPI), lesión de caída de peso, y la lesión por estallido para realizar LCTL y estimulan la gravedad de lesiones bajas cambiando los parámetros de lesiones. Estos modelos son beneficiosos de usar debido a su capacidad para replicarse trauma cerebral morfológicamente similar a la situación clínica; sin embargo, también tienen sus propias limitaciones. La gravedad de la lesión inducida por una lesión de aceleración (caída de peso) es a menudo muy variable. Los dos resultados de la ICC leve - hemorragia subaracnoidea y contusión focal - no son comparables con las conmociones cerebrales humanas típicas. CCI y FPI requieren una craneotomía, que no es clínicamente relevante, mientras que la lesión por estallido es un modelo más controvertida en lo que respecta a las diferentes medidas de posición de la exposición y el pico de presión, así como lesión secundaria variable durante la exposición 3-6. Un modelo animal de conmoción actualizado que se puede traducir la investigación preclínica a la clínica setting es necesaria en la investigación. La cuestión clave en el modelado de una LCT leve es definir la gravedad de la lesión experimental, que se replica más de cerca posible de la lesión en un entorno clínico. Recientemente, diferentes grupos de investigación desarrollaron la lesión en la cabeza cerrada o lesión en la cabeza de conmoción (CHI) modelo 7-10. CHI es una modificación del CCI sin una craneotomía, pero todavía utiliza un sistema electrónico de impacto magnética tradicional para generar un impacto de la cabeza. Un CHI puede inducir una conmoción cerebral que van de leves a moderados mediante el ajuste de los parámetros de impacto. La pérdida de conciencia (LOC) se puede observar inmediatamente después de un impacto por la detección de una disminución en la tasa de respiración o la terminación transitoria de la respiración. El período de LOC se usa para determinar la gravedad de la lesión. Este documento incluye una versión ligeramente mejorada y actualizada de un modelo repetitivo CHI (rCHI) en ratones, junto con un protocolo detallado paso a paso y los resultados representativos. El rCHI estrategias de investigación modelo de unare beneficiosa en la determinación de los efectos LCTL y posibles tratamientos, sobre todo porque no existe un modelo animal individual capaz de imitar todos los cambios patológicos de conmoción cerebral inducida.

<table><tbody><tr><td>máquina de anestesia</td><td>Eagle Eye Anesthesia, Inc</td><td>Modelo 150&nbsp;</td><td>anestesia</td></tr><tr><td>Impactador electromagnético</td><td>LeicaBiosystems</td><td>Impact One Impactor estereotáxico</td><td>realizar impactación</td></tr><tr><td>Instrumento estereotáxico digital</td><td>LeicaBiosystems</td><td></td><td>Ratón de montaje 39462501 y puntas</td></tr><tr><td>de posicionamiento Punta de metal recubierta de caucho de silicona</td><td>Herramienta de precisión & Ingeniería, Gainesvill FL</td><td>punta de impacto</td><td>hecha a medida</td></tr><tr><td>Recortadora todo en uno de iones de litio</td><td>WAHL Home Products</td><td>9854-600</td><td>afeitado de pelo de ratón</td></tr><tr><td>clips de papel punta de sonda hecha a</td><td></td><td></td>medida<td></td></tr><tr><td>Aplicadores con punta de algodón</td><td>MEDLINE</td><td>MDS202055</td><td>cabezal de exfoliante con solución salina</td></tr><tr><td>Tissue Tek O.C.T.</td><td>ASKURA FINETEK USA INC</td><td>4583</td><td>incrustación de tejido</td></tr><tr><td>anti-GFAP</td><td>Anticuerpo Dako</td><td>CA93013</td><td>para IHC</td></tr><tr><td>anti ferritina</td><td>Sigma</td><td>F6136</td><td>anticuerpo para IHC</td></tr><tr><td>Kit VECTASTAIN Elite ABC&nbsp; Laboratorios</td><td>vectoriales</td><td>PK-6100 Sistema de</td><td>detección IHC</td></tr><tr><td>Medio de montaje Permount Fisher</td><td>Scientific</td><td>SP15-100</td><td></td></tr><tr><td>Aperio XT ScanScope scanner</td><td>Leica Microsystems Inc,escaneo</td><td></td> <td>de diapositivas</td></tr><tr><td>Leica AutoStainer XL</td><td>Leica la patología Company</td><td>ST2010</td><td>H& E tinción</td></tr><tr><td>DAB&nbsp;</td><td>Sistema de detección sigma</td><td>D3939</td><td>IHC</td></tr></tbody></table>

un modelo de lesión en la cabeza repetidos de conmoción en ratones

A Repetitive Concussive Head Injury Model in Mice

A pesar de que la conmoción cerebral/lesión cerebral traumática leve (mTBI) es la ocurrencia más frecuente de lesión cerebral traumática, todavía existe una falta de conocimiento sobre la lesión y sus efectos. Para desarrollar una mejor comprensión de las conmociones cerebrales, a menudo se utilizan animales porque proporcionan un modelo controlado, riguroso y eficiente. Los estudios han adaptado modelos animales tradicionales para realizar mTBI para estimular la gravedad de la lesión leve mediante el cambio de los parámetros de la lesión. Estos modelos se han utilizado porque pueden producir lesiones cerebrales morfológicamente similares a la condición clínica y proporcionar un espectro de severidades de las lesiones. Sin embargo, están limitados en su capacidad para presentar las características idénticas de las lesiones en los pacientes. Utilizando un sistema de impacto tradicional, un modelo de lesión por conmoción cerebral repetitiva (rCHI) puede inducir una conmoción cerebral de leve a moderada similar a la humana. El grado de lesión se puede determinar midiendo el período de pérdida de conciencia (LOC) con un signo de terminación transitoria de la respiración. El modelo rCHI es beneficioso por su precisión y simplicidad para determinar los efectos del mTBI y los posibles tratamientos.

En este modelo (Figura 1 AC), hubo breves períodos de jadeos y respiraciones superficiales. Una pérdida de la conciencia (inconsciente) se define como una disminución en el ritmo de la respiración o la terminación transitoria de la respiración antes de reanudar una respiración normal. Un impacto en el centro de la cabeza causado inconsciencia a corto plazo (7,5 ± 4,7, 7,8 ± 5,5, 10,2 ± 8,8, 9,5 ± 8,0 seg en cada impacto por separado, la Figura 1D). Cereb...

La conmoción cerebral presenta el tipo más común de lesión cerebral traumática. Por lo tanto, un modelo animal de conmoción cerebral repetitivo, que replica las características importantes de una lesión en los pacientes, puede proporcionar un medio para estudiar la conmoción cerebral de una manera rigurosa, controlada y eficiente.

Un modelo de lesión en la cabeza repetidos de conmoción en ratones

Despite the concussion/ mild traumatic brain injury (mTBI) being the most frequent occurrence of traumatic brain injury, there is still a lack of ...

El objetivo general de este procedimiento es establecer un modelo repetitivo de conmoción cerebral en ratones utilizando un sistema de impacto tradicional. Estos ratones pueden ayudar a responder preguntas clave en el campo del modelado de lesión cerebral traumática leve, o TBI, sobre el impacto de la conmoción en la función cerebral. La principal ventaja de esta técnica es que el sistema de impacto magnético electrónico puede operarse fácilmente y el proceso puede controlarse para administrar los impactos.Comience por colocar una punta metálica recubierta de caucho de silicona hecha a medida en un dispositivo electromagnético de impacto estereotáxico, teniendo cuidado de que la base plana de la punta recubierta esté paralela a la superficie de la sonda del dispositivo de impacto. A continuación, coloque un ratón anestesiado en posición prona sobre una almohadilla calefactora y confirme la ausencia de respuesta al pellizco en los dedos del pie. Luego, use una máquina para recortar cabello para afeitar completamente la cabeza y aplique pomada en los ojos del animal.Cuando el animal esté listo, ajuste previamente la velocidad del dispositivo de impacto a cuatro metros por segundo y e

a-repetitive-concussive-head-injury-model-in-mice

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Investigación

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Fuente: Yang, Z., et.al. Un modelo repetitivo de lesión en la cabeza por conmoción cerebral en ratones. J. Vis. Exp. (2016). Este video muestra la inducción de lesiones repetitivas en la cabeza por conmoción cerebral en un ratón utilizando un dispositivo de impacto electromagnético. El procedimiento consiste en colocar la punta de impacto entre las suturas interfrontal y lambdoidea en el cráneo de un ratón anestesiado y utilizar una punta de sonda para establecer con precisión la profundidad...

Modelado de lesiones repetitivas en la cabeza por conmoción cerebral en un modelo de ratón

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

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 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

Este protocolo presenta un modelo murino modificado de lesión cerebral traumática leve repetitiva (rmTBI) inducida a través de un método de lesión craneal cerrada (CHI). El enfoque presenta una ventana de cráneo adelgazada y percusión de fluidos para reducir la inflamación comúnmente causada por la exposición a las meninges, junto con una mejor reproducibilidad y precisión en el modelado de rmTBI en roedores.

Modelo de ratón modificado de lesión cerebral traumática leve repetitiva que incorpora ventana de cráneo adelgazada y percusión de fluidos

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) 

La lesión del nervio Salvados modelo animal es descrito aquí como un modelo de ratón del dolor neuropático periférico después de denervación parcial del nervio ciático por lesionar las ramas tibial y peroneo común del nervio, dejando el nervio sural se mantiene intacta. Modificación de la conducta resultante de la alodinia mecánica se cuantifica por filamentos de von Frey.

La lesión del nervio Salvados (SNI) Modelo de alodinia mecánica inducida en ratones

Controlado lesiones laceración cervical en ratones

Se describen modelos de lesión renal por isquemia-reperfusión inducida moderada y grave en la que los ratones se someten a pedículo renal unilateral de sujeción seguida de simultánea o en diferido nefrectomía contralateral, respectivamente. Estos modelos dan consistentemente lugar a la disfunción renal y la fibrosis después de la lesión, pero gravedad de la lesión y la supervivencia dependen de equipos de fondo, la edad y quirúrgicos ratón.

La isquemia-reperfusión modelo de lesión renal aguda y post lesión fibrosis en ratones

Este método fue desarrollado con el objetivo de ofrecer una solución de fármaco constante a través de la arteria carótida, para evaluar la farmacocinética de nuevos fármacos en modelos de ratón.

Infusiones de la arteria carótida para farmacocinéticas y farmacodinámicas Análisis de taxanos en ratones

Aprenda a establecer un modelo de lesión concusiva repetitiva en ratones utilizando un sistema de impacto electromagnético. Esta técnica permite estudiar los efectos de la conmoción cerebral leve en la función neurológica.

Un modelo de lesión en la cabeza repetidos de conmoción en ratones

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