Name: Modelado de la exposición a explosiones de bajo nivel altamente repetitivas en ratones (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-05-24T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min
Description: Aprende a modelar la exposición a explosiones de bajo nivel repetitivas en ratones para estudiar efectos neuroconductuales del trauma por explosión. Este protocolo seguro permite investigar cambios a largo plazo en la recuperación y la respuesta biológica.

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JSM recibió fondos de la Oficina de Investigación y Desarrollo de Laboratorios Biomédicos (JSM, I01BX004896) del Departamento de Asuntos de Veteranos de los Estados Unidos (VA) y del Centro Clínico y de Investigación de Enfermedades Mentales del Noroeste, una entidad de VA ordenada por el Congreso que investiga las lesiones cerebrales inducidas por explosiones y el estrés postraumático comórbido. JSM informa de una financiación no relacionada del Premio de Investigación Traslacional del Programa de Investigación sobre Lesiones Cerebrales Traumáticas y Salud Psicológica del año fiscal 22 (W81XWH-22-TBIPHRPTRA, Número de Premio HT94252310755). Los autores agradecen a Andrew Shutes-David por su ayuda editorial.

Todos los procedimientos se realizaron bajo el protocolo # 1588223, aprobado por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales del Sistema de Cuidado de Salud de Puget Sound y de acuerdo con la Guía de los Institutos Nacionales de Salud para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio.
1. Cuidado de los animales
NOTA: Los modelos animales de LLB están limitados únicamente por su disponibilidad y la capacidad del tubo de choque para adaptarse a su tamaño. El tubo de choque descrito en este documento fue diseñado específicamente para su uso con ratones.
<ol><li>Utilice ratones C57BL/6J machos o hembras de 3 a 4 meses de edad u otras cepas/líneas de ratón aprobadas de acuerdo con las necesidades experimentales. Mantener a los ratones en un ciclo de luz y oscuridad de 12 horas en instalaciones específicas libres de patógenos con acceso ad libitum a alimentos y agua. Los ratones suelen estar alojados socialmente con 4 o 5 en una jaula. Mantenga la temperatura de la instalación a 20-22 °C.</li>
	<li>Lleve las jaulas que contengan ratones explosivos y falsos a un área de retención cercana. Lleve jaulas vacías separadas para transferir ratones individuales hacia y desde la sala de granallado.</li>
</ol>2. Preparación del tubo de choque
<ol><li>(Comprobación de seguridad) Confirme que se han completado las comprobaciones de seguridad necesarias para el sistema específico. Asegúrese de que el suministro de gas (helio) y la alimentación principal estén apagados/desconectados.</li>
	<li>Prepare las membranas según sea necesario para el número específico de blastocitos de baja intensidad que se llevarán a cabo (Figura 1.1). Corte las dimensiones de la membrana según sea necesario para el tubo de choque específico utilizado en este protocolo:<ol><li>Corta una hoja de envoltura adhesiva de plástico en un cuadrado de 5.5" x 5.5" para sellar el carrete, permitiendo que se presurice.</li>
		<li>Corte una hoja de papel de fotocopiadora estándar de 8,5" x 11" (75 g/m2 de peso) a 5,5" x 11"; Dobla la hoja de papel resultante por la mitad para formar un cuadrado de 5.5" x 5.5".</li>
		<li>Obtenga una lámina de membrana de mylar de 500 G (125 μm de espesor). NOTA: Estas láminas no se rompen ni se deforman significativamente por el chorreado estándar de baja intensidad y se pueden reutilizar durante el procedimiento de un día.</li>
	</ol></li>
	<li>Tome un cuadrado de papel transparente y un cuadrado de papel doblado y colóquelos sobre una superficie plana (Figura 1.2). Coloque el papel doblado encima de la envoltura adhesiva y alinéelos entre sí lo mejor que pueda (Figura 1.3). Para acelerar las voladuras repetitivas, organice ahora todas las pilas de membranas.</li>
	<li>Inserte la membrana de mylar entre el destornillador y el carrete enrollándola en un tubo pequeño (aproximadamente tan grande como el dedo índice; Figura 1.4,1.5). Insértelo completamente en el mecanismo y suéltelo para permitir que se desenrolle contra el sello de goma que separa la sección del conductor del carrete. Empuje el carrete hacia el controlador para asegurar la hoja de mylar en su lugar; Esto desprecintará el carrete de la sección impulsada del tubo de choque.</li>
	<li>Coloque los dedos debajo de la mitad superior de la envoltura adhesiva y enrolle con cuidado tanto la envoltura adhesiva como el papel hacia usted, asegurándose de que se enrollen juntos sin desalinearse (Figura 1.6).</li>
	<li>Inserte la pila de membranas entre el carrete y las secciones impulsadas del tubo de choque (Figura 1.7).</li>
	<li>Permita que la pila de membranas se desenrolle de modo que el sello de plástico quede orientado hacia el carrete y el papel hacia la sección impulsada del tubo (Figura 1.8). NOTA: Esta orientación creará un sello hermético para que el sistema pueda presurizarse.</li>
	<li>Cierre el conjunto del carrete (Figura 1.9,1.10). Según corresponda, apriete los pernos a mano o hidráulicamente, asegurando el conjunto de impulsor-carrete-tubo de choque para que el sistema pueda presurizarse. (Comprobación de seguridad; Figura 1.10) NOTA: Para sistemas hidráulicos, asegúrese de que se alcance la presión objetivo del conjunto de cierre para evitar fallos, que pueden requerir el reemplazo de la membrana y ralentizar el proceso de exposición al LLB. Utilizamos un sistema hidráulico para cerrar nuestro ensamblaje a 500 psi.</li>
</ol>3. Preparación animal
<ol><li>Encienda la almohadilla térmica de agua circulante debajo de la cámara de anestesia, con la temperatura ajustada a 37 °C (Figura 1.11). Coloque una almohadilla médica absorbente encima de la almohadilla térmica.</li>
	<li>En la sala de espera, retire un ratón de su jaula de origen y colóquelo en una jaula de transferencia vacía. Lleva al ratón enjaulado a la sala de explosión.</li>
	<li>Encienda el caudal de oxígeno a 1.0 L/min (lpm) y encienda el sistema de barrido de vacío (Figura 1.12).</li>
	<li>Encienda el isoflurano al 5% (para inducir una pérdida rápida del conocimiento) y dirija el flujo a la cámara de anestesia para roedores (Figura 1.13).</li>
	<li>Coloque el ratón en la cámara para inducir la anestesia (Figura 1.14).</li>
	<li>Una vez que el ratón esté completamente anestesiado y muestre una respiración estable durante 30 segundos adicionales, introduzca la mano en la cámara y golpee la oreja del ratón para una identificación inequívoca a largo plazo del ratón durante el resto del estudio. Hacer este paso ahora es necesario para evitar interferir con los tiempos de recuperación después de la explosión. Luego, aplique lubricante oftálmico estéril en ambos ojos para evitar la sequedad de la córnea.</li>
	<li>Retire el ratón de la cámara y coloque su nariz en la nariz (Figura 1.15). Cambie el flujo de anestesia (por ejemplo, isoflurano) de la cámara de inducción al cono nasal.</li>
	<li>Use pequeños pedazos de cinta de laboratorio para sujetar ligeramente las extremidades del ratón contra la camilla (Figura 1.16).</li>
	<li>Después de sujetar al ratón, coloque un lazo de alambre alrededor de cada extremidad y gírelo firmemente, asegurando el ratón a la camilla por las muñecas y los tobillos (Figura 1.17). Coloque una brida más grande alrededor del pecho, atándola muy flojamente para que la respiración del ratón no se restrinja. Esto servirá como un mecanismo de restricción secundario en caso de que alguna de las restricciones de las extremidades se suelte.</li>
	<li>Levante la cola del ratón y colóquela debajo del pie izquierdo para asegurarse de que no se pellizque cuando se inserte la camilla en el tubo de choque (Figura 1.18).</li>
</ol>4. Procedimiento de LLB
<ol><li>Abra la sección de exposición animal del tubo de choque y oriente el ratón de modo que mire hacia la onda expansiva que se aproxima (Figura 1.19).</li>
	<li>Asegure/suspenda la camilla en la sección de exposición del animal (Figura 1.20).</li>
	<li>Cierre herméticamente la puerta para la sección de exposición del animal, asegurándose de que el tubo de flujo anestésico no quede apretado por la puerta (Figura 1.21).</li>
	<li>Reducir la anestesia a 2,5-3% de isoflurano, 1 lpm durante el resto de la sesión.</li>
	<li>Alimente el sistema según corresponda (Figura 1.22).</li>
	<li>Ubique y conecte la línea de suministro para el gas helio comprimido (Figura 1.23,1.24).</li>
	<li>Salga de la sala de granallado para acceder a la consola de control del tubo de granallado en una sala contigua y asegúrese de que no quede personal ni animales en la sala de granallado. NOTA: La protección auditiva puede ser requerida por la institución o por las condiciones operativas. Dichas condiciones pueden incluir disposiciones de tubos de choque en los que la consola de control está ubicada en el mismo espacio abierto que el tubo de choque.</li>
	<li>Desde la consola, encienda el software de adquisición para registrar el evento de voladura (consulte el cuadro verde en la Figura 1.25). NOTA: Para estos procedimientos, recopilamos datos de sensores a una frecuencia de muestreo de 20 kilo hercios (kHz), que luego se procesan utilizando el software LabView. Recomendamos adquirir el muestreo del sensor a ≥10 kHz para lograr curvas de tiempo frente a presión de alta calidad.</li>
	<li>Desconecte cualquier bloqueo de seguridad (por ejemplo, las llaves de control de energía, que se representan con una flecha verde en la Figura 1.26).</li>
	<li>Cierre ambos respiraderos de gas y presurice pasivamente el carrete (Figura 1.27). No use el lado del conductor. Continúe llenando hasta que la membrana se rompa por sí sola en el pico objetivo de psi según lo determinado por el número de láminas de membrana utilizadas.</li>
	<li>Registre la presión máxima, la duración de la fase positiva y el impulso en la ubicación del animal. (Figura 1.28). Apague el mecanismo de llenado.</li>
	<li>Regrese al tubo de choque, desconecte la línea de alimentación de helio y apague la fuente de alimentación del circuito de control de explosión (Figura 1.29).</li>
	<li>Para realizar exposiciones repetidas de LLB en el mismo animal, abra el carrete, retire la pila de membranas del carrete y luego enrolle e inserte otra pila de membranas del carrete (Figuras 1.30, 1.31, 1.32). Aplanar la pila de membranas y volver a cerrar el ensamblaje. NOTA: Para modelar la experiencia clínica de las exposiciones a blastos de bajo nivel durante el entrenamiento SOF definido empíricamente, exponemos a los ratones a 5-6 LLB por día, limitando las exposiciones diarias a un total acumulado conservador de ~20 psi45. Los estudios que enfatizan las relaciones mecanicistas y dosis-respuesta pueden optar alternativamente por utilizar un número constante de exposiciones a LLB con parámetros de sobrepresión definidos por sesión.</li>
	<li>Después de la LLB final para el animal actual, retírela del tubo de choque, dejando la anestesia puesta (Figura 1.33).</li>
	<li>Desata al animal mientras está bajo anestesia. Sáquelo del cono nasal de la anestesia, colocándolo boca arriba sobre la almohadilla de agua caliente (Figura 1.34).</li>
	<li>Una vez que el animal haya sido colocado en la plataforma de agua, inicie un temporizador y registre la cantidad de tiempo hasta que el ratón se voltee sobre su lado ventral (es decir, su estómago) por sí solo (Figura 1.35). Registre este tiempo como el tiempo de enderezamiento. Una vez que el ratón se recupere, devuélvalo a la jaula de inicio y continúe monitoreándolo según sea necesario.</li>
</ol>5. Trámites de varios días
<ol><li>Para modelar las exposiciones rutinarias a LLB de las cargas violadoras utilizadas durante el entrenamiento de SOF Close Quarter Battle, realice exposiciones diarias repetidas en los ratones 5 días a la semana (de lunes a viernes) durante un total de 15 días a lo largo de 3 semanas de trabajo estándar.</li>
</ol>6. Alteración de las presiones máximas de LLB
<ol><li>Aumente la presión máxima mediante el uso de materiales de membrana más fuertes o simplemente apilando membranas adicionales. Por ejemplo, use la membrana Mylar Roll Clear 0.005 (500 G) para producir una presión máxima de ~ 20 psi (cuando se usa como membranas conductoras y de carrete) o la membrana Mylar Roll Clear 0.002 (200 G) para producir una presión máxima de ~ 10 psi.</li>
	<li>Ajuste los parámetros para la duración de la fase positiva y el impulso de la voladura para satisfacer las necesidades experimentales. Para ajustar las duraciones de fase positiva y los impulsos, determine empíricamente las condiciones objetivo sustituyendo las fuentes de gas comprimido47,49 o cambiando la longitud del controlador siempre que sea posible. El protocolo anterior utiliza helio para crear una presión máxima aguda y una forma de onda similar a una curva de Friedlander idealizada.</li>
</ol>7. Recolección de tejidos
NOTA: Las prácticas de recolección de tejidos se pueden ajustar de acuerdo con las necesidades experimentales.
<ol><li>Anestesiar al ratón mediante inyección intraperitoneal con 210 mg/kg de pentobarbital.</li>
	<li>Coloque el ratón en una jaula para ratones o ratas con barras o una malla prefabricada; Coloca el ratón enjaulado en una campana extractora.</li>
	<li>Una vez que el ratón deje de responder, colóquelo boca arriba en las barras en la parte superior de la jaula y cierre su boca alrededor de una de las barras para ayudarlo a permanecer en su lugar durante la perfusión.</li>
	<li>Agarra la piel del estómago, tira de ella hacia arriba y usa unas tijeras grandes para hacer un agujero en la cavidad abdominal, teniendo cuidado de no cortar ninguno de los órganos. Continúe cortando más abajo a lo largo de la base de las costillas para permitir una articulación más libre de la caja torácica.</li>
	<li>Usando un hemostático, acércate al ratón desde un lado y agarra el tejido directamente sobre la caja torácica, rodando el hemostático hacia atrás para mantener la base de la caja torácica en ángulo en una posición de fácil acceso. Use un par de fórceps o una herramienta similar para mantener el hemostático en su lugar.</li>
	<li>Con un pequeño par de tijeras quirúrgicas, corte con cuidado el diafragma para permitir el acceso al corazón. Use un par de pinzas para inclinar suavemente el corazón de manera que la parte inferior quede directamente hacia afuera de la base abierta de la caja torácica. Trabaje rápidamente para que el corazón siga latiendo durante la perfusión.</li>
	<li>Si recolecta sangre, sostenga el corazón con un par de fórceps y perfore cuidadosamente el ventrículo derecho con una jeringa de 3 ml con una aguja de 0.5" y 25 g en la punta. Inserte desde la parte inferior del ventrículo y vaya a lo largo, teniendo cuidado de no perforar el lado opuesto del ventrículo. Tire suavemente de la jeringa hasta que se hayan recogido entre 0,5 y 1,0 ml de sangre o se detenga el flujo, y luego retire la jeringa.</li>
	<li>Use un par de tijeras quirúrgicas para hacer una pequeña incisión en la aurícula derecha para permitir que la sangre y la perfusión drenen. Sostenga el corazón con un par de pinzas e inserte con cuidado una aguja de mariposa de 25 g en el ventrículo izquierdo, insertándola desde la parte inferior. Sostenga la aguja de mariposa en su lugar con una abrazadera de sujeción o con la mano.</li>
	<li>Perfundir al animal.<ol><li>Conecte una jeringa que contenga 50 mL de solución salina tamponada con fosfato (PBS) a una aguja de mariposa y perfunda a una velocidad de aproximadamente 10 mL/min. Busque el blanqueamiento del hígado como un signo de perfusión adecuada. Después de vaciar la jeringa, desconéctela de la aguja de mariposa.</li>
		<li>Para la preparación de tejidos para microscopía, reemplace la jeringa vacía de PBS por una jeringa que contenga 50 mL de formalina tamponada neutra (NBF) al 10% o solución de formaldehído al 4%. Repita los pasos anteriores para perfundir con formalina. NOTA: Se debe observar que el ratón perfundido se contrae durante la perfusión; Esto debería resultar en rigor o rigidez de todo el cuerpo después de completar el procedimiento.</li>
	</ol></li>
	<li>Retire la aguja de mariposa del corazón y retire el ratón de los barrotes de la jaula para la recolección de tejidos.</li>
	<li>Extraer y subdiseccionar los órganos diana según sea necesario; Tenga cuidado de realizar procedimientos en hielo cuando se recojan materiales frescos y sin fijar.</li>
	<li>Congele rápidamente cualquier tejido no fijado que se haya recogido en nitrógeno líquido y guárdelo a -80 °C hasta que se utilice en protocolos de ensayo de proteínas o objetivos de ARN.</li>
	<li>En el caso de los tejidos fijos, retírelos a un tubo cónico marcado de 50 ml lleno de formalina (un tubo por órgano).</li>
</ol>

Método de tubo de choque para modelar explosiones de bajo nivel altamente repetitivas en ratones

Los autores no tienen intereses financieros que revelar.

No podemos tratar adecuadamente lo que no comprendemos adecuadamente, y aún no comprendemos los mecanismos de lesión relacionados con la exposición altamente repetitiva a LLB. Muchos miembros del personal de SOF informan del desarrollo de deficiencias relacionadas con la salud que se cree que están relacionadas con la exposición altamente repetitiva a LLB dentro de los cinco a diez años de servicio operativo50,51. Algunos miembros del personal de SOF desarrollan efectos neurocognitivos similares a los de una lesión cerebral traumática aguda (TCE) inmediatamente después de la exposición a la LLB39. Además, los clínicos informan que los síntomas resultantes de la exposición a blastos son frecuentemente refractarios a los tratamientos tradicionales, lo que puede llevar a la SOF y a los clínicos a buscar tratamientos alternativos52,53. A pesar de la exposición frecuente de SOF a LLB y los mecanismos de sobrepresión45, la gravedad y resistencia al tratamiento de los síntomas resultantes, y el patrón documentado de cicatrices astrogliales relacionadas con blastos51, los resultados de salud a largo plazo siguen siendo relativamente desconocidos. Los médicos y los líderes militares confían en la investigación de modelos para descubrir los mecanismos de las lesiones y la fisiopatología. Estos modelos son fundamentales para el desarrollo de políticas y estrategias para identificar, interrumpir, prevenir y tratar el proceso patológico de forma temprana.
De manera crucial, se espera que el modelado en ratones de las exposiciones militares comunes a LLB informe los modelos de predicción de la salud. La práctica clínica se beneficiaría de los modelos predictivos de LLB que identifican quién puede tener un mayor riesgo de patología relacionada con el blasto, qué propiedades del blasto provocan los resultados más graves y cómo puede evolucionar el proceso de la enfermedad en función de la cronicidad, la dosis o la especificidad de la exposición al blasto. Por lo tanto, el modelado de la exposición repetitiva a LLB es esencial para desarrollar hipótesis y predicciones sobre cómo las exposiciones afectarán los resultados de salud de SOF y otros miembros del Servicio. Los modelos de predicción y mecanismos de lesiones servirían de base para el diagnóstico y el tratamiento, así como para las decisiones de regreso al trabajo basadas en los síntomas y la exposición.
El estudio del TCE inducido por blastos (bTBI) en ratones ha experimentado avances significativos en los últimos años, particularmente con el desarrollo de modelos que predicen los resultados después de un TBI leve crónico y repetitivo en humanos54,55. Mientras que el estudio de la exposición a explosiones de nivel medio a alto utilizando tubos de choque está bien desarrollado con cientos de artículos indexados en PubMed 46,56,57,58, el uso de tubos de choque en estudios de explosiones cerca de sobrepresiones de entrenamiento militar de rutina (<6 psi de presión máxima40) está menos desarrollado, con menos de diez artículos identificados en una búsqueda reciente en PubMed19,20, 22,23,26,27,28. Para facilitar el desarrollo de este campo poco estudiado, el modelo presentado se centra en las consideraciones clave para las sobrepresiones consistentes de LLB en ratones, la recuperación posterior a la explosión y el monitoreo, al tiempo que señala varias ventajas distintivas de este modelo sobre el uso de explosivos de campo abierto. De hecho, argumentamos que el modelo de LLB de laboratorio descrito puede permitir el desarrollo de modelos predictivos de los resultados clínicos después de la LLB crónica repetitiva.
El modelo LLB ofrece ventajas críticas sobre los modelos de explosiones explosivas en campo abierto, particularmente en términos de bienestar animal. Los modelos de campo abierto pueden dar lugar a tasas de mortalidad del 3-8%25,36, mientras que este modelo de LLB basado en laboratorio no muestra pérdidas. Esta distinción es crucial, especialmente cuando se simulan las altas exposiciones acumulativas típicas del entrenamiento militar, donde prácticamente ningún aprendiz experimenta resultados fatales por la exposición a LLB. La aparente ausencia de apnea u otras causas de muerte, como el traumatismo pulmonar letal, garantiza la fiabilidad y consistencia del modelo, posicionándolo como la opción preferida para los estudios sobre los efectos clínicamente relevantes de la LLB repetitiva.
Este protocolo es específico para un tubo de choque "abierto" con un diseño de tres partes, que consta de secciones conductoras, carrete y conducidas. Es posible que se puedan lograr LLB altamente repetitivos con otros diseños de tubos de choque con las modificaciones adecuadas en el protocolo. Los diseños de tubos de choque abiertos se utilizan con frecuencia para el estudio del neurotrauma inducido por explosión 46,47,48. El tubo de choque abierto, con un extremo de salida abierto, permite que la onda de choque generada se propague libremente a lo largo del tubo donde se encuentra con su objetivo (por ejemplo, el sujeto animal) antes de salir por el extremo opuesto del tubo. Este diseño facilita la reproducción y el estudio de sobrepresiones de voladura primaria relativamente puras, aproximándose a las propiedades de las explosiones de voladura tal como ocurrirían en campo abierto48. Como resultado, la fidelidad de la onda de sobrepresión de explosión medida empíricamente se compara con una onda de Friedlander idealizada; Esto permite la evaluación del rendimiento del tubo para producir un evento de sobrepresión específico. Para modelar la exposición a LLB, utilizamos un tubo de explosión abierto de48 tubos de explosión hechos a medida, construidos a medida, diseñados originalmente para reproducir los efectos de las detonaciones de HLB de más de 200+ libras de trinitrotolueno (TNT) a una distancia de separación de ~ 25 pies. Para permitir sobrepresiones máximas altas, se presuriza un gas en el controlador, que está separado del carrete por una membrana, sellando el gas en el controlador. El carrete, a su vez, también está separado de la sección abierta por otra membrana. Esta segunda membrana permite presurizar la bobina por separado. El sistema de doble cámara permite que los gases en el controlador se presuricen más allá del punto normal de ruptura de la membrana. Esto ocurre porque el carrete presurizado actúa como un amortiguador, apoyando la membrana en la interfaz del controlador y el carrete, evitando así su ruptura. Cuando el operador del tubo de choque desea generar una onda de choque a la presión objetivo, una válvula electrónica ventila el gas del carrete, disminuyendo rápidamente la presión en el carrete y permitiendo que el gas sobrepresurizado en la sección del impulsor rompa tanto el impulsor como las membranas del carrete y se expanda rápidamente a lo largo del tubo donde se encuentra con el animal en la zona objetivo. La modificación clave que permite el estudio del LLB en tubos de alto rendimiento de este diseño es que bloqueamos el controlador y solo usamos el carrete en combinación con membranas de bajo umbral.
Para garantizar la fiabilidad y la reproducibilidad de los experimentos de LLB, se deben realizar ciertas acciones durante la configuración. Es crucial asegurar firmemente los brazos y las piernas a la altura de las muñecas y los tobillos. Esto minimiza la variabilidad en el movimiento corporal y la exposición a explosiones y evita lesiones involuntarias que podrían confundir los resultados. Además, rotar las muñecas y los tobillos hacia adentro ayuda a dirigir el movimiento de los apéndices hacia la línea media del animal, lo que reduce el riesgo de lesiones distales que podrían afectar las evaluaciones posteriores del rendimiento motor. El enderezamiento de la cabeza y la curvatura de la columna vertebral es otro factor esencial para garantizar una exposición uniforme a la explosión en todos los sujetos, ya que ayuda a reducir las posibles diferencias en el rango de movimiento. Se recomienda aumentar el porcentaje de isoflurano que se utiliza para la anestesia para protocolos que abarcan varios días o semanas. Este ajuste ayuda a mantener una profundidad de anestesia constante durante toda la duración experimental prolongada. En nuestra experiencia, un aumento de isoflurano al 0,5% es suficiente para mantener una anestesia adecuada.
Sin embargo, la administración de anestesia a través de la nariz puede no ser posible para todos los diseños de tubos de chorreado, especialmente para aquellos con recintos completos que no permiten la inserción del tubo en la sección impulsada. En tales eventos, pueden ser preferibles los anestésicos inyectables. Recomendamos determinar cuánto tiempo se requiere para la administración de los blastos secuenciales repetidos y luego administrar suficiente anestesia para mantener la inconsciencia durante todo el procedimiento. Es posible que sean necesarios controles adicionales del bienestar animal durante el desarrollo de este método modificado para garantizar el mantenimiento adecuado de la anestesia. Además, el uso de inyectables puede hacer imposible la monitorización de la respuesta posaguda, como la recopilación de medidas de tiempo de adrizamiento.
Las consideraciones éticas son primordiales en la investigación con animales, y este modelo de LLB basado en laboratorio incorpora protocolos integrales de recuperación y monitoreo posteriores a la explosión. Se observan de cerca los criterios de valoración humanitarios después de la exposición a los blastos, como la dificultad para respirar, la incapacidad para enderezarse, el estado no ambulatorio después de un período de observación de 2 horas, movimientos similares a las convulsiones, movimientos torpes, deterioro de la visión y evidencia de hemorragia interna o extremidades fracturadas. En particular, los ratones blast LLB no han exhibido ninguna de estas condiciones en nuestros experimentos. Sin embargo, pueden ocurrir fracturas de extremidades durante los HLB, a menudo debido a un error del operador. Mitigar este riesgo implica rotar las manos y los pies hacia la línea media del animal durante la sujeción de la camilla. Esta técnica evita que el viento de la ráfaga arrastre los apéndices hacia atrás y rompa los huesos asociados.
Las ventajas de este modelo repetitivo de LLB se extienden más allá de las consideraciones éticas y se extienden a los aspectos prácticos y metodológicos. Su diseño basado en laboratorio elimina la necesidad de manipular explosivos, lo que mejora la seguridad y la accesibilidad. El modelo es altamente reproducible y personalizable, lo que permite a los investigadores influir en los parámetros de exposición mediante el uso de diferentes tipos de gas, configuraciones de dispositivos y resistencias de membrana. El helio, que se elige aquí por su capacidad para reproducir la cinética de explosión en campo abierto49, puede proporcionar una línea de base confiable 47,59,60. El ajuste de la presión máxima se logra empíricamente modificando el grosor o la resistencia de la membrana de retención, lo que permite un ajuste fino para requisitos experimentales específicos. Por último, el modelo LLB elimina el impacto de las variaciones estacionales o climáticas en los datos, la exposición de los animales y otros factores experimentales. Esta consistencia garantiza resultados robustos y confiables, lo que convierte a este modelo de LLB repetitivo en una herramienta invaluable para la investigación de voladuras longitudinales y altamente repetitivas.
Comprender el neurotrauma relacionado con la explosión requiere dilucidar los mecanismos de lesión, las métricas de intensidad de la explosión y los valores umbral. Sin embargo, las incertidumbres rodean los mecanismos de lesión cerebral humana en escenarios de explosiones. Los criterios propuestos anteriormente para las lesiones humanas después de la exposición a explosiones se han basado en estudios en animales, sin embargo, es difícil aplicar directamente estos estudios a los seres humanos debido a los criterios de escala incompletos en todas las especies61. El escalamiento de la lesión pulmonar basado en la masa corporal del animal es una excepción, dada la presencia de criterios aceptados62,63. Sin embargo, las leyes de escalamiento propuestas para los efectos cerebrales, basadas en el cuerpo64,65 o la masa cerebral66, pasan por alto las diferencias anatómicas conocidas y desconocidas, especialmente en lo que respecta a las estructuras protectoras dentro y alrededor del cerebro. El escalamiento masivo predice mayores riesgos de lesiones en especies de cuerpo más pequeño, lo que se contradice con estudios tanto en aves 67,68,69 como en humanos 70. Por lo tanto, el desarrollo de leyes de escala precisas exige una comprensión empírica de la relación entre la intensidad del evento de explosión externa y los efectos cerebrales internos en todas las especies. En el caso de las LLB, se sabe muy poco sobre la exposición única o crónica en modelos animales o en personas. Como resultado, los estudios empíricos necesarios para informar el desarrollo de futuras leyes de escalamiento en el rango de intensidad de LLB pueden ser catalizados por nuestro método.
En resumen, este modelo de tubo de choque basado en laboratorio representa un avance significativo en el estudio de los efectos crónicos de la exposición a LLB en ratones. Al incorporar procedimientos para modelar sobrepresiones consistentes, priorizar la recuperación y el monitoreo posteriores a la voladura, y resaltar las ventajas distintivas sobre los modelos alternativos, este modelo de LLB basado en laboratorio puede proporcionar una opción confiable y ética para avanzar en nuestra comprensión de las lesiones relacionadas con la exposición crónica a LLB.

La exposición a explosiones de bajo nivel (LLB, por sus siglas en inglés) ocurre cuando individuos o estructuras experimentan magnitudes relativamente bajas de fuerza explosiva, generalmente derivadas de pequeños accidentes industriales, demoliciones controladas o ciertas actividades de entrenamiento militar. Por el contrario, la exposición a explosiones de alto nivel (HLB) implica la exposición a magnitudes intensas y potencialmente destructivas de fuerza explosiva, que se encuentran comúnmente en combates militares, ataques terroristas o explosiones accidentales a gran escala. Por lo tanto, la distinción principal entre LLB y HLB radica en la intensidad de los eventos explosivos y, por extensión, en la capacidad de las personas expuestas para tolerar exposiciones repetidas antes de sufrir lesiones físicas o funcionales. En este sentido, los efectos de la exposición al HLB tienden a ser más evidentes que los efectos de la exposición al LLB. Debido a esto, las personas con una exposición significativa al LLB pueden tener un mayor riesgo de sufrir lesiones o déficits que se desarrollan lentamente y que pasan desapercibidos hasta que sus efectos acumulativos se vuelven discernibles.
La investigación en curso tiene como objetivo mejorar nuestra comprensión de cómo las propiedades de la exposición a los blastos, como la intensidad o la repetición, pueden causar lesiones para que podamos guiar mejor la prevención y el tratamiento médico. En medicina militar, la comprensión de las implicaciones clínicas de la exposición a blastos es de suma importancia y, como resultado, se necesitan modelos animales capaces de informar esos resultados. Aunque los modelos animales han ayudado a dilucidar los efectos del HLB, los efectos de la exposición al LLB siguen siendo en gran medida poco estudiados. Numerosos estudios de modelado examinan los efectos de las sobrepresiones de explosión cerca o por encima de 10 libras por pulgada cuadrada (psi) de presión máxima 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15, 16,17,18, pero pocos informes se centran en niveles de presión que oscilan entre 1 y 7 psi 19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31, 32,33,34,35,36, que son más comunes en los entornos de entrenamiento militar 37,38,39,40 y caen cerca del umbral histórico de 4 psi para una exposición ambiental segura. Por lo tanto, una mayor difusión de los métodos para el estudio de las presiones máximas de LLB de uso frecuente puede ayudar a catalizar conocimientos clínicos rápidos para su aplicación a la medicina militar y la optimización de la fuerza.
Una asociación significativa entre el riesgo ocupacional de la LLB y diversos diagnósticos clínicos está emergiendo de las investigaciones epidemiológicas de la LLB militar 41,42,43,44. Estos estudios respaldan una relación dosis-dependiente mal definida, con exposiciones repetitivas a LLB que demuestran mayores riesgos41. Esto sugiere que el aumento de la exposición acumulativa a los blastos desempeña un papel crucial en la configuración de los resultados clínicos en entornos militares.
Los estudios previos de modelado animal de LLB por debajo de 10 psi han utilizado principalmente explosivos o sistemas de tubos de choque para investigar los efectos de la exposición. Aunque estos modelos suelen examinar los efectos de una a tres exposiciones, han contribuido a una mayor comprensión de las consecuencias mecanicistas 19,20,30,31, neuropatológicas29,31,33 y conductuales 19,20,23,25,32,34, asociado con exposiciones a explosiones de baja intensidad que son típicas del entorno de entrenamiento militar.
Los estudios que examinan LLB individuales generados por explosivos de campo abierto han reportado evidencia de patologías cerebrales sutiles y cambios de comportamiento frecuentemente asociados con el estrés postraumático. Woods y sus colegasno pudieron detectar lesiones cerebrales microscópicas a 2,5-5,5 psi, pero sí detectaron cambios cuantitativos en los glicoesfingolípidos del tejido cerebral mediante espectrometría de masas. Utilizando las mismas presiones máximas y el mismo diseño experimental, Rubovitch y sus colegas25 observaron cambios de comportamiento después de explosiones que ocurrieron con una falta similar de patología cerebral cuando se midieron con microscopía óptica. Sin embargo, en la investigación patológica posterior, se identificó un daño ultraestructural inequívoco en la mielina cerebral, las mitocondrias, las neuronas y la neurovasculatura mediante microscopía electrónica 29,30,31,32,33 en ratones expuestos a LLB de 6,7 psi. Curiosamente, varios estudios de LLB que utilizan explosivos de campo abierto con presiones de ~10 psi e inferiores informan de una mortalidad de aproximadamente el 3-8% después de una sola exposición25,36.
Resultados similares han sido observados previamente por varios estudios utilizando tubos de choque de laboratorio. En estudios que examinaron LLBs individuales producidas por tubos de choque, se han encontrado evidencias de lesión del citoesqueleto neural y cambios en los patrones de disparo neuronal desarrollados después de la exposición a una sola explosión de 1,7 psi22. A 4 psi, se informó que la disfunción del cuerpo calloso acompaña a déficits neuroconductuales en ratas expuestas a LLB23. En comparación con la duración de la explosión medida en el aire, Chavko y sus colegas27 encontraron que la duración de la fase positiva de la sobrepresión de la explosión fue significativamente mayor en los cerebros de las ratas expuestas a 5,8 psi. Las biofirmas de respuestas a lesiones similares pueden estar respaldadas por un estudio en ratones después de una exposición a 7,5 psi en el que Ahmed y sus colegas35 informan cambios detectables en los niveles séricos de proteínas inflamatorias, metabólicas, vasculares y de lesiones neuronales específicas hasta un mes después de la exposición. Curiosamente, este estudio también informó de una mortalidad del 4,5% a las 24 horas después de la exposición.
En estudios que examinaron tres LLB de tubo de choque durante una sola sesión de exposición de 20 minutos, las LLB entre 1,4 y 8,7 psi causaron aumentos dependientes de psi en la presión intracraneal (PIC) en ratas, con cambios observables en la PIC que tardan más para los psi más bajos20 y resultan en cambios cognitivos19,20. Utilizando cerdos, el mismo grupo determinó que tres exposiciones a LLB de 4 psi de una variedad de equipos militares fueron suficientes para causar neuropatología histológica cuando los animales se colocaron en posiciones de artillería simulando el uso humano del equipo21.
Estos estudios ilustran colectivamente los diversos efectos de la exposición a LLB que pueden ocurrir en condiciones de exposición limitada y períodos de recuperación. La exposición repetitiva a LLB parece inducir déficits cognitivos y conductuales persistentes, lo que enfatiza la necesidad de una comprensión matizada de los efectos acumulativos para que podamos determinar mejor cuándo esos efectos pueden llegar a ser clínicamente significativos; esto es particularmente relevante para los aprendices militares que están expuestos a altos niveles de LLB repetitivo. Para lograr esto, se requieren nuevos estudios, ya que la literatura actual no modela adecuadamente las experiencias clínicas de exposiciones rutinarias de entrenamiento militar que exceden de una a unas pocas explosiones en el transcurso de unos pocos días.
Las Fuerzas de Operaciones Especiales (SOF, por sus siglas en inglés) pueden soportar LLB significativas y altamente repetitivas durante exposiciones de rutina. Un estudio reciente estima que la exposición representativa anónima en todas las posiciones de un equipo de ruptura de entradas explosivas es tan alta como 184 psi máximos acumulados en el transcurso de una semana de entrenamiento42. Esto se basa, en parte, en una estimación conservadora de 6 cargas de ruptura utilizadas por día, con un promedio de presión máxima de 4 psi cada una, según lo medido por los medidores de explosión montados por el personal; No tiene en cuenta las granadas aturdidoras y otros dispositivos45. Un ciclo de entrenamiento de rutina puede durar varias semanas. Para facilitar el estudio de las experiencias clínicas de LLB, como las de los miembros de la SOF en formación, presentamos un modelo de tubo de choque de laboratorio de exposición altamente repetitiva a LLB. El método, basado en sistemas de tubos de choque neumáticos establecidos 46,47,48, permite investigaciones altamente reproducibles de presiones de 2 psi y superiores. El procedimiento no depende de factores externos como el clima, no da lugar a ninguna mortalidad observada y se realiza en laboratorio. Como resultado, el método permite exposiciones sostenidas y repetitivas diarias a LLB en los mismos sujetos para estudios que duran semanas o meses, lo que facilita la investigación de alta fidelidad del entrenamiento militar.

<table><tbody><tr><td>Bomba de calor de recirculación térmica Adtriit (120 V)</td><td>Parkland Scientific</td><td>HTP-1500</td><td></td></tr><tr><td>Papel de copia, 75 g/m2</td><td>gramaje Grapas</td><td>897804</td><td></td></tr><tr><td>Almohadillas azules absorbentes desechables</td><td>VWR</td><td>82020-845</td><td></td></tr><tr><td>Forano Solución inhalante</td><td>MedLine</td><td>10019-360-60</td><td></td></tr><tr><td>Helio</td><td>Linde</td><td>UN1046</td><td></td></tr><tr><td>Cinta de laboratorio (1")</td><td>VWR</td><td>89098-076</td><td></td></tr><tr><td>LabView software</td><td>Emerson</td><td>V 2011</td><td></td></tr><tr><td>Oxígeno médico</td><td>Suministro central de soldadura</td><td>UN1072</td><td></td></tr><tr><td>Mylar, 0,005 de espesor</td><td>Tapp Plastics</td><td>22934</td><td></td></tr><tr><td>Envoltura adhesiva de plástico</td><td>Santa Cruz Biotechnology</td><td>sc-3687</td><td></td></tr><tr><td>Bridas de plástico& nbsp;</td><td>VWR</td><td>11215-940</td><td></td></tr><tr><td>Tubo de choque neumático (con secciones de destornillador y carrete; área objetivo dimensionada para ratones, sensores de presión con frecuencia de muestreo de 20 kHz, software de control y adquisición)</td><td>BakerRisk, San Antonio, TX</td><td></td> Almohadilla térmica reutilizable de alta resistencia personalizada <td></td></tr><tr><td>(12" x 18")</td><td>Parkland Scientific</td><td>121218</td><td></td></tr><tr><td>estilo tijera, punzón de oreja para roedores</td><td>Kent Scientific</td><td>INS750076-2</td><td></td></tr><tr><td>Cámaras deslizantes para vaporizadores tradicionales</td><td>Kent Scientific</td><td>VetFlo-0530SM</td><td></td></tr><tr><td>VetFlo Vaporizador de isoflurano</td><td>Kent Scientific</td><td>VetFlo-1210S</td><td></td></tr></tbody></table>

modelado de la exposición a explosiones de bajo nivel altamente repetitivas en ratones

Modeling Highly Repetitive Low-level Blast Exposure in Mice

La exposición a explosiones es un factor de riesgo significativo para el trauma cerebral entre las personas expuestas. Aunque los efectos de las explosiones grandes en el cerebro se conocen bien, los efectos de las explosiones más pequeñas, como las que ocurren durante el entrenamiento militar, son menos conocidos. Esta exposición a explosiones pequeñas y de bajo nivel también varía mucho según la ocupación militar y el ritmo de entrenamiento, ya que algunas unidades experimentan pocas exposiciones en el transcurso de varios años, mientras que otras experimentan cientos en unas pocas semanas. Los modelos animales son una herramienta importante para identificar tanto los mecanismos de lesión como los riesgos clínicos para la salud a largo plazo después de la exposición a blastos de bajo nivel. Se necesitan modelos capaces de recapitular esta amplia gama de exposiciones para informar sobre los resultados de las lesiones agudas y crónicas en estos perfiles de riesgo dispares.
Aunque los resultados después de unas pocas exposiciones a explosiones de bajo nivel se pueden modelar fácilmente para el estudio mecanicista, las exposiciones crónicas que ocurren a lo largo de una carrera pueden modelarse mejor mediante paradigmas de lesiones por explosiones con exposiciones repetidas que ocurren con frecuencia durante semanas y meses. A continuación se muestran métodos para modelar la exposición altamente repetitiva a explosiones de bajo nivel en ratones. Los procedimientos se basan en modelos de tubos de choque neumáticos establecidos y ampliamente utilizados de exposición a explosiones en campo abierto que se pueden escalar para ajustar los parámetros de sobrepresión y el número o intervalo de las exposiciones. Estos métodos se pueden utilizar para permitir investigaciones mecanicistas o recapitular las exposiciones rutinarias a explosiones de los grupos clínicos bajo estudio.

Al investigar los resultados experimentales en ratones después de la exposición a fuerzas de explosión explosiva, el registro y la caracterización del evento a través del análisis de presión versus tiempo es crucial para evaluar el éxito del experimento. Este método, que consiste en medir los cambios dinámicos de presión durante la explosión, ayuda a los investigadores a comprender los efectos de las explosiones en los sistemas biológicos.
En experimentos exitosos, los registros de presión exhiben un patrón de onda bien definido y controlado. El aumento de presión es brusco, alcanzando valores máximos dentro de los tiempos esperados (Figura 2). La posterior disminución de la presión sigue una curva predecible, ejemplificada por la forma de onda de Friedlander, que indica una disipación eficiente de la energía. En cuanto a la evaluación de las lesiones, no se observan signos evidentes de lesión en los experimentos con LLB, incluso cuando se realiza una exposición muy repetitiva a la LLB, con hasta seis explosiones en un plazo de 15 a 20 minutos (Figura 3). Sin embargo, un análisis de los tiempos de enderezamiento después de la exposición repetitiva a LLB indica que los ratones blast vuelven a la conciencia más rápido que los ratones simulados (Figura 4). Por lo tanto, la LLB repetitiva da lugar a cambios reproducibles en las respuestas de excitación neuroconductual aguda después de la exposición.
Los experimentos subóptimos pueden mostrar perfiles de presión irregulares. Los casos en los que las presiones máximas se deprimen inesperadamente pueden indicar una liberación prematura o lenta de gas, lo que evita la liberación brusca de la expansión del gas a lo largo de la sección del tubo de choque impulsado para encontrarse con el animal en el área objetivo. La pérdida prematura de presión del gas suele ser el resultado de secciones de destornillador o carrete mal selladas. Esto puede deberse a defectos en la membrana o a un apriete inadecuado del conjunto conductor-carrete-tubo de choque. En tales casos, las muestras biológicas pueden mostrar signos reducidos de traumatismo.
La interpretación de los datos implica relacionar los perfiles de presión-tiempo con las respuestas biológicas observadas. Los experimentos exitosos demuestran que los parámetros de voladura elegidos, como la presión máxima y la duración, provocan las respuestas biológicas esperadas o establecidas que se están investigando. Las correlaciones entre las características específicas de presión y los resultados biológicos ayudan a establecer relaciones causales. Los estudios longitudinales son posibles gracias a este protocolo debido a la falta de pérdida de animales observada en puntos de tiempo de estudio hasta 6 meses después de la LLB final (Figura 5).
La gama de resultados clínicos después de la exposición a LLB es sutil y poco conocida. Históricamente, la exposición repetitiva a los LLB se ha considerado perjudicial tanto para las personas como para los ratones. Esto está respaldado por un rápido retorno a la deambulación, el comportamiento y la actividad física normales después de exposiciones a 2-5 psi. Sin embargo, la ausencia de síntomas neurosensoriales agudos abrumadores o cambios de comportamiento no excluye la existencia de efectos insidiosos negativos. Debido a que los fenotipos relacionados con la LLB son, en el mejor de los casos, sutiles, la gama completa de efectos es un área de investigación activa y puede requerir un tiempo considerable o repetición para provocar resultados clínicamente significativos.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66592/66592fig01.jpg"> Figura 1: Pasos del procedimiento para el modelo de tubo de choque de LLB murino repetido. Después de la preparación del tubo de choque (Pasos 1-10) y de las etapas de preparación del animal (Pasos 11-18), los ratones se exponen a una o más LLB (Pasos 19-32), antes de ser retirados del tubo (Paso 33). A continuación, los ratones se colocan boca arriba sobre una almohadilla térmica calentada (Paso 34). La cantidad de tiempo que tarda el animal en voltearse sobre su lado ventral se registra como el tiempo de enderezamiento (Paso 35). Abreviatura: LLB = Explosión de bajo nivel. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66592/66592fig01large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66592/66592fig02.jpg"> Figura 2: Curvas representativas de presión-tiempo para exposiciones cercanas a 4 psi. (A) Las pilas de aditivos proporcionan presiones máximas lineales en el rango de 2-4,5 psi pico. Perfiles representativos de presión en función del tiempo (milisegundos) promediados de 3 a 6 explosiones de tubos de choque (rojo) en comparación con las curvas idealizadas de Friedlander (azul) para (B) 1 hoja, (C) 2 hojas, (D) 3 hojas y (E) 4 hojas. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66592/66592fig02large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66592/66592fig03.jpg"> Figura 3: Intervalo entre sujetos. La configuración y ejecución de una sola voladura requiere una media de 9,8 ± 1,9 min (error medio ± estándar de la media (sem)). Las exposiciones adicionales a explosiones requieren 1,7 ± 0,4 min adicionales por evento (media ± sem). Los puntos representan los resultados de animales individuales. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66592/66592fig03large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66592/66592fig04.jpg"> Figura 4: Tiempos de enderezamiento diarios durante 3 semanas de exposiciones altamente repetitivas a LLB. El gráfico representa los tiempos de enderezamiento normalizados simulados durante 3 semanas de exposición a LLB. Los ratones LLB fueron sometidos a 6 exposiciones diarias a blastos para un total de 90 exposiciones totales a LLB que ocurrieron durante 15 días. Las características medias de la sobrepresión fueron (± sem) de 3,05 ± 0,07 psi pico, 0,94 ± 0,04 de duración de fase positiva y 2 ± 0,1 psi * impulso mseg. Los valores p reflejan los resultados del ANOVA de 2 vías. Abreviatura: LLB = Explosión de bajo nivel. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66592/66592fig04large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66592/66592fig05.jpg"> Figura 5: Efectos del modelo de LLB con tubo de choque de laboratorio sobre el desgaste de los animales después de exposiciones altamente repetitivas a LLB. Tasas de deserción para ratones simulados (N = 24) y LLB (N = 32) desde la primera exposición a LLB (día 1) hasta todas las exposiciones del estudio (hasta el día 19) y después de un período de recuperación de 6 meses (día 199). No hubo diferencias significativas entre las tasas de deserción de los grupos simulados y LLB durante el período observado. Los ratones LLB experimentaron un promedio de 62 exposiciones a un promedio de 4.78 ± 0.01 psi pico y 3.16 ± 0.023 psi∙ms de impulso. Las exposiciones se administraron a ratones 5 días a la semana (es decir, de lunes a viernes) durante 3 semanas consecutivas para modelar las exposiciones a la sobrepresión de SOF recientemente informadas durante el entrenamiento rutinario de ruptura45. Abreviatura: LLB = Explosión de bajo nivel; SOF = Fuerzas de Operaciones Especiales. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66592/66592fig05large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

Aquí se presentan métodos para producir exposiciones repetidas a explosiones de baja intensidad utilizando ratones.

Modelado de la exposición a explosiones de bajo nivel altamente repetitivas en ratones

Exposure to explosive blasts is a significant risk factor for brain trauma among exposed persons. Although the effects of large blasts on the brain are ...

Nuestra investigación se centra en los efectos a largo plazo de la exposición repetida a explosiones de bajo nivel en ratones. Nuestro objetivo es determinar los efectos a largo plazo de esta exposición durante el entrenamiento militar Para la investigación con animales, los efectos de la explosión de bajo nivel son sutiles, y los equipos de investigación a menudo utilizan técnicas como la microscopía electrónica para detectar diferencias entre los ratones blast y simulados. Nuestro trabajo sugiere que una mayor repetición de voladuras hace que estas diferencias sean más fáciles de detectar utilizando técnicas de microscopía más accesibles.En la actualidad, hay mucha literatura sobre las exposiciones a explosiones de bajo nivel, que también se denominan explosiones de baja intensidad, y los modelos que utilizan estas exposiciones durante varios días. Diseñamos nuestro protocolo para incluir múltiples voladuras de bajo nivel durante muchos días para abordar estas brechas.

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Research

Investigación

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociencia

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...

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