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Article de méthode

Un modèle évolutif pour étudier les effets des blessures contondantes chez le poisson-zèbre adulte

3K vues

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DOI :

10.3791/62709

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31 mai 2021

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Dans cet article

Résumé

Nous avons modifié le modèle de perte de poids de Marmarou pour le poisson-zèbre adulte afin d’examiner un large éventail de pathologies à la suite d’une lésion cérébrale traumatique (TCC) contondante et des mécanismes sous-jacents à la régénération neuronale ultérieure. Ce modèle de TCC à force contondante est évolutif, induit un TCC léger, modéré ou sévère et récapitule l’hétérogénéité des lésions observée dans le TCC humain.

Résumé

Les lésions cérébrales traumatiques contondantes (TCC) sont la forme la plus courante de traumatisme crânien, qui couvre une gamme de gravités et entraîne des effets secondaires complexes et hétérogènes. Bien qu’il n’y ait pas de mécanisme pour remplacer ou régénérer les neurones perdus à la suite d’un TCC chez l’homme, le poisson-zèbre possède la capacité de régénérer les neurones dans tout son corps, y compris le cerveau. Pour examiner l’étendue des pathologies présentées chez le poisson-zèbre à la suite d’un TCC contondant et pour étudier les mécanismes sous-jacents à la réponse régénérative neuronale ultérieure, nous avons modifié la perte de poids du rongeur Marmarou couramment utilisée pour l’utilisation chez le poisson-zèbre adulte. Notre modèle de TCC simple à force contondante est évolutif, induisant un TCC léger, modéré ou sévère, et récapitule de nombreux phénotypes observés après un TCC humain, tels que les crises de contact et post-traumatiques, l’œdème, les hématomes sous-duraux et intracérébraux et les troubles cognitifs, chacun affiché de manière dépendante de la gravité de la blessure. Les séquelles du TCC, qui commencent à apparaître dans les minutes qui suivent la blessure, disparaissent et reviennent à des niveaux de contrôle presque intacts dans les 7 jours suivant la blessure. Le processus de régénération commence dès 48 heures après la blessure (HPI), avec le pic de prolifération cellulaire observé par 60 hpi. Ainsi, notre modèle de TCC à force contondante du poisson-zèbre produit des pathologies de TCC primaires et secondaires caractéristiques similaires au TCC humain, ce qui permet d’étudier l’apparition et la progression de la maladie, ainsi que les mécanismes de régénération neuronale uniques au poisson-zèbre.

Introduction

Les lésions cérébrales traumatiques (TCC) sont une crise sanitaire mondiale et l’une des principales causes de décès et d’invalidité. Aux États-Unis, environ 2,9 millions de personnes subissent un TCC chaque année, et entre 2006 et 2014, la mortalité due à un TCC ou à des séquelles de TCC a augmenté de plus de 50 %1. Cependant, les traumatismes crâniens varient dans leur étiologie, leur pathologie et leur présentation clinique en grande partie en raison du mécanisme de blessure (MOI), qui influence également les stratégies de traitement et le pronostic prévu2. Bien que les traumatismes crâniens puissent résulter de diver....

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Protocole

Les poissons-zèbres ont été élevés et entretenus dans l’installation de poisson-zèbre de Notre Dame du Freimann Life Sciences Center. Les méthodes décrites dans ce manuscrit ont été approuvées par le Comité de soins et d’utilisation des animaux de l’Université de Notre Dame.

1. Paradigme de la lésion cérébrale traumatique

  1. Ajouter 1 mL de 2-phénoxyéthanol à 1 L d’eau système (60 mg d’Instant Ocean dans 1 L d’eau d’OI désionisée).
  2. Préparer un réservoir de récupération aéré contenant 2 L d’eau du système à température ambiante.
  3. Sélectionnez le poids souhaité du roulement à billes et la longueur et le diamètre souh....

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Résultats

La préparation de la plate-forme d’induction des blessures permet un moyen rapide et simpliste de fournir un TCC à force contondante évolutive aux poissons-zèbres adultes. La gravité graduée du modèle de blessure fournit plusieurs mesures facilement identifiables de la blessure réussie, bien que la lésion vasculaire soit l’une des pathologies les plus faciles et les plus importantes (Figure 3). La souche de poisson utilisée pendant la blessure peut rendre cet indicateur plus facile ou plus d.......

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Discussion

Les recherches sur le neurotraumatisme et les séquelles associées ont longtemps été centrées sur des modèles traditionnels de rongeurs non régénératifs20. Ce n’est que récemment que des études ont appliqué diverses formes de lésions du SNC à des modèles régénératifs9,11,13,14,21. Bien que perspicaces, ces modèles sont limités soit par l.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier les membres du laboratoire Hyde pour leurs discussions réfléchies, les techniciens du Freimann Life Sciences Center pour les soins et l’élevage du poisson-zèbre, et le noyau de microscopie optique / NDIIF de l’Université de Notre Dame pour l’utilisation des instruments et de leurs services. Ce travail a été soutenu par le Center for Zebrafish Research de l’Université de Notre Dame, le Center for Stem Cells and Regenerative Medicine de l’Université de Notre Dame, et des subventions du National Eye Institute of NIH R01-EY018417 (DRH), du National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program (JTH), du LTC Neil Hyland Fellowship....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
2-phénoxyéthanolSigma Alderich77699
#00 chevrotineRemingtonRMS237703,3 g poids pour sTBI
#3 chevrotineRemingtonRMS237761,5 g poids pour miTBI/moTBI
#5 Pince DumontWPI14098
5-éthynyl-2'-désoxyuridineLife TechnologiesA10044EdU
Fiole en verre de 5 mlVWR66011-063
Click-iT EdU Kit de prolifération cellulaireLife TechnologiesC10340
CytoOne Plaque à 12 puitsUSA ScientificCC7682-7512
Instant OceanInstant OceanSS15-10
Super frost lames chargées post-viabilement VWR48311-703
Super PAP Pen Bloqueur de liquideTed Pella22309
Moyen de congélation des tissusVWR15148-031

Références

  1. Centers for Disease Control and Prevention. Surveillance Report of Traumatic Brain Injury-related Emergency Department Visits, Hospitalizations, and Deaths-United States, 2014. Centers for Disease Control and Prevention, U.S. Department of Health and Human Services. , (2019).
  2. Galgano, M., et al.

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Réimpressions et autorisations

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