Contrôlée corticale modèle d'impact pour Traumatic Brain Injury
5 août 2014
Les traumatismes crâniens (TCC) restent un grave problème de santé. À l’aide du modèle de chirurgie à impact cortical contrôlé, des recherches sur les effets du TCC et les méthodes de traitement possibles peuvent être effectuées.
L’objectif global de cette procédure est de produire des lésions cérébrales traumatiques à l’aide du modèle d’impact cortical contrôlé. Ceci est accompli en anesthésique et en préparant d’abord une souris pour la chirurgie. La deuxième étape de la procédure consiste à effectuer une craniectomie C.
La troisième étape consiste à configurer le système d’impact avec les paramètres souhaités. La dernière étape consiste à impacter le cerveau exposé. En fin de compte, les résultats peuvent montrer la cavité de la lésion corticale grâce à l’imagerie du cerveau disséqué et à l’immunohistochimie.
En général, les personnes qui ne connaissent pas cette méthode auront du mal à générer des lésions cérébrales cohérentes. La démonstration de la procédure sera faite par le Dr Shang Gao, associé de recherche dans notre laboratoire. Après l’anesthésie, une souris se rase la tête entre les oreilles, nettoie la peau exposée avec des gommages alternés à 10 % d’iode et 70 % d’éthanol.
Ensuite, assurez-vous de lubrifier les yeux pour qu’ils ne se dessèchent pas. Fixez ensuite la souris dans le cadre stéréotaxique, en utilisant les barres d’oreille et la plaque de morsure. La tête doit être très stable.
Commencez la craniectomie par une incision longitudinale au milieu de la tête à l’aide de ciseaux. Ensuite, utilisez un hémostat pour maintenir la peau sur le côté avec un applicateur à embout en coton Essuyez, nettoyez et exposez l’os du crâne. Laissez-le sécher une minute avant de continuer.
Une fois sec, utilisez une pince pour appliquer une pression sur le crâne. Assurez-vous que la préparation reste immobile. Identifiez les points de repère lambda et breg ma.
Ensuite, en leur centre, dessinez un cercle d’un diamètre de quatre millimètres qui se trouve à un demi-millimètre de la ligne médiane. Ensuite, percez le long du cercle marqué pour rendre l’os facile à casser, mais ne pénétrez pas jusqu’à la dure-mère. Enlevez la poussière au besoin.
Ensuite, utilisez des pinces pour briser le cercle de l’os, exposant la dure-mère. La craniectomie C est l’étape la plus critique. La production de paramètres cohérents de la fenêtre osseuse permettra d’obtenir une gravité constante des blessures.
Assurez-vous que la taille de foret, la vitesse et la force appropriées sont bien utilisées. Le système d’impact utilise un actionneur pour effectuer l’impact dans le crâne et a certains paramètres qui doivent être réglés. Réglez la vitesse de l’actionneur sur trois mètres par seconde.
Ensuite, fixez l’actionneur au cadre stéréotaxique. À l’aide des micromanipulateurs, positionnez l’actionneur de trois millimètres de large sur la zone ouverte du crâne. Ajustez ensuite l’extrémité de l’actionneur de manière à ce qu’elle soit parallèle à la surface de l’impact.
Pour régler le point zéro, déployez l’actionneur et abaissez-le jusqu’à ce que la pointe touche juste l’endroit de l’impact. Réglez le canal Z correspondant sur le cadre sur zéro. Rétractez maintenant l’embout d’un millimètre, dans ce cas.
Réglez ensuite la profondeur de déformation pour la lésion cérébrale traumatique appropriée, qui déplacera l’actionneur. Appuyez ensuite sur le bouton d’impact pour faire la blessure après l’impact. Nettoyez le sang avec un applicateur à embout de coton, mais ne touchez pas la blessure.
Déplacez la souris sur un coussin chaud et surveillez la blessure Lorsque le saignement a cessé, suturez la plaie, puis remettez la souris dans une cage propre sur un coussin chaud et laissez-la y récupérer pendant la nuit. Après l’impact, l’ampleur de l’enflure, du saignement et de la distorsion crânienne révèle la véritable gravité de la blessure. Une violation limitée à complète de la dure-mère fera une grande différence dans la quantité de saignement et fera un traumatisme crânien léger à modéré.
La fixation du tissu et sa visualisation au microscope permettent de distinguer facilement un traumatisme crânien modéré et sévère. Ici, nis. La coloration L est utilisée pour comparer un contrôle à une souris qui a reçu une cavité TBIA modérée qui s’étend profondément dans le cortex.
Ce modèle peut être utilisé pour enquêter sur de telles diffamations ainsi que sur la mort neuronale et d’autres changements histopathologiques causés par des lésions cérébrales Une fois maîtrisée, cette technique peut être complétée en 15 minutes si elle est exécutée correctement.
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Aperçu
Cet article traite du modèle chirurgical d'impact cortical contrôlé utilisé pour étudier les traumatismes crâniens (TC). Il décrit la procédure permettant d'induire des TC chez la souris ainsi que l'analyse ultérieure des lésions cérébrales.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Recherche sur les lésions cérébrales traumatiques
- Modèles animaux
Contexte
- Les traumatismes crâniens constituent un problème de santé important.
- Comprendre les traumatismes crâniens peut conduire à de meilleures options de traitement.
- Le modèle d'impact cortical contrôlé est une méthode largement utilisée pour l'étude des traumatismes crâniens.
- Ce modèle permet d'obtenir des lésions cérébrales contrôlées et reproductibles.
Objectif de l'étude
- Produire des traumatismes crâniens dans un environnement contrôlé.
- Analyser les effets des traumatismes crâniens sur la structure et la fonction cérébrales.
- Explorer des méthodes de traitement potentielles pour les traumatismes crâniens.
Méthodes utilisées
- Anesthésier et préparer une souris pour une intervention chirurgicale.
- Réaliser une craniectomie afin d'exposer le cerveau.
- Configurer le système d'impact avec des paramètres spécifiques.
- Appliquer un impact sur le cerveau exposé pour induire une lésion.
Résultats principaux
- L'imagerie du cerveau disséqué révèle la cavité lésionnelle corticale.
- L'immunohistochimie est utilisée pour analyser les effets de la lésion.
- Les résultats contribuent à la compréhension de la pathologie des lésions cérébrales traumatiques (TBIs).
- Les découvertes pourraient guider les stratégies thérapeutiques futures.
Conclusions
- Le modèle de traumatisme cortical contrôlé est efficace pour la recherche sur les lésions cérébrales traumatiques.
- Les résultats soulignent l'importance d'étudier les lésions cérébrales traumatiques dans un cadre contrôlé.
- Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour explorer les options de traitement.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
Le modèle d'impact cortical contrôlé (CCI) permet une induction précise et reproductible d'une lésion cérébrale traumatique (TBI) dans des systèmes précliniques, soutenant la réduction des risques mécanistiques et la continuité translationnelle des pipelines de neurothérapeutiques. En fournissant des paramètres de lésion quantifiables et évolutifs, le CCI facilite une validation solide des cibles et une évaluation comparative d'interventions candidates. Ce modèle est stratégiquement placé pour guider les décisions relatives à la découverte précoce, à l'identification de candidats et à l'avancement préclinique dans les portefeuilles de recherche sur les neurotraumatismes.
Applications stratégiques en recherche et développement biopharmaceutique
Début de la Découverte et Validation de la Cible
- Permet d'interroger des hypothèses sur les lésions neurotraumatiques dans des conditions contrôlées et reproductibles.
- Permet la validation fonctionnelle de cibles moléculaires et cellulaires impliquées dans la pathologie du traumatisme crânien.
- Facilite la réduction des risques mécanistiques en modélisant la gravité et l'évolution de la lésion, pertinentes pour le traumatisme crânien humain.
- Offre une plateforme pour l'évaluation comparative de stratégies neuroprotectrices.
Développement de criblages et de tests
- Apporte des paramètres d'agression standardisés pour les analyses histologiques et comportementales en aval.
- Permet une quantification reproductible de la gravité de la lésion et de la réponse thérapeutique.
- Facilite l'évolutivité des tests et la comparabilité entre études grâce à un contrôle précis des variables d'impact.
- Permet de mettre au point des systèmes précliniques validés pour le criblage de composés et la découverte de biomarqueurs.
Recherche translationnelle et préclinique
- Aligne les phénotypes de lésion avec les caractéristiques cliniquement pertinentes du TCE pour le développement translatable de biomarqueurs.
- Permet l'évaluation longitudinale de la neurodégénérescence, de l'œdème et des déficits fonctionnels après la lésion.
- Prend en charge la progression ajustée au risque des candidats neurothérapeutiques selon des données précliniques prédictives.
- Facilite la continuité du stade de découverte à la validation préclinique dans les flux de travail en neurotraumatologie.
Intégration du pipeline et du flux de travail
Le modèle de lésion du nerf sciatique chronique s'intègre à la continuité découverte-préclinique en fournissant une plateforme reproductible pour le test d'hypothèses, la validation de cibles et l'évaluation thérapeutique dans la recherche sur les traumatismes crâniens.
- Biologie de la découverte : Soutient les études mécanistiques de la mort neuronale, de l'œdème et des troubles de la mémoire après une lésion contrôlée.
- Écrantage : Permet des lectures standardisées et quantitatives pour évaluer les interventions candidates et les biomarqueurs de lésion.
- Analytique : Fournit des données d'imagerie et d'immunohistochimie pour l'analyse comparative de la gravité de la lésion et de l'efficacité thérapeutique.
- Recherche translationnelle : Modélise des caractéristiques cliniquement pertinentes du TCE afin d'orienter l'alignement des biomarqueurs et la prise de décisions en recherche préclinique.
- Réutilisation institutionnelle : Offre une plateforme validée et évolutible, adaptable à divers programmes de recherche sur les traumatismes neurologiques.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive et réduit l'ambiguïté mécanistique dans la validation des cibles en neurotraumatologie.
- Valeur opérationnelle : Permet une induction lésionnelle standardisée, reproductible et évolutible, assurant la comparabilité entre études.
- Valeur stratégique : Améliore les décisions de poursuite ou d'abandon de projet et l'efficacité du capital en permettant une évaluation préclinique robuste.
- Impact sur le portefeuille : Favorise la priorisation et l'avancement, ajustés au risque, des actifs thérapeutiques neurologiques.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise technique en chirurgie stéréotaxique et en procédures de craniectomie.
- Exige une instrumentation précise pour le contrôle des paramètres d'impact et la reproductibilité.
- Implique une standardisation interéquipes de l'induction des lésions et des critères d'évaluation analytiques.
- L'adaptation à différentes espèces ou à diverses sévérités de lésions peut nécessiter une optimisation du protocole.
- Les limites du modèle incluent une reproduction incomplète de toutes les pathologies humaines du traumatisme crânien.
