Name: Un modèle de souris de blessures cérébrales traumatiques légères et répétitives légères (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-06-20T12:30:00.000+00:00
Duration: 4 min 19 s
Description: Découvrez un modèle de souris pour étudier les traumatismes crâniens légers répétitifs en neurosciences. Cette méthode utilise un impacteur pneumatique à haute vélocité pour examiner les changements physiologiques cérébraux sans dommages structurels.

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Ce travail a été soutenu par R01 NS067417 de l&#39;Institut national pour les troubles neurologiques et les accidents vasculaires cérébraux (MPB).

Ces études ont été effectuées en stricte conformité avec les recommandations du Guide pour la prise en charge et l&#39;utilisation des animaux de laboratoire de la National Institutes Health. Le protocole a été approuvé par le Comité institutionnel pour les soins et l&#39;utilisation des animaux à l&#39;Université de Georgetown. Les souris ont été logées dans une installation animale contrôlée par la température et ont été conservées sur un cycle de lumière de 12 h / 12 h. La nourriture et l&#39;eau étaient disponibles ad libitum . 1. Préparation de l&#39;appareil mTBI REMARQUE: L&#39;appareil mTBI comprend une boîte de saisie de données (DAQ) pour contrôler les paramètres d&#39;impact, un impacteur pneumatique à grande vitesse pour effectuer l&#39;impaction et une base moulée en gel pour décélérer la tête après l&#39;impact. <ol><li> Activez l&#39;air comprimé et initialisez l&#39;impacteur pneumatique à grande vitesse pour un réglage de pression de 861,85 kPa. </li><li> Calibrer le système de contrôle DAQ aux paramètres suivants - vitesse du piston de 2,35 m / s, durée de vie de surface timE de 31,5 ms. </li><li> Placez la base moulée remplie de gel (compressibilité 64 kPa / mm) de telle sorte que la ligne médiane soit perpendiculaire à la trajectoire de la pointe de l&#39;impact. </li></ol> 2. Impaction mTBI <ol><li> Enregistrez les poids de toutes les souris à utiliser. </li><li> Anesthésier les souris avec 3% d&#39;isoflurane dans de l&#39;oxygène pendant 120 s dans une chambre d&#39;induction. </li><li> Transférer des souris dans un appareil mTBI, continuer l&#39;anesthésie via un cône de nez flexible et non fixe. </li><li> Alors que dans le cône du nez, placez la tête de la souris sur le tampon de gel afin que la surface plane du crâne soit présentée perpendiculairement à la pointe de l&#39;impact. </li><li> Placez le ruban sur la tête de la souris pour créer une surface plane et éloigner les oreilles du site d&#39;impact. </li><li> Abaisser la pointe de l&#39;impact du polytétrafluoroéthylène pour aligner la ligne médiane sagittale au centre de la tête. La tige de frappe utilisée mesure 10 mm de diamètre et recouvre la zone du cuir chevelu juste derrière les yeux jusqu&#39;à la ligne médiane des oreilles. Ajustez l&#39;élément de frappe de sorte qu&#39;il soit juEn touchant la surface de la tête de la souris. </li><li> Rétractez la pointe de l&#39;impacteur et composez manuellement la profondeur de déflexion requise (7,5 mm). </li><li> Accrochez le système de contrôle DAQ et appuyez sur le bouton de déclenchement pour influer sur la tête de la souris, soit des impacts singuliers ou répétitifs. Les impacts répétitifs sont transmis successivement sans délai entre chaque impact. </li><li> Immédiatement après l&#39;impact final, retirez la souris de l&#39;anesthésie et de l&#39;appareil mTBI et placez-la en position couchée. </li><li> L&#39;utilisation d&#39;un chronomètre mesure la latence du réflexe du réflexe de redressement (supine à propice), afin de déterminer la perte de temps de conscience, ainsi que le temps d&#39;ambulation (marche sans entrave). </li><li> Surveillez la souris et, après la récupération, à un comportement normal, retournez dans sa cage à domicile. </li><li> Les souris Sham reçoivent une manipulation et une anesthésie identiques, mais ne reçoivent aucun impact. </li></ol>

<ol><li>McMahon, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Symptomatology+and+functional+outcome+in+mild+traumatic+brain+injury%3A+results+from+the+prospective+TRACK-TBI+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Symptomatology and functional outcome in mild traumatic brain injury: results from the prospective TRACK-TBI study.</a> J Neurotrauma. 31 (1), 26-33 (2014).</li>
<li>Barkhoudarian, G., Hovda, D. A., Giza, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+molecular+pathophysiology+of+concussive+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Sports+Med%22%5BJournal%5D)">The molecular pathophysiology of concussive brain injury.</a> Clin Sports Med. 30 (1), 33-48 (2011).</li>
<li>Blennow, K., Hardy, J., Zetterberg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neuropathology+and+neurobiology+of+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">The neuropathology and neurobiology of traumatic brain injury.</a> Neuron. 76 (5), 886-899 (2012).</li>
<li>Levin, H. S., Diaz-Arrastia, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diagnosis%2C+prognosis%2C+and+clinical+management+of+mild+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet+Neurol%22%5BJournal%5D)">Diagnosis, prognosis, and clinical management of mild traumatic brain injury.</a> Lancet Neurol. 14 (5), 506-517 (2015).</li>
<li>McCrory, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Consensus+statement+on+concussion+in+sport%3A+the+4th+International+Conference+on+Concussion+in+Sport%2C+Zurich%2C+November+2012%5BTitle%5D)+AND+%22J+Athl+Train%22%5BJournal%5D)">Consensus statement on concussion in sport: the 4th International Conference on Concussion in Sport, Zurich, November 2012.</a> J Athl Train. 48 (4), 554-575 (2012).</li>
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<li>Hamberger, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concussion+in+professional+football%3A+morphology+of+brain+injuries+in+the+NFL+concussion+model--part+16%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Concussion in professional football: morphology of brain injuries in the NFL concussion model--part 16.</a> Neurosurgery. 64 (6), 1174-1182 (2009).</li>
<li>Kane, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mouse+model+of+human+repetitive+mild+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">A mouse model of human repetitive mild traumatic brain injury.</a> J Neurosci Methods. 203 (1), 41-49 (2012).</li>
<li>Prins, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repeat+traumatic+brain+injury+in+the+juvenile+rat+is+associated+with+increased+axonal+injury+and+cognitive+impairments%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Repeat traumatic brain injury in the juvenile rat is associated with increased axonal injury and cognitive impairments.</a> Dev Neurosci. 32 (5-6), 510-518 (2010).</li>
<li>Tang, Y. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+concussive-like+brain+injury+model+in+mice+%28II%29%3A+selective+neuronal+loss+in+the+cortex+and+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">A concussive-like brain injury model in mice (II): selective neuronal loss in the cortex and hippocampus.</a> J Neurotrauma. 14 (11), 863-873 (1997).</li>
<li>Winston, C. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dendritic+Spine+Loss+and+Chronic+White+Matter+Inflammation+in+a+Mouse+Model+of+Highly+Repetitive+Head+Trauma%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Pathol%22%5BJournal%5D)">Dendritic Spine Loss and Chronic White Matter Inflammation in a Mouse Model of Highly Repetitive Head Trauma.</a> Am J Pathol. 186 (3), 552-567 (2016).</li>
<li>Johnson, V. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammation+and+white+matter+degeneration+persist+for+years+after+a+single+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Inflammation and white matter degeneration persist for years after a single traumatic brain injury.</a> Brain. 136, Pt 1 28-42 (2013).</li>
<li>Barrio, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.pnas.org/content/112/16/E2039.abstract">In vivo characterization of chronic traumatic encephalopathy using [F-18]FDDNP PET brain imaging.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (16), 2039-2047 (2015).</li>
</ol>

Les auteurs n&#39;ont rien à dévoiler.

Chez l&#39;homme, le mTBI se caractérise par une altération fonctionnelle en l&#39;absence de lésions structurelles. Cela peut se produire avec, ou sans, une perte de conscience 1 . On pense actuellement que l&#39;exposition à des commotions de répétition sous-tend le développement et / ou la progression de maladies neurodégénératives telles que le CTE 4 . Il est bien documenté que le CTE se retrouve couramment chez les boxeurs et les joueurs de football et bien que l&#39;...

La lésion cérébrale traumatique (TBI) est définie comme une blessure à la tête subie par une force physique externe, ce qui entraîne une perturbation de la fonction cérébrale normale. Cela représente un important fardeau socioéconomique et de santé publique, avec le rapport du Centre pour la lutte contre la maladie et la prévention 2015 au Congrès estimant que 2,5 millions d&#39;Américains subissent un TBI chaque année. Cela affecte non seulement la qualité de vie du patient, mais aussi un coût économique extrêmement élevé pour la communauté, actuellement estimé à 76,5 milliards de dollars par an. La quantité de lésions cérébrales réelles transmises et les symptômes de phase aiguë définissent le TBI léger, modéré et sévère. Les lésions cérébrales traumatiques légères (mTBI), également appelée commotion cérébrale, représentent plus de 70% des TCE déclarés chaque année 1 . Il est plus fréquent chez les athlètes qui participent à des sports de contact à haut risque dont la boxe et le football 2 . Contrairement à modéréOu des formes sévères de TBI, les dégâts immédiats et les symptômes associés au mTBI ne sont parfois pas aussi prononcés 3 . En revanche, les effets à long terme de mTBI peuvent être aussi débilitants que ceux observés dans les formes modérées et sévères. Ceux qui souffrent de mTBI répétitif ont montré qu&#39;ils développent une encéphalopathie traumatique chronique (CTE), ainsi que d&#39;autres maladies cognitives et dégénératives 4 . Par conséquent, il est important de mieux comprendre les mécanismes qui contribuent aux symptômes à court terme et à l&#39;ensemble des dommages à long terme qui surviennent après mTBI. Chez l&#39;homme, la définition de la commotion cérébrale telle que définie par la quatrième Conférence internationale sur la Concurrence dans le sport (Zurich 2012) 5 indique que le niveau de blessure de la commotion sportive est doux, ne provoque pas de changements pathologiques grossiers, mais entraîne des déficits neurologiques à court terme Qui sont résolus spontanément. En effet, une receNt study a étudié l&#39;effet de mTBI sur la déficience cognitive chez les joueurs de football du secondaire, en utilisant des systèmes de télémétrie à impact de tête. Cette étude a montré que le nombre de fois que les joueurs subissaient des impacts de casque&gt; 20 g en une seule saison variait d&#39;un minimum de 226 (moyenne, 4,7 par session) à un sommet de 1855 (moyenne, 38,6 par session) 6 . La plupart de ces impacts n&#39;ont pas abouti au diagnostic clinique d&#39;une commotion cérébrale; Mais la preuve de changements fonctionnels dans la fonction cérébrale pourrait être observée à l&#39;aide d&#39;IRMF 6 . Les changements de cerveau qui causent ces changements fonctionnels sont inconnus et, par conséquent, il est urgent de disposer d&#39;un modèle fiable et reproductible pour faciliter la recherche sur les effets du mTBI concussif et subconscient. Malgré les tentatives précédentes de modélisation de mTBI chez la souris et le rat 7 , beaucoup signalent des effets néfastes. En particulier, la plupart des modèles de rongeurs sont limités dans leur nature répétitive en utilisant moinsUn impact de cinq mTBI, ainsi que des événements pathologiques indésirables, y compris des saignements intracérébrés, des fractures du crâne, une lésion axonale sévère, une mort de cellules neuronales et une mortalité accrue 8 , 9 , 10 , 11 , 12 . Dans ce document, nous décrivons un modèle de souris de mTBI qui est plus proche de la véritable définition de la commotion cérébrale chez l&#39;homme. Ce modèle récapitule plusieurs des symptômes observés chez le mTBI humain, comme la force mécanique qui entraîne une perte de conscience transitoire sans pathologie cervicale manifeste. En outre, il est avantageux de pouvoir utiliser pour des paradigmes à impact unique et à impact répétitif sur de longues périodes comme indiqué précédemment 13 .

<table><tbody><tr><td>Boîtier de commande d’acquisition de données (DAQ) Powerlab 8SP&nbsp ;</td><td>(Instruments AD)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vaporisateur calibré VIP 3000</td><td>Matrx</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Henry Schein Santé animale</td><td>29405</td><td></td></tr><tr><td>Oxygène</td><td></td><td></td><td>Disponible dans le commerce</td></tr><tr><td>Air comprimé</td><td></td><td></td><td>Disponible dans le commerce</td></tr><tr><td>Ruban</td><td></td><td></td> de masquage <td>disponible dans le commerce</td></tr><tr><td>Stop Montre</td><td>Fisher Scientific</td><td>02-261-840</td><td></td></tr><tr><td>C57 Bl/6 Souris</td><td>Jackson Laboratories</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Numérique Balance et récipient de pesée</td><td>Fisher Scientific</td><td>20031</td><td></td></tr><tr><td>anticorps anti-Iba1</td><td>Wako</td><td>019-19741</td><td></td></tr><tr><td>HRP étiqueté secondaire&nbsp ;</td><td>Jackson Immunoresearch</td><td>111-035-003</td><td></td></tr></tbody></table>

un modèle de souris de blessures cérébrales traumatiques légères et répétitives légères

A Mouse Model of Single and Repetitive Mild Traumatic Brain Injury

Les lésions cérébrales traumatiques légères (mTBI) peuvent entraîner une perte aiguë de la fonction cérébrale, y compris une période de confusion, une perte de conscience (LOC), des déficits neurologiques focaux et même de l&#39;amnésie. Les athlètes participant aux sports de contact courent un risque élevé d&#39;exposition à un grand nombre de mTBI. En ce qui concerne le niveau de blessure chez un athlète sportif, un mTBI est défini comme une blessure légère qui ne cause pas de changements pathologiques grossiers, mais qui entraîne des déficits neurologiques à court terme résolus spontanément. Malgré les tentatives précédentes de modéliser le mTBI chez la souris et le rat, beaucoup ont signalé des effets indésirables grossiers, y compris des fractures du crâne, des saignements intracérébraux, des lésions axonales et des décès de cellules neuronales. Dans ce document, nous décrivons notre modèle animal hautement reproductible de mTBI qui reproduit des symptômes cliniquement pertinents. Ce modèle utilise un dispositif de frappe pneumatique personnalisé pour délivrer un traumatisme à tête fermée. Cet impact est réalisé dans des paramètres précis de la vitesse et de la déformation,En créant un modèle fiable et reproductible pour examiner les mécanismes qui contribuent aux effets de mTBI cérébral unique ou répétitif.

L&#39;utilisation de ce nouveau dispositif mTBI permet des blessures légères et répétitives légères sans risque de fracture du crâne ou de lésions cérébrales structurelles. Le modèle utilise un dispositif de frappe en Téflon pneumatique sur mesure pour réaliser un impact d&#39;énergie mécanique en tête fermée. L&#39;impact est réalisé dans des paramètres précis de la vitesse et de la déformation, en créant un modèle fiable et reproductible pour examiner les mécanismes qui contribuent aux...

Les athlètes absorbent plusieurs centaines de blessures cérébrales traumatiques légères (mTBI) / commotions cérébrales chaque année; Cependant, la conséquence de ces derniers sur le cerveau est mal comprise. Par conséquent, un modèle animal de mTBI unique et répétitif qui réplique constamment des symptômes cliniquement pertinents fournit les moyens de faire avancer l&#39;étude de mTBI et de commotion cérébrale.

Un modèle de souris de blessures cérébrales traumatiques légères et répétitives légères

Mild Traumatic Brain Injury (mTBI) can result in the acute loss of brain function, including a period of confusion, a loss of consciousness (LOC), focal ...

L'objectif général de ce modèle murin de traumatisme crânien, ou TBI, est de créer une méthode fiable et reproductible permettant d'étudier les mécanismes sous-jacents aux lésions cérébrales commotionnelles et sous-commotionnelles. Cette méthode facilite l'investigation de questions clés dans le domaine du TBI chez la souris, telles que les modifications physiologiques qui surviennent dans le cerveau après une commotion unique ou répétée. Le principal avantage de cette technique réside dans le fait que le dispositif de lésion est spécifiquement conçu pour permettre des impacts répétés au niveau de la tête sans risque de fracture du crâne ni de dommages structurels au cerveau.Avant de commencer la procédure, allumez l'air comprimé et initialisez l'impacteur pneumatique à haute vitesse à une pression de 861,85 kilo pascals. Étalonnez la machine à la vitesse et au temps de séjour souhaités. Placez la base remplie de gel de manière que la ligne médiane soit perpendiculaire à la trajectoire de l'extrémité de l'impacteur, puis enregistrez les poids de toutes les souris à utiliser.Ensuite, transférez et anesthésiez la souris sur l'appareil de traumatisme crânien modéré (MTBI), en plaçant

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Cette vidéo montre la procédure d’induction d’un traumatisme crânien (TCC) dans un modèle murin. Une souris anesthésiée avec le crâne exposé est prélevée pour créer une ouverture dans le crâne, puis une lésion corticale contrôlée est induite à l’aide d’un dispositif d’impact. La blessure endommage le tissu cérébral, entraînant une altération de la fonction cognitive et de la coordination motrice.

Génération d’un modèle murin de lésion cérébrale traumatique à l’aide d’un dispositif d’impact

Source : Yang, Z., et.al. Un modèle de traumatisme crânien répétitif chez la souris. J. Vis. Exp. (2016). Cette vidéo montre l’induction de commotions cérébrales répétitives chez une souris à l’aide d’un dispositif d’impact électromagnétique. La procédure consiste à positionner l’embout d’impact entre les sutures interfrontales et lambdoïdes sur le crâne d’une souris anesthésiée et à utiliser l’embout d’une sonde pour régler avec précision la profondeur de l’impact. L’impact est émis à une...

Modélisation de traumatismes crâniens répétitifs dans un modèle de souris

Source : Macheda, T., et. al. Modèle à tête fermée contrôlé électromagnétiquement de lésions cérébrales traumatiques légères chez la souris. J. Vis. Exp. (2022)Cette vidéo montre la procédure pour induire une blessure à la tête fermée dans un modèle de souris à l’aide d’un cadre stéréotaxique. L’impact contrôlé reproduit une lésion cérébrale traumatique légère, permettant aux chercheurs d’étudier les effets neurologiques et la récupération en mesurant les réflexes et le comportement après une...

Induction d’une lésion cérébrale traumatique légère dans un modèle murin

La technique de chute de poids modifiée est une procédure facile et rentable utilisée pour l’induction de lésions cérébrales traumatiques légères chez les rats juvéniles. Cette nouvelle technique produit une symptomatologie cliniquement pertinente qui fera progresser l’étude des lésions cérébrales traumatiques légères (TCL) et des commotions cérébrales.

Un modèle Roman de lésions cérébrales traumatiques légères pour les jeunes rats

La commotion cérébrale est le type de traumatisme crânien le plus courant. Par conséquent, un modèle animal de commotion cérébrale répétitive, qui reproduit les caractéristiques importantes d’une blessure chez les patients, peut fournir un moyen d’étudier les commotions cérébrales de manière rigoureuse, contrôlée et efficace.

Une blessure à la tête modèle Répétitive commotionnant chez la souris

Ce protocole systématique décrit un nouveau modèle animal de l’épilepsie post-traumatique après des dommages légers répétitifs de cerveau. La première partie détaille les étapes de l’induction des lésions cérébrales traumatiques à l’aide d’un modèle modifié de baisse de poids. La deuxième partie fournit des instructions sur l’approche chirurgicale pour les systèmes d’acquisition de données électroencéphalographiques à un seul et à plusieurs canaux.

Induire l’épilepsie post-traumatique dans un modèle de souris de lésions cérébrales traumatiques diffuses répétitives

Le protocole décrit une lésion cérébrale traumatique légère dans un modèle murin. En particulier, un protocole étape par étape pour induire un léger traumatisme crânien fermé de la ligne médiane et la caractérisation du modèle animal est entièrement expliqué.

Modèle à tête fermée contrôlé électromagnétique de lésion cérébrale traumatique légère chez la souris

Ce protocole présente un modèle murin modifié de lésions cérébrales traumatiques légères répétitives (TCLr) induites par une méthode de traumatisme crânien fermé (CHI). L’approche comprend une fenêtre crânienne amincie et une percussion fluide pour réduire l’inflammation généralement causée par l’exposition aux méninges, ainsi qu’une reproductibilité et une précision améliorées dans la modélisation des TCL chez les rongeurs.

Modèle murin modifié de lésion cérébrale traumatique légère répétitive incorporant une fenêtre de crâne amincie et une percussion fluide

Ici, nous présentons un protocole pour établir un modèle animal de traumatisme crânien fermé reproduisant le résultat de la neuroimage d’une lésion cérébrale traumatique légère non compliquée avec la structure cérébrale préservée dans la phase aiguë et l’atrophie cérébrale à long terme. L’imagerie par résonance magnétique longitudinale est la principale méthode utilisée pour la preuve.

Développement d’un modèle simple de traumatisme craniocérébral léger modifié par la méthode de chute de poids et mis en évidence par imagerie par résonance magnétique

Un modèle puissant pour les soins de blessures liées périopératoires et critiques rénale aiguë est présenté. En utilisant une hypoperfusion corps induites par arrêt cardiaque, il est possible à près de répliquer les modifications histologiques et fonctionnelles des cliniques AKI.

Normothermique arrêt cardiaque et la réanimation cardiorespiratoire: un modèle murin de l&#39;ischémie-reperfusion

Découvrez un modèle de souris pour étudier les traumatismes crâniens légers répétitifs en neurosciences. Cette méthode utilise un impacteur pneumatique à haute vélocité pour examiner les changements physiologiques cérébraux sans dommages structurels.

Un modèle de souris de blessures cérébrales traumatiques légères et répétitives légères

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