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

Notre recherche se concentre sur le développement d’un modèle animal de traumatisme crânien fermé qui imite les résultats de la neuroimagerie d’un traumatisme crânien léger non compliqué. Nous terminons en déterminant si différents paramètres d’impact dans le RmTBI entraînent des changements distincts d’imagerie, de comportement et de pathologie. Nous avons développé un modèle animal qui reproduit les changements radiologiques des TCL non compliqués, démontrant des déficits comportementaux importants et une atrophie cérébrale à long terme.

Ce travail relie des études humaines transversales à la recherche en pathologie animale, fournissant une traduction et une évaluation longitudinale de la neuroimagerie pour mieux comprendre la progression du TCL. Nos résultats ouvrent de nouvelles voies pour étudier la progression de la maladie et les changements de résultats après un TCL non compliqué. Ils soulignent également le rôle crucial des paramètres de blessure dans la formation des résultats post-blessure.

Notre laboratoire se concentre sur les traumatismes crâniens légers chez les enfants et les adolescents, soit la plus grande cohorte de patients. Nous appliquerons notre modèle CHI confortable pour étudier les lésions cérébrales développementales et suivre les changements à long terme à l’aide d’évaluations IRM, comportementales et neuropathologiques. Pour commencer, placez le rat anesthésié sur un coussin chauffant et fixez-le dans le cadre stéréotaxique à l’aide d’une barre dentaire.

Positionnez les barres d’oreille pour stabiliser la tête. Assurez-vous que le rat est centré et symétrique dans le cadre stéréotaxique. Maintenant, fixez le capteur de l’oxymètre de pouls à la patte arrière pour surveiller la fréquence respiratoire, la fréquence cardiaque, le niveau d’oxygène dans le sang et la température corporelle.

Appliquez la crème dépilatoire sur la tête Après trois minutes, essuyez la crème à l’aide de tampons d’alcool isopropylique à 70 %. Nettoyez la zone rasée plusieurs fois à l’aide d’un coton-tige stérile imbibé d’iode. Ensuite, retirez les résidus d’iode à l’aide d’un coton-tige imbibé d’éthanol à 70 %.

À l’aide d’une lame chirurgicale stérile, créez une incision médiane d’environ deux à 2,5 centimètres de longueur pour accéder à la surface du crâne. Ensuite, retirez les tissus mous du crâne à l’aide d’un coton. Nettoyez la surface du crâne à l’aide d’un coton-tige imbibé de solution saline à 0,9 %, puis d’un coton sec.

Maintenant, identifiez le bregma comme point de référence pour déterminer la zone d’impact. Après avoir identifié les coordonnées souhaitées, collez un casque circulaire en acier inoxydable sur la zone désignée à l’aide de ciment dentaire. Ensuite, retirez le coussin chauffant et l’oxymètre de pouls.

Déplacez l’appareil stéréotaxique et le rat sur la table élévatrice sous l’impacteur fermé pour traumatisme crânien. Surélevez le corps du rat à l’aide d’une éponge en mousse. Retirez le rat des barres d’oreille tout en le maintenant fixé sur la barre de dent reliée à un cône nasal délivrant 2 % d’isofluorine.

Assurez-vous que la tête et le corps du rat sont de niveau dans la direction rostrocaudale. Ajustez la table élévatrice pour vous assurer qu’il n’y a pas d’espace entre l’impacteur CHI et le casque. Ensuite, éteignez l’isoflurane immédiatement avant l’impact.

Maintenant, laissez tomber un poids en laiton de 600 grammes d’une hauteur d’un mètre à travers un tube en acier inoxydable jusqu’à l’impacteur sécurisé avec une pointe ronde, en visant le casque en métal. Après avoir frappé, abaissez la table élévatrice. Retirez le rat du cadre stéréotaxique et placez-le en position couchée sur un coussin chauffant.

Enregistrez le temps du réflexe de redressement, c’est-à-dire le moment où le rat tente de passer de la position couchée à la position couchée. Maintenant, remobilisez le rat dans le cadre stéréotaxique. Retirez le casque et nettoyez tout le tissu conjonctif avant de le cimenter à partir de la surface du crâne.

Maintenant, couvrez le crâne de ciment dentaire et laissez-le sécher. À l’aide du dos d’une pince à épiler, vérifiez que le ciment est ferme et dur. Ensuite, fermez l’incision à l’aide de sutures chirurgicales en nylon 4o avec quatre à cinq nœuds indépendants et appliquez des antibiotiques topiques sur le site chirurgical pour prévenir les infections.

Injecter un millilitre par kilogramme de poids corporel de carprofène par voie sous-cutanée dans le cou comme analgésique post-opératoire. Placez le rat dans une cage propre sur un coussin chauffant jusqu’à ce qu’il reprenne conscience. Une fois que le rat est assis droit, remettez-le dans la cage de la maison.

Administrez par voie orale cinq millilitres d’acétaminophène mélangés à 200 millilitres d’eau par jour pendant trois jours consécutifs comme analgésique. Positionnez le rat anesthésié dans le support de tête et connectez-le à un cône nasal pour le maintien de l’anesthésie. Fixez la tête avec un petit morceau de ruban adhésif pour éviter tout mouvement pendant le balayage.

Ensuite, placez un coussin de pression sous le thorax pour surveiller la respiration. Insérez les électrodes et collez les clips de l’oxymètre sur le membre postérieur pour vérifier la fréquence cardiaque. Insérez la sonde rectale pour mesurer la température rectale.

Couvrez le rat d’une couverture chauffante avec de l’eau chaude en circulation et un enveloppement de tissu pour maintenir la température corporelle pendant l’expérience. Utilisez le système de positionnement laser du scanner TEP MR pour marquer le centre de la tête afin d’un alignement précis. Déplacez le rat dans le trou de l’IRM à l’aide du système de transport d’animaux motorisé jusqu’à ce que le centre de la tête s’aligne avec l’isocentre du scanner.

Enfin, obtenez les images IRM et analysez-les. Aucune fracture significative du crâne, contusion cérébrale, œdème de la substance blanche ou déformation n’a été observée dans les images pondérées en T2 et les cartes d’anisotropie fractionnaire à un et 50 jours après l’CHI, confirmant des dommages structurels minimes dans le modèle CHI. Une réduction significative du volume cortical a été observée 50 jours après le CHI, et le CHI répétitif a entraîné une perte corticale plus importante par rapport au CHI simple.

La réduction du volume cortical la plus importante a été observée dans les coupes à bregma moins quatre à plus zéro et bregma moins cinq à plus un après un CHI répétitif avec différents paramètres d’impact. Un volume cortical significativement plus petit a été observé à bregma zéro après un CHI cérébral central par rapport au SMCx CHI. L’immunocoloration au 50e jour après la blessure a démontré une accumulation d’astrocytes dans le SMCx ipsilésionnel, indépendamment de la gravité du CHI et du site d’impact.