Modellazione di lesioni ripetitive alla testa da commozione cerebrale in un modello murino

Abstract

Fonte: Yang, Z., et.al. Un modello ripetitivo di trauma cranico concussivo nei topi. J. Vis. Exp. (2016).

Questo video mostra l'induzione di lesioni cerebrali concussive ripetute in un topo utilizzando un dispositivo a impatto elettromagnetico. La procedura prevede il posizionamento della punta d'impatto tra le suture interfrontali e lambdoidi sul cranio di un topo anestetizzato e l'utilizzo di una punta della sonda per impostare con precisione la profondità d'impatto. L'impatto viene erogato a una velocità e profondità controllate per simulare lievi lesioni cerebrali traumatiche, seguito da un periodo di recupero, con le lesioni ripetute a intervalli specificati.

Protocollo

Tutte le procedure che coinvolgono modelli animali sono state esaminate dal comitato istituzionale locale per la cura degli animali e dal comitato di revisione veterinaria JoVE.

1. Cura degli animali

1. Usa topi maschi C57BL/6J di 3-4 mesi. Fornire lettiera, materiale per la nidificazione, cibo e acqua ad libitum. Mantenere i mouse a temperatura ambiente controllata a 20 - 22 °C con cicli costanti di luce e 12 ore di buio.

2. Preparazione pre-impatto

1. Collegare una punta metallica rivestita in gomma siliconica su misura a un dispositivo di impatto stereotassico elettromagnetico. Assicurarsi che la parte inferiore piatta della punta sia parallela alla superficie della punta della sonda (Figura 1A).
2. Anestetizzare il topo con isoflurano al 4% seguito da anestesia di mantenimento con isoflurano al 2,5%. Controllare l'anestesia tramite il flussometro. Monitorare il livello di anestesia fino a quando l'animale non raggiunge un livello chirurgico di anestesia mostrando la perdita del riflesso di ritiro del pedale.
3. Metti il mouse in posizione prona su un termoforo. Usa un cono nasale a forma di imbuto per mantenere il topo sotto anestesia. Radere completamente la testa usando un rifinitore. Utilizzare un unguento oftalmico di vaselina sugli occhi del topo per prevenire la secchezza durante l'anestesia.

3. Impostazione dei parametri di impatto

NOTA: Il sistema di impatto include una scatola di controllo per impostare i parametri di impatto, un attuatore per eseguire l'impatto e un telaio stereotassico digitale con 3 assi di movimento.

1. Preimpostare la velocità del dispositivo di impatto a 4 m/sec e il tempo di permanenza a 240 msec sulla scatola di controllo.

4. Posizionamento del centro d'impatto

1. Metti un termoforo morbido sotto il corpo dell'animale per mantenere la temperatura corporea vicino a 39 °C. Monta il mouse in una cornice stereotassica in posizione prona con le barre auricolari smussate.
2. Abbassare la punta d'impatto vicino alla testa del mouse muovendo il driver Z. Regolare la punta d'impatto piatta (diametro 9 mm) spostando i driver X e Y a metà strada rispetto alle coordinate target sopra la sutura sagittale.
3. Assicurati che un bordo della punta d'impatto sia parallelo verticalmente a una linea orizzontale immaginaria tracciata tra le due orecchie (Figura 1C). Il centro di impatto corrisponde alla sutura sagittale centrale a metà strada tra le suture interfrontali e lambdoidee (da 9 mm a 0 mm interaurali, da 4,5 mm laterali).

5. Impostazione della profondità di impatto

1. Per impostare correttamente la profondità di impatto, utilizzare una punta della sonda aggiuntiva per sostituire la punta di impatto isolata rivestita in gomma siliconica.
2. Per assicurarsi che non vi sia alcuno spostamento del centro d'impatto dopo aver cambiato le punte, impostare i canali X e Y sul pannello di controllo stereotassico digitale su zero prima di cambiare le punte.
3. Spostare la punta della sonda al centro dell'area di impatto spostando manualmente le unità X e Y.
4. Agganciare il sensore di contatto alla coda del mouse.
5. Spostare il dispositivo di simulazione (unità Z) verso il basso finché la punta della sonda non tocca la superficie del sito di impatto.
6. Impostare il canale Z sul pannello di controllo stereotassico su zero.
7. Riportare la punta di impatto nell'area di impatto regolando manualmente i driver X e Y (NON i pulsanti zero sul pannello di controllo stereotassico digitale) fino a quando i driver X e Y non sono zero (dove era precedentemente posizionata la punta di impatto).
8. Ritrarre l'attuatore spostando l'interruttore di retrazione sulla scatola di controllo. Spostare manualmente il dispositivo di simulazione verso il basso (cacciavite Z) di 4 mm.

6. Impatto

1. Attiva l'impatto facendo clic sull'interruttore di impatto sulla scatola di controllo e raggiungi una profondità di deformazione di 4 mm.

7. Post-impatto

1. Misura il tempo dall'impatto fino al primo respiro del topo utilizzando un timer.
2. Rimuovere l'animale dallo strumento e posizionarlo su un tappetino caldo per mantenere la temperatura corporea. Non lasciare l'animale incustodito fino a quando non ha riacquistato sufficiente coscienza per mantenere la decubito sternale.
3. Consentire il recupero prima di riportare l'animale in una gabbia pulita. Non restituire un animale alla compagnia di altri animali fino a quando non si è completamente ripreso.
4. Osserva e pesa i topi ogni giorno. Se i topi mostrano segni di dolore, iniettare loro per via intraperitoneale Meloxicam a 1 - 2 mg/kg ogni 12 - 24 ore.

8. Impatto ripetitivo

1. Dai ai topi lesioni aggiuntive nei giorni 4, 7 e 10 dopo l'infortunio iniziale (intervallo di 72 ore tra gli impatti).

Risultati

Figura 1. Un modello murino di trauma cranico concussivo ripetitivo. (A) Punta rivestita in gomma siliconica di 1 mm di spessore e 9 mm di diametro con punta della sonda. (B) Un mouse è montato in un telaio stereotassico in posizione prona con un morbido termoforo sotto il corpo. (C) Il posizionamento del centro d'impatto. I...

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Macchina per anestesia	Eagle Eye Anesthesia, Inc	Model 150	anestesia
Electromagnetic Impactor	LeicaBiosystems	Impact One Stereotaxic Impactor	perform impact
Digital Stereotaxic instrument	LeicaBiosystems	39462501	Suggerimenti per il montaggio del mouse e il posizionamento
Punta in metallo rivestita in gomma siliconica	Precision Tool & Engineering, Gainesvill FL	custom-made	impact tip
Lithium Ion All-in-One Trimmer	WAHL Home Products	9854-600	rasare i peli del
Graffette	custom-made	<
Applicatori con punta in cotone	MEDLINE	MDS202055	testa di lavaggio con soluzione salina

mousetd style='border-left-style:none;border-top-style:none;width:145pt;'>punta della sonda