Un nuovo metodo per modellare l&#39;encefalopatia traumatica cronica in<em&gt; Drosophila</em

Sommario

Qui descriviamo un nuovo approccio per infliggere danni traumatici al cervello chiuso a Drosophila melanogaster . Il nostro metodo ha il vantaggio di trasmettere direttamente impatti ripetitivi con forza regolabile solo alla testa. Un'ulteriore esplorazione del sistema invertebrato contribuirà ad illuminare la patogenesi di encefalopatia traumatica cronica.

Abstract

L'encefalopatia traumatica cronica (CTE) è una malattia neurodegenerativa consolidata che è strettamente associata all'esposizione a un mite traumatico (TMT) ripetitivo. I meccanismi responsabili dei suoi complessi cambiamenti patologici rimangono in gran parte sfuggenti, nonostante un recente consenso per definire i criteri neuropatologici. Qui descriviamo un nuovo metodo per sviluppare un modello di CTE in Drosophila melanogaster ( Drosophila ) nel tentativo di identificare i geni chiave e le vie che portano al caratteristico accumulo tau iperfosforilato e alla morte neuronale nel cervello. Impatti di forza di regolazione per infliggere lesioni chiuse lievi vengono consegnati direttamente alla testa di mosca sottoponendo la testa ad accelerazione e decelerazione rapida. Il nostro metodo elimina i problemi potenziali inerenti ad altri modelli moto Drosophila ( ad esempio, la morte animale potrebbe essere indotta da danni aAltre parti del corpo o agli organi interni). La mancanza di manodopera a basso costo e a basso costo, una breve durata di vita e estesi strumenti genetici rendono la frutta ideale per studiare la patogenesi della CTE e rendere possibile la realizzazione di schermi genetici e farmacologici avanzati su vasta scala genomica. Prevediamo che la continua caratterizzazione del modello genera importanti conoscenze meccaniche sulla prevenzione delle malattie e sugli approcci terapeutici.

Introduzione

L'encefalopatia traumatica cronica (CTE) è stata recentemente riconosciuta come un disturbo neurodegenerativo distinto, separato da altre tauopatie come la malattia di Alzheimer ¹ . A differenza della malattia di Alzheimer e di altre tauopatie comuni, i cui fattori di rischio più importanti stanno avanzando l'età e una storia familiare di demenza, la CTE, come indicato dal suo nome, implica una stretta collaborazione con una storia di traumi cerebrali, probabilmente visto in atleti sportivi di contatto, Come pugili e calciatori, così come nei veterani militari ^{2 , 3 ,}

Protocollo

1. Montaggio del Dispositivo Strike ( Figura 1 )

1. Rimuovere lo stantuffo da una siringa tubercolina da 1 ml. Tagliare la canna al punto di 1 ml.
2. Rimuovere una barriera aerosol (3 mm di altezza x 4 mm di diametro) da una punta di pipetta da 200 μl e utilizzarla come impattatore. Posizionare l'impatto nell'interno della barra della siringa. Toccare delicatamente il cilindro per spostare l'impattatore all'estremità della punta, con il lato piatto che copre l'apertura dell'ugello.
3. Fissare l'estremità della punta del tubo al tubo di plastica collegato al regolatore di flusso di anidrid....

Risultati

Per stabilire un modello CTE con l'adulto Drosophila abbiamo determinato l'efficacia del nostro dispositivo per infliggere una singola lesione alla testa chiusa. Per eliminare le variazioni relative al genotipo, al sesso o all'età, abbiamo usato le mosche femminili Canton-S WT di due giorni nell'esperimento. Potremmo facilmente controllare la resistenza dell'impulso di impatto regolando la portata di CO ₂ ad una pressione costante di 100 kPa. Le mo.......

Discussione

I modelli animali che modellano fedelmente le caratteristiche del CTE, comprese le alterazioni neurofisiologiche, i segni neuropatologici e i disordini neurobehaviorali, sono essenziali per scoprire i meccanismi della malattia e per sviluppare obiettivi diagnostici e terapeutici. È comprensibile che nessun modello animale di una malattia umana sia perfetto a imitare tutti gli endpoint clinicamente rilevanti. Tuttavia, riteniamo che un robusto modello CTE dovrebbe soddisfare i seguenti tre requisiti: (1) l'impatto de.......

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Barriera per aerosol	USA Scientific	1120-8810	Utilizzato come impattatore
200 μ L Puntale per pipetta	USA Scientific	1111-0706	Utilizzato come supporto per testa di mosca
1000 μ L Puntale per pipetta	USA Scientific	1122-1830	Utilizzato come connettore
Siringa per tubercolina da 1 ml	Becton Dickinson	309625
Piastre di Petri da 60 mm	Fisher Scientific	FB0875713A	Utilizzato come arene di tracciamento
Regolatore di flusso	Genesee Scientific	59-122WC
Standard Clamp Holder/supporto	EISCO Scientific	CH0688
Spazzola fine	Genesee Scientific	59-204
Flypad	Genesee Scientific	59-114
Sylgard Elastomero siliconico	Dow Corning	4019862
CCD Camera	Microsoft	HD-5000
Ctrax Walking Fly Tracker	Caltech	Ctrax 0.2.11
MATLAB Cassetta degli attrezzi per l'elaborazione delle immagini	MATLAB	R2015b