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Articolo metodologico

Microdialisi degli aminoacidi eccitanti durante le registrazioni di EEG in liberi di muoversi

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DOI:

10.3791/58455

8 novembre 2018

In questo articolo

Sommario

Qui, descriviamo un metodo per microdialisi in vivo analizzare il rilascio del glutammato e aspartato nell'ippocampo ventrale dei ratti epilettici e non-epilettici, in combinazione con le registrazioni di EEG. Concentrazioni extracellulari di aspartato e glutammato possono essere correlate con le diverse fasi della malattia.

Abstract

Microdialisi sono una tecnica consolidata neuroscienze che correla le modifiche di neurologico attivi diffusione nello spazio interstiziale del cervello con il comportamento e/o con l'esito specifico di una patologia (ad es., crisi epilettiche per l'epilessia). Quando si studia l'epilessia, la tecnica della microdialisi è spesso combinata con a breve termine o addirittura a lungo termine dei video-elettroencefalografia (EEG) di monitoraggio per valutare la frequenza di grippaggio spontaneo, gravità, progressione e clustering. Il microdialysis-EEG combinato si basa sull'uso di diversi metodi e strumenti. Qui, abbiamo effettuato mediante microdialisi in vivo e continuo dei video-EEG registra a monitor di glutammato e aspartato di deflusso nel tempo, nelle diverse fasi della storia naturale dell'epilessia in un modello del ratto. Questo approccio combinato consente l'abbinamento delle modifiche nel rilascio del neurotrasmettitore con specifiche fasi della progressione e lo sviluppo della malattia. La concentrazione dell'amminoacido nel dializzato è stata determinata per cromatografia liquida. Qui, descriviamo il metodi e delineare le principali misure di precauzione uno dovrebbero prendere durante la microdialisi in vivo -EEG, con particolare attenzione alla chirurgia stereotassica, stimolazione basale e alto potassio durante microdialisi, profondità registrazione degli elettrodi EEG e analisi di cromatografia liquida ad alte prestazioni di aspartato e glutammato nel dializzato. Questo approccio può essere adattato per testare una varietà di droga o di malattia ha indotto cambiamenti delle concentrazioni fisiologiche di aspartato e glutammato nel cervello. A seconda della disponibilità di un appropriato test analitico, possono essere ulteriormente utilizzato per testare diverse molecole solubili quando si impiegano registrazione EEG allo stesso tempo.

Introduzione

Per consentono di comprendere il danno funzionale di neurotrasmissione eccitatorio e GABAergic neurotrasmissione inibitoria conseguente crisi epilettiche spontanee nell'epilessia del lobo temporale (TLE), abbiamo monitorato sistematicamente concentrazioni extracellulari di GABA1 e successivamente i livelli di glutammato e aspartato2 mediante microdialisi nell'ippocampo ventrale dei ratti in vari momenti della malattia naturale corso, vale a dire, durante lo sviluppo e la progressione dell'epilessia. Abbiamo approfittato del modello Pilocarpina TLE in ratti, che imita la malattia con estrema precisione in termini....

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Protocollo

Tutte le procedure sperimentali sono state approvate dall'Università di Ferrara istituzionale Animal Care e uso Comitato e dal Ministero italiano della salute (autorizzazione: D.M. 246/2012-B) in conformità con le linee guida delineate nelle Comunità europee Direttiva del Consiglio del 24 novembre 1986 (86/609/CEE). Questo protocollo è specificamente regolato per la determinazione del glutammato e aspartato in dializzato di cervello di ratto ottenuti sotto controllo EEG delle sessioni di microdialisi in ratti epilettici e non-epilettici. Molti dei materiali descritti qui può essere facilmente sostituiti con quelli che si utilizza nel suo laboratorio per le registrazio....

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Risultati

Recupero della sonda

Il recupero medio (cioè, il contenuto medio dell'amminoacido nel perfusato come percentuale del contenuto in un volume uguale di soluzione flaconcino) era 15.49 ± 0,42% ad una portata di 2 μL/min e 6.32 ± 0,64 a 3 μL/min per il glutammato e 14.89 ± 0,36% ad una portata di 2 ΜL/min e 10.13 ± 0.51 a 3 μL/min per aspartato quando si utilizza la sonda di membrana cuprophane. Se si utilizza la sonda di mem.......

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Discussione

In questo lavoro, vi mostriamo come una registrazione video-EEG continua accoppiata con microdialisi può essere eseguita in un modello sperimentale di TLE. Vengono utilizzate tecniche di registrazione video-EEG per diagnosticare correttamente le diverse fasi di progressione della malattia negli animali e la tecnica della microdialisi è usata per descrivere i cambiamenti nel rilascio di glutammato che si verificano nel tempo (i cambiamenti non sono stati trovati per aspartato in un studio precedentemente pubblicato

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano ringraziare Anna Binaschi, Paolo Roncon ed Eleonora Palma per il loro contributo ai manoscritti pubblicati in precedenza.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Elettrodo a 3 canali a due torsioniInvivo1, Plastic One, Roanoke, Virginia, USAMS333/3-B/SPC
Cannula guidaAgn Tho's, Lindigö, SveziaMAB 4.15.ICMateriale
Resina KK2 PlastikElettra Sport, Lecco, ItaliaKK2Materiale
Super Attack gel LoctiteHenkel Italia Srl, Milano, Italia2047420_71941materiale
Imalgene-KetamineMerial, Toulouse, France221300288 (AIC)Solution
XylazineSigma, Milano, ItalyX1251Materiale
Isoflurane-VetMerial, Toulouse, France103120022 (AIC)Solution
Altadol 50 mg/ ml - tramadolFormevet, Milano, Italy103703017 (AIC)Soluzione
Gentalyn 0,1% crm - gentamicinaMSD Italia, Roma, Italia20891077 (AIC)Materiale
simplex rapid dental cementKemdent, Associated Dental Products Ltd, Swindon, Regno UnitoACR811Materiale
GlasIonomer CX-Plus CementShofu, Kyoto, GiapponePN1167Materiale
supporto clipAgn Tho's, Lindigö, Sveziap/n 100 5001Attrezzatura
Histoacryl® Blue Topical Skin Adhesive TissueSeal, Ann Arbor, Michigan, USATS1050044FPMateriale
Valium 10 mg/2 ml - diazepamRoche, Monza, Italia019995063 (AIC)Materiale
Siringa da 1 ml con ago da 25GVetrotecnica, Padova, Italia11.3500.05Materiale
ago flessibile per ratti 17GAgn Tho's, Lindigö Svezia7206Materiale
Apparato per la tecnologia dell'erbaGrass Technologies, Natus Neurology Incorporated, Pleasanton, California, USAM665G08Apparecchiature (amplificatore AS40, scatola di derivazione, cavi di interconnessione, telefattore modello RPSA S40)
acquisizione dati modulare e  sistema di analisi MP150Biopac, Goleta, California, USAMP150WSWEquipment
sistema di videosorveglianza digitaleAverMedia Technologies, Fremont, California, USAV4.7.0041FDApparecchiatura
sonda per microdialisiAgn Tho's, Lindigö SveziaMAB 4.15.1.CuSonda per
microdialisiSynaptech, Colorado Springs, Colorado, USAS-8010Riscaldatore
a blocchiGrant Instruments, Cambridge, InghilterraQBD2Attrezzatura
agitatoreCecchinato A, Aparecchi Scientifici, Mestre, Italia711Attrezzatura
pompa di infusioneUniventor, Zejtun, Malta864attrezzatura
tubo in polietilene a foro fineSmiths Medical International Ltd., Keene, New Hampshire, USA800/100/100/100Materiale
adattatori per tubi bluAgn Tho's, Lindigö Svezia1002Materiale
adattatori per tubi rossiAgn Tho's, Lindigö Svezia1003Materiale
Siringa da 2,5 ml con ago da 22GChemil, Padova, ItaliaS02G22Materiale
tappo per fialaCronus, Labicom, Olomouc, Repubblica CecaVCA-1004TB-100Materiale
settoThermo Scientific, Rockwoood, Tennessee, USANational C4013-60 Setto TEF/SIL da 8 mmMateriale
inserto in vetro con molla inferioreSupelco, Sigma, Milano, Italia27400-UFiala
autocampionatoreNational Scientific, Thermo Fisher Scientific, Monza, ItaliaC4013-2Materiale
Smartline manager 5000 controller di sistema e unità di degasaggioKnauer, Berlino, GermaniaV7602Attrezzatura
Pompa a gradiente quaternario Smartline 1000Knauer, Berlino, GermaniaV7603Attrezzatura
rivelatore spettrofluorimetricoShimadzu, Kyoto, GiapponeRF-551Apparecchiatura
colonna cromatograficaKnauer, Berlino, Germania25EK181EBJ
Materiale cromatografico pre-colonnaKnauer, Berlino, GermaniaP5DK181EBJMateriale
soluzione in fase mobile A0,1 M tampone fosfato di sodio, pH 6,0Soluzione
fase mobile B40% tampone fosfato di sodio 0,1 M, metanolo 30%, acetonitrile 30%, pH 6,5Soluzione
Composizione della soluzione Ringerin mM: MgCl2 0,85, KCl 2,7, NaCl 148, CaCl2 1,2, 0,3% BSAComposizione
soluzione Ringer modificatain mM: MgCl2 0,85, KCl 100, NaCl 50,7, CaCl2 1,2, 0,3% BSA
Soluzione salina0,9% NaCl, ph aggiustato a 7,0Soluzione
saccarosio10% saccarosio in acquaSoluzione
materiale sonda di materiale materiale in della soluzione di distillata

Riferimenti

  1. Soukupova, M., et al. Impairment of GABA release in the hippocampus at the time of the first spontaneous seizure in the pilocarpine model of temporal lobe epilepsy. Experimental Neurology. 257, 39-49 (2014).
  2. Soukupova, M., et al.

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Ristampe e permessi

Tag

EEG con microdialisiMicrodialisi in vivoRegistrazione video EEGCromatografia liquida ad alte prestazioniChirurgia stereotassicaStimolazione con potassio basaleEEG con elettrodi in profonditAnalisi di glutammato e aspartato