Indurre l'epilessia post-traumatica in un modello murino di lesioni cerebrali traumatiche diffuse ripetitive

Summary

Questo protocollo sistematico descrive un nuovo modello animale di epilessia post-traumatica dopo una lesione cerebrale traumatica lieve ripetitiva. La prima parte descrive i passaggi per l'induzione traumatica delle lesioni cerebrali utilizzando un modello di goccia di peso modificato. La seconda parte fornisce istruzioni sull'approccio chirurgico per i sistemi di acquisizione di dati elettroencefalografici a singolo e multicanale.

Abstract

La lesione cerebrale traumatica (TBI) è una delle principali cause di epilessia acquisita. TBI può provocare una lesione cerebrale focale o diffusa. Lesione focale è il risultato di forze meccaniche dirette, a volte penetrando attraverso il cranio, creando una lesione diretta nel tessuto cerebrale. Questi sono visibili durante l'imaging cerebrale come aree con con contusione, lacerazione ed emorragia. Le lesioni focali inducono la morte neuronale e la formazione di cicatrici gliali e sono presenti nel 20%-25% di tutte le persone che incorrono in un TBI. Tuttavia, nella maggior parte dei casi di TBI, la lesione è causata da forze di accelerazione-decelerazione e successiva tosatura dei tessuti, con conseguente danno non focale e diffuso. Una sottopopolazione di pazienti affetti da TBI continua a sviluppare l'epilessia post-traumatica (PTE) dopo un periodo di latenza di mesi o anni. Attualmente, è impossibile prevedere quali pazienti svilupperanno PTE e le crisi epilettiche nei pazienti affetti da PTE sono difficili da controllare, rendendo necessaria un'ulteriore ricerca. Fino a poco tempo fa, il campo era limitato a soli due modelli animali/roditori con convulsioni post-traumatiche spontanee convalidate, entrambe con gravi lesioni focali con massiccia perdita di tessuto nella corteccia e talvolta strutture subcorticali. A differenza di questi approcci, è stato determinato che la TBI diffusa indotta utilizzando un modello di caduta di peso modificato è sufficiente per avviare lo sviluppo di crisi convulsive e non convulsive spontanee, anche in assenza di lesioni focali o perdita di tessuto. Simile ai pazienti umani con epilessia post-traumatica acquisita, questo modello presenta un periodo di latenza dopo l'insorgenza del sequestro. In questo protocollo, la comunità sarà dotata di un nuovo modello di epilessia post-traumatica, descrivendo in dettaglio come indurre TBI non lesionale diffusa seguita da un monitoraggio continuo degli animali video-elettroencefalografici a lungo termine nel corso di diversi mesi. Questo protocollo descrive in dettaglio la gestione degli animali, la procedura di caduta del peso, il posizionamento degli elettrodi per due sistemi di acquisizione e le frequenti sfide incontrate durante ciascuna delle fasi dell'intervento chirurgico, del monitoraggio postoperatorio e dell'acquisizione dei dati.

Introduction

Ogni anno TBI colpisce circa 60 milioni di persone in tutto il mondo. Gli individui interessati sono a più alto rischio di sviluppare l'epilessia, che può manifestarsi anni dopo la lesione iniziale. Anche se i TBI gravi sono associati a un rischio più elevato di epilessia, anche la TBI lieve aumenta la probabilità di un individuo di sviluppare l'epilessia^1,2,3^,4. Tutti i TBI possono essere classificati come focali, diffusi o una combinazione di entrambi. Lesione cerebrale diffusa, presente in molti se non in tutti i TBC, è il risultato di te....

Protocol

Tutte le procedure relative a questo protocollo sono state eseguite in conformità con il Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali (IACUC) della Virginia Tech e nel rispetto della "Guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio" dei National Institutes of Health .

1. Protocollo di movimentazione degli animali

NOTA: Questo protocollo ha lo scopo di abituare gli animali ordinati da un venditore alla struttura dopo l'arrivo e di condizione loro di essere trattati dallo sperimentatore. Ciò migliora il benessere degli animali riducendo lo stress e l'ansia e semplifica alcune procedure che richiedo....

Results

Il protocollo qui descritto descrive il metodo per l'induzione di una lesione diffusa in isolamento (ad esempio, in assenza di una lesione focale) utilizzando un modello murino di TBI diffuso ripetitivo (Figura 1). Figura 1 illustra il dispositivo di riduzione di peso e i relativi componenti(Figura 1A, a1- a5) utilizzato per l'induzione di TBI in questo modello e passaggi cruciali durante la procedu.......

Discussion

A differenza dei modelli CCI e FPI che inducono sia la lesione focale che quella di una lesione diffusa, il modello di TBI diffuso ripetitivo descritto in questo protocollo consente l'induzione di lesioni diffuse in assenza di lesioni cerebrali focali e non richiede cuoio capelluto o aperture craniche e l'infiammazione associata. Un ulteriore vantaggio dell'assenza di crania in questo modello è che permette non solo di impiantare gli elettrodi per la registrazione eTG continua cronica, ma anche la creazione di una finest.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Vite da 0,10"	Pinnacle Technology Inc., KS, USA	8209	da 0,10" in acciaio inossidabile lunga 0,10
	Pinnacle Technology Inc., KS, USA	8403	Lunga 0,10 pollici con filo presaldato
Vite da 0,12"	Pinnacle Technology Inc., KS, USA	8212	in acciaio inossidabile lungo 0,12 pollici
	Invitro1 (sussidiaria di Plastics One), VA, USA	MS333/8-A/SPC	3 elettrodi a filo di platino iridio isolati singolarmente in teflon (intrecciati o non attorcigliati, diametro 0,005 pollici) che si estendono sotto il piedistallo in plastica filettata
2EEG/1EMG montaggio sulla testa	Pinnacle Technology Inc., KS, USA	8201	canali 2EEG/1EMG
3% perossido di			Farmacia
3EEG montaggio sulla testa	Pinnacle Technology Inc., KS, USA	8235-SM-C	Connettore a 6 pin personalizzato per canali 3EEG
Buprenorphine	Par Pharmaceuticals, Cos. Inc., Spring Valley, NY, USA	060969
Buprenorphine	Par Pharmaceuticals, Cos. Inc., Spring Valley, NY, USA	060969
Topi C57BL/6	Harlan/Envigo Laboratories Inc		maschio, 12-16 settimane
C57BL/6 topi	The Jackson Laboratory		maschio, 12-16 settimane vecchio
Carprofen	Zoetis Services LLC, Parsippany, NJ, USA	026357	NOTA: questo farmaco viene aggiunto durante la caduta di peso solo se l'impianto di elettrodi stereotassici verrà eseguito lo stesso giorno
Clorexidina antisettico			Farmacia
Kit di cemento e solvente dentale	Stoelting Co., USA	51459
Drill	Foredom	HP4-917
Punta da trapano	Meisinger USA, LLC, USA	HM1-005-HP	0,5 mm, Rotonda, 1/4, Acciaio
Sterilizzatore a secco	Cellpoint Scientific, USA		Germinatore 500
EEG System 1	Biopac Systems, CA, USA
EEG System 2	Pinnacle Technology Inc., KS, USA
Etanolo ≥ 70%	VWR, USA	71001-652	KOPTEC USP, Grado Biotecnologico (140 Proof)
Unguento per gli occhi	Pro Labs Ltd, USA		Puralube Vet Unguento Lubrificante oculare sterile disponibile nei negozi online generali e nelle farmacie
Liquido Fluriso per anestesia per inalazione	MWI Veterinary Supply Co., USA	502017
Prodotto per la depilazione	Church & Dwight Co., Inc., USA		Crema Nair
Isoflurane	MWI Veterinary Supply Co., USA	502017
Soluzione chirurgica di iodio povidone	Purdue Products, USA	004677	Betadine
Rimadyl/Carprofen	Zoetis Services LLC, Parsippany, NJ, USA	026357
Solder			Harware store
Saldatore	Weller, USA	Punta WP35	ST7,
disco			da
Su misura Tamponi
Garze sterili	Fisher Scientific, USA	22362178
Asciugamani assorbenti polifoderati sterili	Health, USA	3520
Adesivo per tessuti	3M Animal Care Products, USA	Codice: 1469SB