Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Coleta Dinâmica em Tempo Real de Fluido Extracelular do Hipocampo de Ratos Conscientes Usando um Sistema de Microdiálise

Published: October 21, 2022 doi: 10.3791/64530

Summary

O protocolo aqui fornece uma amostragem dinâmica detalhada em tempo real do fluido extracelular do hipocampo de ratos acordados usando um sistema de microdiálise.

Abstract

Uma variedade de doenças do sistema nervoso central (SNC) está associada a alterações na composição do líquido extracelular hipocampal (HCEC). No entanto, a dificuldade em obter o HECF em tempo real de ratos conscientes tem restringido por muito tempo a avaliação da progressão da doença do SNC e a eficácia da terapia etnomédica. Encorajadoramente, uma técnica de microdiálise cerebral pode ser usada para amostragem contínua com as vantagens de observação dinâmica, análise quantitativa e um pequeno tamanho de amostragem. Isso permite o monitoramento de mudanças no conteúdo de fluido extracelular para compostos de ervas tradicionais e seus metabólitos no cérebro de animais vivos. O objetivo deste estudo foi, portanto, implantar com precisão uma sonda de microdiálise do líquido cefalorraquidiano na região hipocampal de ratos Sprague Dawley (SD) com um aparelho estereotáxico cerebral tridimensional, cortando pesos moleculares superiores a 20 kDa. O HECF de alta qualidade foi então obtido de ratos conscientes usando um sistema de controle de amostragem de microdiálise com uma taxa de amostragem ajustável de 2,87 nL/min - 2,98 mL/min. Em conclusão, nosso protocolo fornece um método eficiente, rápido e dinâmico para a obtenção do HECF em ratos acordados com a ajuda da tecnologia de microdiálise, o que nos fornece possibilidades ilimitadas para explorar melhor a patogênese das doenças relacionadas ao SNC e avaliar a eficácia das drogas.

Introduction

Doenças do sistema nervoso central (SNC) com alta morbidade, como doenças neurodegenerativas, traumatismo cranioencefálico, lesão cerebral induzida por hipóxia de altitude e acidente vascular cerebral isquêmico, são causas cruciais da crescente mortalidade em todo o mundo 1,2,3. O monitoramento em tempo real de citocinas e alterações proteicas em regiões específicas do cérebro contribui para a precisão diagnóstica de doenças do SNC e estudos farmacocinéticos cerebrais após medicação. A investigação científica tradicional utiliza homogeneizado de tecido cerebral ou uma recolha manual de fluido cerebral intersticial animal para a detecção de substâncias específicas e para estudos farmacocinéticos. No entanto, isso apresenta algumas deficiências, como o tamanho limitado da amostra, a incapacidade de observar dinamicamente as mudanças dos indicadores ea qualidade desigual da amostragem4,5,6. O líquido cefalorraquidiano, um líquido intersticial, protege o cérebro e a medula espinhal de danos mecânicos. Sua composição é diferente da do soro devido à existência da barreira hematoencefálica (BHE)7. A análise direta de amostras de líquido cefalorraquidiano é mais propícia para revelar o mecanismo das lesões do SNC e a descoberta de drogas. Inevitavelmente, as amostras de líquido cefalorraquidiano, obtidas manualmente diretamente da cisterna magna e ventrículos cerebrais através de uma seringa, apresentam desvantagens de contaminação sanguínea, chance aleatória de coleta de amostras, incerteza da quantidade e quase nenhuma possibilidade de recuperação múltipla 8,9. Mais notavelmente, os métodos convencionais de amostragem de fluido cerebral intersticial não podem obter amostras de regiões cerebrais lesadas, o que dificulta a exploração da patogênese de doenças do SNC em regiões específicas do cérebro e a avaliação da eficácia de terapias etnomedicinais direcionadas 9,10.

A microdiálise cerebral é uma técnica de amostragem de fluido cerebral intersticial em animais acordados11. O sistema de microdiálise imita a permeabilidade vascular com a ajuda de uma sonda implantada no cérebro. A sonda de microdiálise é armada com uma membrana semipermeável e é implantada em regiões específicas do cérebro. Após a perfusão com líquido cefalorraquidiano artificial isotônico (LCA), o líquido cerebral intersticial dialisado pode ser obtido favoravelmente com os benefícios de amostras pequenas, amostragem contínua e observação dinâmica12,13. Em termos de localização, sondas de microdiálise cerebral podem ser implantadas seletivamente em estruturas cerebrais ou cisternas cranianas de interesse14. A observação de níveis anormais de uma substância endógena no líquido extracelular hipocampal (HCE) sugere a ocorrência de doenças do SNC ou a patogênese da doença. Vários estudos têm demonstrado que os biomarcadores para doenças do SNC, como os aminoácidos-D na esquizofrenia, as proteínas β-amiloide e tau na doença de Alzheimer, as cadeias leves dos neurofilamentos no traumatismo cranioencefálico e a ubiquitina carboxi-terminal hidrolase L1s na encefalopatia hipóxico-isquêmica, podem ser analisados no líquido cefalorraquidiano15,16,17 . Um método de análise química baseado na técnica de amostragem por microdiálise cerebral pode ser utilizado para monitorar mudanças dinâmicas de compostos exógenos, como princípios ativos da etnomedicina, que se difundem e se distribuem em regiões específicas docérebro14.

Este artigo apresenta o processo específico de aquisição dinâmica do HECF em ratos acordados e mede sua pressão osmótica para garantir a qualidade da amostra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

O protocolo experimental foi conduzido de acordo com os requisitos do Comitê de Uso de Animais de Laboratório e Cuidados e Uso de Animais Institucionais da Universidade de Medicina Tradicional Chinesa de Chengdu (Número de registro: 2021-11). Ratos machos da raça Sprague Dawley (SD) (280 ± 20 g, 6-8 semanas de idade) foram utilizados para o presente estudo.

1. Cirurgia de implante de sonda de microdiálise cerebral

  1. Utilizar isoflurano a 3% e 1,5% para indução e manutenção da anestesia em ratos, respectivamente, utilizando um sistema de anestesia animal em mistura ar-oxigênio a 0,6 L/min. Certifique-se de que os ratos estão profundamente anestesiados sem um reflexo de dor e um reflexo de córnea. Use pomada veterinária nos olhos para evitar o ressecamento durante a anestesia.
  2. Remova o pelo do crânio do rato anestesiado com um barbeador elétrico na área de preparação. Em seguida, fixe o rato anestesiado em um localizador cerebral estereotáxico. Desinfetar o sítio cirúrgico antes da operação aplicando iodopovidona e etanol 3x na região da cirurgia com um algodão estéril. Aplicar bupivacaína topicamente para analgesia local. NOTA: Todo o processo de aquisição da amostra de HECF baseado em microdiálise está ilustrado na Figura 1.
  3. Fazer uma incisão craniofacial de 1,5 cm ao meio com tesoura cirúrgica e retirar o periósteo com tesoura cirúrgica e pinça oftálmica.
  4. Considerar o bregma como a posição basal e perfurar o endocrânio para perfurar uma abertura de 2 mm na posição anteroposterior (AP) (-2 mm), na posição médio-lateral (ML) (-3,5 mm) e na posição dorsoventral (DV) (-3,5 mm) (região CA1 do hipocampo) usando uma broca craniana.
  5. Fixar o estilete do cateter na garra de um localizador cerebral estereotáxico e ajustar a posição do invólucro de microdiálise nas posições AP (-2 mm), ML (-3,5 mm) e DV (0 mm). Ajuste o valor de DV do localizador estéreo cerebral e implante o invólucro de microdiálise na região CA1 a uma profundidade de 3,5 mm.
    NOTA: Manter a temperatura do animal em 37 °C durante a operação utilizando um mantenedor de temperatura animal.
  6. Perfure mais três aberturas com um diâmetro de 2 mm de tal forma que as três aberturas formem um triângulo no qual a abertura da sonda está localizada centralmente. Parafusos de implante nas aberturas a uma profundidade de 1 mm.
  7. Fixar o cateter sonda com cimento dentário e utilizar sutura cirúrgica 4-0 para fechamento da pele. Consulte a Figura 2 para o posicionamento da sonda.
  8. Coloque o rato em gaiolas por 7 dias para se recuperar. Infiltrar-se localmente bupivacaína (1,5 mg/kg) uma vez ao dia após a cirurgia.  Fornecer comida e água ad libitum. Use colírios de hialuronato de sódio 3x ao dia para evitar o ressecamento após a operação.
    OBS: Realizar todos os procedimentos em sala cirúrgica estéril. Não deixe o animal sozinho até que ele tenha recuperado a consciência suficiente para manter a decúbito esternal sob uma condição de 37 °C. Não devolva o animal que passou por cirurgia para a companhia de outros animais até que esteja totalmente recuperado.

2. Conexão do sistema de microdiálise e verificação da sonda

  1. Conecte a bomba de microdiálise, a microseringa, o dispositivo de atividade acordada e o coletor de amostras criogênicas de acordo com as instruções do fabricante. Instale a microseringa com ACSF na bomba de microdiálise e ajuste a bomba de microdiálise para uma taxa de 1 μL/min para descarregar o ar na tubulação.
  2. Conecte a tubulação e a sonda de microdiálise cerebral (membrana: PAES; comprimento da membrana: 4 mm; OD da membrana: 0,5 mm; ponto de corte: 20 kDa; comprimento do eixo: 14 mm). Operar a bomba de microdiálise a uma taxa de 1 μL/min para injetar ACSF na sonda até que a superfície da sonda esteja ligeiramente úmida. Imergir a sonda em solução de injeção de heparina sódica para uso subsequente.
    NOTA: Se uma grande corrente da ACSF cair da membrana semipermeável da sonda, como visto a olho nu sob gravidade, substitua a sonda por uma nova.

3. Coleta de HECF do rato acordado

  1. Insira a sonda de microdiálise cerebral no cateter de sonda e coloque o rato em uma câmara (altura: 360 mm; diâmetro: 400 mm) com acolchoamento para garantir que os ratos estejam livres para se movimentar.
  2. Conecte a tubulação, a bomba de microseringa e a sonda de microdiálise cerebral. Aproveite o rato através do orifício na parte superior do dispositivo de retenção do rato e dos giros de aço inoxidável.
  3. Ligue o controlador giratório multicanal para evitar o entrelaçamento das tubulações de microdiálise durante o movimento livre do rato. Ligue a bomba de microseringa e bombeie a ACSF a uma taxa de 1 μL/min. Coletar HECF periodicamente após um equilíbrio de 60 min do sistema de coleta de HECF de microdiálise.
  4. Certifique-se de que o caudal das amostras HECF no coletor de fracção refrigerado é consistente com a perfusão ACSF. Recolher 20 μL de HECF e mudar automaticamente para o próximo tubo de amostragem. Tome cuidado para verificar se a membrana da sonda está danificada ao inserir a sonda.

4. Medida da pressão osmótica para o HECF

  1. Ligue o osmômetro e faça login no sistema de detecção. Clique no botão Cal na tela sensível ao toque e clique no botão Res na página para limpar a memória de calibração anterior.
  2. Instale um tubo de 1,5 mL contendo 100 μL de água pura sem bolhas na cabeça de medição. Puxe a cabeça de medição para o fundo do recipiente de hidrazina frio.
  3. Digite o número de amostra 0 na tela sensível ao toque e confirme para testar. Mergulhe rapidamente a agulha de diodo no tubo de amostra e, em seguida, retire-a rapidamente para induzir a cristalização da amostra a uma temperatura de -6,2 °C.
  4. Aguarde a tela exibir: Empurre a cabeça da medida para cima e clique em Cal e Cal 0 por sua vez para calibrar. Efectuar medições com uma solução de calibração de 300 mOsm e medir a pressão osmótica das amostras de HECF conforme descrito acima.
    NOTA: Limpe a cabeça de medição com uma toalha de papel macio após a calibração ou medição. As amostras de HECF sem bolhas devem ser bem misturadas.

5. Manutenção do sistema de microdiálise e dos dispositivos após a amostragem

  1. Retire a sonda de microdiálise cerebral do cateter de sonda após o término da amostragem. Imergir a sonda em água deionizada e lavar com água deionizada por 12 h para remover deposições de sal encalhado da tubulação e da sonda.
  2. Retire a sonda para colocar numa solução de tripsina a 0,05% a 4 °C. Secar as tubulações em estufa seca ao ar a 25 °C e armazená-las à temperatura ambiente.
    NOTA: As sondas de microdiálise são caras e esta etapa pode aumentar a reutilização das sondas. As proteínas que aderem à superfície da sonda podem ser digeridas pela solução de tripsina para evitar que a membrana da sonda seja bloqueada por proteínas, e a tripsina não teve efeito sobre o material da sonda.

6. Tratamento dos animais após a colheita de amostras

  1. Após a amostragem, eutanasiar os ratos sem dor, fazendo-os inalar isoflurano a 1,5%, seguido de uma overdose de isoflurano a 5%, de acordo com a ética animal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Seguindo o protocolo experimental acima e os parâmetros de amostragem estabelecidos na Tabela 1, o HECF de rato semelhante à água, incolor e transparente foi obtido na taxa de amostragem estabelecida (Figura 1K). A pressão osmótica do HECF de rato obtido foi de 290-310 mOsm/L, o que pode indiretamente garantir a qualidade das amostras18,19.

Figure 1
Figura 1: HECF de rato coletado com o equipamento de amostragem de microdiálise . (A,B) O sistema de anestesia animal e o aparelho estereotáxico com visor digital foram utilizados para anestesiar e imobilizar ratos. (C) Tubo de coleta de amostras para sistema de microdiálise. (D) A estrutura anatômica craniana do rato mostrou claramente o bregma e a sutura lambdoidal. (E) O estilete do cateter e a sonda de microdiálise cerebral, exibindo a membrana de diálise e a haste de aço da sonda. (F) O cavalete fixo in vitro da sonda de microdiálise foi aplicado para armazenar e limpar sondas. (G) Quatro seringas de entrega líquida da bomba de seringa. (H, I) Os giratórios de aço inoxidável e o controlador giratório multicanal no sistema para animais em movimento livre. (J) Coletor de fração refrigerada de dois canais. (K) Obteve HECF de ratos por microdiálise. (L) Tanque de livre circulação para ratos. (M) Componentes relacionados do sistema de amostragem de microdiálise-. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2: Diagrama esquemático da sonda de microdiálise cerebral embutida na região do hipocampo do cérebro de ratos. Três aberturas formam um triângulo, e o orifício da sonda está localizado centralmente. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Itens de parâmetros Valor
Velocidade de perfusão 1 μL/min
Taxa de amostragem 1 μL/min
Temperatura de amostragem 4 °C

Tabela 1: Definir parâmetros para o sistema de amostragem do líquido cefalorraquidiano em microdiálise.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

A patogênese das doenças do SNC ainda não é totalmente compreendida, o que dificulta o desenvolvimento de novas terapias e fármacos. Estudos têm demonstrado que a maioria das doenças do SNC está intimamente relacionada às lesões hipocampais20,21,22. A técnica de microdiálise cerebral proposta pode ter como alvo regiões específicas do cérebro, especialmente o hipocampo, o que a diferencia da abordagem tradicional de coleta de HECF. Sondas são colocadas na região CA1 do cérebro de ratos através de cirurgia de implantação para separar moléculas de tamanho específico por difusão passiva de uma membrana artificial. A implantação da sonda é uma etapa crucial onde qualquer dano à sonda e qualquer dano local do tecido cerebral, como proteínas, agregados23, que possam ter sido causados pelo implante da sonda, levará ao fracasso do experimento ou a um aumento na imprecisão da medição. Portanto, é essencial verificar a integridade da sonda e dar ao animal um período de recuperação adequado após a cirurgia de implante da sonda de microdiálise.

Nos últimos anos, o uso da etnomedicina no tratamento de doenças cerebrais vem crescendo24,25. O método tradicional de obtenção de líquido cefalorraquidiano e líquido intersticial no cérebro é, na maioria das vezes, um evento único com alta probabilidade de contaminação sanguínea 8,9. Mais importante, é impossível observar as mudanças dinâmicas das drogas e seus metabólitos no corpo. Como técnica de amostragem on-line para organismos acordados, a microdiálise cerebral tem as características de ser in vivo, minimamente invasiva, de pequeno tamanho amostral, em tempo real e dinâmica, o que compensa os defeitos dos métodos tradicionais de amostragem26. Combinado com a moderna tecnologia de análise e detecção, a análise qualitativa e quantitativa de fatores de doença e componentes de drogas pode ser conduzida com maior precisão27. Em geral, é de grande importância introduzir a microdiálise cerebral para o estudo das doenças cerebrais e revelar o mecanismo de ação da etnomedicina.

A técnica de amostragem em microdiálise in vitro do HECF pode ser aplicada na prevenção e tratamento de doenças do SNC por medicamentos. Lesões cerebrais secundárias envolvendo alterações na composição do HECF são a principal causa de aumento da mortalidade do traumatismo cranioencefálico isquêmico hipóxico e do traumatismo cranioencefálico. Em resposta, a análise do HECF baseada na tecnologia de microdiálise cerebral pode diagnosticar dinamicamente biomarcadores precoces dessas doenças do SNC para reduzir a morbidade e a mortalidade, bem como melhorar o prognóstico28,29. Após o tratamento, a concentração da droga no tecido cerebral é rotineiramente determinada pela medição do tecido cerebral total homogeneizado durante estudos pré-clínicos, mas a observação direta da concentração nas regiões específicas do cérebro não pode ser realizada. Para superar isso, concentrações de drogas e marcadores patológicos em regiões específicas do cérebro podem ser analisados quantitativamente em combinação com técnicas de amostragem de microdiálise cerebral30. Particularmente para ervas étnicas multicomponentes, a análise química baseada em amostragem de microdiálise cerebral poderia enfocar e desvendar o mistério dos mecanismos de composição-região cerebral no tratamento de doenças do SNC31,32. Além disso, mudanças na cor, transparência e pressão osmótica do HECF de rato podem ocorrer em diferentes estados patológicos, como hemorragia cerebral, tumores cerebrais e meningite. Usando HPLC ou espectrometria de massa, os pesquisadores podem determinar as mudanças na composição do HECF em diferentes encefalopatias.

Em geral, a tecnologia de amostragem de microdiálise cerebral pode facilitar a investigação do mecanismo patológico das doenças do SNC e o desenvolvimento de novos fármacos. No entanto, outras restrições que precisam ser superadas para a aplicação efetiva do sistema incluem o dano ao tecido circundante após a inserção da sonda de microdiálise na região alvo do cérebro, a possibilidade de destruição da BHE e a transferência de massa limitada através da membrana14,33,34. Em conclusão, a tecnologia de microdiálise cerebral tem amplas perspectivas de aplicação na exploração da patogênese do SNC e no desenvolvimento de novos fármacos.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Os autores não têm nada a revelar.

Acknowledgments

Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (82104533), pelo Departamento de Ciência e Tecnologia da Província de Sichuan (2021YJ0175) e pela Fundação de Ciência Pós-Doutoral da China (2020M683273). Os autores gostariam de agradecer ao Sr. Yuncheng Hong, engenheiro de equipamentos sênior da Tri-Angels D&H Trading Pte. Ltd. (Singapura) pela prestação de serviços técnicos para a técnica de microdiálise.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
 Air-drying oven Suzhou Great Electronic Equipment Co., Ltd GHG-9240A
Animal anesthesia system Rayward Life Technology Co., Ltd R500IE
Animal temperature maintainer Rayward Life Technology Co., Ltd 69020
Artificial cerebrospinal fluid Beijing leagene biotech. Co., Ltd CZ0522
Brain microdialysis probe  CMA Microdialysis AB T56518
Catheter  CMA Microdialysis AB T56518
Covance infusion harness Instech Laboratories, Inc. CIH95
Denture base resins Shanghai Eryi Zhang Jiang Biomaterials Co., Ltd 190732
Electric cranial drill Rayward Life Technology Co., Ltd 78001
Electric shaver Rayward Life Technology Co., Ltd CP-5200
Free movement tank for animals  CMA Microdialysis AB CMA120
Heparin sodium injection Chengdu Haitong Pharmaceutical Co., Ltd H51021208
Iodophor Sichuan Lekang Pharmaceutical Accessories Co., Ltd 202201
Isofluran Rayward Life Technology Co., Ltd R510-22
Microdialysis catheter stylet  CMA Microdialysis AB 8011205
Microdialysis collection tube  CMA Microdialysis AB 7431100
Microdialysis collector  CMA Microdialysis AB CMA4004
Microdialysis fep tubing  CMA Microdialysis AB 3409501
Microdialysis in vitro stand  CMA Microdialysis AB CMA130
Microdialysis microinjection pump  CMA Microdialysis AB 788130
Microdialysis syringe (1.0 mL)  CMA Microdialysis AB 8309020
Microdialysis tubing adapter  CMA Microdialysis AB 3409500
Non-absorbable surgical sutures Shanghai Tianqing Biological Materials Co., Ltd S19004
Ophthalmic forceps Rayward Life Technology Co., Ltd F12016-15
Osmometer Löser OM 807
Sodium hyaluronate eye drops URSAPHARM Arzneimittel GmbH H20150150
Stereotaxie apparatus Rayward Life Technology Co., Ltd 68025
Surgical scissors Rayward Life Technology Co., Ltd S14014-15
Surgical scissors Shanghai Bingyu Fluid technology Co., Ltd BY-103
Syringe needle  CMA Microdialysis AB T56518
Trypsin solution Boster
Biological Technology, Ltd.
PYG0107
Ultrasonic cleaner Guangdong Goote Ultrasonic Co., Ltd KMH1-240W8101

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Erkkinen, M. G., Kim, M. O., Geschwind, M. D. Clinical neurology and epidemiology of the major neurodegenerative diseases. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 10 (4), 033118 (2018).
  2. Salehi, A., Zhang, J. H., Obenaus, A. Response of the cerebral vasculature following traumatic brain injury. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 37 (7), 2320-2339 (2017).
  3. Kurtzman, R. A. em3, Caruso, J. L. High-altitude illness death investigation. Academic Forensic Pathology. 8 (1), 83-97 (2018).
  4. Matsumoto, T., et al. Pharmacokinetic study of Ninjin'yoeito: Absorption and brain distribution of Ninjin'yoeito ingredients in mice. Journal of Ethnopharmacology. 279, 114332 (2021).
  5. Mahat, M. Y., et al. An improved method of transcutaneous cisterna magna puncture for cerebrospinal fluid sampling in rats. Journal of Neuroscience Methods. 211 (2), 272-279 (2012).
  6. Ceaglio, N., et al. High performance collection of cerebrospinal fluid in rats: evaluation of erythropoietin penetration after osmotic opening of the blood-brain barrier. Journal of Neuroscience Methods. 219 (1), 70-75 (2013).
  7. Bothwell, S. W., Janigro, D., Patabendige, A. Cerebrospinal fluid dynamics and intracranial pressure elevation in neurological diseases. Fluids and Barriers of the CNS. 16 (1), 9 (2019).
  8. Barthel, L., et al. A step-by-step guide for microsurgical collection of uncontaminated cerebrospinal fluid from rat cisterna magna. Journal of Neuroscience Methods. 352, 109085 (2021).
  9. Zhao, Y., Yang, Y., Wang, D. X., Wang, J., Gao, W. Y. Cerebrospinal fluid amino acid metabolite signatures of diabetic cognitive dysfunction based on targeted mass spectrometry. Journal of Alzheimer's Disease. 86 (4), 1655-1665 (2022).
  10. Lim, N. K., et al. An improved method for collection of cerebrospinal fluid from anesthetized mice. Journal of Visualized Experiments. (133), e56774 (2018).
  11. Hendrickx, S., et al. A sensitive capillary LC-UV method for the simultaneous analysis of olanzapine, chlorpromazine and their FMO-mediated N-oxidation products in brain microdialysates. Talanta. 162, 268-277 (2017).
  12. Chefer, V. I., Thompson, A. C., Zapata, A., Shippenberg, T. S. Overview of brain microdialysis. Current Protocols in Neuroscience. , Chapter 7, Unit 7.1 (2009).
  13. Hammarlund-Udenaes, M. Microdialysis as an important technique in systems pharmacology-a historical and methodological review. The AAPS Journal. 19 (5), 1294-1303 (2017).
  14. Anderzhanova, E., Wotjak, C. T. Brain microdialysis and its applications in experimental neurochemistry. Cell and Tissue Research. 354 (1), 27-39 (2013).
  15. Mohammadi, A., Rashidi, E., Amooeian, V. G. Brain, blood, cerebrospinal fluid, and serum biomarkers in schizophrenia. Psychiatry Research. 265, 25-38 (2018).
  16. Lashley, T., et al. Molecular biomarkers of Alzheimer's disease: progress and prospects. Disease Models & Mechanisms. 11 (5), 031781 (2018).
  17. Kawata, K., Tierney, R., Langford, D. Blood and cerebrospinal fluid biomarkers. Handbook of Clinical Neurology. 158, 217-233 (2018).
  18. Zhao, Q. P., et al. Protective effects of dehydrocostuslactone on rat hippocampal slice injury induced by oxygen-glucose deprivation/reoxygenation. International Journal of Molecular Medicine. 42 (2), 1190-1198 (2018).
  19. Wang, X. B. Protective effects of dehydrocostuslactone on oxygen-glucose deprivation injury in rat hippocampal slices. , Ningxia Medical University. Master's thesis (2017).
  20. Coimbra-Costa, D., Alva, N., Duran, M., Carbonell, T., Rama, R. Oxidative stress and apoptosis after acute respiratory hypoxia and reoxygenation in rat brain. Redox Biology. 12, 216-225 (2017).
  21. Liu, H. Y., Chou, K. H., Chen, W. T. Migraine and the Hippocampus. Current Pain and Headache Reports. 22 (2), 13 (2018).
  22. Toda, T., Parylak, S. L., Linker, S. B., Gage, F. H. The role of adult hippocampal neurogenesis in brain health and disease. Molecular Psychiatry. 24 (1), 67-87 (2019).
  23. Wang, P., Lo Cascio, F., Gao, J., Kayed, R., Huang, X. F., F, X. Binding and neurotoxicity mitigation of toxic tau oligomers by synthetic heparin like oligosaccharides. Chemical Communications. 54 (72), 10120-10123 (2018).
  24. Han, J. Y., Li, Q., Ma, Z. Z., Fan, J. Y. Effects and mechanisms of compound Chinese medicine and major ingredients on microcirculatory dysfunction and organ injury induced by ischemia/reperfusion. Pharmacology & Therapeutics. 177, 146-173 (2017).
  25. Peng, T. M., et al. Anti-inflammatory effects of traditional Chinese medicines on preclinical in vivo models of brain ischemia-reperfusion-injury: Prospects for neuroprotective drug discovery and therapy. Frontiers in Pharmacology. 10, 204 (2019).
  26. König, M., Thinnes, A., Klein, J. Microdialysis and its use in behavioural studies: Focus on acetylcholine. Journal of Neuroscience Methods. 300, 206-215 (2018).
  27. Liu, M. Z., Wang, P., Yu, X. M., Dong, G. C., Yue, J. Intracerebral microdialysis coupled to LC-MS/MS for the determination tramadol and its major pharmacologically active metabolite O-desmethyltramadol in rat brain microdialysates. Drug Testing and Analysis. 9 (8), 1243-1250 (2017).
  28. de Lima Oliveira, M., et al. Cerebral microdialysis in traumatic brain injury and subarachnoid hemorrhage: state of the art. Neurocritical Care. 21 (1), 152-162 (2014).
  29. Amiridze, N., Dang, Y., Brown, O. R. Hydroxyl radicals detected via brain microdialysis in rats breathing air and during hyperbaric oxygen convulsions. Redox Report. 4 (4), 165-170 (1999).
  30. Chang, H. Y., Morrow, K., Bonacquisti, E., Zhang, W., Shah, D. K. Antibody pharmacokinetics in rat brain determined using microdialysis. MABS. 10 (6), 843-853 (2018).
  31. Wan, H. Y., et al. Pharmacokinetics of seven major active components of Mahuang decoction in rat blood and brain by LC-MS/MS coupled to microdialysis sampling. Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology. 393 (8), 1559-1571 (2020).
  32. Zheng, H. Z., et al. Pharmacokinetic analysis of Huangqi Guizhi Wuwu decoction on blood and brain tissue in rats with normal and cerebral ischemia-reperfusion Injury by microdialysis with HPLC-MS/MS. Drug Design Development and Therapy. 14, 2877-2888 (2020).
  33. Bongaerts, J., et al. Sensitive targeted methods for brain metabolomic studies in microdialysis samples. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 161, 192-205 (2018).
  34. Zhang, Y. Q., Jiang, N., Yetisen, A. K. Brain neurochemical monitoring. Biosensors and Bioelectronics. 189, 113351 (2021).

Tags

Neurociência Edição 188
Coleta Dinâmica em Tempo Real de Fluido Extracelular do Hipocampo de Ratos Conscientes Usando um Sistema de Microdiálise
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wang, X., Xie, N., Zhang, Y., Meng,More

Wang, X., Xie, N., Zhang, Y., Meng, X., Hou, Y., Zhang, S. Real-Time Dynamic Collection of Hippocampal Extracellular Fluid from Conscious Rats Using a Microdialysis System. J. Vis. Exp. (188), e64530, doi:10.3791/64530 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter