Name: Neurodegenerazione in un modello animale di cronica amiloide-beta Oligomer infusione viene neutralizzata da anticorpi trattamento infuso con pompe osmotiche (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-14T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 19 s
Description: Scopri un modello chirurgico per studiare la neurotossicità degli oligomeri di beta-amiloide nel cervello di ratti. Questo metodo combina infusione continua con pompe osmotiche e immunoterapia per valutare nuove terapie contro l'Alzheimer.

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Ringraziamo Caroline Bouchard della struttura per animali per il lavoro sui topi. A.S. ha una borsa di studio J.A. De Sève e B.P. una borsa di studio COPSE dell'Université de Montréal Questo lavoro è stato finanziato da sovvenzioni attribuite a J.B. da FRQS-Pfizer e da fondi di avviamento dal Centro di Ricerca Hôpital du Sacré-Coeur de Montréal.

Etica dichiarazione: Il protocollo animale per questo progetto ha ottenuto l&#39;approvazione da parte del Comitato di cura degli animali del Hôpital du Sacré-Coeur de Montréal in conformità con le linee guida del Consiglio canadese sulla cura degli animali. 1. Catetere Preparazione prima di radiochirurgia stereotassica <ol><li> Tagliare cateteri PE50 (6 cm di lunghezza) che verranno utilizzati per collegare la cannula con pompe osmotiche (vedere Figura 1A). Riempire cateteri PE50 con liquido cerebrospinale artificiale (aCSF) e sigillare entrambe le estremità dei cateteri. Mantenere il catetere a 4 ° C fino all&#39;uso. </li></ol> 2. Impianto cannula da Stereotassi <ol><li> Eseguire l&#39;intervento chirurgico in condizioni sterili. Sterilizzare tutti gli strumenti ei materiali chirurgici in autoclave. Pulire l&#39;apparato stereotassico e l&#39;area di lavoro accuratamente e disinfettati con una soluzione di etanolo al 70%. Indossare una maschera chirurgica, cofano capelli e guanti sterili.</li><li> Anestetizzare topi iniettando per via intraperitoneale (ip) di una soluzione di ketamina e xilazina (100 mg / kg e 10 mg / kg, rispettivamente). Confermare l&#39;anestesia controllando il movimento dopo un pizzico dito del piede delicato. </li><li> Iniettare un non-steroidei anti-infiammatori (Meloxicam; 1 mg / kg) per via sottocutanea (sc) per l&#39;animale anestetizzato almeno 30 minuti prima dell&#39;intervento. </li><li> Radere la testa dell&#39;animale utilizzando tagliaunghie e disinfettare la pelle con una soluzione di clorexidina gluconato 2% ed alcool isopropilico 2% per tre volte. Applicare veterinaria pomata oftalmica sugli occhi per prevenire la secchezza mentre sotto anestesia. </li><li> Posto l&#39;animale su un telaio stereotassico con le barre orecchio. Fissare una cannula sul braccio porta del telaio stereotassico. Iniettare (sc) un agente anestetico locale (bupivacaina (1,5 mg / kg) e lidocaina (1,5 mg / kg) sulla parte superiore della testa. L&#39;anestesia è mantiene durante l&#39;intera procedura inserendo un&#39;ogiva consegna 3% isoflurano. L&#39;intera campo chirurgico dovrebbe esseredrappeggiato off, ma non è stato fatto qui per dimostrare meglio la tecnica. </li><li> Fare un&#39;incisione di 3 cm sulla sommità della testa con un bisturi. Installare 4 morsetti intorno l&#39;incisione di lasciare il cranio chiaro. Usando una forbice di andata e punta, fare una tasca (2 x 2 cm 2) sotto la pelle tra le scapole dell&#39;animale. </li><li> Raschiare periostio del cranio con una lama. Applicare un tampone di garza sul cranio se l&#39;emorragia. </li><li> Verificare che il cranio è piatta e ben allineati sul telaio stereotassico. Per assicurarsi che il cranio è piatto, controllare coordina l&#39;altezza al bregma e al lambda. Prendere le coordinate del bregma che verrà utilizzato come punto di riferimento. </li><li> Partendo dal bregma, calcolare le coordinate della guida due cannula che saranno impiantati bilateralmente nell&#39;ippocampo (anteroposteriore: - 0,42 centimetri; mediolaterale: ± 0,30 centimetri; dorsoventrale: - 0,28 cm secondo l&#39;atlante cervello di ratto Paxinos e Watson) 29 . indicare ilposizione della cannula con un pennarello. </li><li> Praticare un foro (0.5 mm) nel cranio nel punto impianto di entrambi cannula. Praticare due altri fori di circa 5 mm sopra e sotto i punti per inserire viti che si solidificherà cannula in sede di applicazione del cemento dentale. </li><li> Tagliare un&#39;estremità del catetere precedentemente riempito con aCSF con un bisturi, e inserirla nel braccio angolo della cannula. Fissare la prima cannula con cemento dentale. Evitare di mettere cemento dentale attorno alla posizione sulla seconda cannula. </li><li> Lasciate asciugare il cemento dentale per 2 - 3 minuti, quindi rimuovere il braccio di supporto dalla prima cannula, e fissare la seconda cannula in esso. Ripetere i punti 2.11 e 2.12. Mettere cannula manichino su entrambi guida cannula. Assicurarsi che il manichino e guida la cannula sono della stessa lunghezza per impedire l&#39;infiltrazione in tessuti e bloccando la cannula. </li><li> Inserire l&#39;estremità libera dei due cateteri in tasca precedentemente fatta tra scapole dell&#39;animale. Rimuovere i morsetti e cucire la pelle con unfilo di sutura 4-0. NOTA: La guida cannula superiore deve essere accessibile per le prossime infusioni Aβo. </li><li> Rimuovere l&#39;animale dal telaio stereotassico e rimetterlo nella sua gabbia. Durante il recupero post-chirurgico, collocare la gabbia su una coperta di acqua di riscaldamento fino a quando l&#39;animale si sveglia. La gabbia dovrebbe essere parzialmente sul pad modo il topo può allontanarsi dal calore se necessario. Monitorare l&#39;animale costantemente fino a quando non riprende conoscenza sufficiente per mantenere decubito sternale. </li><li> Rientro ratti alla struttura all&#39;animale di riprendersi da un intervento chirurgico per 10 giorni sotto stretto monitoraggio. NOTA: Non restituire un animale che ha subito un intervento chirurgico per la compagnia di altri animali fino alla completa guarigione. Meloxicam (1 mg / kg) è somministrato una volta al giorno per due giorni dopo un intervento chirurgico per trattare il dolore. </li></ol> 3. Installazione della pompa osmotica <ol><li> Un giorno prima del montaggio, riempire pompe osmotiche con 6E10 anticorpi (1 mg / ml; 100 ml) e il controllo IgG1anticorpo (1 mg / ml; 100 microlitri) secondo le istruzioni del produttore, in condizioni sterili. Conservare le pompe in acqua distillata sterile a 37 ° C per una notte per attivare pompe. </li><li> Anestetizzare ratto con isoflurano 3% per installare pompe osmotiche (0,5 ml / hr per 7 giorni). Shave tra le scapole e disinfettare la pelle con una soluzione di clorexidina gluconato 2% e alcol isopropilico 2%. Fare un&#39;incisione di 2 cm con un bisturi tra le scapole per individuare le cateteri PE50 connessi alla cannula guida. </li><li> Tagliare l&#39;estremità dei cateteri PE50 contenenti cemento dentale con un bisturi. Collegare le pompe osmotiche ai cateteri PE50, e aggiungere un po cemento dentale a livello della giunzione della pompa e il catetere per fissare il collegamento. </li><li> Stitch la pelle strettamente con un filo di sutura 4-0. Mettere la parte posteriore animale nella sua gabbia su un tappetino di riscaldamento dell&#39;acqua. Osservare il risveglio degli animali rapidamente da una anestesia isoflurano (circa 5 minuti). NOTA: L&#39;intervento prende approximately 5 a 10 min. </li></ol> 4. Aβo Infusi in Svegliatevi e ratti liberi di muoversi <ol><li> Preparare la soluzione Aβo (0,2 mg / mL) come riportato in precedenza. 28,30 Consenti Aβo di aggregare in modo dinamico e spontaneamente per 1 ora a temperatura ambiente prima dell&#39;infusione. </li><li> Installare due siringhe 10 microlitri su una pompa per infusione. Riempire le siringhe con 5 ml di acqua distillata sterile. Tagliate due cateteri PE50 a circa 60 cm di lunghezza con un bisturi. Riempire entrambi i cateteri con acqua distillata sterile utilizzando 1 ml siringhe e aghi 21G. </li><li> Conservare le siringhe 1 ml ad una estremità del catetere e collegare l&#39;altra estremità ai siringhe Hamilton. Rimuovere le siringhe da 1 ml e verificare che non ci sono bolle d&#39;aria all&#39;interno dei cateteri. </li><li> Inserire la cannula interna alla fine di cateteri PE50. L&#39;utilizzo di acqua distillata sterile, riempire la cannula interna collegata ai cateteri PE50 fino a 1 ml in siringhe Hamilton. Fare una bolla d&#39;aria da pulling indietro i pistoni fino a 2 ml. </li><li> Mescolare la soluzione Aβo pipettando su e giù con una punta di minimo di aderenza. Evitare la formazione di bolle durante la miscelazione. Riempire entrambi cannula interna con 1,5 ml di soluzione di Aβo tirando indietro i pistoni fino a 3,5 ml. </li><li> Effettuare linee con un pennarello prima e dopo la bolla d&#39;aria fatto in entrambe cateteri. Questo serve come punto di controllo di infusione continua. Per l&#39;infusione, portare la gabbia vicino alla pompa di infusione e rimuovere il coperchio. </li><li> Posizionare il ratto in una snuggle e strettamente raschiare il braccio del coccole al collo per immobilizzare la testa del ratto. Rimuovere la cannula manichino dalla cannula due guida. Inserire la cannula interna precedentemente preparato nella cannula guida. Verificare che siano inserite completamente e ben fissato alla base della cannula guida. </li><li> Rilasciare ratto dal coccole e rimetterlo nella sua gabbia per limitare lo stress contesa. Monitorare attentamente per garantire che i cateteri non torcere togetlei e l&#39;infusione è fatto correttamente. </li><li> Accendere la pompa di infusione. Iniettare 1 ml di soluzione Aβo ad una velocità di 0,1 ml / min (10 min). Durante l&#39;infusione, controllare che la siringa pistone si muove da 3,5 ml a 2,5 ml, e che la bolla d&#39;aria in entrambi i cateteri PE50 movimento continuo. </li><li> Lasciare la cannula interna in atto per altri 5 minuti dopo l&#39;infusione per consentire efficiente diffusione della soluzione Aβo. Portare il topo indietro nella snuggle per rimuovere cannula interna e capped cannula guida per impedire riflusso della soluzione iniettata. Utilizzare cannula fittizio che si ferma appena prima che il braccio angolo della cannula. Rispedire l&#39;animale nella sua gabbia. </li><li> Repeat Aβo infusione una volta al giorno per 6 giorni consecutivi. Eutanasia dell&#39;animale per decapitazione. </li></ol>

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Ci sono passaggi critici all&#39;interno di questo protocollo che ha richiesto una particolare attenzione. Quando impiantare la cannula, evitare di mettere cemento dentale quando è troppo liquido per impedire il blocco nel foro della seconda cannula. È importante mettere cemento dentale in corrispondenza dell&#39;estremità libera del catetere P50 collegata alla pompa per evitare irritazioni e una possibile risposta infiammatoria. Il giorno della chirurgia stereotassica, utilizzare cannula fittizio che sono della stessa lunghezza guida cannula per evitare il bloccaggio della cannula. Tuttavia, dopo l&#39;installazione di pompe utilizzano più breve cannula fittizio che ferma prima che il braccio angolare della cannula per consentire una corretta infusione della soluzione dalla pompa per l&#39;ippocampo. Monitorare attentamente infusi Aβo e verificare che la bolla d&#39;aria fatto in cateteri si muove continuamente durante l&#39;infusione. Verificare sempre che la cannula iniezione sia completamente inserito nella cannula guida durante le infusioni. Se il problema è l&#39;incontro durante l&#39;infusione A?, Verificare che la cannula interna non sia bloccato. Se è il caso, lavare acqua distillata sterile attraverso la cannula interna. Se la cannula guida è ostruito, girare la cannula interna nella cannula guida. Altrimenti spostare la cannula interna su e giù. Contesa nel coccole può essere stressante per i ratti, soprattutto il primo giorno. Per diminuire lo stress dell&#39;animale, si consiglia di manipolare e abituarsi ratti al coccole prima della chirurgia stereotassica. Molti vantaggi possono essere attribuiti a questo romanzo e flessibile approccio vivo. Infatti, la natura di Aβo iniettato può controllare accuratamente prima dell&#39;infusione, e vari tipi di preparazioni Ap (ad esempio sintetico vs soluzioni Ap cervello-derivato) può essere iniettato per valutare il loro neurotossicità in vivo. Questo modello può essere utilizzato anche per studiare i meccanismi con cui varie specie di Ap (ad esempio, monomeri, a basso e ad alto peso molecolare oloigomers, protofibrille) possono indurre effetti neurotossici in vivo, e come trattamenti come l&#39;immunoterapia potrebbero neutralizzare il loro impatto deleterio nel cervello. Dal momento che le infusioni sono esibiscono in sveglio, animali liberamente in movimento, non ci sono effetti confondenti tra agenti anestetici e la soluzione Aβo su vie di segnalazione, come dimostrato in studi precedenti. 32,33 Infusi di muoversi liberamente animali sono compatibili anche con test comportamentali qualsiasi tempo prima e dopo le infusioni. Infusi di Aβo e l&#39;installazione della pompa può essere fatto in animali di età diverse per determinare gli effetti di Aβo e trattamenti durante l&#39;invecchiamento. Dal momento che la neurodegenerazione si verifica in prossimità del sito di infusione, sinapsi e la perdita neuronale possono essere indotte in diverse e localizzate regioni del cervello. L&#39;infusione di garanzia Aβo e controllo (veicolo o scramble Ap) consente il controllo per ogni cambiamento all&#39;interno dello stesso animale. Al contrario, Aβo o il controllo solutions possono essere iniettati bilateralmente destra e sinistra ippocampo, per esempio quando si verifica animali compiti comportamentali. L&#39;infusione di Aβo e il trattamento può essere effettuato anche, o pompe possono essere installate dopo Aβo infusione per valutare se il trattamento è efficace dopo la deposizione Ap. Lo stesso protocollo qui descritto può essere utilizzato anche quando si fa infusi intracerebroventricular di Aβo. L&#39;effetto di Aβo su vie di segnalazione intracellulare può essere valutato prima e dopo la perdita neuronale in tempi ragionevolmente brevi di tempo. La dose e numero di infusioni Ap possono essere regolati per ottenere un più o meno grave Ap patogenicità. Sebbene molto versatile, questa tecnica presenta alcune limitazioni. Cannula l&#39;impianto produce una rottura meccanica del tessuto e neuroinfiammazione nei primi giorni dopo l&#39;intervento. Pertanto, è essenziale attendere almeno una settimana dopo l&#39;intervento chirurgico prima di iniziare Aβo INFUSion, e di aggiungere controlli adeguati (iniezione di veicolo o scramble inattiva Ap) da prendere in considerazione questi eventi. Inoltre, soltanto un piccolo volume di Aβo può essere infuso per limitare la diffusione della soluzione. Le pompe osmotiche rappresentano un metodo di consegna conveniente e unica per la validazione preclinica di agenti destinati a prevenire la neurodegenerazione Ap-indotta. Poiché immunoterapia con l&#39;anticorpo 6E10 è stato precedentemente dimostrato di ridurre l&#39;accumulo di Ap nel cervello, 31 abbiamo utilizzato l&#39;anticorpo 6E10 come concetto prova di convalidare la nostra nuova vivo approccio. La utilizzato delle pompe osmotiche in questo modello potrebbe essere utilizzato per sviluppare nuove terapie modificanti la malattia che potrebbero impedire la deposizione e la neurotossicità di Aβo nei pazienti AD pre-clinici.

E &#39;stato inizialmente proposto che l&#39;accumulo di specie A? Insolubili nel cervello era centrale per patogenesi. 1,2 Tuttavia, placche amiloidi vengono rilevate anche in alcuni cognitivamente normali anziani. 3-7 Per superare la scarsa correlazione esistente tra le deposizioni di placca e deficit cognitivi in aD, ultime relazioni hanno evidenziato la presenza di Aβo solubili tossici nel insorgenza della malattia, che correlano meglio con lo stato clinico dei pazienti. 8-14 Poiché il processo di oligomerizzazione Ap è molto dinamico, è stato suggerito che neurotossicità è indotta da vari Aβo anziché soltanto uno specifico tipo di oligomero. 14-16 Poiché molti studi hanno dimostrato che Aβo può avviare disfunzioni sinaptiche prima di sinapsi e perdita neuronale, 17-24 teorie attuali indicano che il trattamento Ap correlati potrebbe essere efficace in aD presto piuttosto che nelle fasi successive come testato finora negli studi clinici. Una caratteristica segno distintivo di patogenesi è la morte massiccia e diffusa di cellule osservate nelle ultime fasi della malattia, e la sinapsi significativa e perdita neuronale osservata in regioni cerebrali localizzate quando i deficit di memoria diventano rilevabili a livello clinico. Il percorso perforant che sporge dalla corteccia entorinale (CE) al giro dentato (DG) è perturbato notevolmente alla precoce insorgenza di AD. 25,26 Durante lo stato prodromica di AD, quando decadimento cognitivo lieve (MCI) diventa evidente la morte delle cellule significativo viene rilevato nella CE così come la perdita sinaptica nella DG. 25,26 Anche se una grande quantità di prove ha individuato l&#39;azione tossica dei solubili Aβo in AD all&#39;inizio, 8-14 neurodegenerazione Aβo indotta osservato nella cultura neuronale o organotipica cultura fetta cervello è stato più difficile da riprodurre in modelli animali. 27 La maggior parte del transgenico AD modelli overexpressing Aβ hanno placche amiloidi, tau iperfosforilazione, carenza sinaptica e deficit di memoria. 27 Tuttavia, questi modelli sono stati molto meno successo nella morte cellulare osservata modellazione nell&#39;ippocampo dei pazienti con AD. Per superare questi problemi tecnici abbiamo sviluppato un modello basato su infusioni intracerebrali di solubile Aβo. Abbiamo riportato in precedenza che ripetono infusioni dell&#39;ippocampo di solubile Aβo inducono graduale perdita neuronale e tau iperfosforilazione, due caratteristiche patologiche associate con il declino della memoria in AD. 28 Qui, stiamo mostrando un nuovo metodo per testare terapie AD utilizzando cannula specialmente disegno per infusioni simultanee di Aβo e infusione continua di anticorpi Aβo (6E10) con pompe osmotiche. Pompe osmotiche forniscono un modo unico per testare in vivo l&#39;efficacia di qualsiasi anticorpo (o altri composti) contro la neurodegenerazione Aβo indotta direttamente al sito di infusione di Aβo. Così, queste pompe reprESENT un comodo strumento per stabilire un solido proof-of-concept per quanto riguarda i meccanismi di azione di potenziali agenti terapeutici in AD. Dal momento che i rapporti recenti indicano l&#39;impatto critico di solubili Aβo nelle prime fasi dell&#39;Alzheimer, molti trattamenti diretti verso Aβo sono effettivamente testati da laboratori accademici e farmaceutici. Questo modello animale romanzo permette imitando la perdita sinaptica e neuronale osservata in AD presto, e pompe osmotiche sono utilizzati per infondere continuamente agenti di trattamento specificamente al sito di infusione Aβo. I fallimenti ripetuti delle terapie AD testati nel corso degli ultimi anni in lieve a moderata pazienti spinto i ricercatori ad avviare studi clinici in pazienti pre-demenza prima Aβo cominciano ad accumularsi in abbondanza e generare danni irreversibili al cervello. In questo contesto, sperimentazione di nuovi composti che impediscono la deposizione e di conseguenza la neurotossicità di Aβo potrebbe essere di interesse in pazienti pre-clinici.

<table><tbody><tr><td>Liquido cerebrospinale artificiale (aCSF)</td><td>Apparato Harvard</td><td>59-7316</td><td></td></tr><tr><td>PE 50 Catetere a parete sottile</td><td>Plastica un</td><td>C232CT</td><td></td></tr><tr><td>Ketamina cloridrato (100 mg/ml)</td><td>Bioniche</td><td>1989529</td><td></td></tr><tr><td>xilazina cloridrato (100 mg/ml)</td><td>Bimeda</td><td>8XYL004C</td><td></td></tr><tr><td>Meloxicam (5 mg/ml)</td><td>Norbrook</td><td>215670I01</td><td></td></tr><tr><td>Soluzione di clorexidina gluconato 2% e alcool isopropilico 2%</td><td>Carefusion</td><td>260100C</td><td></td></tr><tr><td>Lidocaina cloridrato</td><td>Alveda Pharma</td><td>0122AG01</td><td></td></tr><tr><td>Bupivacaina cloridrato</td><td>Hospira</td><td>1559</td><td></td></tr><tr><td>unguento oftalmico</td><td>Baussh e Lomb inc.</td><td></td><td></td>2125706</tr><tr><td>telaio stereotassico</td><td>Stoelting</td><td>51600</td><td></td></tr> braccio <tr><td>portacannula stereotassica</td><td>Apparecchio Harvard 72-4837</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Drill</td><td>Dremel</td><td>8050-N/18</td><td></td></tr><tr><td>Cannula guida</td><td>Plastica una</td> Cannula per iniezione <td>326OPG/spc</td><td></td></tr> Plastica una Cannula fittizia <tr><td></td><td></td><td>C315I/spc</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Plastiche uno</td><td>C315DC/spc</td><td></td></tr><tr><td>Sutura filo rivestito vicryl rapide 4-0</td><td>Ethicon</td><td>VR2297</td><td></td></tr><tr><td>Dental acrilico cemento</td><td>Harvard Apparato</td><td>72-6906</td><td></td></tr><tr><td>Viti</td><td>JI Morris Company</td><td>P0090CE125</td><td></td></tr><tr><td>6E10 anticorpo (topo IgG1 isotipo)&nbsp;</td><td>BioLegend</td><td>803003</td><td></td></tr><tr><td>Mouse IgG1 isotipo controllo anticorpo</td><td>Abcam</td><td>AB18447</td><td></td></tr><tr><td>Pompe osmotiche Alzet modello 1007D</td><td>Durect corporation</td><td>290</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurano</td><td>Baxter</td><td>CA2L9100</td><td></td></tr><tr><td>Amiloide-beta 1-42...</td><td>rPeptide</td><td>A-1163-1</td><td></td></tr><tr><td>siringa di Hamilton (10 &micro; l)</td><td>Fisher Scientique</td><td>14815279</td><td></td></tr><tr><td>Pompa Siringa per Infusione CMA 402</td><td>Harvard Apparatus</td><td>CMA8003110</td><td></td></tr><tr><td>Siringa 1 ml</td><td>BD</td><td>309659</td><td></td></tr><tr><td>Ago 21 G</td><td>Terumo</td><td>NN-2125R</td><td></td></tr><tr><td>Snuggle</td><td>Lomir Biomedical</td><td>RTS04</td><td></td></tr></tbody></table>

neurodegenerazione in un modello animale di cronica amiloide-beta oligomer infusione viene neutralizzata da anticorpi trattamento infuso con pompe osmotiche

Neurodegeneration in an Animal Model of Chronic Amyloid-beta Oligomer Infusion Is Counteracted by Antibody Treatment Infused with Osmotic Pumps

Diminuzione della memoria esplicita ippocampo-dipendente (memoria per fatti ed eventi) è uno dei primi sintomi clinici della malattia di Alzheimer (AD). E &#39;ben noto che la perdita di sinapsi e la neurodegenerazione conseguente sono i migliori predittori per deficit di memoria in AD. Recenti studi hanno evidenziato il ruolo neurotossico degli oligomeri beta-amiloide solubili (Aβo) che cominciano ad accumularsi nel cervello umano da circa 10 a 15 anni prima che i sintomi clinici si manifestano. Molti rapporti indicano che solubile Aβo correlano con deficit di memoria nei modelli AD e gli esseri umani. La neurodegenerazione Aβo indotta osservato nelle culture fetta neuronali e cerebrali è stato più difficile da riprodurre in molti modelli animali. Il modello di infusioni ripetute Aβo mostrato qui a superare questo problema e consentire affrontando due settori chiave per lo sviluppo di nuove terapie modificanti la malattia: identificare marcatori biologici per la diagnosi precoce dC, e determinare il mecha molecolarenismi alla base di deficit della memoria Aβo-indotte al momento della comparsa di AD. Dal solubile aggregato Aβo relativamente veloce in fibrille Ap insolubili che correlano poco con lo stato clinico dei pazienti, solubile Aβo sono preparati freschi e iniettato una volta al giorno per sei giorni di tempo per produrre la morte cellulare marcata nell&#39;ippocampo. Abbiamo usato cannula specialmente disegno per infusioni simultanee di Aβo e infusione continua di anticorpi Aβo (6E10) nell&#39;ippocampo con pompe osmotiche. Questo innovativo metodo vivo può ora essere utilizzato in studi pre-clinici per validare l&#39;efficacia di nuove terapie AD che potrebbero impedire la deposizione e la neurotossicità di Aβo in pazienti pre-demenza.

L&#39;effetto neurotossico del Aβo è stata studiata nei ratti lungo Evans mediante l&#39;impianto di cannula DG dell&#39;ippocampo. Solubile Aβo sono stati iniettati ogni giorno per sei giorni consecutivi. Abbiamo usato cannula specialmente disegno per infusioni simultanee di Aβo e infusione continua di 6E10 o il controllo degli anticorpi IgG1 nell&#39;ippocampo utilizzando pompe osmotiche (Figura 1A). Per i ratti immunoistochimica sono stati anestetizzati, perfusi transcardially con NaCl 0,9%, e il cervello immerso in una soluzione di paraformaldeide al 4% per 48 ore e il 15% soluzione di saccarosio per 24 ore. Flottanti liberamente sezioni coronali (40 micron) sono stati trattati con 0,3% H 2 O 2 per 30 min, bloccato in 1% di siero di capra per 1 ora, e incubate overnight a 4 ° C con un anticorpo anti-pan-Ap. Le sezioni sono state trattate con acido formico al 70% per 3 minuti prima di applicare l&#39;anticorpo. Detection è stata effettuata utilizzando il complesso ABC e 0.05% soluzione di 3,3-diaminobenzidina. Le sezioni sono state montate su vetrini rivestiti di gelatina vetro, essiccato 2 ore, disidratati (30, 70, 95 e 100% di alcol), incubate in toluene 5 min, e coprioggetto. Per cresolo colorazione violetta, le sezioni sono state incubate 10 minuti in una soluzione di violetto cresolo 0,5%, incubate 1 min in una soluzione di acido acetico al 0,5%, decolorata (70, 95 e 100% di alcol), immerso in toluene 5 min, e ricoperti coprioggetto di vetro. I risultati qui presentati indicano la deposizione di Aβo nella DG in prossimità del sito di infusione, e morte cellulare associata a questo accumulo. Abbiamo scoperto che il livello di Aβo è stata sostanzialmente ridotta da 6E10 trattamento anticorpale (Figura 1B). Neurodegenerazione Contrassegnato è stata osservata nei pressi del sito di iniezione di Aβo, ed è stata attenuata da 6E10 trattamento anticorpale (Figura 1B). Questi risultati sono coerenti con Aβo accumulazione che abbiamo osservato nella DGdopo infusioni Aβo ripetute nei topi. 28 Liquidazione di deposizione di amiloide da immunoterapia con anticorpi 6E10 mostrato qui è in linea con un altro rapporto fatto in un modello transgenico AD del mouse. 31 <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/54215/54215fig1.jpg" /> Figura 1. Foto dell&#39;Animal con cannula bilaterale Durante Aβo Infusion Una soluzione di Aβo. (0,2 mg / mL; 1 ml) è stata iniettata in ratti svegli e liberi di muoversi (una volta al giorno per 6 giorni) utilizzando cateteri PE50 connessi alla cannula interna inserita nella guida cannula. Il trattamento con controllo di IgG1 (CTL) o 6E10 anticorpo è stato infuso direttamente nel sito di infusione Aβo utilizzando pompe osmotiche situati per via sottocutanea tra le scapole dell&#39;animale. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54215/54215fig1large.jpg" target="_blank">Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di Th</a>è figura. <img alt="figura 2" src="/files/ftp_upload/54215/54215fig2.jpg" /> Figura 2. Perdita neuronale indotta da Aβo Deposition viene attenuato di 6E10 Anticorpo Trattamento A, Aβo (0,2 mg / mL; 1 ml). È stata iniettata una volta al giorno per 6 giorni consecutivi, e trattato con Ctl (IgG1) o 6E10 anticorpale alla sito di infusione con pompe osmotiche. B, accumulo rappresentante Aβo nella DG su una sezione immediatamente successiva all&#39;inserimento della cannula, e colorazione rappresentante con violetto cresolo mostrando la perdita di cellule. Barre di scala: 50 micron (n = 4) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54215/54215fig2large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a>

Per studiare gli effetti di Aβo in vivo, abbiamo sviluppato un modello basato su infusioni ippocampali ripetute di Aβo solubile accoppiate con infusione continua di anticorpi Aβo (6E10) nell'ippocampo utilizzando pompe osmotiche per contrastare l'effetto neurotossico di Aβo.

Neurodegenerazione in un modello animale di cronica amiloide-beta Oligomer infusione viene neutralizzata da anticorpi trattamento infuso con pompe osmotiche

Decline in hippocampal-dependent explicit memory (memory for facts and events) is one of the earliest clinical symptom of Alzheimer&#39;s disease (AD). It ...

L'obiettivo generale di questo intervento chirurgico è testare l'effetto delle terapie sulla tossicità degli oligomeri di amiloide beta in vivo. Questo metodo può contribuire a rispondere a domande fondamentali nel campo della malattia di Alzheimer, ad esempio individuando nuove terapie mirate all'effetto neurotossico degli oligomeri di amiloide beta in un modello animale. Il principale vantaggio di questa tecnica è che può essere utilizzata per indagare il meccanismo attraverso cui gli oligomeri di amiloide beta inducono effetti neurotossici in vivo.E il nostro trattamento, come l'immunoterapia, potrebbe contrastare l'effetto dannoso sul cervello. A dimostrare la procedura sarà Chloe Provost, un'assistente di laboratorio del mio laboratorio. Per iniziare il processo di impianto della cannula, tagliare innanzitutto i cateteri PE50 in pezzi lunghi sei centimetri.Quindi, riempire i cateteri con liquido cerebrospinale artificiale. Sigillare entrambe le estremità dei cateteri con una termosaldatrice. Aggiungere cemento dentale a entrambe le estremità.Dopo aver anestetizzato i ratti secondo un metodo approvato, verificare l'anestesia controllando la presenza di movimenti a seguito di una leggera pressione sul dito del piede. Successivamente, iniettare nell'animale anestetizzato un farmaco antinfiammatorio non steroideo. Dopo aver rasato la testa dell'animale con un rasoio elettrico, disinfettare la cute con una soluzione di clorhexidina gluconato al 2% e alcol isopropilico al 2%.Applicare un unguento oftalmico veterinario sugli occhi per prevenire l'essiccazione durante l'anestesia. Posizionare ora l'animale in un telaio stereotassico utilizzando le barre auricolari. Fissare una cannula sul braccio portacannula del telaio stereotassico.Dopo aver iniettato un agente anestetico locale ed effettuato un'incisione di tre centimetri con un bisturi sulla sommità del capo, applicare quattro pinze intorno all'incisione per mantenere pulito l'osso cranico. Successivamente, utilizzare una forbice a punta arrotondata per creare una tasca quadrata di due per due centimetri sotto la pelle tra le scapole dell'animale. Tornando alla testa, graffiare il periostio del cranio con una lama.Applicare una garza sulla scatola cranica se si verifica sanguinamento. Ora, per verificare che la scatola cranica sia piatta e correttamente allineata sul telaio stereotassico, controllare le coordinate di altezza a lambda e a bregma. Registrare le coordinate di bregma che verranno utilizzate come punto di riferimento.Dopo aver calcolato le coordinate per il posizionamento bilaterale corretto delle due cannule guida, praticare un foro di 0,5 millimetri nel cranio nel punto di impianto di ciascuna cannula. Praticare altri tre fori, di circa cinque millimetri sopra e sotto tali punti, per inserire le viti che stabilizzeranno la cannula durante l'applicazione del cemento dentale. Successivamente, tagliare un'estremità del catetere, precedentemente riempito con aCSF, con le forbici e inserirla nel braccio angolato della cannula.Fissare la prima cannula con cemento dentale. È fondamentale evitare di applicare il cemento dentale intorno alla posizione destinata alla seconda cannula. Dopo aver lasciato asciugare il cemento dentale per due o tre minuti, rimuovere il braccio di supporto dalla prima cannula e posizionare al suo interno la seconda cannula tagliata.Fissare il secondo cannula in posizione con cemento dentale. Successivamente, posizionare un cannula fittizio su ciascun cannula guida. Inserire l'estremità libera di entrambi i cateteri nella tasca precedentemente creata tra le scapole dell'animale.Rimuovere le pinze e quindi suturare la pelle con un punto di sutura 4-0. Aggiungere altro cemento intorno alla cannula. Rimuovere l'animale dal telaio stereotassico e posizionarlo su un tappetino riscaldante all'interno di una gabbia pulita.Monitorare costantemente l'animale fino a quando non riacquista una coscienza sufficiente per mantenere la decubito sternale. Successivamente, riportarlo nella stanza di alloggio per recuperare dall'intervento chirurgico per 10 giorni sotto stretto monitoraggio. Un giorno prima dell'installazione, riempire le pompe osmotiche con l'anticorpo 6E10 o con l'anticorpo IgG1 di controllo, secondo le istruzioni del produttore.Posizionare le pompe in acqua distillata sterile e mantenerle a 37 gradi Celsius durante la notte per attivare le pompe. Una volta che il ratto è stato anestetizzato con isoflurano al 3% e rasato tra le scapole, disinfettare la cute con una soluzione di clorhexidina gluconato al 2% e alcol isopropilico al 2%. Dopo aver praticato un'incisione di due centimetri con un bisturi tra le scapole, individuare i cateteri PE50 collegati alla cannula guida.Successivamente, tagliare le estremità dei cateteri PE50 contenenti cemento dentale con un bisturi. Collegare le pompe osmotiche ai cateteri PE50 e aggiungere un po' di cemento dentale al giunto tra la pompa e il catetere per fissare il collegamento. Infine, suturare la pelle strettamente con punti di sutura da quattro-oh.Rimettere l'animale nella sua gabbia su un tappetino riscaldante e monitorarlo mentre si risveglia dall'anestesia con isoflurano. Dopo aver preparato la soluzione di oligomeri di amiloide beta come precedentemente descritto, lasciare che la soluzione si aggreghi dinamicamente e spontaneamente per un'ora a temperatura ambiente prima dell'infusione. Successivamente, riempire ogni siringa con cinque microlitri di acqua distillata sterile.Successivamente, tagliare due cateteri PE50 a una lunghezza di circa 60 centimetri utilizzando un bisturi. Usare due siringhe da un millilitro dotate di aghi da 21 gauge per riempire entrambi i cateteri con acqua distillata sterile. Mentre le siringhe da un millilitro rimangono in posizione a un'estremità di ciascun catetere, collegare le estremità libere a siringhe Hamilton.Rimuovere le siringhe da un millilitro e verificare che non ci siano bolle d'aria nei cateteri. Inserire la cannula interna all'estremità dei cateteri PE50. Utilizzare le siringhe Hamilton per riempire ogni cannula interna fino a un microlitro, quindi creare una bolla d'aria arretrando il pistone fino al segno dei due microlitri.Ora, mescolare la soluzione di oligomeri di amiloide beta aspirando e dispensando con una punta a bassa adesione. Evitare la formazione di bolle durante il mescolamento. Successivamente, riempire entrambe le cannule interne con 1,5 microlitri di soluzione di oligomeri di amiloide beta tirando indietro i pistoni fino a 3,5 microlitri.Successivamente, segnare le linee prima e dopo la bolla d'aria in entrambi i cateteri. Questo rappresenta un punto di controllo per l'infusione in corso. Posizionare il ratto sveglio in una presa di sicurezza e immobilizzare la testa.Rimuovere la cannula fittizia dalle due cannule guida, quindi inserire la cannula interna precedentemente preparata all'interno della cannula guida. Verificare che siano completamente inserite e ben fissate alla base della cannula guida. A questo punto, rilasciare il ratto dalla presa di contenimento e riposizionarlo nella gabbia per limitare lo stress da manipolazione.Accendere la pompa di infusione e iniettare un microlitro di soluzione di oligomeri di amiloide beta a una velocità di 0,1 microlitri al minuto. Durante l'infusione, verificare che il pistone della siringa si sposti da 3,5 microlitri a 2,5 microlitri e che le bolle d'aria in entrambi i cateteri PE50 si muovano in modo continuo. Controllare il ratto per assicurarsi che i cateteri non si attorciglino tra loro.Lasciare la cannula interna in posizione per altri cinque minuti dopo l'infusione per consentire una diffusione efficiente della soluzione di oligomeri di beta amiloide. Dopo l'infusione, riprendere il ratto in posizione di accudimento ("snuggle hold") e rimuovere la cannula interna insieme alla cannula guida tappata per prevenire il reflusso della soluzione iniettata. Inserire una cannula fittizia che si arresti appena prima del braccio angolato della cannula guida.Infine, restituire l'animale alla sua gabbia. I risultati presentati qui mostrano il deposito di oligomeri di amiloide beta nel giro dentato vicino al sito di infusione e la morte cellulare associata a questo accumulo. Il livello di oligomeri di amiloide beta è stato notevolmente ridotto dal trattamento con l'anticorpo 6E10, come rivelato da una colorazione immunoistochimica con anticorpo anti-A-beta.Una marcata neurodegenerazione è stata osservata nelle vicinanze del sito di iniezione dell'A-beta-O ed è stata attenuata dal trattamento con l'anticorpo 6E10, come mostrato dalla colorazione con violetto cresile. Una volta acquisita padronanza, l'implantazione della cannula può essere eseguita in 30 minuti se effettuata correttamente. L'installazione della pompa osmotica richiederà circa 10 minuti, mentre l'iniezione di beta-amiloide circa 15 minuti.Nel tentativo di eseguire questa procedura, è importante ricordare di evitare di applicare cemento dentale intorno alla posizione della seconda cannula durante l'inserimento della prima cannula. Inoltre, attendere che l'animale si calmi prima di inserire la cannula interna nella cannula guida. Dopo aver visto questo video, si dovrebbe avere una buona comprensione di come impiantare cannule e pompe osmotiche al fine di infondere oligomeri di beta-amiloide e testare trattamenti per la malattia di Alzheimer, come l'immunoterapia.

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Saggio β-amiloide tossicità utilizzando un transgenici C. elegans Modello

Questo video mostra una tecnica per l'infusione continua di anticorpi specifici per il peptide amiloide-beta (Aβ) nell'ippocampo di un ratto. Lo studio prevede l'impianto di un sistema di cannule bilaterali per un'infusione controllata di anticorpi specifici per il peptide Aβ accoppiata all'infusione di oligomeri solubili di Aβ (Aβo) nell'ippocampo di ratto per studiare le interazioni tra gli oligomeri e gli anticorpi.

Infusione controllata di anticorpi specifici per il peptide Aβ e oligomeri Aβ nell'ippocampo del ratto

Questo video dimostra la precisa infusione stereotassica di beta amiloide nel giro dentato per stabilire un modello murino della malattia di Alzheimer. L'accurata determinazione delle coordinate e la somministrazione controllata delle proteine beta-amiloidi provocano la degradazione neuronale, interrompendo l'elaborazione della memoria e contribuendo allo sviluppo della malattia di Alzheimer.

Infusione cerebrale stereotassica diretta di proteine beta-amiloidi per un modello di malattia di Alzheimer

Si descrive un metodo per indirizzare farmaci per il sistema nervoso centrale o impianto di un catetere o eseguendo una iniezione in bolo nel ventricolo destro laterale nei topi. Ci concentriamo in particolare sulla fornitura di oligonucleotidi antisenso. Questa tecnica è facilmente adattabile ad altri farmaci e ai ratti.

Consegna diretta intraventricolare di farmaci per il sistema nervoso centrale, Roditore

Qui, presentiamo un protocollo per l'infusione diretta stereotassica cerebrale di amiloide-beta. Questa metodologia fornisce un modello murino alternativo in vivo per affrontare gli effetti a breve termine dell'amiloide-beta sui neuroni cerebrali.

Infuso stereotassico di Oligomeric amiloide-beta nelle Hippocampus mouse

L'amiloide-β (Ap) -injected modello animale consente la somministrazione di una quantità e specie di frammenti Ap definiti e riduce le differenze individuali all'interno di ciascun gruppo di studio. Questo protocollo descrive la intracerebroventricolare (ICV) iniezione di Ap senza strumenti stereotassica, consentendo la produzione di anomalie comportamentali Alzheimer-like nei topi normali.

Iniezione intracerebroventricular dei peptidi beta-amiloide in topi normali per indurre Acutamente Alzheimer-like Deficit cognitivi

Abbiamo sviluppato una metodologia per il 3D quantitativa in silico di modellazione (q3DISM) di cerebrale amiloide-β (Ap) fagocitosi da parte dei fagociti mononucleari in modelli di roditori della malattia di Alzheimer. Questo metodo può essere generalizzato per la quantificazione di praticamente qualsiasi evento fagocitaria in vivo.

3D Quantitative In Silico Modeling (q3DISM) di cerebrale amiloide-beta fagocitosi in roditori modelli di malattia di Alzheimer

Si tratta di un protocollo per imitare la malattia di Alzheimer in ratti dalla valutazione di danno di memoria spaziale, cambiamenti patologici di un neurone, un neurone amiloide beta proteina (Aβ) onere, e l'aggregazione di grovigli neurofibrillari, indotta tramite l'iniezione di Aβ25-35 combinato con tricloruro di alluminio e ricombinanti umani trasformando il fattore di crescita-β1.

Istituzione di un Mimic prezioso del morbo di Alzheimer nel modello animale del ratto tramite iniezione di Intracerebroventricular di proteina Beta amiloide composte

Questo protocollo illustra un metodo di incapsulamento delle celle mediante una rapida gelazione fisica di alginato per immobilizzare le cellule. Le microsfere ottenute consentono nel tempo una secrezione controllata e sostenuta dell'amiloide-z e possono essere utilizzate per studiare gli effetti dei modelli amiloidi-amiloidi secreti in vitro e in vivo.

Fabbricazione di microsfere algerine amiloidi -z-Secreting per l'uso nella modellazione del morbo di Alzheimer

La demielinizzazione avviene in più malattie del sistema nervoso centrale. Una tecnica affidabile di somministrazione di farmaci in vivo è necessaria per i test antidroga rimielinizzanti. Questo protocollo descrive un metodo basato su pompa osmotica che consente la somministrazione di farmaci a lungo termine direttamente nel parenchima cerebrale e migliora la biodisponibilità del farmaco, con ampia applicazione nella ricerca sulla rimielinizzazione.

Somministrazione di farmaci a base di pompa osmotica per la ricerca sulla rimielinizzazione in vivo sul sistema nervoso centrale

Questo articolo descrive un protocollo dettagliato per aumentare la concentrazione di glucosio nel liquido cerebrospinale (CSF) dei topi. Questo approccio può essere utile per studiare gli effetti del glucosio CSF alto sulla neurodegenerazione, sulla cognizione e sul metabolismo periferico del glucosio nei topi.

Impianto di minipompa osmotica per aumentare la concentrazione di glucosio nel liquido cerebrospinale di topo

Scopri un modello chirurgico per studiare la neurotossicità degli oligomeri di beta-amiloide nel cervello di ratti. Questo metodo combina infusione continua con pompe osmotiche e immunoterapia per valutare nuove terapie contro l'Alzheimer.

Neurodegenerazione in un modello animale di cronica amiloide-beta Oligomer infusione viene neutralizzata da anticorpi trattamento infuso con pompe osmotiche (Video) | JoVE Journal

Neurodegenerazione in un modello animale di cronica amiloide-beta Oligomer infusione viene neutralizzata da anticorpi trattamento infuso con pompe osmotiche

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