Name: Lesione cerebrale indotta dal laser nella Corteccia Motoria dei Ratti (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-09-26T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 5 s
Description: Impara a creare lesioni cerebrali indotte da laser nella corteccia motoria di ratti Sprague Dawley. Questo metodo offre bassa variabilità, mortalità ridotta e procedure standardizzate per studiare deficit neurologici e valutare interventi terapeutici.

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Vorremmo ringraziare il Dipartimento di Anestesiologia del Centro Medico universitario di Soroka e il personale di laboratorio dell'Università Ben-Gurion del Negev per il loro aiuto nelle prestazioni di questo esperimento.

La seguente procedura è stata condotta secondo gli orientamenti dell'uso degli animali sperimentali della Comunità europea. Gli esperimenti sono stati approvati anche dal Comitato per la cura degli animali presso l'Università Ben-Gurion del Negev.
1. Selezione e preparazione degli animali
<ol><li>Selezionare 65 ratti maschio Sprague-Dawley del peso di 300 a 350 g senza patologia overt per questa procedura. Le dimensioni più piccole pongono difficoltà tecniche per la procedura MCAO.</li>
	<li>Assegnare 3 ratti per gabbia e lasciarli adattare per almeno 3 giorni.</li>
</ol>2. Procedura MCAO
<ol><li>Selezionare 25 ratti per MCAO consentendo la mortalità del 10-20% associata alla procedura11.</li>
	<li>Eseguire MCAO utilizzando una tecnica standard, come descritto in precedenza nel dettaglio12.</li>
</ol>3. Procedura sperimentale di lesioni cerebrali indotte al laser
<ol><li>Assegnare 20 ratti a un gruppo contrassegnato come gruppo laser e 20 ratti a un altro gruppo di controllo (sham-operato).</li>
	<li>Sottopone il gruppo laser ratti all'irradiazione laser a 50J X 10 points punti nel modo seguente:<ol>
<li>Anestetizzare ratto con una miscela di 2% isoflurane in ossigeno permettendo la ventilazione spontanea. Controllare la profondità anestetica sufficiente pizzicando la coda con pinne per vedere l'assenza del riflesso di ritiro.</li>
		<li>Mantenere la temperatura corporea del ratto a 37 gradi centigradi durante tutta la procedura sperimentale utilizzando un tampone di riscaldamento regolato a temperatura rettale.</li>
		<li>Rimuovere i capelli locali con un rasoio e disinfettare con 70% alcol e 0,5% gluconato di clorexidina. Ripetere il passo di disinfezione altre due volte. NOTA: La dimensione dell'incisione chirurgica deve essere di circa 3 cm. Rimuovere i capelli almeno 2 cm intorno all'area di incisione.</li>
		<li>Posizionare il ratto su un supporto della testa stereotassico in una posizione prona e fare un'incisione di 3 cm per riflettere il cuoio capelluto lateralmente ed esporre l'area tra Bregma e Lambda.</li>
		<li>Mantenere l'anestesia attraverso il cono del naso.</li>
		<li>Utilizzare il laser Neodymium-YAG (Nd-YAG) (lunghezza d'onda di picco 1064 nm) per somministrare 50J X 10 punti,con una durata dell'impulso di 1 s, all'area esposta del cranio sopra l'emisfero destro.</li>
		<li>Assicurarsi che la parte di generazione laser dell'apparecchio si trova ad una distanza di 2 mm dall'area esposta per produrre un raggio laser. 50J X 10 punti è stato selezionato dopo un'attenta valutazione delle diverse combinazioni energia/superficie. Questa combinazione è efficiente e non causa la distruzione ossea del cranio dopo la somministrazione per meno di un secondo10. NOTA: 2 mm è la distanza tra il terminale del raggio laser (dal cavo ottico attraverso il cui è passato) e l'osso del cranio. Nel caso in cui venga utilizzata una lente di messa a fuoco, la distanza deve essere calcolata tenendo conto dell'angolo di inclinazione dell'obiettivo per mettere a fuoco il fascio nell'area desiderata del danno. Garantire una sicurezza adeguata quando si utilizza un dispositivo laser, compresa un'adeguata formazione e protezione degli occhi.</li>
		<li>Rimuovere il ratto dal dispositivo e chiudere il cuoio capelluto con 3-0 suture chirurgiche di seta.</li>
		<li>Interrompere l'anestesia e riportare il ratto nella sua gabbia per il recupero. Somministrare 0,1 mL dello 0,25% di bupivacaina localmente per ridurre il dolore postoperatorio subito dopo l'intervento chirurgico. NOTA: Se eseguita correttamente, l'intera procedura deve durare meno di 5 minuti.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Osservare il ratto per eventuali segni di disagio durante il recupero post-anestesia. Prima dell'emergere dall'anestesia, dare 0.01mg/kg buprenorfina intramuscolare per analgesia postoperatoria e continuare con dosi ripetute ogni 12 h per almeno 48 h.</li>
	<li>I ratti di controllo del soggetto alle stesse condizioni senza sottoponerli al laser.</li>
</ol>4. Punteggio di gravità neurologica (NSS)
<ol><li>Valutare il punteggio di gravità neurologica 24 h dopo la lesione cerebrale indotta dal laser utilizzando un punteggio di 43 punti13. Testare gli animali per deficit neurologici, disturbi comportamentali, attività di bilanciamento del fascio, e riflessi, assegnando punteggi più alti per le disabilità più gravi, comeprecedentemente dettagliato 13.</li>
</ol>5. Manipolazioni post-lesioni
<ol><li>Dopo la valutazione NSS, eutanasia i ratti esponendoli al 20% di ossigeno e 80% di CO2 (tramite ispirazione) e a perfutilizzare il ratto con salina tamponata di fosfati eparati (PBS, 0,9% NaCl). NOTA: Assicurarsi che il CO2 venga consegnato a un tasso predeterminato in conformità con le linee guida del Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali. Questo passaggio può anche essere eseguito sotto il 5% di anestesia isoflurana.</li>
	<li>Raccogliere i cervelli e prepararsi per un ulteriore esame come descritto in un precedente protocollo11.</li>
	<li>Valutare l'emorragia subararacnoide (SAH) attraverso l'esame visivo di tutto il cervello dopo il suo isolamento dal cranio. Se necessario, a questo scopo può essere utilizzato un microscopio o un'omosta'.</li>
</ol>6. Valutazione della lesione cerebrale
<ol><li>
Determinazione del volume dell'infarto cerebrale e dell'edema cerebrale mediante colorazione TTC NOTA: 2,3,5-Cloruro di trifeniltetrazolium (TTC) colorazione è una procedura conveniente per il rilevamento infartocerebrale 11.<ol>
<li>Sezionare i cervelli raccolti in 6 fette coronali, ciascuno spessore di 2 mm.</li>
		<li>Incubare l'insieme di fette da ogni cervello per 30 min a 37 gradi centigradi in 0.05% TTC.</li>
		<li>Dopo la colorazione, eseguire la scansione delle fette con uno scanner ottico con una risoluzione di 1600 X 1600 dpi.</li>
		<li>Le aree non macchiate delle fette fisse del cervello sono definite come infarti12.</li>
		<li>Utilizzando un software di elaborazione delle immagini (ad esempio, freeware Image J) misurare l'area infartata non macchiata, gli emisferi ipsi e contralaterali per ciascuna delle 6 fette coronali.</li>
		<li>Calcolare il volume infarto come percentuale del cervello totale: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/60928/60928eq1.jpg">
</li>
		<li>Calcolare l'edema cerebrale utilizzando il metodo Kaplan: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/60928/60928eq2.jpg">
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Determinazione dell'entità della rottura della barriera ematica (BBB) NOTA: Valutare la rottura BBB 24 h dopo la lesione cerebrale indotta dal laser come segue:<ol>
<li>Somministrare il 2% di Evans Blue mescolato con soluzione salina da 4 mL/kg per via endovenosa ai ratti attraverso la vena della coda cannulated e lasciare che la soluzione circole per 1 h.</li>
		<li>Eutanasia ratti esponendoli al 20% di ossigeno e 80% CO2 (tramite ispirazione) 24 h dopo l'ultimo NSS, come precedentementedescritto 13.</li>
		<li>Raccogliere il colorante intravascolare localizzato come segue:<ol>
<li>Aprire le casse dei ratti con pincette chirurgiche e forbici chirurgiche.</li>
			<li>Perfuse gli animali con raffreddato 0.9% salina tramite il ventricolo sinistro utilizzando 110 mmHg fino ad ottenere un liquido perfusione incolore dall'atrio destro.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Raccogliere i cervelli e tagliarli rostrocaudalmente in fette da 2 mm.</li>
		<li>Separare le fette del cervello sinistro dalle parti destra per valutare separatamente gli emisferi feriti e non feriti.</li>
		<li>Pesare, omogeneizzare utilizzando malta e pestello, e poi incubare i tessuti cerebrali in 50% acido tricloroacetico per 24 h.</li>
		<li>Centrifugare le fette cerebrali omogeneizzate a 10.000 g per 20 min.</li>
		<li>Mescolare 1 mL del supernatanto dal cervello centrifugato con 1,5 mL del 96% di etanolo a 1:3 e valutare la rottura della barriera emato-0-0-0 utilizzando un rilevatore di fluorescenza a 620 nm di lunghezza d'onda di eccitazione (10 nm di larghezza di banda) e lunghezza d'onda di emissione di 680 nm (larghezza di banda 10 nm). NOTA: entrambi i gruppi di ratti sono sottoposti allo stesso protocollo per determinare la rottura BBB.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>World Health Organization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+health+estimates%3A+deaths+by+cause%2C+age%2C+sex+and+country%2C+2000-2012%5BTitle%5D)+AND+%22World+Health+Organization%22%5BJournal%5D)">Global health estimates: deaths by cause, age, sex and country, 2000-2012.</a> World Health Organization. 9, Geneva. (2014).</li>
<li>Meadows, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+models+of+focal+and+multifocal+cerebral+ischemia%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Reviews+in+the+Neurosciences%22%5BJournal%5D)">Experimental models of focal and multifocal cerebral ischemia: a review.</a> Reviews in the Neurosciences. 29, 661-674 (2018).</li>
<li>Durukan, A., Strbian, D., Tatlisumak, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rodent+models+of+ischemic+stroke%3A+a+useful+tool+for+stroke+drug+development%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Pharmaceutical+Designs%22%5BJournal%5D)">Rodent models of ischemic stroke: a useful tool for stroke drug development.</a> Current Pharmaceutical Designs. 14, 359-370 (2008).</li>
<li>Fluri, F., Schuhmann, M. K., Kleinschnitz, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+ischemic+stroke+and+their+application+in+clinical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Design%2C+Development+and+Therapy%22%5BJournal%5D)">Animal models of ischemic stroke and their application in clinical research.</a> Drug Design, Development and Therapy. 9, 3445-3454 (2015).</li>
<li>Li, F., Omae, T., Fisher, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spontaneous+hyperthermia+and+its+mechanism+in+the+intraluminal+suture+middle+cerebral+artery+occlusion+model+of+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Spontaneous hyperthermia and its mechanism in the intraluminal suture middle cerebral artery occlusion model of rats.</a> Stroke. 30, 2464-2470 (1999).</li>
<li>Boyko, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+experimental+model+of+focal+ischemia+using+an+internal+carotid+artery+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">An experimental model of focal ischemia using an internal carotid artery approach.</a> Journal of Neuroscience Methods. 193, 246-253 (2010).</li>
<li>Zhao, Q., Memezawa, H., Smith, M. L., Siesjo, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperthermia+complicates+middle+cerebral+artery+occlusion+induced+by+an+intraluminal+filament%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Hyperthermia complicates middle cerebral artery occlusion induced by an intraluminal filament.</a> Brain Research. 649, 253-259 (1994).</li>
<li>Braeuninger, S., Kleinschnitz, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rodent+models+of+focal+cerebral+ischemia%3A+procedural+pitfalls+and+translational+problems%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+and+Translational+Stroke+Medicine%22%5BJournal%5D)">Rodent models of focal cerebral ischemia: procedural pitfalls and translational problems.</a> Experimental and Translational Stroke Medicine. 1, 8(2009).</li>
<li>Choi, B. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobehavioural+deficits+correlate+with+the+cerebral+infarction+volume+of+stroke+animals%3A+a+comparative+study+on+ischaemia-reperfusion+and+photothrombosis+models%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Toxicology+and+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Neurobehavioural deficits correlate with the cerebral infarction volume of stroke animals: a comparative study on ischaemia-reperfusion and photothrombosis models.</a> Environmental Toxicology and Pharmacology. 33, 60-69 (2012).</li>
<li>Boyko, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Alternative+Model+of+Laser-Induced+Stroke+in+the+Motor+Cortex+of+Rats%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Procedure+Online%22%5BJournal%5D)">An Alternative Model of Laser-Induced Stroke in the Motor Cortex of Rats.</a> Biological Procedure Online. 21, 9(2019).</li>
<li>Bleilevens, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+anesthesia+and+cerebral+blood+flow+on+neuronal+injury+in+a+rat+middle+cerebral+artery+occlusion+%28MCAO%29+model%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Effect of anesthesia and cerebral blood flow on neuronal injury in a rat middle cerebral artery occlusion (MCAO) model.</a> Experimental Brain Research. 224, 155-164 (2013).</li>
<li>Kuts, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Middle+Cerebral+Artery+Occlusion+Technique+for+Inducing+Post-stroke+Depression+in+Rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">A Middle Cerebral Artery Occlusion Technique for Inducing Post-stroke Depression in Rats.</a> Journal of Visualized Experiments. (147), e58875(2019).</li>
<li>Boyko, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphological+and+neuro-behavioral+parallels+in+the+rat+model+of+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Morphological and neuro-behavioral parallels in the rat model of stroke.</a> Behavioural Brain Research. 223, 17-23 (2011).</li>
</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

È giusto supporre che la tecnica laser sia minimamente invasiva, dato che non si sono verificati decessi o SAH nel gruppo laser. La principale causa di morte e SAH è il danno ai vasi sanguigni che porta ad un'elevazione della pressione intraranziale (ICP), come mostrato nelle tecniche MCAOoriginali 10. L'assenza di morte e SAH nel gruppo laser è probabilmente dovuta agli effetti specifici dei laser: non hanno un impatto diretto sui vasi sanguigni e possono indurre la coagulazione in caso di perdit...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/60928">Laser-Induced Brain Injury in the Motor Cortex of Rats</a>. The Authors section was updated.
One of the author names was updated from:
Dmitri Frank
to
Dmitry Frank

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/60928">Laser-Induced Brain Injury in the Motor Cortex of Rats</a>. The Authors section was updated.

Erratum: Laser-Induced Brain Injury in the Motor Cortex of Rats

A livello globale, l'ictus è la seconda causa di morte e la terza causa di disabilità1. L'ictus porta anche a gravi disabilità, spesso richiedendo cure supplementari da parte del personale medico e dei parenti. C'è, quindi, la necessità di comprendere le complicazioni associate al disturbo e migliorare il potenziale per risultati più positivi.
L'uso di modelli animali è il primo passo per comprendere le malattie. Per garantire i migliori risultati di ricerca, un modello tipico includerebbe una tecnica semplice, convenienza, elevata riproducibilità e variabilità minima. I determinanti nei modelli di ictus ischemico includono il volume dell'edema cerebrale, le dimensioni dell'infarto, l'entità della rottura tra la barriera eno- cervello (BBB) e il danno funzionale generalmente valutato tramite il punteggio di gravitàneurologica 2.
La tecnica di induzione del ictus più utilizzata nei modelli di roditore occlude l'arteria cerebrale centrale (MCA) transitoriamente opermanentemente 3. Questa tecnica produce un modello di tratto simile a quelli degli esseri umani: ha una penobra che circonda l'area accarezzata, è altamente riproducibile e regola la durata dell'ischemia e la reperfusione4. Tuttavia, il metodo MCAO presenta alcune complicazioni. La tecnica è soggetta a emorragie intratracranali e lesioni alla retina ipsilaterale con una disfunzione della corteccia visiva e dell'ipertermia comune che spesso portano a ulteriori esiti5,6,7. Altre limitazioni includono alte variazioni nell'ictus indotto (derivante dalla probabile estensione dell'ischemia alle regioni indesiderate, come la regione dell'arteria carotide esterna), l'occlusione insufficiente dell'MCA e la rifusione prematura. Inoltre, ratti di diverse varietà e dimensioni presentano vari volumi infarto8. Oltre a tutti gli svantaggi menzionati, il modello MCAO non può indurre piccoli tratti isolati nelle aree cerebrali profonde, perché è limitato tecnicamente in termini di requisito di dimensioni minime del vaso per la cateterizzazione. Ciò rende ancora più critica la necessità di un modello alternativo. Un altro metodo, la fotothrombosis, fornisce una possibile alternativa alle procedure MCAO ma non migliora l'efficienza9. Questa tecnica si rivolge alla corsa con la luce e offre alcuni miglioramenti sui modelli precedenti. Tuttavia, la fotothrombosi richiede una craniotomia invasiva associata a compicationssecondari 9.
Alla luce delle carenze delineate, il protocollo qui presentato fornisce una tecnica laser alternativa in grado di indurre lesioni cerebrali nei roditori. Il meccanismo d'azione della tecnica laser si basa sugli effetti fototermici del laser impartiti sui tessuti viventi, che porta all'assorbimento dei fasci di luce da parte dei tessuti del corpo e alla loro conversione in calore. I vantaggi dell'utilizzo di una tecnica laser sono la sua sicurezza e facilità di manipolazione. La capacità di un laser di produrre calore per fermare il sanguinamento lo rende molto importante in medicina, mentre la sua capacità di amplificare diversi raggi in un dato punto di incontro assicura che i laser evitino di distruggere tessuti sani che si erge nel modo del punto didestinazione 10. Il raggio laser utilizzato in questo protocollo può passare attraverso un basso mezzo liquido, come l'osso, senza emettere la sua energia e/o causando alcuna distruzione. Una volta che raggiunge un mezzo liquido elevato, come i tessuti cerebrali, utilizza la sua energia per distruggere i tessuti bersaglio. La tecnica, quindi, può indurre lesioni cerebrali solo nell'area appropriata del cervello.
La tecnica qui presentata ha mostrato un'enorme quantità di capacità di regolare i suoi livelli di irradiazione, producendo le variazioni scelte di lesioni cerebrali previste fin dall'inizio. A differenza dell'MCAO originale che colpisce sia la corteccia che lo striato, la tecnica laser è stata in grado di regolare l'impatto della lesione cerebrale, inducendo lesioni solo sulla corteccia motoria prevista. In questo caso, viene fornito il protocollo di lesione cerebrale indotta dal laser e un riepilogo dei risultati rappresentativi per la procedura eseguita sulla corteccia cerebrale dei ratti.

<table><tbody><tr><td>Cloruro di 2,3,5-trifeniltetrazolio</td><td>SIGMA - ALDRICH</td><td>298-96-4</td><td></td></tr><tr><td>50% acido tricloroacetico</td><td>SIGMA - ALDRICH</td><td>76-03-9</td><td></td></tr><tr><td>Cervello & Matrici tissutali</td><td>SIGMA - ALDRICH</td><td>15013</td><td></td></tr><tr><td>Cannula Venflon 22 G</td><td>KD-FIX</td><td>1.83604E+11</td><td></td></tr><tr><td>Centrifuga Sigma 2-16P</td><td>SIGMA - ALDRICH</td><td>Sigma 2-16P</td><td></td></tr><tr><td>Bilance analitiche compatte</td><td>SIGMA - ALDRICH</td><td>HR-AZ/HR-A</td><td></td></tr><tr><td>Bilancia digitale</td><td>SIGMA - ALDRICH</td><td>Rs 4.000</td><td></td></tr><tr><td>Forbici</td> <td>da dissezioneSIGMA - ALDRICH</td><td>Z265969</td><td></td></tr><tr><td>Eppendorf pipetta</td><td>SIGMA - ALDRICH</td><td>Z683884</td><td></td></tr><tr><td>Eppendorf Tube</td><td>SIGMA - ALDRICH</td><td>EP0030119460</td><td></td></tr><tr><td>Etanolo 96 %</td><td>ROMIC</td><td></td><td>Liquido Infiammabile Evans</td></tr><tr><td>Blue 2%</td><td>SIGMA - ALDRICH</td><td>314-13-6</td><td></td></tr><tr><td>Rivelatore di fluorescenza</td><td>Tecan, M&auml; nnedorf Svizzera</td><td>modello Infinite 200 PRO lettore</td><td></td>multimodale</tr><tr><td>Riscaldatore con termometro</td><td>Heatingpad-1</td><td>Modello: HEATINGPAD-1/2</td><td></td></tr><tr><td>Bracciale per infusione</td><td>ABN</td><td>IC-500</td><td></td></tr><tr><td>Isofluran, USP 100%</td><td>Piramamal Critical Care, Inc</td><td>NDC 66794-017</td><td></td></tr><tr><td>Multiset</td><td>TEVA MEDICAL</td><td>998702</td><td></td></tr><tr><td>Microscopio Olympus BX 40</td><td>Scanner ottico Olympus</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Canon</td><td>Cano Scan 4200F</td><td></td></tr><tr><td>Piastre di Petri</td><td>SIGMA - ALDRICH</td><td>P5606</td><td></td></tr><tr><td>Lame per bisturi 11</td><td>SIGMA - ALDRICH</td><td>S2771</td><td></td></tr><tr><td>Sharplan 3000 Nd:YAG (granato ittrio alluminio drogato al neodimio) macchina</td><td>laser Industries Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Supporto per testa stereotassica</td><td>KOPF</td><td>900LS</td><td></td></tr><tr><td>Siringa Sterile 2 ml</td><td>Braun</td><td>4606027V</td><td></td></tr><tr><td>Siringa-ago 27 G</td><td>Braun</td><td>305620</td><td></td></tr></tbody></table>

lesione cerebrale indotta dal laser nella corteccia motoria dei ratti

Laser-Induced Brain Injury in the Motor Cortex of Rats

Una tecnica comune per indurre l'ictus nei modelli sperimentali di roditore coinvolge l'occlusione transitoria (spesso indicata come MCAO-t) o permanente (designata come MCAO-p) dell'arteria cerebrale centrale (MCA) utilizzando un catetere. Questa tecnica generalmente accettata, tuttavia, ha alcune limitazioni, limitando così il suo uso esteso. L'induzione dell'ictus con questo metodo è spesso caratterizzata da un'elevata variabilità nella localizzazione e nelle dimensioni dell'area ischemica, da eventi periodici di emorragia e da alti tassi di mortalità. Inoltre, il completamento di una qualsiasi delle procedure transitorie o permanenti richiede competenze e spesso dura circa 30 minuti. In questo protocollo viene presentata una tecnica di irradiazione laser che può servire come metodo alternativo per indurre e studiare le lesioni cerebrali nei modelli di roditori.
Rispetto ai ratti nei gruppi di controllo e MCAO, la lesione cerebrale per induzione laser ha mostrato una ridotta variabilità nella temperatura corporea, volume infarto, edema cerebrale, emorragia intraranziale e mortalità. Inoltre, l'uso di una lesione indotta dal laser ha causato danni ai tessuti cerebrali solo nella corteccia motoria a differenza degli esperimenti MCAO in cui si osserva la distruzione sia della corteccia motoria che dei tessuti striatale.
I risultati di questa indagine suggeriscono che l'irradiazione laser potrebbe servire come tecnica alternativa ed efficace per indurre lesioni cerebrali nella corteccia motoria. Il metodo riduce anche il tempo necessario per completare la procedura e non richiede gestori esperti.

Nessun decessi o SAH sono stati registrati nei gruppi di controllo o sperimentali (Tabella 1). Il gruppo MCAO aveva un tasso del 20% sia di mortalità che di SAH.
Anche i cambiamenti relativi della temperatura corporea nei ratti di entrambi i gruppi erano simili, nonostante una differenza nella variabilità di entrambi i gruppi (tabella 1).
C'era un SIgnificativamente peggiore NSS sia nel laser (16 x 1,1) che in MCAO (20 x 1,5) modell...

Il protocollo qui presentato mostra una tecnica per creare un modello di lesioni cerebrali da roditore. Il metodo qui descritto utilizza l'irradiazione laser e si rivolge alla corteccia motoria.

Lesione cerebrale indotta dal laser nella Corteccia Motoria dei Ratti

A common technique for inducing stroke in experimental rodent models involves the transient (often denoted as MCAO-t) or permanent (designated as MCAO-p) ...

Il nostro protocollo fornisce una nuova metodologia per creare lesioni cerebrali traumatiche nei ratti utilizzando l'irradiazione laser per creare un impatto di messa a fuoco nella corteccia motoria. Il vantaggio principale di questa tecnica sono la bassa variabilità nell'area infaribile, i bassi tassi di mortalità e la relativa semplicità della procedura che non richiede gestori esperti. A dimostrare la procedura sarà Dmitry Natanel, ricercatore del nostro laboratorio.Per eseguire una lesione cerebrale indotta dal laser, assegna prima ratti Sprague Dawley da 20,300 a 350 grammi nel gruppo laser e 20 al gruppo di controllo gestito da Sham. Dopo aver confermato una mancanza di risposta al riflesso di astinenza, posizionare un topo su un riscaldatore regolato per la temperatura rettale e utilizzare un rasoio per rimuovere abbastanza capelli dal sito della lesione con un margine privo di capelli di circa due centimetri intorno all'incisione. Disinfettare la pelle esposta con il 70% di etanolo e posizionare il ratto in posizione prona in un portacapo stereotassico.Fai un'incisione di tre centimetri per consentire il riflesso laterale del cuoio capelluto per esporre l'area tra bregma e

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Neuroscienze

Il glaucoma è una delle principali cause di cecità nel mondo. Pressione intraoculare elevata è un importante fattore di rischio. Fotocoagulazione laser ipertensione oculare indotta è uno dei modelli animali ben stabilita. Questo video mostra come indurre ipertensione oculare fotocoagulazione con Argon laser nel ratto.

Laser-Induced cronica ipertensione oculare su Ratti modello SD

Fonte: Wilson, K.L., et al. Iniezione di scaffold di biomateriali in idrogel al cervello dopo l'ictus.  J. Vis. Exp. (2020)Questo video mostra l'iniezione stereotassica di un idrogel nel nucleo dell'ictus di un topo post-ictus, evidenziando il suo ruolo nella formazione di scaffold che imita la matrice extracellulare, promuove l'infiltrazione cellulare e supporta l'angiogenesi, sottolineando il suo potenziale neuroterapico nel recupero dall'ictus.

Iniezione stereotassica di idrogel in un modello murino post-ictus

Questo video mostra una procedura per generare una lesione cerebrale precisa e controllata nella corteccia motoria del ratto utilizzando un laser.

Esecuzione di lesioni cerebrali indotte da laser in un modello di ratto

Fonte: Kuts, R. et al. Lesione cerebrale indotta dal laser nella corteccia motoria dei ratti. J. Vis. Exp. (2020)Questo video dimostra la valutazione dell'integrità della barriera emato-encefalica (BBB) a seguito di una lesione cerebrale indotta dal laser nei ratti. Un colorante tracciante viene iniettato nella vena della coda, permettendogli di circolare nel cervello e di fuoriuscire nel tessuto attraverso la BBB danneggiata. Il cervello viene quindi estratto e lavorato per rilasciare il...

Valutazione dell'integrità della barriera emato-encefalica in un modello di ratto con lesione cerebrale indotta dal laser 

Fonte: Fritsch, B. et al. Stimolazione cerebrale elettrica transcranica nei roditori allertati. J. Vis. Exp. (2017)Questo video mostra l'impianto di elettrodi e l'applicazione della stimolazione elettrica transcranica (tES) alla corteccia motoria di ratti allertati. Delinea le fasi coinvolte nel posizionamento degli elettrodi, nell'erogazione della stimolazione e nella conseguente attivazione neuronale e microgliale, evidenziandone il potenziale neuroterapeutico.

Stimolazione elettrica transcranica della corteccia motoria in un ratto sveglio

Modelli animali di ischemia cerebrale sono stati sviluppati per simulare la condizione umana di ictus. Questo protocollo descrive l'endotelina-1 (ET-1) indotta da occlusione dell'arteria cerebrale media (MCAO) modello per l'ictus ischemico nei ratti. Inoltre, importanti considerazioni, i vantaggi ei limiti di tale modello sono discussi.

L&#39;endotelina-1 indotta cerebrale media occlusione dell&#39;arteria modello per l&#39;ictus ischemico con guida laser flussimetria Doppler in Rat

Descriviamo l'uso di laser capture microdissection per ottenere campioni di popolazioni distinte delle cellule dalle regioni differenti del cervello per l'analisi del gene e microRNA. Questa tecnica permette lo studio di effetti differenziali del trauma cranico in regioni specifiche del cervello del ratto.

Atlas-guida stereotassica del Laser Capture Microdissection di regioni del cervello colpite da lesione traumatica

Abbiamo sviluppato una tecnica che registra simultaneamente sia electrocorticography e potenziali di campo locale in risposta a stimoli nocicettivi laser da liberi di muoversi. Questa tecnica aiuta a stabilire un rapporto diretto di electrocortical segnali a livello macroscopico e mesoscopiche che facilita l'indagine nocicettive di elaborazione delle informazioni nel cervello.

Registrazioni simultanee di potenziali di campo locale corticale ed Electrocorticograms in risposta a stimoli nocicettivi Laser da liberi di muoversi

Qui descriviamo un protocollo per l'induzione di lesioni cerebrali traumatiche murine attraverso un impatto corticale controllato a testa aperta.

Modello Murine di impatto corticale controllato per l'induzione di lesioni cerebrali traumatiche

Qui è descritto il modello di ictus fototrombotico, in cui un ictus viene prodotto attraverso il cranio intatto inducendo l'occlusione microvascolare permanente utilizzando l'illuminazione laser dopo la somministrazione di un colorante fotosensibile.

Modellazione dell'ictus nei topi: lesioni corticali focali da fototrombosi

Questo protocollo presenta un modello murino modificato di lesione cerebrale traumatica lieve ripetitiva (rmTBI) indotta tramite un metodo di lesione cranica chiusa (CHI). L'approccio presenta una finestra cranica assottigliata e una percussione fluida per ridurre l'infiammazione comunemente causata dall'esposizione alle meningi, insieme a una migliore riproducibilità e accuratezza nella modellazione dell'rmTBI nei roditori.

Modello murino modificato di lesione cerebrale traumatica lieve ripetitiva che incorpora finestra cranica assottigliata e percussione fluida

Impara a creare lesioni cerebrali indotte da laser nella corteccia motoria di ratti Sprague Dawley. Questo metodo offre bassa variabilità, mortalità ridotta e procedure standardizzate per studiare deficit neurologici e valutare interventi terapeutici.

Lesione cerebrale indotta dal laser nella Corteccia Motoria dei Ratti

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