Sviluppo di un modello non complicato di lesione cerebrale traumatica lieve modificato con il metodo della caduta di peso ed evidenziato dalla risonanza magnetica

La nostra ricerca si concentra sullo sviluppo di un modello animale di trauma cranico chiuso che imita gli esiti di neuroimaging di lesioni cerebrali traumatiche lievi non complicate. Concludiamo per determinare se diversi parametri di impatto in RmTBI portano a distinti cambiamenti di imaging, comportamentali e patologici. Abbiamo sviluppato un modello animale che replica i cambiamenti radiologici dell'mTBI non complicato, dimostrando significativi deficit comportamentali e atrofia cerebrale a lungo termine.

Questo lavoro collega gli studi trasversali sull'uomo con la ricerca sulla patologia animale, fornendo una valutazione di traduzione e neuroimaging longitudinale per comprendere meglio la progressione dell'mTBI. I nostri risultati aprono nuove strade per studiare la progressione della malattia e i cambiamenti di esito dopo mTBI non complicato. Evidenziano inoltre il ruolo cruciale dei parametri di lesione nel plasmare gli esiti post-infortunio.

Il nostro laboratorio si concentra sull'mTBI pediatrico e adolescenziale, la più grande coorte di pazienti. Applicheremo il nostro comodo modello CHI per studiare le lesioni cerebrali dello sviluppo e monitorare i cambiamenti a lungo termine utilizzando la risonanza magnetica, le valutazioni comportamentali e neuropatologiche. Per iniziare, posiziona il ratto anestetizzato su un termoforo e fissalo nel telaio stereotassico usando una barra per denti.

Posizionare le barre auricolari per stabilizzare la testa. Assicurati che il ratto sia centrato e simmetrico nel fotogramma stereotassico. Ora, collega il sensore del pulsossimetro alla zampa posteriore per monitorare la frequenza respiratoria, la frequenza cardiaca, il livello di ossigeno nel sangue e la temperatura corporea.

Applicare la crema depilatoria sulla testa Dopo tre minuti, rimuovere la crema con tamponi di alcol isopropilico al 70%. Pulisci più volte l'area rasata utilizzando un batuffolo di cotone sterile imbevuto di iodio. Quindi, rimuovere i residui di iodio con un batuffolo di cotone imbevuto di etanolo al 70%.

Utilizzando una lama chirurgica sterile, creare un'incisione sulla linea mediana di circa 2-2,5 centimetri di lunghezza per accedere alla superficie del cranio. Quindi, rimuovi il tessuto molle dal cranio usando un batuffolo di cotone. Pulisci la superficie del cranio con un batuffolo di cotone imbevuto di soluzione fisiologica allo 0,9%, seguito da un batuffolo di cotone asciutto.

Ora, identifica il bregma come punto di riferimento per determinare l'area di impatto. Dopo aver identificato le coordinate desiderate, cementare un casco circolare in acciaio inossidabile sull'area designata utilizzando cemento dentale. Quindi, rimuovere il termoforo e il pulsossimetro.

Spostare il dispositivo stereotassico e il ratto sulla piattaforma elevatrice sotto l'impattatore chiuso della lesione cranica. Solleva il corpo del topo usando una spugna di schiuma. Rimuovere il ratto dalle barre auricolari mantenendolo fissato alla barra dentale collegata a un cono nasale che eroga il 2% di isofluoro.

Assicurarsi che la testa e il corpo del ratto siano a livello nella direzione rostrocaudale. Regolare la piattaforma elevatrice per assicurarsi che non vi sia spazio tra l'impattatore CHI e il casco. Quindi, spegnere l'isoflurano immediatamente prima dell'impatto.

Ora, lascia cadere un peso di ottone da 600 grammi da un'altezza di un metro attraverso un tubo di acciaio inossidabile all'impattatore sicuro con una punta rotonda, puntando al casco di metallo. Dopo l'urto, abbassare la piattaforma elevatrice. Rimuovere il ratto dal telaio stereotassico e posizionarlo in posizione supina su un termoforo.

Registra il tempo del riflesso di raddrizzamento, che è il momento in cui il ratto tenta di spostarsi dalla posizione supina alla posizione prona. Ora, rimobilizza il ratto nel sistema stereotassico. Rimuovere il casco e pulire tutto il tessuto connettivo prima di cementare dalla superficie del cranio.

Ora, copri il cranio con cemento dentale e lascialo asciugare. Usando il dorso di una pinzetta, controlla che il cemento sia rigido e duro. Quindi, chiudere l'incisione utilizzando suture chirurgiche in nylon 4o con quattro o cinque nodi indipendenti e applicare antibiotici topici sul sito chirurgico per prevenire le infezioni.

Iniettare un millilitro per chilogrammo di peso corporeo di carprofene per via sottocutanea nel collo come analgesico post-operatorio. Metti il ratto in una gabbia pulita su un termoforo finché non riprende conoscenza. Una volta che il topo si siede in posizione eretta, rimettilo nella gabbia di casa.

Somministrare per via orale cinque millilitri di paracetamolo mescolati in 200 millilitri di acqua al giorno per tre giorni consecutivi come analgesico. Posizionare il ratto anestetizzato nel supporto per la testa e collegarlo a un cono nasale per il mantenimento dell'anestesia. Fissare la testina con un piccolo pezzo di nastro adesivo per evitare movimenti durante la scansione.

Quindi, posizionare un cuscinetto a pressione sotto il torace per monitorare la respirazione. Inserire gli elettrodi e fissare con nastro adesivo le clip dell'ossimetro all'arto posteriore per controllare la frequenza cardiaca. Inserire la sonda rettale per misurare la temperatura rettale.

Copri il ratto con una coperta riscaldante con acqua calda circolante e un involucro di tessuto per mantenere la temperatura corporea durante l'esperimento. Utilizzare il sistema di posizionamento laser dello scanner PET MR per contrassegnare il centro della testa per un allineamento preciso. Spostare il ratto nel foro della risonanza magnetica utilizzando il sistema di trasporto motorizzato degli animali fino a quando il centro della testa non si allinea con l'isocentro dello scanner.

Infine, ottieni le immagini MRI e analizzale. Non sono state osservate fratture craniche, contusioni cerebrali, edema della sostanza bianca o deformazioni significative nelle immagini pesate in T2 e nelle mappe di anisotropia frazionaria a uno e 50 giorni dopo il CHI, confermando un danno strutturale minimo nel modello CHI. Una riduzione significativa del volume corticale è stata osservata a 50 giorni dopo il CHI e il CHI ripetitivo ha comportato una maggiore perdita corticale rispetto al CHI singolo.

La riduzione del volume corticale più sostanziale è stata osservata nelle fette a bregma da meno quattro a più zero e bregma da meno cinque a più uno dopo CHI ripetitivo con diversi parametri di impatto. Un volume corticale significativamente più piccolo è stato osservato a bregma zero dopo CHI cerebrale centrale rispetto a SMCx CHI. L'immunocolorazione al giorno 50 dopo la lesione ha dimostrato l'accumulo di astrociti nella SMCx ipsilesionale, indipendentemente dalla gravità del CHI e dal sito di impatto.