Blast Wave-model met lage intensiteit voor preklinische beoordeling van licht traumatisch hersenletsel met gesloten hoofd bij knaagdieren

Aric  F. Logsdon; Brandon  P. Lucke-Wold; Ryan  C. Turner; Sean  M. Collins; Evan  L. Reeder; Jason  D. Huber; Charles  L. Rosen; Matthew  J. Robson; Florian Plattner

doi:10.3791/61244

Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Blast Wave-model met lage intensiteit voor preklinische beoordeling van licht traumatisch hersenletsel met gesloten hoofd bij knaagdieren

2.5K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/61244

⸱

6 november 2020

Aric F. Logsdon^*¹^,² , Brandon P. Lucke-Wold^*³ , Ryan C. Turner^*⁴ , Sean M. Collins⁵ , Evan L. Reeder⁵ , Jason D. Huber⁴ , Charles L. Rosen⁶ , Matthew J. Robson^*⁵ , Florian Plattner^*⁷

¹Geriatrics Research Education and Clinical Center, Veterans Affairs, ²Division of Gerontology and Geriatric Medicine, University of Washington, ³Department of Neurosurgery, University of Florida, ⁴Department of Neurosurgery, West Virginia University, ⁵Division of Pharmaceutical Sciences, University of Cincinnati, ⁶Central Illinois Neuro Health Sciences, Bloomington, IL, ⁷Neuro-research, Dallas, TX

^* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

We presenteren hier een protocol van een explosiegolfmodel voor knaagdieren om neurobiologische en pathofysiologische effecten van mild tot matig traumatisch hersenletsel te onderzoeken. We hebben een gasgestuurde, bench-top opstelling opgezet die is uitgerust met druksensoren die een betrouwbare en reproduceerbare generatie van door ontploffing geïnduceerd mild tot matig traumatisch hersenletsel mogelijk maken.

Samenvatting

Traumatisch hersenletsel (TBI) is een grootschalig probleem voor de volksgezondheid. Milde TBI is de meest voorkomende vorm van neurotrauma en is goed voor een groot aantal medische bezoeken in de Verenigde Staten. Er zijn momenteel geen door de FDA goedgekeurde behandelingen beschikbaar voor TBI. De toegenomen incidentie van militair gerelateerde, door ontploffingen geïnduceerde TBI accentueert de dringende behoefte aan effectieve TBI-behandelingen verder. Daarom zullen nieuwe preklinische TBI-diermodellen die aspecten van human blast-gerelateerde TBI samenvatten, de onderzoeksinspanningen naar de neurobiologische en pathofysiologische processen die ten grondslag liggen aan milde tot matige TBI aanzienlijk bevorderen, evenals de ontwikkeling van nieuwe therapeutische strategieën voor TBI.

Hier presenteren we een betrouwbaar, reproduceerbaar model voor het onderzoek naar de moleculaire, cellulaire en gedragseffecten van milde tot matige blast-geïnduceerde TBI. We beschrijven een stapsgewijs protocol voor gesloten hoofd, blast-geïnduceerde milde TBI bij knaagdieren met behulp van een bench-top opstelling bestaande uit een gasaangedreven schokbuis uitgerust met piëzo-elektrische druksensoren om consistente testomstandigheden te garanderen. De voordelen van de installatie die we hebben vastgesteld, zijn de relatief lage kosten, het installatiegemak, het gebruiksgemak en de hoge doorvoercapaciteit. Verdere voordelen van dit niet-invasieve TBI-model zijn de schaalbaarheid van de blast peak overdruk en het genereren van gecontroleerde reproduceerbare uitkomsten. De reproduceerbaarheid en relevantie van dit TBI-model is geëvalueerd in een aantal downstream-toepassingen, waaronder neurobiologische, neuropathologische, neurofysiologische en gedragsanalyses, ter ondersteuning van het gebruik van dit model voor de karakterisering van processen die ten grondslag liggen aan de etiologie van milde tot matige TBI.

Inleiding

Traumatisch hersenletsel (TBI) is goed voor meer dan twee miljoen ziekenhuisbezoeken per jaar in de Verenigde Staten alleen. Milde TBI vaak als gevolg van auto-ongelukken, sportevenementen of vallen vertegenwoordigen ongeveer 80% van alle TBI-gevallen1. Milde TBI wordt beschouwd als de 'stille ziekte' omdat patiënten vaak geen openlijke symptomen ervaren in de dagen en maanden na de eerste belediging, maar later in het leven ernstige TBI-gerelateerde complicaties kunnen ^ontwikkelen2. Bovendien komt blast-geïnduceerde milde TBI veel voor bij leden van de militaire dienst en is het in verband gebracht met chronische CZS-di....