We hebben het Marmarou-gewichtsverliesmodel voor volwassen zebravissen aangepast om een breed scala aan pathologieën te onderzoeken na traumatisch hersenletsel met stompe kracht (TBI) en de mechanismen die ten grondslag liggen aan de daaropvolgende neuronale regeneratie. Dit Botte kracht TBI-model is schaalbaar, induceert een milde, matige of ernstige TBI en vat heterogeniteit van letsel samen die wordt waargenomen bij menselijke TBI.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Een schaalbaar model om de effecten van blunt-force letsel bij volwassen zebravissen te bestuderen
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Stomp-kracht traumatisch hersenletsel (TBI) is de meest voorkomende vorm van hoofdtrauma, die een reeks ernst omvat en resulteert in complexe en heterogene secundaire effecten. Hoewel er geen mechanisme is om de verloren neuronen na een TBI bij mensen te vervangen of te regenereren, bezitten zebravissen het vermogen om neuronen in hun hele lichaam te regenereren, inclusief de hersenen. Om de breedte van de pathologieën te onderzoeken die worden vertoond bij zebravissen na een stompe kracht TBI en om de mechanismen te bestuderen die ten grondslag liggen aan de daaropvolgende neuronale regeneratieve respons, hebben we de veelgebruikte knaagdier Marmarou-gewichtsdaling aangepast voor gebruik bij volwassen zebravissen. Ons eenvoudige TBI-model met stompe kracht is schaalbaar, induceert een milde, matige of ernstige TBI en vat veel van de fenotypen samen die worden waargenomen na menselijke TBI, zoals contact- en posttraumatische aanvallen, oedeem, subdurale en intracerebrale hematomen en cognitieve stoornissen, elk weergegeven op een ernstafhankelijke manier van letsel. TBI-sequelae, die binnen enkele minuten na de verwonding beginnen te verschijnen, verdwijnen en keren binnen 7 dagen na het letsel terug naar bijna onbeschadigde controleniveaus. Het regeneratieve proces begint al 48 uur na het letsel (hpi), waarbij de piekcelproliferatie wordt waargenomen door 60 hpi. Ons TBI-model met stompe kracht van zebravissen produceert dus karakteristieke primaire en secundaire TBI-pathologieën die vergelijkbaar zijn met menselijke TBI, waardoor het begin en de progressie van ziekten kunnen worden onderzocht, samen met de mechanismen van neuronale regeneratie die uniek zijn voor zebravissen.
Inleiding
Traumatisch hersenletsel (TBI's) is een wereldwijde gezondheidscrisis en een belangrijke oorzaak van overlijden en invaliditeit. In de Verenigde Staten ervaren ongeveer 2,9 miljoen mensen elk jaar een TBI en tussen 2006-2014 nam de mortaliteit als gevolg van TBI- of TBI-sequelae met meer dan 50% toe 1. TBI's variëren echter in hun etiologie, pathologie en klinische presentatie grotendeels als gevolg van het mechanisme van letsel (MOI), dat ook van invloed is op behandelingsstrategieën en voorspelde prognose2. Hoewel TBI's het gevolg kunnen zijn van verschillende MOI, zijn ze voornamelijk het resultaat van een doordringen....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Zebravissen werden grootgebracht en onderhouden in de Notre Dame Zebrafish-faciliteit in het Freimann Life Sciences Center. De methoden beschreven in dit manuscript werden goedgekeurd door de University of Notre Dame Animal Care and Use Committee.
1. Traumatisch hersenletsel paradigma
- Voeg 1 ml 2-fenoxyethanol toe aan 1 l systeemwater (60 mg Instant Ocean in 1 l gedeïoniseerd RO-water).
- Bereid een beluchte recuperatietank voor met 2 L systeemwater bij kamertemperatuur.
- Selecteer het gewenste gewicht van de kogellager en een gewenste lengte en diameter van stalen/kunststof buizen en bepaal de energie en slagkrac....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Het voorbereiden van de letsel-inductie rig zorgt voor een snelle en simplistische manier om een schaalbare blunt-force TBI te leveren aan volwassen zebravissen. De graduele ernst van het letselmodel biedt verschillende gemakkelijk identificeerbare maatstaven voor succesvol letsel, hoewel het vasculaire letsel een van de gemakkelijkste en meest prominente pathologieën is (figuur 3). De belasting van vissen die tijdens het letsel worden gebruikt, kan deze indicator gemakkelijker of moeilijker.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Onderzoeken naar neurotrauma en bijbehorende gevolgen zijn al lang gericht op traditionele niet-regeneratieve knaagdiermodellen20. Pas onlangs hebben studies verschillende vormen van CZS-schade toegepast op regeneratieve modellen9,11,13,14,21. Hoewel inzichtelijk, worden deze modellen beperkt door hun gebruik van een verwondingsmethode .......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
De auteurs willen de Hyde-lableden bedanken voor hun doordachte discussies, de technici van het Freimann Life Sciences Center voor zebravisverzorging en -houderij en de University of Notre Dame Optical Microscopy Core / NDIIF voor het gebruik van instrumenten en hun diensten. Dit werk werd ondersteund door het Center for Zebrafish Research aan de Universiteit van Notre Dame, het Centrum voor Stamcellen en Regeneratieve Geneeskunde aan de Universiteit van Notre Dame, en subsidies van het National Eye Institute of NIH R01-EY018417 (DRH), het National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program (JTH), LTC Neil Hyland Fellowship of Notre Dame (JTH), Sentinels....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 2-fenoxyethanol | Sigma Alderich | 77699 | |
| #00 buckshot | Remington | RMS23770 | 3.3g gewicht voor sTBI |
| #3 buckshot | Remington | RMS23776 | 1.5g gewicht voor miTBI/moTBI |
| #5 Dumont pincet | WPI | 14098 | |
| 5-ethynyl-2’-deoxyuridine | Life Technologies | A10044 | EdU |
| 5ml glazen flacon | VWR | 66011-063 | |
| Click-iT EdU Celproliferatie Kit | Life Technologies | C10340 | |
| CytoOne 12-well plate | USA Scientific | CC7682-7512 | |
| Instant Ocean | Instant Ocean | SS15-10 | |
| Super frost positief geladen slides | VWR | 48311-703 | |
| Super PAP Pen Liquid Blocker | Ted Pella | 22309 | |
| Weefselbevriezingsmedium | VWR | 15148-031 |
Referenties
- Centers for Disease Control and Prevention. Surveillance Report of Traumatic Brain Injury-related Emergency Department Visits, Hospitalizations, and Deaths-United States, 2014. Centers for Disease Control and Prevention, U.S. Department of Health and Human Services. , (2019).
- Galgano, M., et al.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
