Name: Biomarkers in een diermodel voor het openbaren van Neural, hematologische, en gedragsmatige correlaten van PTSS (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-10-10T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 29 s
Description: Ontdek hoe biomarkers in een rattenmodel PTSS-neurobiologie onthullen door correlaties tussen perifeer bloed en hersenweefsel te analyseren. Deze methode ondersteunt vroegtijdige identificatie van kwetsbare individuen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd ondersteund door de CDMRP, USUHS Grants G188LE, G188MG, en G188QC (HL), en de USUHS Centrum voor de Studie van Traumatic Stress.

<ol><li>Adrien, J., Dugovic, C., Martin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep-wakefulness+patterns+in+the+helpless+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Behav%22%5BJournal%5D)">Sleep-wakefulness patterns in the helpless rat.</a> Physiol. Behav. 49, 257-262 (1991).</li>
<li>Bai, X., Wu, J., Zhang, Q., Alesci, S., Manoli, I., Blackman, M. R., Chrousos, G. P., Goldstein, A. L., Rennert, O. M., Su, Y. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Third-generation+human+mitochondria-focused+cDNA+microarray+and+its+bioinformatic+tools+for+analysis+of+gene+expression%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechniques%22%5BJournal%5D)">Third-generation human mitochondria-focused cDNA microarray and its bioinformatic tools for analysis of gene expression.</a> Biotechniques. 42, 365-375 (2007).</li>
<li>Blaszczyk, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Startle+response+to+short+acoustic+stimuli+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neurobiol.+Exp.+%28Wars.%29%22%5BJournal%5D)">Startle response to short acoustic stimuli in rats.</a> Acta Neurobiol. Exp. (Wars.). 63, 25-30 (2003).</li>
<li>Braga, M. F., roniadou-Anderjaska, V., Manion, S. T., Hough, C. J., Li, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+impairs+alpha%281A%29+adrenoceptor-mediated+noradrenergic+facilitation+of+GABAergic+transmission+in+the+basolateral+amygdala%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Stress impairs alpha(1A) adrenoceptor-mediated noradrenergic facilitation of GABAergic transmission in the basolateral amygdala.</a> Neuropsychopharmacology. 29, 45-58 (2004).</li>
<li>Bremner, J. D., Vythilingam, M., Vermetten, E., Anderson, G., Newcomer, J. W., Charney, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+glucocorticoids+on+declarative+memory+function+in+major+depression%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Effects of glucocorticoids on declarative memory function in major depression.</a> Biol. Psychiatry. 55, 811-815 (2004).</li>
<li>Garrick, T., Morrow, N., Eth, S., Marciano, D., Shalev, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Psychophysiologic+parameters+of+traumatic+stress+disorder+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+N.Y.+Acad.+Sci%22%5BJournal%5D)">Psychophysiologic parameters of traumatic stress disorder in rats.</a> Ann. N.Y. Acad. Sci. 821, 533-537 (1997).</li>
<li>Garrick, T., Morrow, N., Shalev, A. Y., Eth, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress-induced+enhancement+of+auditory+startle%3A+an+animal+model+of+posttraumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Stress-induced enhancement of auditory startle: an animal model of posttraumatic stress disorder.</a> Psychiatry. 64, 346-354 (2001).</li>
<li>Hsiao, Y. H., Su, Y. A., Tsai, H. D., Mason, J. T., Chou, M. C., Man, Y. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+invasiveness+and+aggressiveness+in+breast+epithelia+with+cytoplasmic+p63+expression%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Biol.+Sci%22%5BJournal%5D)">Increased invasiveness and aggressiveness in breast epithelia with cytoplasmic p63 expression.</a> Int. J. Biol. Sci. 6, 428-442 (2010).</li>
<li>Jiang, X., Xing, G., Yang, C., Verma, A., Zhang, L., Li, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+Impairs+5-HT%282A%29+Receptor-Mediated+Serotonergic+Facilitation+of+GABA+Release+in+Juvenile+Rat+Basolateral+Amygdala%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Stress Impairs 5-HT(2A) Receptor-Mediated Serotonergic Facilitation of GABA Release in Juvenile Rat Basolateral Amygdala.</a> Neuropsychopharmacology. , (2008).</li>
<li>Jiang, X., Zhang, Z. J., Zhang, S., Gamble, E. H., Jia, M., Ursano, R. J., Li, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((5-HT2A+receptor+antagonism+by+MDL+11%2C939+during+inescapable+stress+prevents+subsequent+exaggeration+of+acoustic+startle+response+and+reduced+body+weight+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Psychopharmacol%22%5BJournal%5D)">5-HT2A receptor antagonism by MDL 11,939 during inescapable stress prevents subsequent exaggeration of acoustic startle response and reduced body weight in rats.</a> J. Psychopharmacol. , (2009).</li>
<li>Maher, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+deprivation%3A+are+you+a+victim%5BTitle%5D)+AND+%22AAOHN.+J%22%5BJournal%5D)">Sleep deprivation: are you a victim.</a> AAOHN. J. 54, 548(2006).</li>
<li>Maier, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exposure+to+the+stressor+environment+prevents+the+temporal+dissipation+of+behavioral+depression%2Flearned+helplessness%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Exposure to the stressor environment prevents the temporal dissipation of behavioral depression/learned helplessness.</a> Biol. Psychiatry. 49, 763-773 (2001).</li>
<li>North, C. S., Suris, A. M., Davis, M., Smith, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+validation+of+the+diagnosis+of+posttraumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Toward validation of the diagnosis of posttraumatic stress disorder.</a> Am. J. Psychiatry. 166, 34-41 (2009).</li>
<li>Orr, S. P., Metzger, L. J., Pitman, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Psychophysiology+of+post-traumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Psychiatr.+Clin.+North+Am%22%5BJournal%5D)">Psychophysiology of post-traumatic stress disorder.</a> Psychiatr. Clin. North Am. 25, 271-293 (2002).</li>
<li>Orr, S. P., Roth, W. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Psychophysiological+assessment%3A+clinical+applications+for+PTSD%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Affect.+Disord%22%5BJournal%5D)">Psychophysiological assessment: clinical applications for PTSD.</a> J. Affect. Disord. 61, 225-240 (2000).</li>
<li>Pitman, R. K., Orr, S. P., Shalev, A. Y., Metzger, L. J., Mellman, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Psychophysiological+alterations+in+post-traumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Semin.+Clin.+Neuropsychiatry%22%5BJournal%5D)">Psychophysiological alterations in post-traumatic stress disorder.</a> Semin. Clin. Neuropsychiatry. 4, 234-241 (1999).</li>
<li>Servatius, R. J., Ottenweller, J. E., Natelson, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed+startle+sensitization+distinguishes+rats+exposed+to+one+or+three+stress+sessions%3A+Further+evidence+toward+an+animal+model+of+PTSD%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Delayed startle sensitization distinguishes rats exposed to one or three stress sessions: Further evidence toward an animal model of PTSD.</a> Biological Psychiatry. 38, 539-546 (1995).</li>
<li>Su, Y. A., Zhang, Q., Su, D. M., Tang, M. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rat+Mitochondrion-Neuron+Focused+Microarray+%28rMNChip%29+and+Bioinformatics+Tools+for+Rapid+Identification+of+Differential+Pathways+in+Brain+Tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Biol.+Sci%22%5BJournal%5D)">Rat Mitochondrion-Neuron Focused Microarray (rMNChip) and Bioinformatics Tools for Rapid Identification of Differential Pathways in Brain Tissues.</a> Int. J. Biol. Sci. 7, 308-322 (2011).</li>
<li>Su, D. M., Zhang, Q., Wang, X., He, P., Zhu, Y. J., Zhao, J., Rennert, O. M., Su, Y. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+types+of+human+malignant+melanoma+cell+lines+revealed+by+expression+patterns+of+mitochondrial+and+survival-apoptosis+genes%3A+implications+for+malignant+melanoma+therapy.+Mol%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Ther%22%5BJournal%5D)">Two types of human malignant melanoma cell lines revealed by expression patterns of mitochondrial and survival-apoptosis genes: implications for malignant melanoma therapy. Mol.</a> Cancer Ther. , (2009).</li>
<li>Identification of stress-responsive genes, canonical pathways, molecular networks and drug targets in brain tissues of human and animals for systems-biology study of post-traumatic stress disorder. Su, Y. A., Li, H., He, P., Webster, M. J., Zhang, Q., Zhang, L., Wang, X., Su, D. M., Ursano, R. J., Rennert, O. M. The DOD Congressionally Directed Medical Research Programs, the third Military Health Research Forum (MHRF), August 31 - September 3, 2009, Hallmark Crown Center, Kansas City, Missouri, , (2009).</li>
<li>Su, Y. A., Wu, J., Zhang, L., Zhang, Q., Su, D. M., He, P., Wang, B. D., Li, H., Webster, M. J., Rennert, O. M., Ursano, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dysregulated+mitochondrial+genes+and+networks+with+drug+targets+in+postmortem+brain+of+patients+with+posttraumatic+stress+disorder+%28PTSD%29+revealed+by+human+mitochondria-focused+cDNA+microarrays%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J+Biol.+Sci%22%5BJournal%5D)">Dysregulated mitochondrial genes and networks with drug targets in postmortem brain of patients with posttraumatic stress disorder (PTSD) revealed by human mitochondria-focused cDNA microarrays.</a> Int. J Biol. Sci. 4, 223-235 (2008).</li>
<li>Su, Y. A., Yang, J., Tao, L., Nguyen, H., He, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Undetectable+and+Decreased+Expression+of+KIAA1949+%28Phostensin%29+Encoded+on+Chromosome+6p21.33+in+Human+Breast+Cancers+Revealed+by+Transcriptome+Analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cancer%22%5BJournal%5D)">Undetectable and Decreased Expression of KIAA1949 (Phostensin) Encoded on Chromosome 6p21.33 in Human Breast Cancers Revealed by Transcriptome Analysis.</a> J. Cancer. 1, 38-50 (2010).</li>
<li>Yehuda, R., Yang, R. K., Buchsbaum, M. S., Golier, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alterations+in+cortisol+negative+feedback+inhibition+as+examined+using+the+ACTH+response+to+cortisol+administration+in+PTSD%5BTitle%5D)+AND+%22Psychoneuroendocrinology%22%5BJournal%5D)">Alterations in cortisol negative feedback inhibition as examined using the ACTH response to cortisol administration in PTSD.</a> Psychoneuroendocrinology. 31, 447-451 (2006).</li>
<li>Zhang, Q., Wu, J., Nguyen, A., Wang, B. D., He, P., Laurent, G. S., Rennert, O. M., Su, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+mechanism+underlying+differential+apoptosis+between+human+melanoma+cell+lines+UACC903+and+UACC903%28%2B6%29+revealed+by+mitochondria-focused+cDNA+microarrays%5BTitle%5D)+AND+%22Apoptosis%22%5BJournal%5D)">Molecular mechanism underlying differential apoptosis between human melanoma cell lines UACC903 and UACC903(+6) revealed by mitochondria-focused cDNA microarrays.</a> Apoptosis. 13, 993-1004 (2008).</li>
</ol>

Geen belangenconflicten verklaard.

De diagnose van PTSS is gebaseerd op zelf gerapporteerde psychiatrische symptomen (DSM IV) van mogelijke onderwerpen. Geen goed gedefinieerde biomarker is momenteel beschikbaar voor de pathofysiologische status van potentiële PTSS-patiënten te openen. PTSS is een aandoening veroorzaakt door levensbedreigende traumatische gebeurtenissen en de belangrijkste psychiatrische symptomen aanwezig blijven in het leven van het overlevingspensioen voor maanden en zelfs jaren na de eerste gebeurtenissen. De meest prominente en aanhoudende symptomen geopenbaard bij patiënten met PTSS zijn overmatige waakzaamheid, overdreven schrikreacties vertraagd 14, 15, 16 en een schijnbare compromis van de HPA-as. Bij mensen deze symptomen blijven, of verschijnen met een vertraging van drie maanden, na de beëindiging van de traumatische stressor 24. Ons huidige model voor biomarker studies van PTSS telt terughoudendheid en staart schokken herhaald voor drie aaneengesloten dagen (2-uur sessies van 40, 2 mA tailshocks) - de onontkoombare staart-shock model (ITS) bij ratten een gewicht van 150 gram. Dit ITS model heeftaangetoond bootsen aanzienlijke mate de pathofysiologie van PTSS 17, 7, 4, 10. Ons laboratorium en andere laboratoria hebben geverifieerd dat de ITS model van stress in ratten gedrags-en neurologische veranderingen die lijken op die in PTSD onderwerpen 17, 7, 10, 9 induceert. Specifiek deze gespannen ratten vertonen (1) een vertraagde en overdreven schrikreactie verschijnen enkele dagen na stressor stoppen, waaruit het gecomprimeerde tijdschaal van het leven van de rat ten opzichte van een mens gegeven, aan de een tot drie maanden vertraging van symptomen van PTSS patiënten (DSM-IV-TR PTSS Criterian D / E 13), (2) een betere plasma corticosteron (CORT) voor meerdere (10) dagen, met vermelding van aantasting van de hypothalamopituitary as (HPA), en (3) vertraagde toename van het lichaamsgewicht na stressor stoppen, wat overeenkomt met de disfunctie van metabole regulering van PTSS. Er is geen bewijs in de literatuur dat vos geur, roofdier blootstelling of gepotentieerde schrikreactie, tentoonstel vrezenbit deze hardnekkige gedrags-en neuroendocrinologic fenotypen geassocieerd met PTSS. Ratten blootgesteld aan een spanning sessie (1DS) hebben een voorbijgaande, maar niet de aanhoudende afwijkingen weergegeven 3DS ratten 17 De onderhavige experiment vergeleken schrikreactie van 3DS en 1DS ratten 4, 7 en 10 dagen na beëindiging stressor. In overeenstemming met eerder werk, benadrukte ratten vertoonden verhoogde basale plasma CORT niveaus van de eerste dag na de stress-17. Deze CORT niveaus gevoelig waren voor het aantal posities stressor met hogere niveaus in 3DS CORT ratten dan in 1DS ratten. Zoals voor schrikreactie, de 1DS ratten vertonen een overdreven schrikreacties 7 dagen na de stressor, terwijl schrikreacties sensibilisatie pas duidelijk 10 dagen na stressor in 3DS ratten. Dus het uiterlijk van een overdreven schrikreacties na beëindiging stressor gerelateerd lijkt te zijn aan het aantal posities spanning sessie. De 3DS gestreste model lijkt tenuttig zijn om inzicht te krijgen in de veranderde expressie van biomarkers geassocieerd met de symptomen van PTSS en de belangrijkste meetbare gedrag fenotypen geassocieerd met de timing als gevolg van de beëindiging van de stress. Genomic resultaten gepresenteerd bieden proof of principle voor de toepassing van rMNChip en bio-informatica tools om differentiële paden, en gen-en eiwit biomerkers, die sterk zal vergemakkelijken systemen-biologische studie en begrip van de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan complexe en multifactoriële neurologische aandoeningen, waaronder PTSS te identificeren. Terwijl onze paradigma niet ingaan op de cognitieve en meer complexe gedragsmatige aspecten van PTSS, merken we op dat veranderde slaappatronen in de ITS model 1 komen overeen met de moeilijkheid vallen en in slaap blijven en de nachtmerries van PTSS-patiënten 11 (DSM-IV-TR PTSS Criteria D 13), en de tekortkomingen in ontsnapping / vermijding leren en leren van een appetitieve taak in de ITS-model <sup&gt; 12 jaar overeenkomt met de armen concentraties en het geheugen tekorten van PTSS 5 (DSM-IV-TR criteria PTSS C 13). Het huidige model correleert goed met de belangrijkste symptomen kenmerk van PTSS en biedt een goed model voor het correleren van perifere biomarkers van PTSS, die kan worden verzameld van patiënten, met centrale, mechanistische biomarkers, welke niet 6.

biomarkers in een diermodel voor het openbaren van neural, hematologische, en gedragsmatige correlaten van ptss

Biomarkers in an Animal Model for Revealing Neural, Hematologic, and Behavioral Correlates of PTSD

Identificatie van biomarkers die de evolutie van de pathofysiologie van Post Traumatische Stress Stoornis (PTSS) is van vitaal belang, niet alleen om objectieve diagnose, maar ook voor de evaluatie van de therapeutische werkzaamheid en veerkracht van trauma. Lopend onderzoek richt zich op het identificeren van moleculaire biomarkers voor PTSS, met inbegrip van traumatische stress geïnduceerde eiwitten, transcriptomen, genomische afwijkingen en genetische modulatoren, met behulp van biologische monsters van proefpersonen bloed, speeksel, urine en postmortem hersenweefsel. Echter, de correlatie van deze biomarker moleculen in perifere of postmortem monsters veranderde hersenfuncties geassocieerd met psychiatrische symptomen in PTSS is nog niet opgelost. Hier geven we een diermodel van PTSD waarin zowel perifeer bloed en centrale hersenen biomarkers, en gedragsfenotype, worden verzameld en gemeten, waardoor de noodzakelijke samenhang van de centrale biomarkers van PTSD, die mechanisch en pathognoMonic maar kan niet worden verzameld van mensen, met de perifere biomarkers en gedragsmatige fenotypes, wat kan. Onze diermodel van PTSS maakt gebruik van terughoudendheid en staart schokken herhaald voor drie aaneengesloten dagen - de onontkoombare staart-shock model (ITS) bij ratten. Dit zijn model bootst de pathofysiologie van PTSS 17, 7, 4, 10. Wij en anderen hebben geverifieerd dat de ITS-model leertheoretische en neurobiologische veranderingen vergelijkbaar met die gevonden bij PTSS patiënten 17, 7, 10, 9 induceert. Specifiek deze gespannen ratten vertonen (1) een vertraagde en overdreven schrikreactie verschijnen enkele dagen na stressor stoppen, waaruit het gecomprimeerde tijdschaal van het leven van de rat ten opzichte van een mens gegeven, aan de een tot drie maanden vertraging van symptomen van PTSS patiënten (DSM-IV-TR PTSS Criterian D / E 13), (2) een betere plasma corticosteron (CORT) voor meerdere dagen, met vermelding van aantasting van de hypothalamopituitary as (HPA), en (3) vertraagde body gewichtstoename na stoppen met stressor, wat aangeeft disfunctie van metabole regulering. De experimentele paradigma dat voor dit model zijn: (1) een aangeleerde hulpeloosheid paradigma in de rat onderzocht door meting van akoestische schrikreactie (ASR) en in kaart brengen van lichaamsmassa (2) microdissectie van de rat hersenen in gebieden en kernen; ( 3) enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) voor bloedspiegels van CORT, (4) een genexpressie microarray en de bijbehorende bioinformatica 18. Dit microarray, genaamd rMNChip, gericht op mitochondriale en mitochondria gerelateerde nucleaire genen in de rat om specifiek de neuronale bioenergetica hypothese betrokken bij PTSD pakken.

We beschrijven een rat model van post-traumatische stress-stoornis (PTSS) dat de aanhoudende veranderingen in neuro-endocriene functie en de vertraagde lange termijn, overdreven angst reactie, kenmerkend voor PTSS-patiënten laat zien. Het diermodel en de hier beschreven methoden zijn nuttig voor het correleren van biomarkers in hersenkernen, die mechanisch maar kan niet worden gemeten in patiënten met biomarkers in perifere witte bloedcellen, die kan.

Biomarkers in een diermodel voor het openbaren van Neural, hematologische, en gedragsmatige correlaten van PTSS

De identificatie van biomarkers die de evolutie van de pathofysiologie van posttraumatische stressstoornis (PTSS) representeren, is van vitaal belang, niet alleen voor ...

Het algemene doel van deze procedure is om een diermodel voor PTSS vast te stellen. Dit wordt bereikt door het dier fysiek te stressen en vervolgens het voedingsgedrag en de schrikreactie te karakteriseren. Daarnaast wordt een procedure gedemonstreerd voor het meten van de circulerende cortisolspiegels.Uiteindelijk kunnen biomarkers die worden aangetoond bij witte bloedcellen en getraumatiseerde dieren worden gecorreleerd met de expressie van dezelfde biomarkers in het hersenweefsel. Hiermee opent dit model nieuwe wegen voor de studie naar PTSS. We maken gebruik van een diermodel met een PTSS-achtig syndroom. Het gebruik van dit diermodel stelt ons in staat om de neurobiologische mechanismen van PTSS te onderzoeken; neurobiologische markers die in dit diermodel zijn aangetoond, blijken te correleren met het syndroom of PTSS.Misschien ontwikkelt één op de drie soldaten die aan het trauma van gevechten wordt blootgesteld overmatige angst, agressiviteit of andere distressymptomen. Om redenen die we nog niet volledig begrijpen, moeten we methoden identificeren om deze meest kwetsbare soldaten zo vroeg mogelijk op te sporen, zelfs voordat ze aan gevechten deelnemen, zodat we hen beter kunnen ondersteunen. Een van de belangrijkste componenten van posttraumatische stressstoornis is hyperarousal en angstrespons, soms aangeduid als schrikreactie.Het begrijpen van die specifieke respons, zowel bij mensen als in onze diermodellen, zal ons helpen bij het verder inzichtelijk maken van deze stoornis. Het laboratorium van Dr. Lee richt zich op het begrijpen van diermodellen van deze overdreven angstrespons. Mijn werk richt zich op de biomarkers voor PTSS.Deze PTSD-biomarkers zijn afgenomen uit perifere witte bloedcellen, verzameld van patiënten en uit postmortem hersenweefsel. De biomarkers moeten worden gecorreleerd met de levende hersenen. Deze correlatie kan alleen worden uitgevoerd in een diermodel voor PTSD.Emoties worden op verschillende manieren verwerkt door verschillende hersengebieden. Het gebruik van een diermodel voor PTSS maakt het mogelijk om deze verschillende hersengebieden te excideren. Selecteer voor de onafhankelijke ontdekking van biomarkers 32 mannelijke albino bra dolly-ratten met een gewicht tussen 150 en 200 gram.Elk dier moet individueel worden gehuisvest, waarbij strikt wordt toegezien op het handhaven van consistente omgevingsfactoren gedurende de drie dagen voorafgaand aan de proef, drie dagen tijdens de proef en drie dagen na de proef. Noteer het lichaamsgewicht van elk dier alsmede de voer- en waterconsumptie van elk dier, en laat alle dieren wennen aan de dierfaciliteit en aan een akoestische schrikkamer. Laat elk dier in de drie dagen voorafgaand aan de proef vijf minuten per dag in de schrikkamer verblijven, zonder aanvullende stimuli op de dag voordat de proef begint. Er wordt een nulmeting van de akoestische schrikreactie uitgevoerd.Vervolgens worden de baseline-respons en het gewicht gebruikt om de 32 dieren te verdelen in twee genormaliseerde groepen, die gedurende de drie testdagen als controle- en experimentele groep dienen. De experimentele groep wordt blootgesteld aan stress. Dagelijkse stress wordt toegediend door middel van fixatie en staartschokken tijdens de ochtenduren.Koppel vervolgens een elektrode aan de staart van de rat met elektrodegel en bevestig de elektrodeklem aan de staart op een manier die de bloedsomloop in de staart niet beïnvloedt, om een stroomsterkte te titreren die voelbaar maar niet pijnlijk is. Dr. Lee plaatste de elektrode oorspronkelijk op zijn eigen vinger, die gevoeliger is dan de staart van de rat, en stelde de stroom zo in dat deze aversief was, maar noch pijnlijk noch schadelijk. Op de zevende, 14e en 21e dag na de driedaagse stresstest.De akoestische schrikreactie wordt gemeten met behulp van een gekalibreerd systeem van gewichtgevoelige platforms in een geluidsgedempte kamer. Bij de eerste installatie van het systeem moet de transducer, een rekstrook, worden gekalibreerd: schakel de koppelaar naar de DC-modus, zodat de output van de koppelaar direct het inputsignaal van het platform volgt, en kalibreer de output aan de hand van statische gewichten op het platform. Tijdens de testen wordt de transducer omgeschakeld naar de AC-gekoppelde modus.Zo is de enige snelle verandering in kracht, die wijst op de schrikreactie, de output. De test bestaat uit zes soorten stimuli die acht keer in een willekeurige volgorde worden toegediend. Deze stimuli omvatten een toon van 100 decibel met of zonder prepulsen, en een toon van 110 decibel met of zonder prepulsen.De pre-pulsen alleen en een controle bij nul decibel hebben inter-trial-intervallen die willekeurig worden toegewezen tussen 15 en 25 seconden. De bewegingen van het dier worden geregistreerd als de maximale respons die optreedt binnen 200 milliseconden na het begin van de schrikreflex-opwekkende stimulus gedurende elk van de acht trials. De maximale waarde voor elk van de zes stimuli wordt genoteerd.De gegevens van de schrikreactie worden gedeeld door het lichaamsgewicht van het dier, gemeten op dezelfde dag. De consumptiegegevens en het lichaamsgewicht zijn dus metingen over zeven verschillende dagen. Na stresstesten op dag 1, 14, 21 en 30 vanaf de eerste dag na stress, wordt er bloed afgenomen uit de staartader onder lichte isofluoraananesthesie in gehepariniseerde buisjes en bevroren tot het moment van analyse; gebruik een actieve RAC core Eliza om de plasmaspiegels te analyseren.Bereid de assay voor door de microtitratie strips te markeren en de rat kernenzym-conjugaatoplossing te mengen. Begin de assay, zodra deze is voorbereid, door 20 µL standaarden, controles en onbekende monsters in de wells van de ELI A-plaat te pipetteren. Voeg vervolgens aan elke well 100 µL enzym-conjugaatoplossing toe gedurende slechts vijf tot 10 seconden.Tik voorzichtig tegen de plaat om de oplossingen te mengen. Voeg vervolgens 100 µL rat core enzyme conjugaat toe aan elke put en incubeer de plaat gedurende één uur bij kamertemperatuur onder schudding. Gebruik na de incubatie een automatische microplaatwasser om elke put vijf keer leeg te zuigen en te wassen met wasbuffer.Dep vervolgens de plaat droog door deze omgekeerd op absorberend materiaal te plaatsen. Voeg daarna met een semi-automatische dispenser 100 µL van de TMB-chromogeenoplossing toe aan elke well. Voeg tot slot 100 µL stopoplossing toe aan elke well en schud de plaat handmatig gedurende vijf tot 10 seconden.Verzameld de gegevens binnen 30 minuten na de stresstest; het verbruik van voedsel en water tussen de controlegroep en de experimentele groep werd geregistreerd. Lichaamsgewichtmetingen na de stress onthulden een verminderde gewichtstoename in de experimentele groep vergeleken met de controles. Plasmaproeven vertoonden verhoogde cortisolspiegels bij de dieren.Gezien de stresstest verschilde de schrikreactie van de proefdieren significant van die van de controlegroep. Biomarker-screening onthulde unieke correlaties tussen de expressie in hersenweefsel en witte bloedcellen bij gestreste dieren die niet bij de controles werden waargenomen. Deze markers zullen, samen met klinische evaluatie, dienen als kandidaten voor volgende experimenten.Neurobiologische metingen zullen in de toekomst het pathofysiologische proces van PTSS objectiever kunnen identificeren. Het ontdekken van de biomarker uit dit diermodel zal van diagnostische waarde zijn. Daarnaast zal dit leiden tot effectievere pharmacotherapieën voor de patiënt met PTSS.

biomarkers-an-animal-model-for-revealing-neural-hematologic

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Bloedmonsters zijn nuttig voor het beoordelen van biomarkers van fysiologische toestanden of ziektes in vivo. Hier beschrijven we de methodologie om bloed te bemonsteren uit de laterale staarsafvoerende ader bij de rat. Deze methode levert snelle monsters met minimale pijn en invasiviteit.

Bloedafname van de Lateral staartader van de Rat

Het doel van de gedragsmatige tests die hier gepresenteerd is om op te sporen van functionele tekorten bij ratten na traumatisch hersenletsel. Vier specifieke tests worden gepresenteerd die detecteren van tekorten in gedrag aan de schade aan specifieke hersengebieden soms uit te breiden tot één jaar na blessure.

Opsporen van gedrags tekorten in ratten na traumatisch hersenletsel

Hier presenteren we het onvoorspelbare chronische milde stress-protocol in muizen. Dit protocol induceert een langdurig depressieve-achtige fenotype en kan beoordelen van de werkzaamheid van vermeende antidepressiva in het omkeren van de gedrags- en neuromolecular depressieve-achtige tekorten.

Het Protocol van de onvoorspelbare chronische milde Stress voor inducerende Anhedonie in muizen

Dit protocol beschrijft een nieuwe gedrags test — de menselijke aanpak test in de thuis pen van de varkens — om functionele tekorten bij laboratorium varkens te detecteren na subconcussief traumatisch hersenletsel.

Niet-invasieve, in-pen benaderings test voor varkens die in het laboratorium zijn ondergebracht

Dit protocol presenteert methoden om de neuro-inflammatoire en hemodynamische respons op mild traumatisch hersenletsel te karakteriseren en om deze gegevens te integreren als onderdeel van een multivariate systeemanalyse met behulp van partiële kleinste kwadratenregressie.

Systeemanalyse van de neuro-inflammatoire en hemodynamische respons op traumatisch hersenletsel

We presenteren een hands-on, stap-voor-stap, snel protocol voor het verwijderen en ontleden van discrete gebieden van vers hersenweefsel bij muizen. Het verkrijgen van hersengebieden voor moleculaire analyse is routine geworden in veel neurowetenschappelijke laboratoria. Deze hersengebieden worden onmiddellijk bevroren om transcriptomische gegevens van hoge kwaliteit te verkrijgen voor analyse op systeemniveau.

Microdissectie van muizenhersenen in functioneel en anatomisch verschillende regio's

Hier worden methoden gepresenteerd voor het produceren van herhaalde blootstellingen aan ontploffingen met lage intensiteit met behulp van muizen.

Modellering van zeer repetitieve blootstelling aan ontploffingen op laag niveau bij muizen

Dit protocol presenteert een op microcontrollers gebaseerde gedragsbox om prepulsinhibitie (PPI) te beoordelen door versnellingsgegevens te verzamelen van een sensor onder de box. Deze gegevens evalueren sensorische poorttekorten bij sociaal geïsoleerde ratten, met een toegevoegde methode voor het synchroniseren van gegevens met neuronale activiteit om neurofysiologische studies naar gedragsstoornissen vooruit te helpen.

Het ontwikkelen van een gedragsbox voor het beoordelen van prepulsinhibitie en neurale activiteit in psychiatrische diermodellen

Dit paper illustreert een vernieuwende visuele aanpak (Photovoice of foto-elicitatie) om een ​​eerlijk proces te bereiken in de klinische zorg voor patiënten die leven met chronische aandoeningen, verlichten hiaten in de klinische kennis, smederij betere therapeutische relaties en het identificeren van de patiënt centraal doelen en mogelijkheden voor genezing .

Met behulp van visuele en narratieve methoden om een ​​eerlijk proces te bereiken in de klinische zorg

Sepsis verwijst naar een systemic inflammatory response syndrome als gevolg van een bacteriële infectie, en kan worden gesimuleerd door een chirurgische techniek genoemd cecal ligatie en punctie (CLP). Hier beschrijven we een methode om CLP-geïnduceerde diermodel te gebruiken om geneeskrachtige kruiden te screenen op therapeutische middelen.

Het gebruik van dierlijk model van Sepsis op nieuwe kruidentherapieën Evalueer

Ontdek hoe biomarkers in een rattenmodel PTSS-neurobiologie onthullen door correlaties tussen perifeer bloed en hersenweefsel te analyseren. Deze methode ondersteunt vroegtijdige identificatie van kwetsbare individuen.

Biomarkers in een diermodel voor het openbaren van Neural, hematologische, en gedragsmatige correlaten van PTSS

Meer video's verkennen