Name: Canule implantatie in de Cisterna Magna van knaagdieren (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-23T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 13 s
Description: Leer canule implantatie in de cisterna magna van muizen voor directe toediening van tracers in het cerebrospinaal vocht. Deze methode maakt onderzoek naar glymfatische dynamiek en hersenwijde moleculaire levering mogelijk zonder weefselschade.

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 gesteund door de Novo Nordisk Foundation en het National Institute of Neurological Disorders en de beroerte, NINDS/NIH (M.N.). A.L.R.X. en S.H-R zijn begunstigden van een postdoctorale fellowship en een PhD beurs van de Stichting Lundbeck, respectievelijk.

Alle procedures werden uitgevoerd overeenkomstig de Europese richtlijn 2010/63/EG voor dierlijke onderzoek en goedgekeurd door de Raad van dier experimenten onder het Deense Ministerie van milieu en de voedselveiligheid (2015-15-0201-00535).
1. procedure voor de Cannulation
<ol><li>Voorbereiding van de canule Opmerking: Raak de canule met niet-steriele handschoenen.<ol>
<li>Breek af het schuine metalen uiteinde van een 30G tandheelkundige naald met behulp van een naald houder.</li>
		<li>De canule met behulp van een naald houder, bereid door de afgeschuinde metalen tip (ongeveer 0,3 cm) invoegen in een lengte van 30 cm van PE10 buis (polyethyleen slang 0.024" OD x 0.011" ID) gevuld met aCSF (126 mM NaCl, 2,5 mM KCl, 1.25 mM NaH2PO4 , 2 mM MgSO4, 2 mM CaCl2, glucose van 10 mM, 26 mM NaHCO3; pH 7.4 wanneer vergast met 95% O2 en 5% CO2).</li>
		<li>Spoel de canule met behulp van een spuit van 1 mL uitgerust met een naald 30G (30 G x ½" 0.3 x 12) aCSF.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Chirurgische ingreep Opmerking: De chronische CM cannulation maakt het mogelijk de dieren om te herstellen van de chirurgische ingreep. CM injecties zijn gemaakt de dag na implantatie van de canule en, nog belangrijker is, kunnen worden uitgevoerd in narcose of wakker dieren. Aangezien dit een herstel operatie, moeten de procedures worden uitgevoerd onder steriele omstandigheden.<ol>
<li>Weeg de muis (C57BL/6JRj, beide geslachten, 8 weken) en het anesthetize met een mengsel van ketamine en xylazine (100 mg/kg; 10 mg/kg, respectievelijk) via intraperitoneaal (i.p.) injectie. Indien nodig, redose de muis met een halve dosis van ketamine (50 mg/kg) gedurende de chirurgische ingreep. Als alternatief voor chronische cannulation, anesthetize muis door deze te plaatsen in een Isofluraan inductie kamer op 2,5-3% Isofluraan, in circa 1 L/min O2. In dat geval kunt een neus kegel Isofluraan anesthesie bij 1.5-2% gedurende de operatie ondersteunen.</li>
		<li>Wanneer teen snuifje staken reflexen en de ademhaling langzame en gestage wordt, plaats het dier in een stereotaxic frame boven een verwarming pad.</li>
		<li>Ophthalmic zalf toepassen. Tijdens de operatie indien nodig herhalen</li>
		<li>Scheren van het hoofd en de nek van de muis, verwijderen van bont en steriliseren van de blootgestelde huid eerst met een alcohol doekje en klik vervolgens twee keer met chloorhexidine (0,5%) of jodiumoplossing (2%). Herhaal de sterilisatie nog tweemaal. Opmerking: Wijzig de chirurgische gordijn voor het verwijderen van puin en haren na het scheren. Vervolgens drape het dier ter bescherming van de steriele veld.</li>
		<li>Beheren voor de chronische cannulation, 0,5 - 1 ml lidocaïne/bupivacaine (1 mg/ml en 0,25 mg/ml, respectievelijk) subcutaan (SC) op de site van de snede. Buprenorfine (0,05 mg/kg; s.c.) voor post chirurgische analgesie beheren.</li>
		<li>Corrigeer de muis in het stereotaxic frame. Als u zeker bent van fixatie, hetzij intraural of door het jukbeen boog, kantel het hoofd lichtjes zodat het vormt een hoek van 120° met het lichaam (figuur 1E).</li>
		<li>Vind het deel van de schedel uitsteken onmiddellijk boven de nekspieren - de occipital kuif. Til de bovenliggende huid met behulp van een pincet, en snijd een amandel gevormde stukje huid van ongeveer 1 cm langs de middellijn. Gebruik katoenen wissers of oog spears om te controleren elke resulterende bloeden.</li>
		<li>Met behulp van de occipital crest als referentiepunt, trek het oppervlakkige bindweefsel om de onderstaande nekspieren bloot te stellen uit elkaar.</li>
		<li>De spieren aan de middellijn scheiden door de verlostang zorgvuldig uit te voeren in het midden van de site van de incisie in de anterior-posterior-as. Met een paar van gebogen verlostang in elke hand, Word lid van de tips in het midden in de buurt van de onderkant van de schedel en trekken de spieren opzij. Opmerking: Dit moet de CM, die wordt weergegeven als een kleine omgekeerde driehoek, geschetst door het cerebellum boven en de medulla hieronder achter het doorschijnende dural membraan (figuur 1B en 1 C) bloot.</li>
		<li>Met behulp van een chirurgische oog speer of katoenen doekje, veeg het dural membraan die betrekking hebben op de CM.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Inbrengen van de canule in de CM
	<ol>
<li>Verwijder de canule uit de aCSF gevulde spuit, de 30G naald gekoppeld aan het achterste uiteinde van de buis te houden.</li>
		<li>Bevestig de naald 30G aan een gedestilleerd water gevulde 100 µL spuit aangesloten op een spuitpomp.</li>
		<li>Plaats een luchtbel van ongeveer 1 cm in de canule door intrekking van de lucht met behulp van een spuitpomp.</li>
		<li>Met behulp van een spuitpomp, trekken 12 μL van gewenste CSF tracer in de canule.</li>
		<li>Pak de canule, gevuld met de CSF-tracer, in de buurt van de buis bedekte naald met een gebogen pincet in de dominante hand gehouden. De middelvinger van de niet-dominante hand op de bar van het oor van de overkant rusten en houd het gestage voor later gebruik als een rust voor de canule.</li>
		<li>Plaats de canule onder een hoek van 45° ten opzichte van het hoofd van de muis, passeren in het midden van de CM, geïdentificeerd door zijn driehoekige aspect gezien door de dura. Vermijd elke penetratie van het cerebellum of medulla. Controleer of de naald alleen tot een diepte van 1-2 mm, dat wil zeggen tot het punt waar de schuine rand volledig onder de dura is is geplaatst. Laat de pincet houden de canule en laat de canule stilhoudt boven de niet-dominante hand. Opmerking: De schuine einde van de dentale naalden vergt de toepassing van enige kracht te doorboren het dural membraan die betrekking hebben op de CM.</li>
		<li>Indien nodig drogen uit elke CSF lek bij penetratie met behulp van een chirurgische oog speer of katoenen wissers.</li>
		<li>Drop 2-3 druppels voor Cyanoacrylaat lijm op het dural membraan rondom de canule. Voeg een druppel lijm versneller te genezen van de lijm onmiddellijk. Dekking van de schedel en de naald met een mengsel van tandheelkundige cement (ongeveer 0.5 mg) en Cyanoacrylaat lijm (3-5 druppels). Onmiddellijk daarna toepassing een druppel lijm versneller te genezen.</li>
		<li>Voor chronische cannulation, gesneden van de buis (vertrekt ongeveer 2-3 cm op de canule aangesloten) en verzegel het met een chirurgische Las te behouden van de intracraniële (ICP) drukniveaus, door het voorkomen van CSF lekkage via de buis.</li>
		<li>Voor chronische cannulation, beheren carprofen (5 mg/kg; s.c.)</li>
		<li>Voor chronische cannulation, plaatst u de muisaanwijzer in een kooi, houden het over een verwarming pad om te handhaven lichaamstemperatuur totdat het dier is volledig hersteld van de verdoving. Opmerking: De dieren moeten afzonderlijk worden gehuisvest in hun kooi om te verzekeren dat de canule intact blijft. Zorg ervoor dat de neus van beddengoed duidelijk door het plaatsen van de muis op een papieren handdoek of andere stevige ondergrond. Opmerking: De volgende dag, wanneer de dieren zijn hersteld van de chirurgische ingreep uitgevoerd voor het inbrengen van de canule, ze kunnen worden geïnjecteerd met CSF verklikstoffen. Voor injectie onder verdoving, het beheren van een mengsel van ketamine/xylazine (100 mg/kg; 10 mg/kg, respectievelijk; i.p.) en gaat u verder met de stappen die worden beschreven in sectie 2. Voor injectie in wakker dieren, gaat u verder met sectie 3.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. injectie van CB Tracers via Acute geïmplanteerde CM canule in narcose dieren
Opmerking: Voor injectie van CSF traceurs via acute geïmplanteerde CM canule in narcose dieren, onmiddellijk na stap 8 van de vorige sectie, gaat u verder met CSF tracer injectie zoals hieronder beschreven.
<ol><li>Start met behulp van een spuitpomp de injectie in de CM van CB traceurs met een snelheid van 1 μL/min voor 5 of 10 min, resulterend in een totaal volume van 5 µL of 10 µL, respectievelijk. Aan het einde van de injectie, toestaan de CSF-tracer te laten circuleren in de hersenen voor 30 min met de canule ongestoord.</li>
	<li>Na 30 min, snijd de slang aangesloten op de canule (ongeveer 4 cm afstand van het puntje van de naald) en verzegel het einde met behulp van een chirurgische las.</li>
	<li>Euthanaseren onder diepe verdoving, het dier door onthoofding. Snel ontleden de hersenen en het weefsel herstellen door onderdompeling in 4% paraformaldehyde (PFA) verdund in een fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS; 0.01M; pH 7.4) overnachting (o/n) bij 4 ° C.</li>
</ol>3. injectie van CB Tracers via chronisch geïmplanteerd CM canule in wakker dieren
<ol><li>Met behulp van een spuitpomp, trekken 7 µL of 12 µl van gewenste CSF tracer in een canule bestaat uit ongeveer 30 cm van PE10 buizen met een schuine tandheelkundige naald puntje van 0,5 cm.</li>
	<li>Het dier voorzichtig te bedwingen en snijden van ongeveer 1 cm van de slang gekoppeld aan de canule.</li>
	<li>Nog steeds onder de beteugeling van de zachte, snel sluit de canule gevuld met CSF tracer aan de canule CM geïmplanteerd.</li>
	<li>Met behulp van een spuitpomp, start de injectie in de traceurs CM van CB met een snelheid van 1 µL/min. 7 injecteren µL of 12 µL, tot een eindvolume van CB geïnjecteerd tracer 5 µL of 10 µL, dus de aCSF die nog in de geïmplanteerde canule te compenseren. Aan het einde van de injectie, toestaan de CSF-tracer te laten circuleren in de hersenen voor 30 min met de canule ongestoord. Ervoor dat de slang aangesloten injectie en verkeer perioden blijft.</li>
	<li>Aan het einde van CSF tracer omloop tijd, overgaan tot euthanasie door onthoofding, verzekeren dat het dier diep is verdoofd. Snel ontleden de hersenen en het weefsel herstellen door onderdompeling in 4% paraformaldehyde (PFA) verdund in een fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS; 0.01M; pH 7.4) overnachting (o/n) bij 4 ° C.</li>
</ol>

<ol><li>Xie, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+Drives+Metabolite+Clearance+from+the+Adult+Brain%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Sleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain.</a> Science. , 373-377 (2013).</li>
<li>Iliff, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+paravascular+pathway+facilitates+CSF+flow+through+the+brain+parenchyma+and+the+clearance+of+interstitial+solutes%2C+including+amyloid+%CE%B2%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Transl.+Med%22%5BJournal%5D)">A paravascular pathway facilitates CSF flow through the brain parenchyma and the clearance of interstitial solutes, including amyloid β.</a> Sci. Transl. Med. 4, 147ra111(2012).</li>
<li>Jessen, N. A., Munk, A. S. F., Lundgaard, I., Nedergaard, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Glymphatic+System%3A+A+Beginner%27s+Guide%5BTitle%5D)+AND+%22Neurochem.+Res%22%5BJournal%5D)">The Glymphatic System: A Beginner's Guide.</a> Neurochem. Res. 40, 2583-2599 (2015).</li>
<li>Louveau, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+and+functional+features+of+central+nervous+system+lymphatic+vessels%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels.</a> Nature. , (2015).</li>
<li>Aspelund, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+dural+lymphatic+vascular+system+that+drains+brain+interstitial+fluid+and+macromolecules%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Med%22%5BJournal%5D)">A dural lymphatic vascular system that drains brain interstitial fluid and macromolecules.</a> J. Exp. Med. 212, 991-999 (2015).</li>
<li>Kress, B. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impairment+of+paravascular+clearance+pathways+in+the+aging+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Impairment of paravascular clearance pathways in the aging brain.</a> Ann. Neurol. 76, 845-861 (2014).</li>
<li>Plog, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomarkers+of+Traumatic+Injury+Are+Transported+from+Brain+to+Blood+via+the+Glymphatic+System%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Biomarkers of Traumatic Injury Are Transported from Brain to Blood via the Glymphatic System.</a> J. Neurosci. 35, 518-526 (2015).</li>
<li>Jiang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impairment+of+glymphatic+system+after+diabetes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cereb.+Blood+Flow+Metab%22%5BJournal%5D)">Impairment of glymphatic system after diabetes.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. , Under Revi (2016).</li>
<li>Peng, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suppression+of+glymphatic+fluid+transport+in+a+mouse+model+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol.+Dis%22%5BJournal%5D)">Suppression of glymphatic fluid transport in a mouse model of Alzheimer's disease.</a> Neurobiol. Dis. 93, 215-225 (2016).</li>
<li>Orešković, D., Klarica, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+formation+of+cerebrospinal+fluid%3A+Nearly+a+hundred+years+of+interpretations+and+misinterpretations%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res.+Rev%22%5BJournal%5D)">The formation of cerebrospinal fluid: Nearly a hundred years of interpretations and misinterpretations.</a> Brain Res. Rev. 64, 241-262 (2010).</li>
<li>Dusart, I., Schwab, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Secondary+Cell+Death+and+the+Inflammatory+Reaction+After+Dorsal+Hemisection+of+the+Rat+Spinal+Cord%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Secondary Cell Death and the Inflammatory Reaction After Dorsal Hemisection of the Rat Spinal Cord.</a> Eur. J. Neurosci. 6, 712-724 (1994).</li>
<li>Eide, K., Eidsvaag, V. A., Nagelhus, E. A., Hansson, H. -A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+astrogliosis+and+increased+perivascular+aquaporin-4+in+idiopathic+intracranial+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Cortical astrogliosis and increased perivascular aquaporin-4 in idiopathic intracranial hypertension.</a> Brain Res. , (2016).</li>
<li>Pullen, R. G., DePasquale, M., Cserr, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bulk+flow+of+cerebrospinal+fluid+into+brain+in+response+to+acute+hyperosmolality%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Bulk flow of cerebrospinal fluid into brain in response to acute hyperosmolality.</a> Am. J. Physiol. 253, F538-F545 (1987).</li>
<li>Ichimura, T., Fraser, P. A., Cserr, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distribution+of+extracellular+tracers+in+perivascular+spaces+of+the+rat+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Distribution of extracellular tracers in perivascular spaces of the rat brain.</a> Brain Res. 545, 103-113 (1991).</li>
<li>Iliff, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain-wide+pathway+for+waste+clearance+captured+by+contrast-enhanced+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">Brain-wide pathway for waste clearance captured by contrast-enhanced MRI.</a> J. Clin. Invest. 123, 1299-1309 (2013).</li>
<li>Ratner, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimal-mass-transfer-based+estimation+of+glymphatic+transport+in+living+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+SPIE--the+Int.+Soc.+Opt.+Eng%22%5BJournal%5D)">Optimal-mass-transfer-based estimation of glymphatic transport in living brain.</a> Proc. SPIE--the Int. Soc. Opt. Eng. 9413, (2015).</li>
<li>Lee, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effect+of+Body+Posture+on+Brain+Glymphatic+Transport%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The Effect of Body Posture on Brain Glymphatic Transport.</a> J. Neurosci. 35, 11034-11044 (2015).</li>
<li>Nouri, S., Sharif, M. R., Sahba, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+ferric+chloride+on+superficial+bleeding%5BTitle%5D)+AND+%22Trauma+Mon%22%5BJournal%5D)">The effect of ferric chloride on superficial bleeding.</a> Trauma Mon. 20, e18042(2015).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

We hebben een protocol dat wordt beschreven van een procedure voor de cisterna magna cannulation (CMc), die biedt een eenvoudige methode om te leveren van gelabelde moleculen tot het compartiment CSF gepresenteerd. CMc kan de volgende visualisatie van CSF dynamiek, zowel in vivo en ex vivo, met behulp van verschillende beeldvormende modaliteiten of histologie.
Een van de belangrijkste voordelen van de CMc-techniek ligt in de directe toegang tot de subarachnoïdale ruimte zonde...

Cerebrospinale vloeistof (CSF) baadt het centrale zenuwstelsel (CNS) gedurende de ventriculaire systeem en langs de subarachnoïdale ruimtes, een anatomisch gedefinieerde ruimte in continuüm met de ventrikels, die rondom de hersenen en het ruggenmerg. Een van de hoofdfuncties van het CB is bedoeld als een route voor goedkeuring van de metabolieten en opgeloste stoffen uit de hersenen parenchym. Goedkeuring wordt bevorderd via de recent ontdekte glymphatic systeem1, de hersenen analoog naar de perifere lymfatisch systeem. Hierin, we beschrijven en bespreken de cisterna magna cannulation (CMc), een minimaal-invasieve methode voor de rechtstreekse levering van moleculen in het CB. De CMc is de belangrijkste methode voor het bestuderen van de glymphatic functie. CMc kan bovendien ook worden toegepast voor de studie van CSF dynamiek en voor een snelle, hersenen bestrijkende levering van niet-blood-brain barrière (BBB) permeabele moleculen in de hersenen parenchym, langs de gerelateerde ruimte.
De CMc exploiteert fysiologische principes van CSF dynamiek van het verkeer door middel van het centraal zenuwstelsel aan het leveren van gelabelde tracer moleculen of drugs in de CSF gevulde ruimte van de cisterna magna (CM). Moleculen zijn ingespoten via een canule de Atlantisch-occipitale dural membraan bekleding die de CM.-moleculen dan door CSF bulk stroom in de hersenen parenchym via de paravascular ruimte1 gedragen wordeningeplant. Tracer of contrast agent geïnjecteerd via de CMc volgt de beweging van CB, waarmee de beoordeling van CSF beweging en glymphatic instroom door de intensiteitsniveaus van gelabelde moleculen die worden ingevoerd door de hersenen parenchym kwantificeren. De CMc is compatibel met verschillende beeldvormingstechnieken, inclusief epifluorescence, 2-foton microscopie en magnetische resonantie beeldvorming (MRI). Ook deze evaluatie kan worden uitgevoerd zowel in vivo of ex vivo. Bovenal zorgt CMc voor de visualisatie van het systeem van de glymphatic onder anesthesie of tijdens de natuurlijke slaap, evenals in wakker, vrij bewegende dieren.
De CMc-techniek kan worden gebruikt om verschillende aspecten van fluid dynamics in het CB studeren, maar heeft bewezen te zijn met name handig voor het bestuderen van het glymphatic-systeem. Glymphatic activiteit rijdt de convectie stroom van CB van de periarterial ruimte via aquaporin-4 (AQP-4) water kanalen, die in het membraan van astrocytic vasculaire-inwikkeling endfeet worden aangebonden. De convectie stroom maakt de uitwisseling van CB en interstitiële vloeistof (ISF) binnen de hersenen parenchym. CSF/ISF met metabolische afval en opgeloste stoffen wordt vervolgens verwijderd uit de hersenen parenchym via de perivenous ruimte2,3. Uiteindelijk bereikt de CSF/ISF de periferie via het recent beschreven dural lymfevaten4,5. Het glymphatic systeem is cruciaal voor de goedkeuring van schadelijk afval metabolieten zoals amyloid-β2aangetoond. Verder is de glymphatic klaring verminderde in veroudering6, na traumatische hersenen letsel7, en in dierlijke modellen van diabetes8 en9van de ziekte van Alzheimer. Glymphatic activiteit is met name afhankelijk, tonen beduidend hogere activiteit tijdens de slaap of anesthesie in vergelijking met wakkerheid1staat. Inderdaad, jonge narcose dieren vertonen de hoogste glymphatic-activiteit. Experimentele kwantificering van glymphatic activiteit is dus kritisch bij de studie van haar rol in gezondheid en ziekte.
Verschillende studies hebben aangepakt CSF dynamiek en de gegevensuitwisseling met interstitiële vloeistof (ISF) in de hersenen parenchym. De methoden waarmede gelabelde moleculen worden geleverd zijn echter tamelijk invasieve, triggering parenchym hersenbeschadiging en veranderingen in de intracraniële druk (ICP) (Zie review10). Voorbeelden hiervan zijn intraventricular of intraparenchymal injecties waarbij craniotomy of boren van een burr gat in de schedel. Deze procedures hebben aangetoond dat het ICP, aldus verstoren glymphatic functie2wijzigen. Ook, dergelijke invasieve methoden induceren astrogliosis en AQP-4 immunoreactivity in de hersenen parenchym beschadigd gebied en haar omgeving11,12te verhogen. Zoals astrocyten en AQP-4 sleutelelementen van het glymphatic-systeem zijn, is de CMc de methode van keuze voor haar studies. De belangrijkste voordelen van CMc in vergelijking met meer invasieve procedures zijn de handhaving van een intact schedel en hersenen parenchym, vermijden van ICP wijzigingen en astrogliosis, respectievelijk. Dus, opent CMc in combinatie met verschillende imaging tools voor een breed scala aan mogelijkheden om te studeren het glymphatic systeem, maar ook de dynamiek en de mechanismen van vloeistofstromen in homeostase, evenals in diermodellen van neurologische aandoeningen.
De cisterna magna cannulation (CMc) procedure biedt gemakkelijke en directe toegang tot de cerebrospinale vloeistof (CSF). Door het injecteren van verschillende moleculen (bijvoorbeeld TL verklikstoffen, MRI-contrastmiddelen) kan de experimentator hun beweging binnen de CSF compartiment te volgen en de activiteiten beoordelen van het glymphatic-systeem. Het volgende protocol beschrijft zowel de acute CMc, voor injecties onmiddellijk na de chirurgie en chronische innesteling van de canule, waarbij het dier van de chirurgische ingreep voor een latere injectie herstelt. Het belangrijkste verschil tussen de acute en chronische implantatie is dat de chronische implantatie voor de studie van glymphatic activiteit in wakker muizen toestaat.

<table><tbody><tr><td>SOPIRA Carpule 30G 0.3 x 12mm</td><td>Kulzer</td><td>AA001</td><td></td></tr><tr><td>Polyethylene Tubing 0.024&rdquo; OD x 0.011&rdquo; ID</td><td>Scandidact</td><td>PE10-CL-500</td><td></td></tr><tr><td>30G x &frac12;&rdquo; 0.3 x 12 mm Luer-Lock</td><td>Chirana T. Injecta</td><td>CHINS01</td><td></td></tr><tr><td>Chlorhexidine 0.5% (chlorhexidine digluconate)</td><td>Meda AS</td><td>geen catalogusnummer, zie link in opmerkingen</td><td>http://www.meda.dk/behandelingsgebieden/desinfectie/desinfectie-van-de-huid/chloorhexidine-spirit-medic-05/</td></tr><tr><td>Alcohol Swab 70% Isopropyl Alcohol 30 x 60mm</td><td>Vitrex Medical A/S</td><td>520213</td><td></td></tr><tr><td>Viskoese Oejendraeber Ophtha</td><td>Ophtha</td><td>145250</td><td></td></tr><tr><td>Houten applicator, dubbele wattenstaafje (&Oslash; ca. 4 - 5 mm, lengte ca. 12 mm)</td><td>Heinz Herenz</td><td>1032018</td><td></td></tr><tr><td>Eye spears</td><td>Medicom</td><td>A18005</td><td></td></tr><tr><td>Ferric chloride 10% solution</td><td>Algeos</td><td>NV0382</td><td></td></tr><tr><td>Kimtech Science Precision Wipes Tissue Wipers</td><td>Kimberly Clark Professional</td><td>05511</td><td></td></tr><tr><td>Loctite Super Glue Precision 5g</td><td>Loctite</td><td>geen catalogusnummer, zie link in opmerkingen</td><td>http://www.loctite-consumer.dk/nl/producten/superglue-liquid.html&nbsp;</td></tr><tr><td>Insta-Set CA Accelerator</td><td>Bob Smith Industries</td><td>BSI-152</td><td></td></tr><tr><td>Tandheelkundig cementpoeder</td><td>A-M Systems</td><td>525000</td><td></td></tr><tr><td>Chirurgische lassing&nbsp;</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>INS750391</td><td></td></tr><tr><td>Hamilton spuit GASTIGHT&reg;, 1700-serie, 1710TLL, volume 100 &mu;L, PTFE Luer lock</td><td>Hamilton spuiten</td><td>1710TLL</td><td></td></tr><tr><td>LEGATO 130 Spuitpomp</td><td>KD Scientific</td><td>788130</td><td></td></tr><tr><td>Paraformaldehyde poeder, 95%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>158127</td><td></td></tr><tr><td>Fosfaat gebufferd zout (PBS; 0.01M; pH 7.4)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P3813</td><td></td></tr><tr><td>Ovalbumine, Alexa Fluor 647 Conjugaat</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>O34784</td><td></td></tr><tr><td> DAPI (diamidino-2-fenylindol) oplossing (1 mg/mL)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>62248</td><td></td></tr><tr><td>Dextran, Fluorescein, 3000 MW, Anionisch</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>D3305</td><td></td></tr><tr><td>E-Z Anesthesia EZ-7000 Classic System</td><td>E-Z Systems</td><td>EZ-7000</td><td></td></tr><tr><td>Attane Isofluraan 1000 mg/g</td><td>ScanVet</td><td>55226</td><td></td></tr><tr><td>Euthanimal 200mg/mL (natrium pentobarbital)</td><td>ScanVet</td><td>545349</td><td></td></tr><tr><td>Ketaminol Vet 100 mg/mL (ketamine)</td><td>Intervet International BV</td><td>511519</td><td></td></tr><tr><td>Rompin Vet 20 mg/mL (xylazine)</td><td>KVP Pharma + Veterin&auml;r Produkte GmbH</td><td>148999</td><td></td></tr><tr><td>Xylocain 20 mg/mL (lidocaine)</td><td>AstraZeneca</td><td>158543</td><td></td></tr><tr><td>Marcain 2.5 mg/mL (bupivacaine)</td><td>AstraZeneca</td><td>123918</td><td></td></tr><tr><td>Bupaq Vet 0.3 mg/mL (buprenorfine)</td><td>Richter Pharma AG</td><td>185159&nbsp;</td><td></td></tr></tbody></table>

canule implantatie in de cisterna magna van knaagdieren

Cannula Implantation into the Cisterna Magna of Rodents

Cisterna magna cannulation (CMc) is een eenvoudige procedure die het mogelijk directe toegang tot de cerebrospinale vloeistof (CSF) zonder operatieve schade aan de schedel of de hersenen parenchym maakt. Bij narcose knaagdieren kan de blootstelling van de dura mater door botte dissectie van de nekspieren het inbrengen van een canule in de cisterna magna (CM). De canule, samengesteld door een fijne schuine naald of borosilicaat capillaire, is via een buis van polyethyleen (PE) aan een spuit gekoppeld. Met behulp van een spuitpomp, kunnen moleculen vervolgens worden geïnjecteerd op gecontroleerde tarieven rechtstreeks in de CM, die continu met de subarachnoïdale ruimte. Van de subarachnoïdale ruimte, kunt wij CSF fluxen traceren door convectie stroom in de ruimte van de gerelateerde rond doordringende arteriolen, waar de opgeloste uitwisseling met de interstitiële vloeistof (ISF) optreedt. CMc kan worden uitgevoerd voor acute injecties onmiddellijk na de operatie, of chronische implantatie, met later injectie in narcose of wakker, vrij bewegende knaagdieren. Kwantificatie van tracer distributie in de hersenen parenchym kan worden uitgevoerd door epifluorescence, 2-foton microscopie en magnetische resonantie beeldvorming (MRI), afhankelijk van de fysisch-chemische eigenschappen van de geïnjecteerde moleculen. Dus, CMc in combinatie met verschillende beeldvormingstechnieken biedt een krachtig instrument voor de beoordeling van het stelsel van glymphatic CSF dynamiek en functie. Bovendien, CMc kan worden gebruikt als een kanaal voor snelle, hersenen bestrijkende levering van signalering van moleculen en metabole substraten die de bloed-hersenbarrière (BBB) anders niet kunnen overschrijden.

Bij fixatie van muizen of ratten in een stereotaxic frame, worden de nekspieren rond de regio occipital crest ronduit ontleed om de cisterna magna (CM) bloot te stellen. De driehoekige structuur van het GH wordt gemakkelijk herkend tussen het caudal gedeelte van het cerebellum en de medulla (figuur 1A-1 C). De canule wordt de CM 1-2 mm ingevoegd door zachtjes piercing de Atlantisch-occipitale membraan (Figuur 1 d...

Hier beschrijven we een protocol voor het uitvoeren van de cisterna magna cannulation (CMc), een minimaal invasieve manier om verklikstoffen, substraten en signalering moleculen in de cerebrospinale vloeistof (CSF). In combinatie met de verschillende beeldvormende modaliteiten, kan CMc glymphatic systeem en CSF dynamics beoordeling, zowel als hersenen bestrijkende levering van verschillende verbindingen.

Canule implantatie in de Cisterna Magna van knaagdieren

Cisterna magna cannulation (CMc) is a straightforward procedure that enables direct access to the cerebrospinal fluid (CSF) without operative damage to ...

Het algemene doel van deze chirurgische procedure is om directe afgifte van tracers, substraten en signaalmoleculen in het hersenvocht mogelijk te maken. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van neurowetenschappen met betrekking tot CSF- en ISF-dynamica in de hersenen. Deze methode maakt de afgifte van verschillende moleculen, tracers en actieve metabolische substraten in het CSF, hersenvocht, compartiment mogelijk zonder de schedel of het hersenparenchym te beschadigen.De implicaties van deze techniek strekken zich uit tot neurologische ziekten omdat het de evaluatie van CSF-ISF-fluxen in de hersenen mogelijk maakt en ook de klaring van metabolieten en toxische eiwitten uit het hersenparenchym. Dus deze methode biedt inzicht in de dynamica van de CSF-ISF-fluxen en bovendien kunnen we het gebruiken als een snelle, hersenbrede afgifterout voor signaalmoleculen en moleculaire substraten die anders de bloed-hersenbarrière niet zouden kunnen passeren. Om de canule voor te bereiden, breekt u de afgeschuinde metalen punt van een 30 gauge tandartsnaald met behulp van een naaldhouder af.Plaats vervolgens de afgeschuinde metalen punt in een 30 centimeter lang stuk PE-10 slang gevuld met aCSF. Gebruik vervolgens een enkele milliliter spuit voorzien van een 30 gauge naald om de canule te spoelen met kunstmatig hersenvocht. De canule is dan klaar voor gebruik in de operatie.Na het verdoven van de muis, plaats het dier over een verwarmingskussen op een stereotactisch apparaat. Controleer op een gebrek aan peesreflex met een teenknijpen en wacht tot de ademhaling van het dier langzaam en regelmatig wordt. Scheer vervolgens het hoofd en de nek.Wis vervolgens het haar weg en steriliseer de blootgestelde huid. Schrob eerst de huid met alcohol. Maak vervolgens twee toepassingen van 0,5 procent chlorohexidine of twee procent jodiumoplossing.Voor chronische canuleringen, dient u ook pijnstillers toe te dienen op de canuleringsplaats. Bevestig nu de muis in het stereotactisch frame, gebruikmakend van of de intraneurale boog of de jukbeenboog. Kantel vervolgens het hoofd lichtjes zodat het een hoek van 120 graden met het lichaam vormt.Breng vervolgens oogzalf aan en breng deze tijdens de operatie opnieuw aan zoals nodig is. Zoek de occipitale kam, die het deel van de schedel is dat onmiddellijk boven de nekspieren uitsteekt. Til de overliggende huid op met een paar pincetten en snijd een amandelvormig stuk huid van ongeveer een centimeter langs de middenlijn.Gebruik vervolgens de occipitale kam als referentiepunt, trek het oppervlakkige bindweefsel uit elkaar om de nekspieren eronder bloot te leggen. Gebruik wattenstaafjes of oogspeers om eventuele resulterende bloedingen onder controle te houden. Om verder te gaan, scheid de spieren op de middenlijn door voorzichtig de pincetten van voor naar achter langs het midden van de incisieplaats te laten lopen.Gebruik vervolgens een paar gebogen pincetten in elke hand, verbind de punten in het midden nabij de onderkant van de schedel en trek de spieren opzij om de cisterna magna bloot te leggen. De cisterna magna ziet eruit als een kleine omgekeerde driehoek, omlijnd door de cerebellum boven en medulla onder. Gebruik een chirurgische oogspeer of wattenstaafje om het dura-membraan dat de CM bedekt af te vegen. Vervolgens grijpt u met gekromde pincetten in de dominante hand de canule bij de buisbedekte naald.Plaats vervolgens de middelste vinger van de andere hand op de oorbalk om een stabiele rust voor de canule te creëren. Nu, in het centrum van de CM, prikt u de dura op 45 graden ten opzichte van het muizenhoofd. Steek de naald alleen in tot waar de bevel onder de dura is om te voorkomen dat u in het cerebellum of de medulla doordringt.Als dat nodig is, maak dan eventueel gelekte CSF schoon met een speer of wattenstaafje. Breng vervolgens een paar druppels cyanoacrylaat aan op het dura-membraan rond de canule en voeg een druppel lijmversneller toe om de lijm onmiddellijk te laten uitharden. Combineer vervolgens tandheelkundig cement en cyanoacrylaatlijmsel.Bedek vervolgens de hele incisieplaats en breng snel een druppel lijmversneller aan om uit te harden. Voor injectie bij muizen met acute cisterna magna canuleringsplaats, ga direct door met injectie van CSF-tracers met behulp van een injectiepomp. Voor chronische canuleringsplaats, snijd de slang tot twee of drie centimeter en verzegel deze met een chirurgische las om de intercraniële drukniveaus te behouden.Bedien vervolgens carprofen. Houd nu de muis alleen en houd de kooi boven een verwarmingskussen totdat de muis de borststelling heeft herwonnen. Om de canule voor te bereiden, breekt u de afgeschuinde metalen punt van een 30 gauge tandartsnaald met behulp van een naaldhouder af.Plaats vervolgens de afgeschuinde metalen punt in een 30 centimeter lang stuk PE-10 slang gevuld met aCSF. Gebruik een 30 gauge naald om de slang te spoelen. Bevestig de 30 gauge naald aan een 100 microliter spuit gevuld met gedestilleerd water en bevestig deze vervolgens aan een spuitpomp.Gebruik de pomp om voldoende lucht terug te trekken om een luchtbel van een centimeter in de canule te creëren. Dompel vervolgens de naald in de CSF-traceroplossing en trek 12 microliter in de canule. Snijd de slang die aan de canule is bevestigd tot drie tot vier centimeter lengte en verbind snel de met CSF-tracer gevulde slang met de geïmplanteerde canule met behulp van fijne pincetten.Om CSF-tracers in de CM van verdoofde dieren te injecteren, gebruikt u een spuitpomp om tracers te leveren bij een microliter per minuut gedurende vijf tot tien minuten. Laat vervolgens de tracers gedurende 30 minuten circuleren zonder de canule te verplaatsen. Beperk het dier voorzichtig en snijd ongeveer een centimeter van de slang van de geïmplanteerde canule af.Verbind vervolgens de twee canules snel, met behulp van fijne pincetten en eventueel een paar gebogen pincetten. Injecteer nu één microliter tracer per minuut gedurende zeven tot twaalf minuten met behulp

cannula-implantation-into-the-cisterna-magna-of-rodents

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Source: Joshi, K., et al. Stereotaxic Surgical Approach to Microinject the Caudal Brainstem and Upper Cervical Spinal Cord via the Cisterna Magna in Mice. J. Vis. Exp. (2022)This video demonstrates the cisterna magna stereotaxic approach for targeted delivery to the brainstem and upper spinal cord. By accessing the cerebrospinal fluid-filled cisterna magna, this approach enables precise injections into areas that are difficult to reach using standard stereotaxic methods.

Stereotaxic Cisterna Magna Approach for Therapeutic Delivery in a Mouse Model

Source: Zamboni, M., et al., Induction of Leptomeningeal Cells Modification Via Intracisternal Injection. J. Vis. Exp. (2020)This video demonstrates the procedure of delivering an inducer drug into the cisterna magna of an anesthetized mouse. The injection selectively induces fluorescent marker expression in brain surface cells accessible via cerebrospinal fluid, confirmed by fluorescence imaging.

Targeted Drug Delivery in a Mouse Model via Cisterna Magna Injection

Source: Xavier, A. L. R., et al. Cannula Implantation into the Cisterna Magna of Rodents. J. Vis. Exp. (2018)This video demonstrates the procedure for implanting a cannula into the cisterna magna of an anesthetized mouse. The technique involves guiding a needle-mounted cannula through the dura into the inverted triangular cisterna magna and securing it for targeted delivery into the cerebrospinal fluid.

Cannula Implantation into the Cisterna Magna in a Mouse Model

In this video, we describe the procedure to deliver human-derived tumor cells into the cisterna magna of a mouse’s brain. The orthotopic mouse model can be used to study metastatic spread of cancer to the cranial meninges.

Surgical Cisterna Magna Injection: A Method for Administering Tumor Cells Directly into Central Nervous System of Murine Model

In this video, we describe a method to access the cisterna magna in a pig model. The cisterna magna is a preferred site for studies concerning cerebrospinal fluid.

Locating the Cisterna Magna in a Pig Model: A Surgical Method to Access the Cisterna Magna in a Pig Model for Direct Cannulation

This video describes the protocol for tracer molecule delivery via direct cannulation of the cisterna magna in a pig brain. This method helps visualize the distribution of cerebrospinal fluid in the glymphatic system.

Tracer Molecule Delivery in the Cisterna Magna: A Method to Deliver Fluorescent Tracer Molecules via Direct Cannulation of the Cisterna Magna in Pig

This video showcases canalostomy, a procedure that allows local drug delivery into the inner ear of a mouse through the semicircular canal with minimal damage to hearing and vestibular function. This method enables the inoculation of viral vectors, pharmaceuticals, and small molecules into the mouse's inner ear.

Canalostomy for Local Drug Delivery into the Inner Ear of an Adult Mouse

We beschrijven een intracisternalinjectie die een naald gebruikt die aan de punt is gebogen en die kan worden gestabiliseerd aan de schedel, waardoor het risico op schade aan de onderliggende parenchyma wordt geëlimineerd. De aanpak kan worden gebruikt voor genetische lot mapping en manipulaties van leptomeningealcellen en voor het bijhouden van cerebrospinale vloeistof beweging.

Inductie van Leptomeningeal Cellen Wijziging Via Intracisternal Injectie

Dit artikel presenteert een stap-voor-stap protocol voor de directe canule implantatie in de cisterna magna van varkens.<br...

Directe canule-implantatie in de Cisterna Magna van varkens

Stereotaxische chirurgie om hersenlocaties bij muizen te targeten, omvat vaak toegang via de schedelbotten en wordt geleid door schedeloriëntatiepunten. Hier schetsen we een alternatieve stereotaxische benadering om de caudale hersenstam en het bovenste cervicale ruggenmerg te richten via de cisterna magna die afhankelijk is van directe visualisatie van hersenstamoriëntatiepunten.

Stereotaxische chirurgische benadering van micro-injecteren van de caudale hersenstam en het bovenste cervicale ruggenmerg via de Cisterna Magna bij muizen

Het protocol beschrijft een methode voor het injecteren van tumorcellen via de percutane punctieroute in cisterna magna die leptomeningeale metastase bij muizen robuust induceert, waardoor trauma en extracraniële tumorbelasting worden verminderd.

Minimaal invasief Cisterna Magna-injectiemodel voor onderzoek naar leptomeningeale metastase bij muizen

Leer canule implantatie in de cisterna magna van muizen voor directe toediening van tracers in het cerebrospinaal vocht. Deze methode maakt onderzoek naar glymfatische dynamiek en hersenwijde moleculaire levering mogelijk zonder weefselschade.

Canule implantatie in de Cisterna Magna van knaagdieren

Meer video's verkennen