18 oktober 2024
Er is een methode ontwikkeld om kleurstofextravasatie als gevolg van afbraak van de bloed-hersenbarrière (BBB) te visualiseren door twee fluorescerende kleurstoffen op verschillende tijdstippen aan muizen toe te dienen. Het gebruik van glycerol als cryoprotectant vergemakkelijkte immunohistochemie op hetzelfde monster.
We proberen de ingewikkelde mechanismen te begrijpen die ten grondslag liggen aan licht traumatisch hersenletsel veroorzaakt door blootstelling aan door ontploffing veroorzaakte schokgolven. We onderzoeken ook methoden om deze symptomen te verlichten. Het is een uitgebreide beschrijving van de beginfase van de afbraak van de bloed-hersenbarrière als gevolg van door ontploffingen veroorzaakte schokgolven met lage intensiteit.
In het bijzonder begint de afbraak abrupt ongeveer drie uur na blootstelling en ondergaan de aangetaste laesies een remodellering gedurende ongeveer een dag na het begin. Deze methode stelt ons in staat om de uitsplitsing van de BBB in meer detail te onderzoeken en een extra maatstaf te bieden om de effectiviteit te evalueren van verschillende behandelingen die kunnen worden gebruikt in geval van een explosie. Bereid om te beginnen een schokbuis voor om het dier bloot te stellen aan de door ontploffing veroorzaakte schokgolven.
Plaats de verdoofde muis op vijf centimeter afstand van het uitgangsuiteinde van de schokbuis en zorg ervoor dat de lichaamsas evenwijdig is aan, maar niet uitgelijnd met de as van de buis. Lever vervolgens een enkele ontploffingsschokgolf met een piekoverdruk van 25 kilopascal af aan de kop van het dier. Bereid voor de Evans blauwe injectie een Evans blauwe oplossing van 4% per volume in zoutoplossing.
Draai de oplossing en bewaar deze in het donker tot gebruik. Injecteer de Evans blauwe oplossing in de staartader in een dosering van 2,5 microliter per gram. Nadat u de verdoofde muis hebt doordrenkt met de FITC-dextraan-kleurstof en paraformaldehyde, gebruikt u een chirurgische schaar en een pincet om de hersenen voorzichtig te verwijderen.
Zet de hersenen een nacht na in hetzelfde fixeermiddel bij vier graden Celsius. Vervang de volgende dag het fixeermiddel door PBS. Om te beginnen verkrijg je het gefixeerde brein van een met explosieve schokgolf behandelde muis die is geïnjecteerd met Evans-blauwe en FITC-dextran-kleurstoffen.
Bereid een bord met 24 putjes voor met 500 microliter 20% glycerol in fosfaatbuffer aangepast aan pH 7,4 in elk putje. Snijd met behulp van een hersensnijder de hersenen coronaal in 12 plakjes, elk een millimeter dik. Breng elk plakje over naar het overeenkomstige putje van de plaat met 24 putjes en bewaar de plaat minimaal twee uur bij vier graden Celsius.
Vervang de oplossing vervolgens door 50%glycerolfosfaatbuffer en bewaar deze opnieuw bij vier graden Celsius gedurende minimaal twee uur. Vervang ten slotte de oplossing door 100% glycerol. Voor onmiddellijke microscopische waarneming laat u de plakjes minimaal twee uur bij kamertemperatuur staan.
Voeg 500 microliter glycerol toe aan de bodem van een schaal met glazen bodem van 35 millimeter. Breng het hersenschijfje over naar de glyceroloplossing en bedek het oppervlak met een afdekglas. Verwijder overtollige glycerol van de rand van het afdekglas.
Meet de fluorescentie-intensiteit van de plak onder een fluorescentiemicroscoop. Na de microscopische meting legt u het plakje terug in het putje van de plaat. Voeg 500 microliter fosfaatbuffer toe aan elk putje en bewaar de plaat met 24 putjes een nacht bij vier graden Celsius.
Vervang de oplossing door 30% glycerolfosfaatbuffer en incubeer de plaat gedurende ten minste twee uur bij vier graden Celsius voordat u immunohistochemie uitvoert Evans blauwe etikettering toonde aan dat de bloed-hersenbarrière of BBB-afbraak begon binnen zes uur na blootstelling aan de explosieschokgolf en tot zeven dagen duurde. Fluorescentie-hotspots varieerden in grootte en intensiteit, waarbij Evans blue-only hotspots BBB-afbraak aangaven tijdens Evans blue-injectie en reparatie na FITC-dextran-injectie. Clusters van reactieve astrocyten waren nauw geassocieerd met BBB-afbraakplaatsen die werden bevestigd door immunohistochemie.
Geactiveerde microglia en ameboïde microglia werden waargenomen naast reactieve astrocyten drie dagen na de blootstelling aan de schokgolf van de ontploffing.
Deze studie onderzoekt de mechanismen van de doorbraak van de bloed-hersenbarrière (BBB) na een licht traumatisch hersenletsel veroorzaakt door blast-schokgolven, gebruikmakend van een muismodel. De innovatieve aanpak omvat het toedienen van twee fluorescerende kleurstoffen voor visualisatie, waardoor belangrijke dynamieken van de BBB-integriteit in de loop van de tijd worden onthuld.
Kwantitatieve beoordeling van de doorbraak van de bloed-hersenbarrière (BBB) in modellen van mild traumatisch hersenletsel maakt mechanische risicoreductie en targetvalidatie mogelijk voor de ontdekking van neurovasculaire geneesmiddelen. Het protocol met dubbele kleurstof biedt spatiotemporele resolutie van de integriteit van de BBB, wat bijdraagt aan de voorspellende betrouwbaarheid in vroege stadia van therapeutische pijplijnen voor het centraal zenuwstelsel. Deze benadering informeert portfoliobeslissingen door de dynamiek van de letselrespons te verduidelijken en evaluatie van kandidaat-interventies mogelijk te maken.
Dit protocol is geïntegreerd in het continuüm van ontdekking naar preklinisch onderzoek voor de ontwikkeling van geneesmiddelen voor het centrale zenuwstelsel, waarbij een brug wordt geslagen tussen mechanistische studies en de beoordeling van interventies.