Ontwikkeling van een ongecompliceerd model voor licht traumatisch hersenletsel, gemodificeerd door middel van een gewichtsverliesmethode en aangetoond door magnetische resonantiebeeldvorming

Ons onderzoek richt zich op het ontwikkelen van een diermodel voor letsel aan het hoofd dat neuroimaging-resultaten van ongecompliceerd licht traumatisch hersenletsel nabootst. We eindigen met te bepalen of verschillende impactparameters in RmTBI leiden tot duidelijke beeldvormings-, gedrags- en pathologische veranderingen. We hebben een diermodel ontwikkeld dat de radiologische veranderingen van ongecompliceerde mTBI repliceert, waarbij significante gedragsstoornissen en langdurige hersenatrofie worden aangetoond.

Dit werk verbindt cross-sectionele studies bij mensen met onderzoek naar dierpathologie, en biedt vertaling en longitudinale neuroimaging-beoordeling om de mTBI-progressie beter te begrijpen. Onze resultaten openen nieuwe wegen voor het onderzoeken van ziekteprogressie en uitkomstveranderingen na ongecompliceerde mTBI. Ze benadrukken ook de cruciale rol van blessureparameters bij het vormgeven van resultaten na een blessure.

Ons lab richt zich op mTBI bij kinderen en adolescenten, het grootste patiëntencohort. We passen ons comfortabele CHI-model toe om ontwikkelingsgericht hersenletsel te bestuderen en langetermijnveranderingen te volgen met behulp van MRI, gedrags- en neuropathologische beoordelingen. Plaats om te beginnen de verdoofde rat op een verwarmingskussen en bevestig hem met een tandstang in het stereotactische frame.

Plaats de oorbalken om het hoofd te stabiliseren. Zorg ervoor dat de rat gecentreerd en symmetrisch is in het stereotactische frame. Bevestig nu de sensor van de pulsoximeter aan de achterpoot om de ademhalingsfrequentie, hartslag, zuurstofgehalte in het bloed en lichaamstemperatuur te controleren.

Breng ontharingscrème aan op het hoofd Veeg na drie minuten de crème af met 70% isopropylalcoholdoekjes. Reinig het geschoren gebied meerdere keren met een steriel wattenstaafje gedrenkt in jodium. Verwijder vervolgens de jodiumresten met een wattenstaafje gedrenkt in 70% ethanol.

Maak met een steriel chirurgisch mes een incisie in de middellijn van ongeveer twee tot 2,5 centimeter lang om toegang te krijgen tot het schedeloppervlak. Verwijder vervolgens het zachte weefsel van de schedel met behulp van een wattenschijfje. Reinig het schedeloppervlak met een wattenstaafje gedrenkt in 0,9% zoutoplossing, gevolgd door een droog wattenschijfje.

Identificeer nu de bregma als referentiepunt om het impactgebied te bepalen. Nadat u de gewenste coördinaten hebt geïdentificeerd, cementeert u een ronde roestvrijstalen helm over het aangewezen gebied met tandheelkundig cement. Verwijder vervolgens het verwarmingskussen en de pulsoximeter.

Verplaats het stereotactische apparaat en de rat op de heftafel onder de gesloten botser voor hoofdletsel. Til het lichaam van de rat op met een schuimspons. Verwijder de rat uit de oorstangen terwijl u deze vastzet op de tandstang die is aangesloten op een neuskegel die 2% isofluor levert.

Zorg ervoor dat het hoofd en het lichaam van de rat zich horizontaal in de rostrocaudale richting bevinden. Pas de heftafel aan om ervoor te zorgen dat er geen opening is tussen de CHI-impactor en de helm. Schakel vervolgens isofluraan vlak voor de botsing uit.

Laat nu een messing gewicht van 600 gram van een hoogte van een meter door een roestvrijstalen buis naar de beveiligde impactor met een ronde punt vallen, gericht op de metalen helm. Laat na het slaan de heftafel zakken. Haal de rat uit het stereotactische frame en plaats hem in rugligging op een verwarmingskussen.

Noteer de oprichtreflextijd, de tijd waarop de rat probeert van de rugligging naar de buikligging te gaan. Mobiliseer nu de rat opnieuw in het stereotactische frame. Verwijder de helm en reinig al het bindweefsel voordat u het van het schedeloppervlak cementeert.

Bedek nu de schedel met tandcement en laat hem drogen. Controleer met de achterkant van een pincet of het cement stijf en hard is. Sluit vervolgens de incisie met behulp van 4o nylon chirurgische hechtingen met vier tot vijf onafhankelijke knopen en breng topische antibiotica aan op de operatieplaats om infecties te voorkomen.

Injecteer één milliliter per kilogram lichaamsgewicht carprofen subcutaan in de nek als pijnstiller na de operatie. Plaats de rat in een schone kooi op een verwarmingskussen totdat hij weer bij bewustzijn komt. Zodra de rat rechtop zit, breng je hem terug naar de thuiskooi.

Dien oraal vijf milliliter paracetamol toe, gemengd in 200 milliliter water, dagelijks gedurende drie opeenvolgende dagen als pijnstiller. Plaats de verdoofde rat in de hoofdhouder en sluit deze aan op een neuskegel voor het behoud van de anesthesie. Fixeer de kop met een klein stukje tape om beweging tijdens het scannen te voorkomen.

Plaats vervolgens een drukkussen onder de thorax om de ademhaling te controleren. Plaats de elektroden en plak de oximeterclips op de achterpoot om de hartslag te controleren. Plaats de rectale sonde om de rectale temperatuur te meten.

Bedek de rat met een verwarmingsdeken met circulerend warm water en tissuefolie om de lichaamstemperatuur tijdens het experiment op peil te houden. Gebruik het laserpositioneringssysteem van de PET MR-scanner om het midden van de kop te markeren voor nauwkeurige uitlijning. Verplaats de rat in de MRI-boring met behulp van het gemotoriseerde diertransportsysteem totdat het midden van het hoofd is uitgelijnd met het isocentrum van de scanner.

Verkrijg ten slotte de MRI-beelden en analyseer ze. Er werd geen significante schedelfractuur, hersenkneuzing, oedeem van de witte stof of vervorming waargenomen in T2-gewogen beelden en fractionele anisotropiekaarten één en 50 dagen na CHI, wat minimale structurele schade in het CHI-model bevestigt. Een significante vermindering van het corticaal volume werd waargenomen 50 dagen na CHI, en repetitieve CHI resulteerde in een groter corticaal verlies in vergelijking met enkelvoudige CHI.

De meest substantiële vermindering van het corticale volume werd genoteerd in plakjes bij bregma min vier tot plus nul en bregma min vijf tot plus één na repetitieve CHI met verschillende impactparameters. Een significant kleiner corticaal volume werd waargenomen bij bregma nul na CHI in de centrale hersenen in vergelijking met SMCx CHI. Immunokleuring op dag 50 na het letsel toonde accumulatie van astrocyten aan in de ipsilesionale SMCx, ongeacht de ernst van CHI en de impactplaats.