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Artigo de método

Infusão cerebral estereotáxica direta de proteínas beta-amilóide para um modelo de doença de Alzheimer

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8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Jean, Y. Y. et al., Infusão estereotáxica de beta-amilóide oligomérica no hipocampo de camundongos. J. Vis. Exp. (2015)

Este vídeo demonstra a infusão estereotáxica precisa de beta amilóide no giro dentado para estabelecer um modelo de camundongo da doença de Alzheimer. A determinação precisa de coordenadas e a entrega controlada de proteínas beta amilóides resultam em degradação neuronal, interrompendo o processamento da memória e contribuindo para o desenvolvimento da doença de Alzheimer.

Protocolo

Todos os procedimentos envolvendo modelos animais foram revisados pelo comitê institucional local de cuidados com animais e pelo conselho de revisão veterinária JoVE.

1. Prepare instrumentos cirúrgicos e soluções para cirurgia

  1. Autoclave todos os instrumentos cirúrgicos de aço inoxidável.
  2. Prepare etanol a 70% diluindo etanol absoluto de 200 provas com água destilada desionizada de grau molecular estéril.
  3. Encaixe a agulha 29 G na seringa Hamilton. Limpe o interior da seringa e da agulha Hamilton aspirando e ejetando água nanopura repetidamente por 1 min. Repita este procedimento com etanol a 70%.
    1. Remova o êmbolo e a agulha da seringa Hamilton. Seque as peças ao ar em uma coifa de fluxo laminar O/N.
    2. Irradie a agulha e a seringa com luz ultravioleta por 30 min antes de usar.
  4. Prepare uma solução salina dissolvendo cloreto de sódio (NaCl) em água de grau molecular até uma concentração final de peso a volume de 0,9%. Esterilize a solução filtrando-a através de um filtro de poros de 0,2 μm.

2. Preparar beta-amilóide oligomérica (Aβ1-42)

  1. Monomerizar e ressuspender o Aβ1-42 humano recombinante em dimetilsulfóxido (DMSO) a 5 mM exatamente como descrito na publicação de Fa' e outros.
  2. Diluir 5 mM Aβ1-42 com solução salina estéril (1x) tamponada com fosfato (PBS) até 100 μM no dia anterior à cirurgia.
  3. Misture bem a solução por trituração.
  4. Incubar a solução Aβ1-42 por 12 horas a 4 ° C.
    nota: Soluções de controle, como diluir DMSO em PBS ou peptídeo Aβ1-42 embaralhado / reverso, devem ser preparadas da mesma maneira que Aβ1-42.

3. Determine as coordenadas de injeção

  1. Use o atlas cerebral de camundongos adultos para determinar as coordenadas exatas ântero-posterior (AP), medial-lateral (ML) e dorsal-ventral (DV) para a região cerebral de interesse.
    nota: Para ilustrar a técnica, escolhemos o giro dentado do hipocampo como alvo com as seguintes coordenadas do bregma: AP, -2,00 mm; ML, ±1,3 mm; DV, -2,2 mm. O sinal negativo que precede o valor AP indica que ele está 2,00 mm posterior ao bregma. O sinal de ± que precede o valor de ML indica a direção esquerda e direita do centro. Por fim, o sinal negativo que precede o DV indica que ele está se movendo ventralmente a partir da superfície do cérebro.

4. Configuração do quadro estereotáxico

  1. Use uma máscara cirúrgica, um jaleco limpo e luvas cirúrgicas estéreis.
  2. Limpe o instrumento estereotáxico e o adaptador do mouse com 70% de etanol.
  3. Coloque uma cortina cirúrgica estéril no balcão.
  4. Coloque o instrumento estereotáxico com um adaptador de mouse em cima do campo cirúrgico estéril.
  5. Limpe a almofada de aquecimento do mouse com etanol a 70%. Posicione a almofada de aquecimento sobre a base da estrutura estereotáxica. Use fita adesiva de laboratório de uso geral para prender a almofada de aquecimento sobre a cama do adaptador do mouse.
    1. Conecte a almofada de aquecimento à bomba de recirculação de água quente de acordo com as instruções do fabricante.
    2. Ligue a bomba de recirculação de água quente, ajuste a temperatura para 37 °C e espere até atingir essa temperatura.
  6. Fixe a seringa Hamilton de 50 μl com uma agulha de 29 G na estrutura estereotáxica, aparafusando-a no eixo de injeção vertical motorizado de acordo com as instruções do fabricante.
  7. Ligue o esterilizador de esferas e aguarde até atingir a temperatura predefinida pelo fabricante.
    nota: Isso é usado para esterilizar instrumentos de aço inoxidável entre animais. Os instrumentos levam 20 segundos de contato com os grânulos para esterilização.
  8. Ligue a placa de aquecimento, ajuste-a para 42 °C e coloque uma gaiola vazia limpa em cima.
  9. Enquanto a seringa de Hamilton está fixada na estrutura estereotáxica, use o injetor estereotáxico motorizado para extrair a solução Aβ1-42.
    nota: Aspirar mais de 4 μl da solução para a seringa e, em seguida, utilizar o injector estereotáxico para regular o volume de injecção. Opere o injetor de acordo com as instruções do fabricante.

5. Preparação Animal

  1. Determine o peso do mouse usando a balança.
  2. Anestesiar camundongo com coquetel de cetamina/xilazina a 100 mg/kg de cetamina e 10 mg/kg de xilazina injetando por via intraperitoneal (IP). Monitore a profundidade da anestesia pela perda do reflexo de pinça do dedo do pé.
  3. Depois que o mouse estiver sedado, pegue a máquina de cortar cabelo e raspe a cabeça para expor a pele sobre o crânio.
  4. Coloque o mouse em cima da almofada de aquecimento em cima da cama estereotáxica.
  5. Use a espátula para abrir a boca e coloque os dentes incisivos dentro do protetor de dentes. Prenda o revólver sobre a face do mouse. Aperte-o suavemente e não muito apertado.
  6. Posicione as barras transversais bilaterais da orelha no conduto auditivo para prender a cabeça. Mova cada barra transversal até atingir o crânio e, em seguida, gire o parafuso para travá-la.
    1. Para garantir que a cabeça esteja presa, use o dedo indicador para empurrar suavemente a cabeça para baixo. Se a cabeça estiver devidamente presa, ela não cederá ou se moverá quando pressionada.
  7. Aplique uma gota de creme para os olhos ou um colírio nos olhos para mantê-los úmidos. Certifique-se de que os olhos estejam úmidos durante todo o procedimento cirúrgico.
  8. Para desinfetar o local da cirurgia, use cotonetes estéreis para aplicar a solução de betadina na pele sobre o crânio, seguida de etanol a 70%. Realize a limpeza alternada de betadina e etanol a 70% mais 2 vezes.

6. Cirurgia e Infusão

  1. Use um bisturi para fazer uma incisão de 2-3 mm na linha média do couro cabeludo e, em seguida, use uma tesoura reta e fina para estender a linha de incisão para 1,0-1,5 cm para expor a sutura sagital, bregma e lambda do crânio, pontos de referência nos quais as coordenadas estereotáxicas são baseadas. Use micro grampos para manter a pele afastada.
    nota: As posições bregma e lambda são explicadas no atlas do cérebro do camundongo "O cérebro do camundongo em coordenadas estereotáxicas".
  2. Pegue um cotonete, mergulhe-o em solução salina estéril e use-o para limpar o crânio. Em seguida, use um cotonete limpo e seco para secar o crânio.
  3. Use uma caneta de ponta fina estéril para marcar um ponto no bregma. Use o micromanipulador estereotáxico para posicionar a seringa Hamilton de forma que a ponta da agulha toque apenas o ponto no bregma.
    1. Registre a coordenada DV.
    2. Para verificar se o eixo AP do crânio está nivelado, mova a seringa de Hamilton posteriormente para que a ponta da agulha toque o ponto lambda.
    3. Grave a posição DV. Certifique-se de que as coordenadas DV para bregma e lambda estejam dentro de 0,5 mm.
      nota: O objetivo é minimizar a diferença de DV entre bregma e lambda.
  4. Use o micromanipulador para retornar a ponta da agulha da seringa Hamilton de volta ao ponto de bregma.
  5. Registre a posição inicial do AP.
  6. Calcule a posição final do PA subtraindo 2,00 mm da coordenada inicial do PA.
  7. Use o micromanipulador para reposicionar a agulha da seringa Hamilton na coordenada AP final.
  8. Registre a coordenada de ML atual.
  9. Calcule as coordenadas ML finais esquerda e direita adicionando ou subtraindo 1,3 mm da coordenada ML inicial.
  10. Use o micromanipulador para mover a agulha da seringa de Hamilton para a coordenada ML final.
    1. Toque a ponta da agulha na superfície do crânio em ambas as coordenadas ML finais e registre as coordenadas DV e certifique-se de que os valores estejam dentro de 0,5 mm.
      NOTA: O objetivo é minimizar a diferença de DV entre as duas coordenadas ML finais.
    2. Enquanto estiver em uma coordenada final, puxe a agulha 0,5-1 cm acima do crânio. Pegue uma caneta de ponta fina estéril para marcar um ponto na superfície do crânio. Repita esta etapa para o lado contralateral do crânio.
  11. Gire a seringa Hamilton para fora do caminho.
  12. Fixe a cabeça da broca de 0,8 mm à broca. Pegue a broca com as duas mãos, coloque os cotovelos na superfície da mesa para estabilidade e posicione a cabeça da broca ligeiramente acima do ponto sharpie na coordenada ML esquerda ou direita. Ative a broca, abaixe a ponta da broca na superfície do crânio para introduzir um orifício no crânio. Repita esta etapa para o lado contralateral.
    nota: Pode ocorrer algum sangramento nos orifícios recém-introduzidos. Se houver sangramento, use um cotonete limpo e seco para enxugar o sangue.
  13. Mova a seringa Hamilton de volta para a posição sobre qualquer um dos orifícios ML recém-introduzidos. Abaixe a agulha de Hamilton logo após o crânio. Neste ponto, tome cuidado para não perfurar o cérebro. Para ter certeza de que a agulha passou pelo crânio, pegue o dedo indicador e empurre suavemente a agulha contra o crânio para garantir que a agulha não saia do orifício.
  14. Registre a coordenada DV inicial.
  15. Calcule a coordenada DV final subtraindo 2,2 mm da coordenada DV inicial.
  16. Abaixe a agulha até a coordenada DV final.
  17. Ative a bomba injetora estereotáxica para bombear 4 μl de Aβ1-42 para o giro dentado a uma taxa de 0,5 μl/min.
  18. Quando a perfusão estiver concluída, deixe a agulha permanecer no lugar durante mais 1 minuto para minimizar o refluxo da solução para fora do local da injeção.
  19. Mova a agulha para o outro lado do cérebro e repita as etapas 6.13-6.18.

7. Remoção de animais e cuidados pós-operatórios

  1. Desaparafuse as barras auriculares e o protetor facial/nariz. Remova o mouse do aparelho.
  2. Use uma pinça de padrão padrão de estudante para fechar o couro cabeludo e, em seguida, selar a ferida com uma sutura.

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Cetamina HCl (100mg/ml)Henry Schein Médico1049007100 mg de cetamina por 1 kg de animal
Xilazina (20mg/ml)Henry Schein Médiconão disponível10 mg de xilazina por 1 kg de animal
Aβ1-42David Teplow / UCLAnão disponível100 μM; Este amilóide foi usado no papel
Aβ1-42BachemH-1368Pode ser usado no lugar da amilóide do laboratório Teplow
Aβ1-42Peptídeo americano62-0-80BPode ser usado no lugar da amilóide do laboratório Teplow
Aβ1-42 embaralhadoPeptídeo americano62-0-46BPode ser usado como peptídeo de controle para comparar Aβ1-42
GenTeal Gel Lubrificante para os OlhosNovartisnão disponívelPara manter os olhos do rato úmidos durante a cirurgia; pode ser encontrado em farmácias locais
Colírio Lubrificante Optive RefreshAllergannão disponívelPara manter os olhos do rato úmidos durante a cirurgia; pode ser encontrado em farmácias locais; Pode ser usado no lugar do GenTeal
BetadineStoeltingRolamento 50998Para higienização e desinfecção
Espátula redonda/cônicaVWR82027-490Para abrir a boca do animal
Grampos de Serrefines Bulldog (Dimensões de Mandíbula. 9X1.6mm; Comprimento 28mm)Ferramentas de Belas Ciências18050-28opcional; Para manter a pele do couro cabeludo afastada durante a injeção
Tesouras finas retas (aresta de corte 25mm; Comprimento 11.5cm)Ferramentas de Belas Ciências14060-11Para cortar o couro cabeludo
#3 Cabo de bisturiFerramentas de Belas Ciências10003-12
#11 Lâmina CirúrgicaFerramentas de Belas CiênciasRolamento 10011-00Para fazer incisão no couro cabeludo
Fórceps de Padrão Padrão para Estudantes (Dimensões de Ponta. 2.5x1.5mm; Comprimento 11.5cm)Ferramentas de Belas Ciências91100-12Para manter o couro cabeludo fechado durante a sutura
Kit Combo de AparadorKent CientíficoCL9990-1201Para raspar o cabelo
Recirculador de água quente T / PumpKent CientíficoTP-700Para aquecer o animal durante a cirurgia
Almofada de Warmining Reutilizável (5" x 10")Kent CientíficoTPZ-0510FEAPara conectá-lo ao recirculador de água quente T/Pump para aquecer o animal durante a cirurgia
Micro furadeira sem fioStoeltingRolamento 58610Use rebarbas de aço de 0,8 mm para fazer furos no crânio
Instrumento Estereotáxico Padrão de Laboratório com Adaptador de Rato e Rato NeonatalStoeltingRolamento 51615
Apenas para o instrumento estereotáxico do ratoStoeltingRolamento 51730Pode usar isso no lugar de Stoelting Cat. #51615
Injetor estereotáxico por excelênciaStoeltingRolamento 53311
Esterilizador de esferas de vidro secoStoeltingRolamento 50287Para esterilizar instrumentos de aço inoxidável
Campo cirúrgico estéril (18 "x 26")StoeltingRolamento 50981
Seringa Hamilton 50 ml, Modelo 705 RN SYR, NDLCompanhia Hamilton7637-01Para injeção cerebral; use seringas diferentes para soluções diferentes
Agulha de calibre 29, cubo pequeno RN NDLCompanhia Hamilton7803-06Para fixação na seringa Hamilton para injeção cerebral
Seringas de tuberculina BD de 1 mlVWRBD309659Para administrar anestesia e solução salina
Agulha de calibre 30 (0,5")VWRBD305106Para administrar anestesia e solução salina
Balança Eletrônica Portátil Série CS (Ohaus)VWRNº 65500-202Para pesar animais para determinar a dose de anestesia
Placa quente (dimensões superiores da placa 7,25x7,25 pol.)VWRRolamento 47751-148Para aquecer animais pós-cirurgia
Sutura de Seda Sofsilk C-1 Corte 3/8, 12 mmCovidienS1173Para fechar a ferida
Adesivo de tecido Vetbond (3M)Santa Cruz BiotecnologiaSC-361931Opcional: para auxiliar no fechamento da ferida; Use com sutura.
Aplicadores estéreis de eixo de madeira com ponta de algodãoFisher científico22-029-488Para limpeza e secagem de feridas cirúrgicas
Lâminas de microscópio Fisherbrand Superfrost PlusFisher Científico12-550-15Para coletar seções cerebrais
Micro vidro de cobertura VWR 24 x 50 mmVWR48393241Para montagem de lâminas de microscópio
Filtro de Seringa Nalgene da Thermo Scientific 0,2 μmFisher Científico194-2520Para esterilização de solução salina
Marcadores de pele de ponta dupla estéreis da Viscot MedicalMedlineVIS1422SRL91Para marcar coordenadas no crânio

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