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Gerando um modelo de camundongo de lesão cerebral traumática usando um dispositivo impactador

July 8th, 2025

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Abstract

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Fonte: Schwulst, S. J. et al. Modelo Murino de Impacto Cortical Controlado para a Indução de Lesão Cerebral Traumática. J. Vis. Exp. (2019)

Este vídeo demonstra o procedimento para induzir traumatismo cranioencefálico (TCE) em um modelo de camundongo. Um camundongo anestesiado com o crânio exposto é levado para criar uma abertura no crânio e, em seguida, uma lesão cortical controlada é induzida usando um dispositivo de impacto. A lesão danifica o tecido cerebral, causando comprometimento da função cognitiva e da coordenação motora.

Protocol

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

1. Induzir anestesia

  1. Anestesiar o camundongo com cetamina (125 mg/kg) e xilazina (10 mg/kg) injetadas por via intraperitoneal.

2. Monitoramento de sinais vitais a cada 15 min

  1. Monitore a temperatura, a frequência respiratória e a cor da pele. O mouse deve estar quente ao toque. A pele deve parecer rosada e bem perfundida. A frequência respiratória deve variar de 50 a 70 respirações por minuto.

3. Procedimentos pré-cirúrgicos

  1. Pese todos os camundongos no dia anterior à indução da lesão.
  2. Esterilize um conjunto de instrumentos cirúrgicos em autoclavagem para cada sujeito experimental. Esterilize o dispositivo de impacto antes de usar.
  3. Prepare uma gaiola de recuperação colocando uma gaiola limpa sobre uma almofada de aquecimento elétrico ajustada para a configuração "baixa" e posicionada de forma que os ratos possam se afastar do calor uma vez ambulatórios.
  4. Configure a sala de cirurgia dentro de uma coifa de fluxo laminar esterilizada.
    1. Posicione a estrutura de operação estereotáxica.
    2. Fixe o dispositivo de impacto à estrutura estereotáxica.
    3. Defina o dispositivo de acionamento com os parâmetros biomecânicos desejados para velocidade e tempo de permanência.
      nota: Neste protocolo, uma lesão cerebral grave é descrita utilizando uma ponta de impacto de 3 mm de diâmetro por meio de uma craniectomia de 5 mm de diâmetro com a velocidade ajustada em 2,5 m/s e um tempo de permanência de 0,1 s. Uma ampla gama de parâmetros biomecânicos pode ser usada para induzir todo o espectro de TCE.
  5. Coloque novos equipamentos de proteção individual e luvas estéreis.
  6. Raspe o pelo do local da operação usando uma tesoura elétrica.
  7. Aplique pomada oftálmica protetora nos olhos do camundongo para evitar lesões na córnea e ressecamento.
  8. Coloque o mouse na sala de cirurgia.
  9. Prepare a pele com um esfoliante cirúrgico à base de iodo alternado com álcool três vezes.

4. Aplicação de impacto cortical controlado

  1. Incisar o couro cabeludo 1 cm na linha média com um bisturi expondo o crânio.
  2. Posicione o mouse dentro de uma estrutura operacional estereotáxica, prendendo os ossos temporais bilaterais entre as barras auriculares em miniatura e travando os incisivos dentro de um grampo incisivo, criando uma fixação estável de três pontos na cabeça do mouse.
  3. Retraia o couro cabeludo para longe do local da operação com um hemostático ou pinça de travamento para garantir que o couro cabeludo não entre em contato com a broca durante a craniectomia.
  4. Identifique as suturas sagitais e coronais no crânio exposto.
    nota: Este protocolo centraliza a craniectomia 2 mm à esquerda da sutura sagital e 2 mm rostral à sutura coronal.
  5. Realize uma craniectomia usando uma broca com uma broca de trefina.
    1. Para realizar a craniectomia, primeiro ative a broca na velocidade máxima e, em seguida, aplique a broca de trefina perpendicular ao crânio no local da craniectomia.
    2. Aplique uma pressão suave e uniforme na broca assim que o contato for feito com o crânio. Uma leve "cedência" será sentida assim que a broca penetrar no crânio. Não penetre na dura-máter
      subjacente nota: Este protocolo utiliza uma broca de trefina de 5 mm para realizar a craniectomia.
  6. Use uma pinça e uma agulha hipodérmica de pequeno calibre para remover o retalho ósseo, expondo totalmente a dura-máter subjacente.
  7. Gire a ponta do impactor para o campo operatório e abaixe-a até que entre em contato com a dura-máter exposta. Assim que o contato for feito, o sensor de contato do instrumento emitirá um tom audível para alertar o cirurgião de que o contato foi feito. Isso marcará o ponto zero a partir do qual a profundidade de deformação é definida.
    nota: Este protocolo utiliza uma ponta de impacto de 3 mm para gerar uma lesão grave. Pontas tão pequenas quanto 1 mm podem ser usadas para aplicar lesões mais localizadas.
  8. Retraia a ponta de impacto e defina a profundidade de impacto desejada abaixando a posição do impactor na estrutura estereotáxica.
    nota: Neste protocolo, descrevemos uma lesão grave definindo a profundidade de deformação para 2 mm.
  9. Aplique a lesão ativando o pêndulo no dispositivo de acionamento.
  10. Gire o dispositivo de impacto para fora do campo e remova o animal da estrutura estereotáxica.

5. Fechamento do sítio cirúrgico

  1. Controle o sangramento do crânio e da superfície cortical lesionada com pressão direta de um aplicador estéril com ponta de algodão.
  2. Seque o crânio com um aplicador estéril com ponta de algodão.
  3. Feche o couro cabeludo sobre a craniectomia usando um adesivo cirúrgico comercialmente disponível ou sutura monofilamentar.
    nota: Neste protocolo, um adesivo cirúrgico veterinário é usado para fechar o couro cabeludo. O retalho ósseo não é substituído e é descartado.

6. Cuidados pós-operatórios e monitoramento

  1. Administre analgesia pós-operatória (por exemplo, buprenorfina de liberação sustentada 0,1–0,5 mg/kg administrada por via subcutânea, fornecendo 72 h de analgesia sustentada).
  2. Coloque o animal na posição de recuperação de decúbito lateral em uma gaiola limpa e pré-aquecida.
  3. Observe os animais até que estejam acordados e móveis e, em seguida, devolva cada rato à sua gaiola de origem.
  4. Garantir o livre acesso a alimentos e água. A ingestão normal de alimentos e água geralmente é retomada dentro de uma a duas horas após a lesão.
  5. Meça o peso corporal a cada três dias durante o experimento.

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Disclosures

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Não há conflitos de interesse declarados.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Solução estéril de xilazina de injeção anasedLLOYD, Inc.5939911020
Buprenorfina SR Lab 0,5 mg / mLZoopharm-Wildlife Pharmaceuticals EUABSRLAB0.5-182012
Micromotor rotativo de alta velocidade KiT0Companhia Elétrica ForedomK.1070
Imapact one para Stereotaxix CCILeica Biosystems Nussloch GmbH39463920
Cetatesia, Cetamina HCl Injeção USPHenry Schein, IncRolamento 56344
Base estereotáxica específica para camundongosLeica Biosystems Nussloch GmbH39462980
Trefinas para micro brocaFerramentas de Belas Ciências, Inc18004-50

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Traumatic Brain InjuryControlled Cortical ImpactMouse ModelStereotaxic FrameImpactor DeviceCraniectomy ProcedureDura Mater ExposureScalp IncisionBone Flap RemovalPostoperative Analgesia

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