Method Article

Use Synergetic de células neuronais precursoras e Peptídeos de auto-montagem em Experimental Cervical Spinal Cord Injury

DOI:

10.3791/52105

February 23rd, 2015

In This Article

Summary

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O tratamento da lesão medular cervical com peptídeos de automontagem (SAP) e células precursoras neurais (NPC), juntamente com fatores de crescimento, é uma abordagem promissora para promover a regeneração e a recuperação. Um modelo de rato clipe de aneurisma de contusão/compressão de SCI cervical e tratamento combinado envolvendo injeção de SAP e transplante de NPC é estabelecido.

Abstract

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Traumatismos da medula espinal (SCI) causar lesão neurológica grave e consequências psicológicas, econômicas e sociais para os pacientes e suas famílias. Clinicamente, mais de 50% da SCI afecta a coluna cervical 1. Como uma consequência da lesão primária, uma cascata de mecanismos secundários, incluindo a inflamação, a apoptose, e desmielinização ocorrem finalmente levando a cicatrização de tecidos e de desenvolvimento de cavidades intramedulares 2,3. Ambos representam barreiras físicas e químicas para o transplante de células, integração e regeneração. Portanto, moldar o ambiente inibitório e colmatar cavidades para criar um ambiente favorável para o transplante de células e regeneração é um alvo terapêutico promissor 4. Aqui, um modelo de contusão / compressão de SCI cervical usando um clipe de aneurisma é descrito. Este modelo é mais clinicamente relevantes do que outros modelos experimentais, uma vez que transection ou rupturas do cabo completo são raros. Também em COMPARAÇÃOn para o modelo de queda de peso, o que, em particular, as colunas danos no dorso, compressão circunferencial da medula espinal é vantajoso. Clipe força de fecho e tempo de exposição pode ser ajustada para atingir diferente gravidade da lesão. Uma mola anel facilita a calibração precisa e constância da força clip. Em condições fisiológicas, peptídeos auto-montagem sintéticos (SAP) de auto-montar em nanofibras e assim, estão apelando para aplicação em SCI 5. Eles podem ser injectados directamente na lesão minimizando os danos ao cabo. SAPs são estruturas biocompatíveis erguer andaimes para colmatar cavidades intramedulares e, portanto, equipar o cabo danificado por tratamentos regenerativos. K2 (QL) 6K2 (QL6) é um romance SAP introduzido por Dong et a l. 6 Em comparação com outros peptídeos, QL6 auto-monta em β-folhas de pH neutro 6 0,14 dias após a LM, após a fase aguda, SAPs são injectadas no centro da lesão e as células precursoras neurais (NPC) são injected em colunas dorsais adjacentes. A fim de suportar a sobrevivência de células, o transplante é combinado com a administração subdural contínua de factores de crescimento de micro-bombas osmóticas durante 7 dias.

Introduction

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Mais de 50% das lesões da medula espinal estão relacionadas com a coluna cervical. Na clínica definindo dois principais mecanismos patofisiológicos são descritos: a contusão inicial da espinal medula e, subsequentemente, a compressão permanente causada por fracturas ósseas, hemorragias ou inchaço dos tecidos.

O clipe de aneurisma imita contusão modelo / compressão ambos os mecanismos fisiopatológicos: tirando o clipe cria uma contusão e a duração do recorte representa o componente de compressão, admitindo que a compressão em clínicas causadas por fraturas ósseas, hemorragias ou inchaço dos tecidos última significativamente maior. O clipe ....

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Protocol

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Nota: Os seguintes protocolo experimental foi aprovado pelo comitê de cuidados com os animais da University Health Network (Toronto, Canadá) e está em conformidade com as políticas estabelecidas no guia para o cuidado e uso de animais de experimentação preparado pelo Conselho Canadense de cuidados com os animais .

1. Cervical Aneurysm Clipe Contusão / Compression Modelo

  1. Antes de instrumentos e autoclave cirurgia manter condições estéreis durante todo o procedimento surgcial, colocando os instrumentos em um banho de álcool a 70%.
  2. Anestesiar ratos machos Wistar (250-270 g) com uma combinação de oxigénio (O2),....

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Results

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Ao executar o procedimento acima descrito, irá obter um andaime SAP colmatar a cavidade e que oferece uma melhoria do ambiente inibitório, menos tecido cicatricial, e um aumento na sobrevivência NPC. A Figura 4 mostra uma secção longitudinal de uma medula espinal de rato obtido no local da lesão 6 semanas após SCI e 4 semanas após a injeção QL6 SAP e transplante NPC. Peptídeos QL6 foram injetados com êxito ao cabo, agregadas no epicentro e difusa rostro-caudal na penumbra. Microscópio Eletrônico de imag.......

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Discussion

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Este protocolo foi desenvolvido para permitir que o leitor para realizar um modelo de lesão cervical em ratos e usar uma abordagem de tratamento combinado com SAPs e NPCs que promovem uma melhor recuperação após SCI cervical.

Particularmente em relação a outros modelos de trauma cervical, como o (hemi) -transection modelo ou os modelos de queda de peso e de concussão, o modelo clipe contusão / compressão representa tanto importantes mecanismos de trauma fisiopatológicos - portanto, imita mel.......

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Disclosures

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A Covidien forneceu o QL6 SAP para este estudo.

Acknowledgements

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Gostaríamos de agradecer o apoio de financiamento para este trabalho a partir do Canadian Institutes of Health Research (CIHR), a Fundação Krembil Família, o Presidente Halbert em Neural Repair and Regeneration, Phillip e Peggy DeZwirek, e Gordon Yao para a contribuição para a Figura 2 . Klaus Zweckberger foi financiado por uma doação da "Deutsche Forschungsgesellschaft" (DFG).

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Clipe aneurismáticoSharpTech
Microscópio cirúrgicoLeica
Micro sistema de injeçãoWorld Precision Instruments, Inc.
Instrumento estereotáxico para animais pequenosDavid Kopf Instruments
Seringa Hamiltoncompany
Bombas subduraisfigure-materials-1 Microbomba osmótica Alzet 1007D
Instrumento cirúrgicoFerramentas
de ciências finasIsoflurano USPPharmaceutical Partners of Canada Inc.
Injeção de cloreto de sódio a 0,9% USPBaxter
7,5% IodopovidonaPurdue Pharma
70% Álcool isopropílico USPGreenfield Ethanol Inc.
QL6 SAPCovidien
0,4% Trypan blueGibco
Fator de Crescimento Derivado de Plaquetas (PDGF)Sigma
Fator de Crescimento Epidérmico (EGF)Sigma
Fator de Crescimento de Fibroblastos (FGF)Sigma

References

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  1. Sekhon, L. H., Fehlings, M. G. Epidemiology, demographics, and pathophysiology of acute spinal cord injury. Spine (Phila Pa 1976). 26, S2-S12 (2001).
  2. Fehlings, M. G., Tator, C. H., Linden, R. D.

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Cervical Spinal Cord InjuryNeural Precursor CellsSelf assembling PeptidesAneurysm Clip ModelSAP InjectionNPC TransplantationOsmotic Pump DeliveryFluorescence MicroscopyScanning Electron MicroscopyStereotaxic Frame

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