Um novo método para modelar a encefalopatia traumática crônica em<em&gt; Drosophila</em

Resumo

Aqui, descrevemos uma nova abordagem para infligir lesões cerebrais traumáticas de cabeça fechada em Drosophila melanogaster . Nosso método tem a vantagem de entregar diretamente impactos repetitivos com força ajustável para a cabeça sozinho. Uma maior exploração do sistema de invertebrados ajudará a iluminar a patogênese da encefalopatia traumática crônica.

Resumo

A encefalopatia traumática crônica (CTE) é uma doença neurodegenerativa estabelecida que está intimamente associada à exposição a lesões cerebrais traumáticas leves repetitivas (mTBI). Os mecanismos responsáveis ​​por suas complexas mudanças patológicas permanecem bastante evasivos, apesar de um consenso recente para definir os critérios neuropatológicos. Aqui, descrevemos um novo método para desenvolver um modelo de CTE em Drosophila melanogaster ( Drosophila ), na tentativa de identificar os genes e caminhos chave que levam ao acúmulo de tau hiperfosforilizado característico e a morte neuronal no cérebro. Os impactos de resistência ajustável para infligir feridas fechadas leves são entregues diretamente na cabeça da mosca, submetendo a cabeça a aceleração e desaceleração rápidas. Nosso método elimina os problemas potenciais inerentes a outros modelos de mTBI de Drosophila ( por exemplo, a morte de animais pode ser induzida por danos aOutras partes do corpo ou órgãos internos). O menor cuidado de animais com uso intensivo de mão-de-obra e custo, vida curta e extensas ferramentas genéticas tornam a mosca da fruta ideal para estudar a patogênese do CTE e possibilitar a realização de telas genéticas e farmacológicas avançadas em grande escala, genômicas. Prevemos que a caracterização contínua do modelo gerará importantes insights mecanísticos sobre prevenção de doenças e abordagens terapêuticas.

Introdução

A Encefalopatia Traumática Crônica (CTE) recentemente foi reconhecida como um distúrbio neurodegenerativo distinto, separado de outras tauopatias, como a doença de Alzheimer ¹ . Ao contrário da doença de Alzheimer e outras tauopatias comuns - cujos fatores de risco mais importantes estão avançando em idade e história familiar de demência, o CTE, como indicado pelo seu nome, implica uma estreita associação com história de trauma cerebral, muito provavelmente visto em atletas de esportes de contato, Como boxers e jogadores de futebol, bem como em veteranos militares ^{2 , 3 ,}

Protocolo

1. Montagem do Dispositivo de Strike ( Figura 1 )

1. Remova o êmbolo de uma seringa de tuberculina de 1 ml. Corte o barril na marca de 1 mL.
2. Remova uma barreira de aerossol (3 mm de altura x 4 mm de diâmetro) de uma ponta de pipeta de 200 μL e use-a como pêndulo. Coloque o pêndulo dentro do tambor da seringa. Toque suavemente o cano para mover o pêndulo para a extremidade da ponta, com o lado plano cobrindo a abertura do bico.
3. Conecte a extremidade da ponta do barril a uma tubulação de plástico que esteja conectada ao regulador de fluxo de dióxido de carbono (CO ₂ ) de uma estação de anestesia de

Resultados

Para estabelecer um modelo CTE usando Drosophila adulta, determinamos a eficácia do nosso dispositivo ao infligir um único ferimento na cabeça fechada. Para eliminar as variações relativas ao genótipo, ao sexo ou à idade, utilizamos moscas fêmeas Canton-S WT de 2 dias na experiência. Poderíamos facilmente controlar a força do pêndulo, regulando a taxa de fluxo de CO ₂ a uma pressão de gás constante de 100 kPa. As moscas expostas a uma única greve com a taxa de fluxo m.......

Discussão

Modelos de animais que modelam fielmente as características de CTE, incluindo alterações neurofisiológicas, características neuropatológicas e déficits neurocomportamentais, são essenciais para descobrir mecanismos de doenças e para desenvolver alvos diagnósticos e terapêuticos. É compreensível que nenhum modelo animal de uma doença humana seja perfeito na imitação de todos os pontos finais clinicamente relevantes. No entanto, acreditamos que um modelo CTE robusto deve satisfazer os seguintes três requisitos: (1) o impa.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Barreira de aerossol	USA Scientific	1120-8810	Usado como um impactor
200 μ L Ponta de Pipeta	USA Scientific	1111-0706	Usada como suporte de cabeça de mosca
1000 μ Ponta de Pipeta L	USA Scientific	1122-1830	Usada como conector
Seringa Tuberculina de 1 mL	Becton Dickinson	309625
60 mm	Fisher Scientific	FB0875713A	Usado como um regulador de fluxo de arenas de rastreamento
	Genesee Scientific	59-122WC
Suporte/suporte de grampo padrão	EISCO Scientific	CH0688
Pincel Fino	Genesee Scientific	59-204
Flypad	Genesee Scientific	59-114
Sylgard Silicone Elastômero	Dow Corning	4019862
Câmera CCD	Microsoft	HD-5000
Ctrax Walking Fly Tracker	Caltech	Ctrax 0.2.11
MATLAB Caixa de ferramentas de processamento de imagem	MATLAB	R2015b

Placas de Petri