Name: Controlado Modelo Impact Cortical para lesão cerebral traumática (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-08-05T16:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 30 s
Description: Aprenda o modelo de impacto cortical controlado para lesão cerebral traumática em camundongos. Este método permite induzir lesões cerebrais reproduzíveis e analisar a cavidade cortical por imagem e imunohistoquímica.

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Este trabalho foi apoiado pelo financiamento do Cordão Indiana Spinal &amp; Brain Injury Research Grants (SCBI 200-12), o Ralph W. and Grace M. Showalter Research Award, da Universidade de Indiana Biological Research Grant, NIH concede RR025761 e 1R21NS072631-01A.

Animal Care Masculino C57 BL / 6 machos foram alojados em grupo e mantidos em um ciclo claro / escuro 12/12 horas de luz com acesso ao acesso a alimentos e água ad libitum. Os animais utilizados neste protocolo foram 10-12 semanas de idade. Todos os procedimentos foram realizados sob protocolos aprovados pelo Comitê Animal Care e Use da Universidade de Indiana. 1. Preparação Cirúrgica <ol><li> Anestesiar o rato usando uma mistura de cetamina / xilazina (87,7 mg / ml de cetamina e 12,3 mg / ml de xilazina) e administrar (1 ml / kg), por injecção IP. </li><li> Raspar a cabeça do rato entre as orelhas. </li><li> Aplique uma geléia à base de petróleo para os olhos do mouse para evitar ressecamento durante a cirurgia. </li><li> Limpe a área de barba feita com 10% de iodo. Em seguida, use álcool 70% para limpar o iodo. </li><li> Fixe a cabeça do rato na moldura estereotáxica usando as barras de ouvido e placa de mordida. Certifique-se de que o cérebro é estável. </li></ol> 2. Craniectomia </p&gt; <ol><li> Fazer uma incisão longitudinal no meio da cabeça com uma tesoura. Use uma pinça hemostática para manter a pele para o lado esquerdo. </li><li> Usar um aplicador com ponta de algodão para remover o sangue e o tecido no osso para expor o crânio. Permitir crânio exposto a secar durante 1 min. </li><li> Use uma pinça para aplicar a pressão e garantir que o crânio permanece imóvel. Identificar pontos anatômicos Lambda (aspecto caudal) e Bregma (aspecto frontal). Desenhar um circulo no centro da Lambda e Bregma com um diâmetro de 4 mm e 0,5 mm da linha média. </li><li> Use uma broca para cortar ao longo do círculo marcado. Suavemente soprar pó de osso de distância. Não perfure completamente através do osso para evitar danificar a dura-máter. </li><li> Use uma pinça para remover o osso e expor a dura-máter. </li></ol> 3. Impactação O sistema de impacto inclui uma caixa de controle para definir os parâmetros de impacto, um atuador para realizar a compactação, e um quadro estereotáxico para garantir o atouator e cabeça de rato para o impacto. <ol><li> Pré-estabelecidos da velocidade do actuador de 3 m / s antes da cirurgia. </li><li> Pré-definido diferente profundidade deformação para induzir diferentes gravidades da lesão. Profundezas de Deformação de 0,0-0,2 mm, 0,5-1,0 mm e 1,2-2,0 mm resultaria em Tbis leve, moderada e grave, respectivamente. Este protocolo explicado como conseguir uma lesão cerebral moderadamente grave, com uma profundidade de deformação de um milímetro por meio de uma velocidade de 3 m / seg. </li><li> Fixe o atuador para o titular na armação estereotáxica e usar os micromanipuladores movê-lo para garantir a ponta redonda e plana do atuador (3 mm de diâmetro) no centro da área do crânio aberto. Em seguida, ajustar a ponta em ângulo paralelo à superfície do local do impacto. </li><li> Estabelecer o ponto zero, movendo-se o atuador no modelo que prorroga até a ponta toca a superfície do local do impacto. Em seguida, defina o canal Z no painel de controle estereotáxico para zero. </li><li> Recolha a ponta pênduloenquanto se move para baixo, simultaneamente, o actuador de um milímetro. </li><li> Aperte o botão de impacto para atingir o local da lesão e atingir uma profundidade de deformação de 1 mm. </li></ol> 4. Lesão site Encerramento <ol><li> Utilize aplicadores com ponta de algodão para remover qualquer impacto sangue seguinte, mas não toque na área da lesão. </li><li> Coloque o mouse sobre uma almofada quente para manter a temperatura corporal. </li><li> Uma vez que o sangramento parou, suturar a ferida fechada. Coloque o animal de volta para a gaiola limpa e permitir que ele se recuperar da cirurgia durante a noite na almofada quente. </li><li> Administrar Buprenorfina 0,05-0,10 mg / kg SQ cada 8-12 horas por 2 dias após a cirurgia. </li></ol>

<ol><li>Menon, D. K., Schwab, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Position+statement%3A+definition+of+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Phys+Med+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Position statement: definition of traumatic brain injury.</a> Arch Phys Med Rehabil. 91 (11), 1637-1640 (2010).</li>
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<li>Chen, S., Pickard, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time+course+of+cellular+pathology+after+controlled+cortical+impact+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Time course of cellular pathology after controlled cortical impact injury.</a> Exp Neurol. 182 (1), 87-102 (2003).</li>
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<li>Clark, R. S., Schiding, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neutrophil+accumulation+after+traumatic+brain+injury+in+rats%3A+comparison+of+weight+drop+and+controlled+cortical+impact+models%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Neutrophil accumulation after traumatic brain injury in rats: comparison of weight drop and controlled cortical impact models.</a> J Neurotrauma. 11 (5), 499-506 (1994).</li>
<li>Werner, C., Engelhard, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathophysiology+of+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Anaesth%22%5BJournal%5D)">Pathophysiology of traumatic brain injury.</a> Br J Anaesth. 99 (1), 4-9 (2007).</li>
<li>Colicos, M. A., Dixon, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed%2C+selective+neuronal+death+following+experimental+cortical+impact+injury+in+rats%3A+possible+role+in+memory+deficits%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Delayed, selective neuronal death following experimental cortical impact injury in rats: possible role in memory deficits.</a> Brain Res. 739 (1-2), 111-119 (1996).</li>
<li>Raghavendra Rao, V. L., Dogan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Traumatic+brain+injury+leads+to+increased+expression+of+peripheral-type+benzodiazepine+receptors%2C+neuronal+death%2C+and+activation+of+astrocytes+and+microglia+in+rat+thalamus%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Traumatic brain injury leads to increased expression of peripheral-type benzodiazepine receptors, neuronal death, and activation of astrocytes and microglia in rat thalamus.</a> Exp Neurol. 161 (1), 102-114 (2000).</li>
<li>Gao, X., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Moderate+traumatic+brain+injury+promotes+neural+precursor+proliferation+without+increasing+neurogenesis+in+the+adult+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Moderate traumatic brain injury promotes neural precursor proliferation without increasing neurogenesis in the adult hippocampus.</a> Exp Neurol. 239, 38-48 (2013).</li>
</ol>

Os autores não têm nada a divulgar.

Os passos mais críticos para a geração de sucesso Tbis consistentes usando um sistema impacto ímã eletrônico para causar um CCI são: 1) de forma estável a fixação da cabeça do rato na moldura estereotáxica; 2) gerar o mesmo tamanho da janela de osso entre ratinhos e remoção do osso, sem danificar a dura por baixo durante a craniotomia; 3) posicionar corretamente a ponta impacto no centro da área aberta e estabelecer o ponto zero antes de colidir. A cabeça de rato deve ser fixado no quadro es...

Traumatismo crânio-encefálico (TCE) é definido como uma alteração no funcionamento do cérebro, ou outra evidência de patologia cerebral, causada por uma força externa 1. Tbis continuam a ser um grave problema de saúde em todo o mundo, especialmente nos Estados Unidos. De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças, pelo menos 1,7 milhão de Tbis ocorrem anualmente nos Estados Unidos, resultando em 30,5% de todas as mortes relacionadas com a lesão. Em 2000, os custos médicos diretos e custos indiretos de Tbis totalizaram um valor estimado de 76.500 milhões dólares nos Estados Unidos sozinho. Embora os avanços tecnológicos e terapêuticos em décadas anteriores melhoraram a qualidade ea duração da vida para aqueles que sofrem de Tbis, nenhuma farmacêutica eficaz ou tratamentos preventivos existem atualmente. Devido à complexidade e os efeitos de grande alcance de Tbis, incluindo lesões teciduais, morte celular e degeneração de axônios, não há duas lesões são idênticas; assim, nenhum modelo de TBI atual para animais reproduz com precisãotodos os aspectos do TCE, como visto nos seres humanos. No entanto, os modelos animais não fornecem a capacidade para produzir lesões quase idênticos necessários para investigar os efeitos de vários TCE com a esperança de compreender ainda as manifestações clínicas da lesão cerebral traumática. O modelo de impacto cortical controlado (CCI) utiliza um sistema de impacto para gerar impacto físico para a dura-máter de um animal exposto. Induz Tbis que variam de leve a grave semelhantes às vividas por seres humanos. Esta lesão foi caracterizado pela primeira vez no furão, 2 e depois foi adaptada para uso no rato 3,4, rato 5-7, e ovelhas 8. Desde a primeira caracterização, o local da lesão foi colocada tanto sobre a linha média e 2,9 a cortical lateral 10. CCI fornece um método fácil e preciso de investigar os efeitos e tratamentos potenciais para Tbis. Além do modelo de CCI, a percussão do fluido e da queda de peso modelos são commonly usado para produzir Tbis. No entanto, estes modelos apresentam limitações, incluindo menos controle sobre parâmetros de lesão, produzindo alterações histopathalogical não vistos em Tbis humano e uma maior incidência de morte acidental em ratos 3,5,10. O modelo de onda de choque também é usado para produzir Tbis. Embora o modelo de onda de choque não reproduz as mudanças histopathalogical visto após um impacto mecânico, este modelo não produz precisão Tbis experientes particularmente por militares 11. O modelo de impacto cortical controlado é fácil de controlar, devido ao controlo preciso sobre os parâmetros de deformação, tais como tempo, velocidade e profundidade de impacto 5. Essa precisão torna replicando lesões quase idênticas em todo um grupo inteiro de animais mais viáveis. Mais importante ainda, CCI reproduz Tbis com características vistas em Tbis humano 12. No entanto, não existe um modelo único animal que é totalmente bem-sucedido em reproduzir o espectro completo de patológico changes observadas após o TCE. Mais pesquisas são necessárias para revelar plenamente as alterações agudas e crônicas que ocorrem após o TCE. Dois tipos de lesões ocorrem após um TCE: lesões primárias e secundárias. A lesão primária ocorre no momento do impacto, e não é sensível a tratamentos terapêuticos; No entanto, as lesões secundárias que persistem após a lesão inicial, estão sujeitos a tratamentos de 13. O modelo de impacto cortical controlado produz a lesão primária, permitindo assim que os pesquisadores a investigar os efeitos da TBI e potenciais tratamentos terapêuticos para os efeitos potencialmente duradouros de lesões secundárias. Áreas de pesquisa potencial utilizando o modelo de CCI incluem morte neuronal, edema cerebral, a neurogênese, efeitos vasculares, alterações histopathalogical e déficits de memória e mais 3,13-16.

<table><tbody><tr><td>Iodopovidona 7,5%</td> <td>Produto Purdue LP</td><td></td><td>Esfoliante cirúrgico</td></tr><tr><td>Aplicadores com ponta de algodão</td><td>Henry Schein</td><td>100-6015</td><td>Remove sangue e detritos</td></tr><tr><td>Tesoura</td><td>Fine Science Tools</td><td>14084-08</td><td></td></tr><tr><td>Cirurgia Fórceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11293-00</td><td>Cirurgia</td></tr><tr><td>Hemostat</td><td>Fine Science Tools</td><td>13021-12</td><td>Cirurgia</td></tr><tr><td>Recarregável Sem Fio Micro Broca</td><td>Stoelting</td><td>58610</td><td>Combine com rebarbas para gerar a janela óssea</td></tr><tr><td>Rebarbas para Micro Broca</td><td>Fine Science Tools</td><td>19007-05</td><td></td></tr><tr><td>Sutura monofilamento</td><td>Ethicon</td><td>G697</td><td>Sutura</td></tr><tr><td>de álcool terc-amílico</td><td>Sigma</td><td>152463-250ML</td><td>Fazendo 2,5% Avertin</td></tr><tr><td>2,2,2-Tribromoetanol</td><td>Sigma</td><td>T48402-25G</td><td>Fazendo 2,5% Avertin</td></tr></tbody></table>

controlado modelo impact cortical para lesão cerebral traumática

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

Todos os anos, mais de um milhão de americanos sofrem uma lesão cerebral traumática (TCE). Combinado com a incidência de TCEs em todo o mundo, os efeitos físicos, emocionais, sociais e econômicos são impressionantes. Portanto, mais pesquisas sobre os efeitos do TCE e tratamentos eficazes são necessários. O modelo de impacto cortical controlado (CCI) induz lesões cerebrais traumáticas que variam de leves a graves. Este método usa um impactor rígido para fornecer energia mecânica a uma dura-máter intacta exposta após uma craniectomia. O impacto é feito sob parâmetros precisos a uma velocidade definida para atingir uma profundidade de deformação pré-determinada. Embora existam outros modelos de TCE, como queda de peso e percussão de fluidos, o CCI é mais preciso, mais fácil de controlar e, o mais importante, produz lesões cerebrais traumáticas semelhantes às observadas em humanos. No entanto, nenhum modelo de TCE é atualmente capaz de reproduzir alterações patológicas idênticas às observadas em pacientes humanos. O modelo CCI permite a investigação dos efeitos de curto e longo prazo do TCE, como morte neuronal, déficits de memória e edema cerebral, bem como possíveis tratamentos terapêuticos para TCE.

O modelo de impacto cortical controlado produz Tbis que variam em gravidade de leve a grave. Pós-impacto a quantidade de inchaço craniano, hemorragia e distorção cranial no local do impacto irá revelar a gravidade da lesão resultante dos parâmetros de velocidade e profundidade deformação. Tbis leves resultar em inchaço craniano no local do impacto e um leve sangramento, devido à quebra dura limitado. A TCE moderado apresenta inchaço craniano e aumento de sangramento devido à quebra dura em cima de impactação (Fi...

Lesões cerebrais traumáticas (TCEs) continuam sendo um sério problema de saúde. Utilizando o modelo de cirurgia de impacto cortical controlado, pesquisas sobre os efeitos do TCE e possíveis métodos de tratamento podem ser realizadas.

Controlado Modelo Impact Cortical para lesão cerebral traumática

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI).  Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, ...

O objetivo geral deste procedimento é produzir lesões cerebrais traumáticas usando o modelo de impacto cortical controlado. Isso é feito primeiro anestesiando e preparando um camundongo para a cirurgia. O segundo passo do procedimento é realizar uma craniectomia C.O terceiro passo é configurar o sistema de impacto com os parâmetros desejados. A etapa final é impactar o cérebro exposto. Em última análise, os resultados podem mostrar a cavidade da lesão cortical por meio de imagens do cérebro dissecado e imuno-histoquímica.Geralmente, os indivíduos novos nesse método terão dificuldades porque acham difícil gerar lesões cerebrais consistentes. Demonstrando o procedimento estará o Dr. Shang Gao, um pesquisador associado em nosso laboratório. Após a anestesia, um rato raspa a cabeça entre as orelhas, limpa a pele exposta com esfoliantes alternados de 10% de iodo e 70% de etanol.Em seguida, certifique-se de lubrificar os olhos para que não sequem. Em seguida, fixe o mouse na estrutura estereotáxica, fazendo uso das barras auriculares e da placa de mordida. A cabeça deve ser muito estável.Comece a craniectomia com uma incisão longitudinal no meio da cabeça usando uma tesoura. Em seguida,

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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.

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

A concussão apresenta o tipo mais comum de lesão cerebral traumática. Portanto, um modelo animal de concussão repetitiva, que replica as características importantes de uma lesão em pacientes, pode fornecer um meio de estudar a concussão de maneira rigorosa, controlada e eficiente.

A principal modelo lesões repetitivas Concussive em Ratos

Este protocolo demonstra as metodologias para um modelo do rato do ferimento de cérebro traumático do abrir-crânio e a transplantação de pilhas células-derivadas pluripotentes induzidas humanas cultivadas no local da lesão. Os testes comportamentais e histologic dos resultados destes procedimentos são descritos igualmente em breve.

Modelo de impacto cortical controlado da lesão cerebral do rato com transplantação terapêutica de células neurais pluripotentes induzidas humanas da pilha de haste

Aqui nós descrevemos um protocolo para a indução de ferimento de cérebro traumático murino através de um impacto cortical controlado da abrir-cabeça.

Modelo murino de impacto cortical controlado para a indução de traumatismo cranioencefálico

Hemorragia intraparenquimatosa e neuroinflamação acompanhadas de contusão cerebral podem desencadear lesão cerebral secundária grave. Este protocolo detalha um modelo de impacto cortical controlado por camundongos (CCI), permitindo que os pesquisadores estudem a contusão por hemorragia e respostas imunes pós-traumáticas e explorem possíveis terapêuticas.

Um modelo pré-clínico de impacto cortical controlado para hemorragia traumática, contusão e neuroinflamação

O protocolo descreve traumatismo cranioencefálico leve em modelo de camundongo. Em particular, um protocolo passo-a-passo para induzir um traumatismo cranioencefálico fechado na linha média leve e a caracterização do modelo animal são totalmente explicados.

Modelo de Lesão Cerebral Traumática Leve em Camundongos com Controle Eletromagnético

Aqui, é demonstrado como um modelo de traumatismo cranioencefálico fechado acordado pode ser usado para examinar os efeitos do traumatismo cranioencefálico leve repetido (r-mTBI) na plasticidade sináptica no hipocampo. O modelo replica características importantes do r-mTBI em pacientes e é usado em conjunto com a eletrofisiologia in vitro .

Avaliação das Alterações na Plasticidade Sináptica Utilizando um Modelo de Traumatismo Cranioencefálico Leve

Este protocolo apresenta um modelo de camundongo modificado de lesão cerebral traumática leve repetitiva (rmTBI) induzida por um método de traumatismo cranioencefálico fechado (CHI). A abordagem apresenta uma janela de crânio afinado e percussão de fluido para reduzir a inflamação comumente causada pela exposição às meninges, juntamente com melhor reprodutibilidade e precisão na modelagem de rmTBI em roedores.

Modelo de camundongo modificado de lesão cerebral traumática leve repetitiva incorporando janela de crânio afinado e percussão fluida

Aqui, apresentamos um protocolo para estabelecer um modelo animal de traumatismo cranioencefálico fechado replicando o resultado da neuroimagem de lesão cerebral traumática leve não complicada com a estrutura cerebral preservada na fase aguda e atrofia cerebral de longo prazo. A ressonância magnética longitudinal é o principal método usado para evidência.

Desenvolvimento de um modelo de traumatismo cranioencefálico leve não complicado modificado pelo método de perda de peso e evidenciado por ressonância magnética

Um modelo murino para o ventilador lesão pulmonar induzida é uma ferramenta importante para estudar uma lesão pulmonar...

Ventilação a pressão controlada para induzir lesão pulmonar aguda em ratos

Aprenda o modelo de impacto cortical controlado para lesão cerebral traumática em camundongos. Este método permite induzir lesões cerebrais reproduzíveis e analisar a cavidade cortical por imagem e imunohistoquímica.

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