Lesão Neuronal Direcionada para a Desconexão Não Invasiva do Circuito Cerebral

O objetivo do protocolo é fornecer um método para produzir lesões neuronais não invasivas no cérebro. O método utiliza o Ultrassom Focalizado guiado por Ressonância Magnética (MRgFUS) para abrir a Barreira Cerebral sanguínea de forma transitória e focal, a fim de fornecer uma neurotoxina circulante para o parenchyma cerebral.

A intervenção cirúrgica pode ser bastante eficaz para o tratamento de certos tipos de doenças neurológicas medicamente intratáveis. Atualmente, as modalidades cirúrgicas disponíveis, atualmente eficazes, geralmente envolvem procedimentos invasivos que podem resultar em lesões cirúrgicas em tecidos não-alvo. Consequentemente, seria um valor expandir a gama de abordagens cirúrgicas para incluir uma técnica que não é invasiva e produz lesões neuronais.

Este vídeo apresenta um método para produzir lesões neuronais focais no cérebro de forma não invasiva. Este método é chamado de cirurgia guiada não invasiva de interesse preciso e será referido aqui pela sua sigla Ping. A abordagem geral para este método é abrir a barreira hemencefálica de forma focal e trenchantly usando ultrassom focado em Mr.

Em seguida, para administrar uma barreira hematoencefálica inegável neurotoxina sistematicamente. A neurotoxina, então, ganha acesso ao parenchyma cerebral apenas onde a barreira hematoencefálica foi aberta. Esta perda neuronal do produtor que está restrita à região alvo da abertura da barreira hematoencefálica.

Os principais passos do método são a preparação animal, o procedimento de ping e análises celulares post-mortem. O animal anestesiado é colocado em uma cortina cirúrgica sobre uma almofada de aquecimento. O piso ISO 2%é fornecido através de um cone de nariz para a fase de manutenção da anestesia.

Uma linha de limpeza está posicionada para o anestésico. O couro cabeludo é raspado em preparação para a aplicação posterior de gel acústico. Uma linha é então colocada na veia traseira.

Esta linha será utilizada para a administração de micro bolhas e agente de contraste durante a fase de sônicação do procedimento de ping e será usada para a infusão de ácido quinolínico durante a fase pós-sonicação. A linha está presa com fita adesiva. Esta fotografia mostra as principais características do trenó em que o animal é colocado para o procedimento de ultrassom focado.

Em preparação para colocar o animal no trenó. Um béquer de água, uma seringa contendo gel acústico e uma pequena chave de fenda são necessários. Esta visão de cima do trenó mostra o procedimento para o posicionamento do animal.

O transdutor é removido e colocado ao lado do trenó. O animal é então colocado no trenó e a cabeça está posicionada. Uma barra incisivo e barras de ouvido são usadas para fixar a cabeça.

Quando as barras de ouvido são posicionadas, elas são fixadas apertando usando uma pequena chave de fenda. A água é aplicada na superfície do couro cabeludo. Isso é seguido pela aplicação de gel acústico com a seringa no couro cabeludo.

Água adicional é colocada no gel acústico e na base do transdutor. O transdutor é então abaixado sobre o gel acústico e protegido. Um sensor pneumático é então colado ao corpo do animal para monitorar a respiração.

A sala de controle da ressonância magnética e dos equipamentos de ultrassom focados é composta por duas estações primárias. A estação à esquerda, onde o investigador está sentado, é a área de planejamento para o alvo do ultrassom focado. A estação à direita é a área de controle do sistema de ressonância magnética.

A janela b reforçada de cobre na estação de ressonância magnética olha para a sala que abriga o imã sete Tesla. Olhando pela janela. O ímã pode ser visto com um trenó que leva à abertura do ímã.

Software especializado é usado para planejar o alvo do ultrassom focado. Este software controla uma combinação de movimento eletrônico e mecânico do sistema de mira. O planejador de trajetória define o alvo e escolheu a área alvo.

Neste caso, o alvo da amostra é o estriado e o local alvo é mapeado em uma seção de ressonância magnética coronal ponderada por T2. Após estabelecer o alvo, o animal recebe uma injeção de microbolhas através da linha veia traseira. Este processo não é visível através da janela porque ocorre no outro lado do ímã que estavam filmando não é possível.

O ultrassom focado é entregue 30 segundos após a injeção de micro bolhas. Imediatamente após a entrega do ultrassom focado, obter uma dinamite é injetada através da linha venosa da cauda. E a abertura da barreira hemencefálica é confirmada usando imagens de peso T1 melhoradas em contraste.

Após receber a sônica, o animal é devolvido ao capô cirúrgico onde a anestesia de flúor isorina de 2%ISO é mantida através de um cone de nariz. Uma seringa cheia de ácido quinolínico é anexada a uma bomba de infusão e a saída é conectada à linha da veia traseira para uma infusão de uma hora no animal. Malformações corticais são alvos cirúrgicos em certas doenças neurológicas, como epilepsia resistente a medicamentos.

O rato tish é um mutante neurológico genético com uma malformação cortical caracterizada por heterotopia bilateral. Neste experimento, a heterotopia em um rato tish foram alvos em ambos os lados do cérebro. Os quadros A e B mostraram o mesmo T2-MRI de um cérebro tish tomado um dia após o ping.

O quadro A retrata a localização do neocórtex de posição normal e a heterotopia subjacente H as posições dos ventrículos laterais também são mostradas no quadro B áreas de hiperintensidade indicadas por setas correspondem aos alvos da sonicação na heterotopia. A seta branca indica um alvo medial na heterotopia no lado esquerdo da imagem, e a seta amarela indica um alvo lateral na heterotopia e no lado direito da imagem. Cinco dias após o ping o animal foi eutanizado, e o cérebro preparado para análise histológica.

A coloração de Jade fluoro foi realizada para identificar neurônios degenerados no cérebro. O retângulo na seção T2 indica a área manchada de Jaden fluoro do cérebro mostrada à direita. A área manchada verde-amarelada brilhante contém numerosos neurônios degenerados.

Em maior ampliação, neurônios degenerados individuais podem ser vistos. O método de ping fornece uma abordagem não invasiva para destruir neurônios em uma área alvo do cérebro. A abertura vocal trenchant da barreira hematoencefálica permite que uma neurotoxina administrada sistematicamente tenha acesso ao parenchyma cerebral de forma precisamente direcionada.

Este método tem sido usado com sucesso em ratos e camundongos. É importante ressaltar que o ping tem sido usado para desconectar a neurocircuria em regiões cerebrais que são comumente alvo de intervenção cirúrgica para o tratamento de distúrbios neurológicos como a epilepsia.