Новый метод моделирования хронической травматической энцефалопатии в<em&gt; Drosophila</em

Краткое содержание

Здесь мы описываем новый подход к травмированию черепно-мозговой травмы головного мозга у Drosophila melanogaster . Наш метод имеет то преимущество, что он обеспечивает непосредственную доставку повторяющихся ударов с регулируемой прочностью только на голову. Дальнейшее исследование беспозвоночной системы поможет осветить патогенез хронической травматической энцефалопатии.

Аннотация

Хроническая травматическая энцефалопатия (CTE) представляет собой установленное нейродегенеративное заболевание, которое тесно связано с воздействием повторяющейся легкой травматической травмы головного мозга (mTBI). Механизмы, ответственные за его сложные патологические изменения, остаются в значительной степени неуловимыми, несмотря на недавний консенсус по определению невропатологических критериев. Здесь мы описываем новый метод разработки модели CTE у Drosophila melanogaster ( Drosophila ) в попытке идентифицировать ключевые гены и пути, которые приводят к характерному гиперфосфорилированному накоплению тау и гибели нейронов в головном мозге. Удары с регулируемой силой для нанесения мягкой закрытой травмы доставляются непосредственно на головку мухи, подвергая головку быстрое ускорение и замедление. Наш метод устраняет потенциальные проблемы, присущие другим моделям TROBI Drosophila ( например, смерть животных может быть вызвана повреждениемДругие части тела или внутренние органы). Менее трудоемкий и дорогостоящий уход за животными, короткая продолжительность жизни и обширные генетические инструменты делают плод идеальной для изучения патогенеза СТЭ и позволяют проводить крупномасштабные генетические и фармакологические экраны с геномом. Мы ожидаем, что текущая характеристика модели будет иметь важное механическое представление о профилактике заболеваний и терапевтических подходах.

Введение

Хроническая травматическая энцефалопатия (КТР) недавно была признана явным нейродегенеративным расстройством, отделенным от других тауопатий, таких как болезнь Альцгеймера ¹ . В отличие от болезни Альцгеймера и других распространенных тауопатий, наиболее важными факторами риска которых являются возраст возраста и семейная история деменции, CTE, как указано по его названию, подразумевает тесную связь с историей травм мозга, скорее всего, у спортсменов-контактных спортсменов, Таких как боксеры и футболисты, а также военные ветераны ^{2 , 3 , 4 ,}

Протокол

1. Сборка ударного устройства ( рисунок 1 )

1. Удалите плунжер из 1 мл туберкулинового шприца. Отрежьте ствол с отметкой 1 мл.
2. Удалите аэрозольный барьер (диаметр 3 мм х 4 мм) из наконечника пипетки 200 мкл и используйте его в качестве импактора. Поместите импактор внутрь ствола шприца. Аккуратно надавите на ствол, чтобы переместить ударный элемент на наконечник, при этом плоская сторона закрывает отверстие сопла.
3. Прикрепите конец наконечника бочки к пластиковой трубке, которая подключена к регулятору потока двуокиси углерода (CO ₂ ) станции анестезии Drosophila .
4. Держите ствол ве....

Результаты

Чтобы установить модель CTE с использованием взрослого дрозофилы , мы определили эффективность нашего устройства при нанесении одной травмы с закрытой головкой. Чтобы устранить вариации, связанные с генотипом, полом или возрастом, в эксперименте мы использовали 2-дневные мушки-женщины Canton-S WT. Мы могли бы легко контролировать прочность ударного элемента, регулируя расход CO ₂ при постоянном давлении газа 100 кПа. Мухи, подвергшиеся воздействию одного удара при мак.......

Обсуждение

Модели животных, которые добросовестно моделируют функции CTE, включая нейрофизиологические изменения, невропатологические признаки и нейробиологические дефициты, необходимы для выявления механизмов заболевания и для разработки диагностических и терапевтических целей. Понятно, что ни одна животная модель болезни человека не идеальна для имитации всех клинически значимых конечных точек. Однако мы считаем, что надежная модель CTE должна удовлетворять трем трем требованиям: (1) воздействие должно быть непосредственно приме.......

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
Аэрозольный барьер	США Scientific	1120-8810	используемый в качестве импактора
200 μ L наконечник для пипетки	США Scientific	1111-0706	Используется в качестве держателя головки мухи
1000 μ L Наконечник для пипетки	США Scientific	1122-1830	Используется в качестве коннектора
1 мл Туберкулиновый шприц	Becton Dickinson	309625
60 мм Чашки Петри	Fisher Scientific	FB0875713A	Используется в качестве арены слежения
Регулятор потока	Genesee Scientific	59-122WC
Стандартный держатель/подставка для зажима	EISCO Scientific	CH0688
Тонкая щетка	Genesee Scientific	59-204
Flypad	Genesee Scientific	59-114
Силгард Силиконовый эластомер	Dow Corning	4019862
CCD камера	Microsoft	HD-5000
Ctrax Трекер ходячих мух	Caltech Ctrax	0.2.11
Набор инструментов для обработки изображений	MATLAB MATLAB	R2015b

,