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Articolo metodologico

Utilizzo sinergico delle cellule neurali e precursori peptidi autoassemblanti in Sperimentale Cervical Spinal Cord Injury

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DOI:

10.3791/52105

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23 febbraio 2015

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In questo articolo

Sommario

Il trattamento della lesione del midollo spinale cervicale sia con peptidi autoassemblanti (SAP) che con cellule precursori neurali (NPC), insieme a fattori di crescita, è un approccio promettente per promuovere la rigenerazione e il recupero. Viene stabilito un modello di ratto con clip per contusione/aneurisma da compressione di lesione spinale cervicale e un trattamento combinato che prevede l'iniezione di SAP e il trapianto di NPC.

Abstract

Lesioni del midollo spinale (SCI) causano gravi danni neurologici e conseguenze psicologiche, economiche e sociali per i pazienti e le loro famiglie. Clinicamente, più del 50% del SCI influisce sulla colonna cervicale 1. Come conseguenza della lesione primaria, una cascata di meccanismi secondari tra cui l'infiammazione, apoptosi, e demielinizzazione si verificano infine porta alla cicatrizzazione dei tessuti e sviluppo di cavità intramidollari 2,3. Entrambi rappresentano barriere fisiche e chimiche per il trapianto di cellule, l'integrazione, e la rigenerazione. Pertanto, plasmare l'ambiente inibitorio e bridging cavità per creare un ambiente favorevole per il trapianto di cellule e la rigenerazione è un promettente target terapeutico 4. Qui, un modello contusione / compressione cervicale SCI utilizzando una clip da aneurisma è descritto. Questo modello è più clinicamente rilevante rispetto ad altri modelli sperimentali, poiché transezione completa o rotture del cavo sono rare. Anche in CONFRONTOn al modello carico di caduta, quali in particolare i danni colonne dorso, la compressione circonferenziale del midollo spinale appare vantaggiosa. Clip forza di chiusura e la durata possono essere regolati per ottenere diverse gravità infortuni. Una molla anello facilita calibrazione precisa e costanza della clip di forza. In condizioni fisiologiche, peptidi autoassemblanti sintetici (SAP) di auto-assemblarsi in nanofibre e, quindi, sono attraenti per l'applicazione in SCI 5. Possono essere iniettato direttamente nella lesione minimizzare danneggiamento del cavo. SAP sono strutture biocompatibili erigere ponteggi per colmare le cavità intramidollari e quindi, dotare il cavo danneggiato per i trattamenti rigenerativi. K2 (QL) 6K2 (QL6) è un romanzo SAP introdotto da Dong et a l. 6 In confronto ad altri peptidi, QL6 auto-assembla in β-sheets a pH neutro 6 0,14 giorni dopo SCI, dopo la fase acuta, SAP vengono iniettati nel centro della lesione e cellule precursori neurali (NPC) sono InjeCTED in colonne dorsali adiacenti. Al fine di sostenere la sopravvivenza delle cellule, il trapianto è combinato con la somministrazione continua subdurale di fattori di crescita da parte di micro pompe osmotiche per 7 giorni.

Introduzione

Più del 50% delle lesioni del midollo spinale sono legati alla colonna cervicale. Nella clinica impostazione due principali meccanismi patofisiologici sono descritti: il primo contusione del midollo spinale e successivamente, la compressione continua causata da fratture ossee, emorragie o gonfiore tessuto.

Le clip da aneurisma contusione modello / compressione imita entrambi i meccanismi fisiopatologici: scattare la clip produce una contusione e la durata del ritaglio rappresenta la componente di compressione, ammettendo che la compressione in ambito clinico causate da fratture ossee, emorragie o gonfiore dei tessuti ultima più significat....

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Protocollo

NOTA: La seguente protocollo sperimentale è stato approvato dal comitato cura degli animali della University Health Network (Toronto, Canada), ed è in conformità con le politiche stabilite nella guida per la cura e l'uso di animali da esperimento preparata dal Consiglio canadese della cura degli animali .

1. cervicale Contusione Aneurysm Clip / compressione Modello

  1. Prima di strumenti autoclave chirurgia e mantenere condizioni di sterilità durante tutta la procedura surgcial mettendo gli strumenti in un bagno di alcool al 70%.
  2. Anestetizzare ratti Wistar (250-270 g) con una combinazione di ossigeno (O 2),....

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Risultati

Quando si esegue il procedimento sopra descritto, si otterrà un ponteggio SAP colmare la cavità e offrendo un miglioramento dell'ambiente inibitorio, meno spaventare tessuti e l'aumento di sopravvivenza NPC. Figura 4 mostra una sezione longitudinale di un ratto midollo spinale ottenuto al luogo di ferita sei settimane dopo SCI e 4 settimane dopo QL6 SAP iniezione e NPC trapianto. Peptidi QL6 sono state iniettate con successo nel cavo, aggregato nell'epicentro e diffusi rostro-caudale nella penombra. Mic.......

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Discussione

Questo protocollo è stato sviluppato per consentire al lettore di eseguire un modello di lesione cervicale nei ratti e di utilizzare un approccio di trattamento combinato con SAP e NPC favore di un migliore recupero dopo cervicale SCI.

Soprattutto in confronto ad altri modelli traumi cervicali, come il (emi) -transection modello o modelli di peso goccia e concussione, il modello / compressione clip di contusione rappresenta sia principali meccanismi fisiopatologici traumi - contusione e per .......

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Dichiarazioni

Covidien ha fornito il SAP QL6 per questo studio.

Ringraziamenti

Vorremmo riconoscere il sostegno finanziario per questo lavoro dal Canadian Institutes of Health Research (CIHR), Family Foundation Krembil, il Halbert cattedra di riparazione Neural and Regeneration, Phillip e Peggy DeZwirek, e Gordon Yao per il contributo alla Figura 2 . Klaus Zweckberger è stato finanziato da una sovvenzione della "Deutsche Forschungsgesellschaft" (DFG).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Clip aneurismaticoSharpTech
Microscopio chirurgicoLeica
Sistema di microiniezioneWorld Precision Instruments, Inc.
Strumento stereotassico per piccoli animaliDavid Kopf Instruments
Siringa HamiltonHamilton company
Pompe sotto-duralifigure-materials-1 Alzet osmotic micro pump 1007D
Strumenti chirurgiciFine Science tools
Isoflurano USPPharmaceutical Partners of Canada Inc.
Cloruro di sodio 0,9% iniettabile USPBaxter
Povidone iodio 7,5%Purdue Pharma
Alcol isopropilico 70% USPGreenField Ethanol Inc.
QL6 SAPCovidien
Blu di tripano 0,4%Gibco
Fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF)Sigma
Fattore di crescita epidermico (EGF)Sigma
Fattore di crescita dei fibroblasti (FGF)Sigma

Riferimenti

  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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Ristampe e permessi

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