Summary
यह प्रोटोकॉल मस्तिष्क फैलाना एक्सोनल चोट (दाई) के एक विश्वसनीय, आसान-से-प्रदर्शन और प्रजनन योग्य कृंतक मॉडल को मान्य करता है जो खोपड़ी फ्रैक्चर या कॉन्टसेशन के बिना व्यापक सफेद पदार्थ क्षति को प्रेरित करता है।
Abstract
दर्दनाक मस्तिष्क की चोट (टीबीआई) मौत और विकलांगता का एक प्रमुख कारण है। फैलाना अक्षीय चोट (DAI) टीबीआई रोगियों के एक बड़े प्रतिशत में चोट का प्रमुख तंत्र है जो अस्पताल में भर्ती होने की आवश्यकता होती है। दाई मिलाते हुए, रोटेशन या विस्फोट की चोट से व्यापक अक्षीय क्षति शामिल है, तेजी से एक्सोनल खिंचाव चोट और माध्यमिक अक्षीय परिवर्तन है कि कार्यात्मक वसूली पर एक लंबे समय तक चलने वाले प्रभाव के साथ जुड़े रहे है के लिए अग्रणी । ऐतिहासिक रूप से, फोकल इंजरी के बिना दाई के प्रायोगिक मॉडलडिजाइन करना मुश्किल रहा है। यहां हम दाई के एक सरल, प्रजनन योग्य और विश्वसनीय कृंतक मॉडल को मान्य करते हैं जो खोपड़ी फ्रैक्चर या कॉन्टसेशन के बिना व्यापक सफेद पदार्थ क्षति का कारण बनता है।
Introduction
दर्दनाक मस्तिष्क की चोट (टीबीआई) संयुक्त राज्य अमेरिका में मौत और विकलांगता का एक प्रमुख कारण है। टीबीआई सभी चोट से संबंधित मौतों के बारे में 30% के लिए योगदान1,2. टीबीआई के प्रमुख कारण आयु समूहों के बीच भिन्न होते हैं और इसमें गिरता है, खेल के दौरान उच्च गति की टक्कर, जानबूझकर आत्म-हानि, मोटर वाहन दुर्घटनाओं और हमले1,,2,,3शामिल हैं।
ब्रेन डिफ्यूज एक्सोनल इंजरी (दाई) एक विशिष्ट प्रकार की टीबीआई है जो मस्तिष्क के घूर्णन त्वरण, झटकों या विस्फोट की चोट से प्रेरित होती है जिसके परिणामस्वरूप चोट4,,5,,66,7,,8के बाद तत्काल में अप्रतिबंधित सिर आंदोलन होता है। दाई में व्यापक अक्षीय क्षति शामिल है जिससे लंबे समय तक चलने वाली न्यूरोलॉजिकल हानि होती है जो खराब परिणाम, भारी स्वास्थ्य देखभाल लागत, और 33-64% मृत्यु दर1,,2,,4,,5,,9,,10,,11से जुड़ी होती है। दाई के रोगजनन में हाल ही में हुए महत्वपूर्ण शोध के बावजूद, सर्वोत्तम उपचारविकल्प11,12,13,,14पर आम सहमति नहीं बन पाई है ।
पिछले दशकों में, कई प्रयोगात्मक मॉडलों ने दाई11,,12,15,,16के विभिन्न पहलुओं को सही ढंग से दोहराने का प्रयास किया है।, हालांकि, इन मॉडलों में अन्य फोकल चोटों की तुलना में दाई की अनूठी प्रस्तुति दी गई सीमाएं हैं। ये पूर्व मॉडल न केवल सफेद पदार्थ क्षेत्रों में अक्षीय चोट का कारण बनते हैं बल्कि फोकल सेरेब्रल चोटों का भी परिणाम है। चिकित्सकीय रूप से, दाई माइक्रो नकसीर के साथ है, जो सफेद पदार्थ को नुकसान का एक प्रमुख कारण बन सकता है।
दाई की प्रमुख नैदानिक विशेषताओं को दोहराने के लिए केवल दो पशु मॉडल दिखाए गए हैं। Gennarelli और सहयोगियों ने १९८२ में पहली पार्श्व सिर रोटेशन डिवाइस का उत्पादन किया, एक गैर अमानवीय रहनुमा मॉडल15में दाई के साथ कोमा प्रेरित करने के लिए गैर प्रभाव सिर घूर्णन त्वरण का उपयोग कर । इस रहनुमा मॉडल ने 10-20 सुश्री सुश्री के भीतर 60 डिग्री के माध्यम से सिर को विस्थापित करने के लिए त्वरण और मंदी के लिए नियंत्रित एकल रोटेशन को नियोजित किया। यह तकनीक बिगड़ी चेतना और व्यापक अक्षीय क्षति का अनुकरण करने में सक्षम थी जो मानव दिमाग में देखी गई गंभीर टीबीआई के प्रभाव ों के समान थी। हालांकि, रहनुमा मॉडल बहुत महंगेहैं 4,11,,16. पिछले मॉडल पर भाग के आधार पर, घूर्णन त्वरण मस्तिष्क चोट का एक सुअर मॉडल १९९४ में डिजाइन किया गया था (रॉस एट अल.) इसी तरह के परिणाम14के साथ ।
इन दो पशु मॉडलों, हालांकि उन्होंने विशिष्ट विकृति की विभिन्न प्रस्तुतियों का उत्पादन किया, दाई रोगजनन की अवधारणाओं में बहुत कुछ जोड़ा है। रैपिड हेड रोटेशन को आम तौर पर दाई को प्रेरित करने के लिए सबसे अच्छी विधि के रूप में स्वीकार किया जाता है, और कृंतक रैपिड हेड रोटेशन अध्ययन11,,16के लिए एक कम महंगा मॉडल प्रदान करते हैं। यहां, हम दाई के एक सरल, प्रजनन योग्य और विश्वसनीय कृंतक मॉडल को मान्य करते हैं जो खोपड़ी फ्रैक्चर या कॉन्टसेशन के बिना व्यापक सफेद पदार्थ क्षति का कारण बनता है। यह वर्तमान मॉडल दाई के रोगविज्ञान और अधिक प्रभावी उपचार के विकास की बेहतर समझ को सक्षम करेगा।
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Protocol
यह प्रयोग हेलसिंकी और टोक्यो की घोषणाओं की सिफारिशों और यूरोपीय समुदाय के प्रायोगिक पशुओं के उपयोग के लिए दिशा-निर्देशों के बाद किए गए थे । इन प्रयोगों को बेन-गुरियन यूनिवर्सिटी ऑफ नेगेव की एनिमल केयर कमेटी ने मंजूरी दी थी ।
1. प्रायोगिक प्रक्रिया के लिए चूहों को तैयार करना
नोट: 300-350 ग्राम वजनी वयस्क पुरुष स्प्राग-डाले चूहों का चयन करें।
- संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति से इन प्रयोगों को करने के लिए अनुमोदन प्राप्त करें।
- 12 घंटे के प्रकाश और 12 घंटे के अंधेरे चक्र के साथ 22 ± 1 डिग्री सेल्सियस के कमरे के तापमान पर चूहों को बनाए रखें। चूहा चाउ और पानी विज्ञापन लिपटम प्रदान करें।
- 6:00 बजे से 12:00 बजे के बीच सभी प्रयोग करें
- संज्ञाहरण प्रेरित करने के लिए एक निरंतर isoflurane प्रशासन प्रणाली का उपयोग करें। सुनिश्चित करें कि वाष्पीकरण प्रणाली आइसोफ्लोरीन से भरी हुई है।
- 2% आइसोफ्लोरीन के साथ चूहों को एनेस्थेटाइज़ करें।
- पुष्टि करें कि बाहरी उत्तेजनाओं के जवाब में आंदोलन या पेडल पलटा की कमी को देखकर चूहा पूरी तरह से एनेस्थेटाइज्ड है।
2. डिफ्यूज एक्सोनल इंजरी का प्रेरण
नोट: डिवाइस में निम्नलिखित घटक होते हैं: 1) पारदर्शी प्लास्टिक सिलेंडर, 2) लोहे का वजन (1308 ग्राम), 3) रोटेशन तंत्र जिसमें एक बेलनाकार ट्यूब, दो बीयरिंग होते हैं जिस पर धुरी घूमती है और एक सिर निर्धारण (कान पिन के लिए); 4) क्षैतिज मंच जिस पर दो बीयरिंग तय कर रहे हैं।
- डिवाइस को भारी, स्थिर प्रयोगशाला तालिका में रखें।
- वजन को एक स्ट्रिंग से संलग्न करें जो 120 सेमी की ऊंचाई तक ऊंचा है।
- घूर्णन तंत्र को सक्रिय करते हुए बोल्ट को मारने के लिए स्वतंत्र रूप से गिरने वाले वजन की अनुमति दें। पार्श्व सिर रोटेशन डिवाइस का उपयोग करके, कृंतक का सिर 0 से 90 डिग्री तक तेजी से बदल जाता है।
- डिफ्यूज एक्सोनल ब्रेन इंजरी के शामिल होने के बाद चूहे को रिकवरी रूम में ट्रांसफर कर दें।
3. घूर्णन काइनेमेटिक्स/बायोमैकेनिकल मापदंडों का मापन।
- इस प्रकार घूर्णन काइनेमेटिक्स/बायोमैकेनिकल पैरामीटर उपाय करें:
जहां एफओ - बल पशु सिर (किलो) पर लागू किया जाता है; एम - बल का क्षण; कश्मीर - गतिज ऊर्जा; मीटर - गिरते वजन का द्रव्यमान; ग्राम - गुरुत्वाकर्षण त्वरण; ज - ऊंचाई (सेमी); D - कान पिन (सेमी) के बीच की दूरी।
नोट: जानवर के सिर (एफओ)पर लागू बल की गणना करने के लिए, गिरते वजन के द्रव्यमान, वजन जिस ऊंचाई पर गिरता है, और कान पिन के बीच की दूरी को जानना आवश्यक है। अन्य पैरामीटर अपरिवर्तित रहते हैं ।
4. 48 घंटे के बाद न्यूरोलॉजिकल गंभीरता स्कोर का मूल्यांकन
नोट: न्यूरोलॉजिकल डेफिसिट का आकलन किया गया और न्यूरोलॉजिकल गंभीरता स्कोर का उपयोग करके वर्गीकृत किया गया, जैसा कि पहले17,,18,,19वर्णित था। मोटर फ़ंक्शन और व्यवहार में परिवर्तन का मूल्यांकन एक बिंदु-प्रणाली द्वारा किया जाता है जैसे कि 24 का अधिकतम स्कोर गंभीर न्यूरोलॉजिकल रोग का प्रतिनिधित्व करता है। 0 का स्कोर बरकरार न्यूरोलॉजिकल स्थिति को इंगित करता है। निम्नलिखित व्यवहार कार्यों का मूल्यांकन किया जाता है।
- अपने केंद्र में छोड़े जाने पर एक सर्कल (व्यास में 50 सेमी) से बाहर निकलने में चूहे की असमर्थता का आकलन करें। 30 मिन, 60 मिन, और 60 से अधिक मिन तक चलने वाले तीन व्यक्तिगत सत्रों के लिए ऐसा करें।
- 20 मिन, 40 मिन, और 60 से अधिक मिन तक चलने वाले तीन सत्रों में राइटिंग पलटा के नुकसान के लिए चूहे का परीक्षण करें।
- हेमिप्लेजिया के लिए परीक्षण करें, चूहे की स्थिति में मजबूर परिवर्तन का विरोध करने में असमर्थता।
- हिंदअंग के लचीलेपन का परीक्षण करने के लिए चूहे को अपनी पूंछ से उठाएं।
- सीधे चलने की क्षमता का परीक्षण करने के लिए चूहे को फर्श पर रखें।
- तीन अलग सजगता के लिए परीक्षण: पिन्ना पलटा, कॉर्नियल पलटा, और चौंकाना पलटा ।
- व्यवहार और साष्टांग प्रणाम की मांग के नुकसान के आधार पर एक नैदानिक ग्रेड के साथ चूहे दर।
- प्लेसमेंट के लिए अंग सजगता का परीक्षण। बाएं और दाएं अग्रअंगों पर परीक्षण करें, और फिर बाएं और दाएं हिंदअंगों।
- बीम संतुलन कार्य के माध्यम से एक कार्यात्मक परीक्षण करें। बीम को 1.5 सेमी चौड़ा मापना चाहिए। 20 एस, 40 एस, और 60 से अधिक एस के सत्रों के लिए परीक्षण चलाएं।
- तीन अलग-अलग चौड़ाई के बीम के साथ चूहे पर बीम वॉकिंग टेस्ट करें: 8.5 सेमी चौड़ा, 5 सेमी चौड़ा, और 2.5 सेमी चौड़ा।
5. 48 घंटे के बाद हिस्टोलॉजिकल परीक्षा के लिए मस्तिष्क संग्रह
- चोट के बाद ४८ घंटे में, 20% O 2/80%2सीओ2के साथ अपने प्रेरित गैस मिश्रण की जगह से चूहों इच्छामृत्यु । सुनिश्चित करें कि सीओ2 संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति के दिशा निर्देशों के अनुसार एक पूर्व निर्धारित दर पर दिया जाता है ।
- संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति के दिशा निर्देशों के अनुसार मृत्यु की पुष्टि सुनिश्चित करें ।
- ट्रांसकार्डिकैली ने चूहे को तापमान 4 डिग्री सेल्सियस पर 0.9% हेपरिनाइज्ड खारा के साथ परफ्यूज किया, इसके बाद 0.1 एम फॉस्फेट बफर खारा (पीएच 7.4) में 4% पैराफॉर्मलडिहाइड का 500 मिलील हो गया।
- परफ्यूजन के बाद, गिलोटिन के साथ डेपुटेशन करें।
- मस्तिष्क के ऊतकों को नुकसान पहुंचाने से बचने के लिए हड्डी काटने वाले संदंश के साथ बछड़ों को हटाकर मस्तिष्क संग्रह करें।
- मस्तिष्क को तुरंत निकालें और 4 डिग्री सेल्सियस पर 48 घंटे के लिए 4% बफर फॉर्मलडिहाइड समाधान में ठीक करें।
- मस्तिष्क को घ्राण बल्ब चेहरे से दृश्य प्रांतस्था और बाइकर्ट सेरिबैलम और मस्तिष्क उपजी तक 5 मिमी कोरोनल वर्गों में ब्लॉक करें।
- पैराफिन एम्बेडिंग के बाद, माइक्रोटोम सेक्शनिंग द्वारा थैलेसीमिया से दूर कोरोनल और सिटटल सेक्शन (5 माइक्रोन) को काट लें।
6. इम्यूनोकेमिकल धुंधला और परीक्षा
- धीरे-धीरे स्लाइस को एक नरम ब्रश के साथ ग्लास स्लाइड पर रखें, प्रति स्लाइड 1 स्लाइस।
- ऐप के इम्यूनोकेमिकल धुंधला का उत्पादन करें।
- जाइलीन के साथ स्लाइस को डिपर्फिनाइज करें (प्रत्येक में 5 न्यूनतम के लिए 3 गुना) और कमरे के तापमान पर इथेनॉल की धीरे-धीरे कम सांद्रता के साथ रिहाइड्रेट: 100% इथेनॉल में 3 न्यूनतम दो बार, 95% इथेनॉल में 3 न्यूनतम दो बार, 90% इथेनॉल में 3 न्यूनतम, 70% इथेनॉल में 3 न्यूनतम, और डीडीडब्ल्यू में 3 न्यूनतम।
- एंडोजेनस पेरोक्सिडेस गतिविधि को अवरुद्ध करने के लिए कमरे के तापमान पर 15 न्यूनतम के लिए 3% एच2ओ2 के साथ अपपैरीकृत और पुनर्हाइड्रेटेड मस्तिष्क वर्गों का इलाज करें।
- एंटीजन रिट्रीवल के लिए 5 मिन के लिए 98 डिग्री सेल्सियस पर 0.01 मीटर सोडियम साइट्रेट (पीएच 6.0) के साथ इनक्यूबेट सेक्शन।
- स्लाइड्स में रखें कूल करने के लिए कमरे के तापमान पर 20 मिन के लिए बफर में।
- फॉस्फेट-बफर्ड लवइन (पीबीएस) समाधान के साथ अनुभागों को 5 न्यूनतम के लिए दो बार धोएं।
- कमरे के तापमान पर 1 घंटे के लिए 2.5% सामान्य घोड़े सीरम के साथ वर्गों को ब्लॉक करें और अवरुद्ध सीरम में पतला प्राथमिक खरगोश एंटी-ऐप (1:4000) में 4 डिग्री सेल्सियस पर रात भर इनक्यूबेट करें।
- प्राथमिक एंटीबॉडी में इनक्यूबेशन के बाद, कमरे के तापमान पर पीबीएस में धोने अनुभाग।
- 15 न्यूनतम के लिए उचित रूप से पतला बायोटिनेटेड माध्यमिक एंटीबॉडी में इनक्यूबेट सेक्शन और कमरे के तापमान पर दो बार 3 न्यूनतम के लिए पीबीएस के साथ धोएं।
- स्ट्रेप्टाविडिन-पेरोक्सिडेस में 15 न्यूनतम के लिए इनक्यूबेट करें और कमरे के तापमान पर दो बार 3 न्यूनतम के लिए पीबीएस में फिर से धोएं।
- बफर सब्सट्रेट सॉल्यूशन (पीएच 7.5) के साथ इनक्यूबेट सेक्शन जिनमें हाइड्रोजन पेरोक्साइड और 3,3-डिमिनोबेनसिडीन क्रोमोजेन सॉल्यूशन होता है और रंग विकसित होने तक प्रकाश से बचाता है।
- प्रतिक्रिया को रोकने के लिए 5 मिन के लिए कमरे के तापमान पर DDW के साथ स्लाइड incubate।
- कमरे के तापमान पर 3 न्यूनतम के लिए हेमातक्सीलिन के साथ काउंटरदाग वर्ग और बहने वाले नल के पानी के साथ 5 न्यूनतम के लिए धोएं।
- स्लाइड्स में डिहाइड्रेट कमरे के तापमान पर धीरे-धीरे इथेनॉल की सांद्रता बढ़ने के साथ: डीडीडब्ल्यू में 2 न्यूनतम, 70% इथेनॉल में 2 न्यूनतम, 90% इथेनॉल में 2 न्यूनतम, इथेनॉल में 2 न्यूनतम 95%, 100% इथेनॉल में 2 न्यूनतम और तीन बार जाइलीन में 3 न्यूनतम।
- सूखी और बढ़ते माध्यम के साथ माउंट।
- माइक्रोस्कोप का उपयोग करके 20 मिमी ऑब्जेक्टिव लेंस के साथ 200x के माइक्रोस्कोप आवर्धन के तहत स्लाइस की जांच करें।
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Representative Results
तालिका 1 प्रोटोकॉल समयरेखा दिखाता है। दाई के इस मॉडल में मृत्यु दर 0% थी। एक मान-व्हिटनी परीक्षण ने संकेत दिया कि हस्तक्षेप के बाद 48 घंटे में 15 नकली चूहों की तुलना में 15 दाई चूहों के लिए न्यूरोलॉजिकल घाटा काफी अधिक था (एमडीएन = 1 बनाम 0), यू = 22.5, पी एंड एलटी; 0.001, आर = 0.78 (तालिका 2देखें)। डेटा को गिनती में मापा जाता है और औसत और 25-75 शतमक रेंज के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।
मस्तिष्क के ऊतकों के थैलेमिक वर्गों के प्रतिनिधि फोटोमाइक्रोग्राफ चित्र 1में दिखाए जाते हैं। फोटोमाइक्रोग्राफ ने नियंत्रण समूह (67.46 ± 30 बनाम 0 ± 0), यू = 0, पी एंड एलटी; 1.1E-06, आर = 0.92 की तुलना में चूहों में अलग दाई के बाद 48 घंटे बाद चोट के बाद एक्सोनल और न्यूरोनल इम्मुनोर गतिविधियों का खुलासा किया। डेटा को गिनती के रूप में मापा जाता है और मतलब ± एसडी के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।
| समूहों | समय | प्रक्रियाओं |
| दाई (15 चूहे) | 0 घंटे | इंडक्शन डिफ्यूज एक्सोनल इंजरी |
| शाम (15 चूहे) | 48 घंटे | न्यूरोलॉजिकल गंभीरता स्कोर मूल्यांकन, |
| दाई (15 चूहे) | बीएपी का इम्यूनोकेमिकल धुंधला। |
तालिका 1: प्रोटोकॉल समयरेखा का प्रदर्शन। विभिन्न समय ों पर चूहों के विभिन्न समूहों को दिखाया गया है: DAI = प्रयोग की शुरुआत में एक्सोनल मस्तिष्क की चोट को फैलाना; 48 घंटे में, एक न्यूरोलॉजिकल गंभीरता स्कोर निर्धारित किया गया था और दोनों समूहों में ऐप का इम्यूनोकेमिकल धुंधला प्रदर्शन किया गया था।
| 48 घंटे में विभिन्न समूहों के एनएसएस मान | ||
| पशु समूह | एन | एनएसएस 48 घंटे बाद दाई |
| नकली | 15 | 0 (0-0) |
| दाई | 15 | 1 (1-1)* |
तालिका 2:: न्यूरोलॉजिकल गंभीरता स्कोर। न्यूरोलॉजिकल घाटा 48 घंटे 2 अध्ययन समूहों के लिए DAI के बाद. एक मान-व्हिटनी परीक्षण ने संकेत दिया कि हस्तक्षेप के बाद 48 घंटे में 15 नकली चूहों की तुलना में 15 दाई चूहों के लिए न्यूरोलॉजिकल घाटा काफी अधिक था (एमडीएन = 1 बनाम 0), यू = 22.5, पी एंड एलटी; 0.001, आर = 0.78। डेटा को गिनती में मापा जाता है और औसत और 25-75 शतमक रेंज के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।
चित्रा 1: इम्यूनोकेमिकल परीक्षा। मस्तिष्क के ऊतकों के थैलेमिक वर्गों के प्रतिनिधि फोटोमाइक्रोग्राफ नियंत्रण समूह (ए) की तुलना में चूहों (बी) 48 घंटे बाद चोट में अलग दाई के बाद अक्षीय और न्यूरोनल इम्यूनोर गतिविधियों का पता चला। सभी 15 दाई चूहों में रुचि के क्षेत्र में ऐप इम्यूनोरेएक्टिविटी का पता चला था, और किसी भी नकली-संचालित चूहों में बिल्कुल नहीं। मान-व्हिटनी परीक्षण से संकेत मिला कि दाई (67.46 ± 30 बनाम 0 ± 0), यू = 0, पी एंड एलटी; 1.1E-06, आर = 0.92 के बाद 48h में नकली घायल जानवरों की तुलना में 15 दाई चूहों के लिए 15 दाई चूहों की संख्या काफी अधिक थी। छवियां मूल आवर्धन * 200 पर हैं। डेटा को गिनती के रूप में मापा जाता है और मतलब ± एसडी के रूप में प्रस्तुत किया जाता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
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Discussion
यह प्रोटोकॉल दाई के एक कृंतक मॉडल का वर्णन करता है। दाई में, मस्तिष्क पर घूर्णन त्वरण एक कतरनी प्रभाव का कारण बनता है जो एक्सोनल और जैव रासायनिक परिवर्तनों को ट्रिगर करता है जो प्रगतिशील प्रक्रिया में एक्सोनल कार्य को नुकसान पहुंचाता है। माध्यमिक अक्षीय परिवर्तन तेजी से एक्सोनल स्ट्रेच इंजरी से उत्पन्न होते हैं और उनकी सीमा और गंभीरता4,5,10में परिवर्तनशील होते हैं । प्राथमिक चोट के कुछ घंटों के भीतर, जैव रासायनिक परिवर्तन ों से एक्सोनल फ़ंक्शन4,,5,,10का नुकसान होगा। चोट के बाद, एक्सॉन झिल्ली की सामर्थ्य बदल जाती है, जिससे कैल्शियम की भारी मात्रा में होती है। कैल्शियम के सेवन से माइटोकॉन्ड्रिया प्रफुल्लित हो जाता है और टूट जाता है, कैस्पा जारी करता है और कैस्पास मध्यस्थता प्रगतिशील कोशिका मृत्यु4,5,10,1111,20को ट्रिगर करता है । द्वितीयक अक्षीय चोट उठी अंत में या एक्सोन4,21,,22की लंबाई के साथ वैरिकोसिज के रूप में एक्सोनल बल्ब के रूप में मौजूद हो सकती है । तंत्रिका आवेग संक्रमण का नुकसान एमिलॉयड अग्रदूत प्रोटीन (एपीपी) के एकत्रीकरण से व्यक्त किया जाता है, जो अधिकांश कोशिकाओं और ऊतकों में मौजूद एक ट्रांसमेम्मिमुल प्रोटीन4,23,24,,25,26है । एपीपी संचय का इम्यूनोहिस्टोकेमिकल विश्लेषण वर्तमान में दाई4,9,, 10,,20,27के मूल्यांकन के लिए गोल्ड स्टैंडर्ड क्लीनिकल और प्रायोगिक तकनीक है ।10 अध्ययनों ने चोट के लगभग 2 घंटे बाद शुरू होने वाली ऐप इम्यूनोरएक्टिविटी की सूचना दी है, लेकिन इस बात के सबूत हैं कि चोट के बाद23,,28,,29के बाद एक या अधिक वर्षों तक चल रहे परिवर्तन जारी रहते हैं। सबसे कमजोर क्षेत्र मस्तिष्क स्टेम, सेरेब्रल कॉर्टेक्स के पैरासिग्टल सफेद पदार्थ, और कॉर्पस कैलोसम11हैं।
दाई के वीवो एनिमल मॉडल्स में कॉमन लेटरल फ्लूइड टक्कर मॉडल30,31, इम्पैक्ट इंस्पिरेशन इंजरी32,33 और नियंत्रित कॉर्टिकल इम्पैक्ट मॉडल34,35,,36हैं . ये मॉडल कुछ उपयोगी परिणाम प्रदान करते हैं लेकिन महत्वपूर्ण सीमाओं के साथ।
पशु मॉडल में तरल पदार्थ टक्कर मॉडल मिडलाइन पर बंद कपाल गुहा में खारा की अलग-अलग मात्रा इंजेक्शन द्वारा मस्तिष्क की चोट को प्रेरित करते हैं, विशेष रूप से बिल्ली और खरगोश मॉडल में, या पार्श्व रूप से कृंतक मॉडल30,,31में। तरल पदार्थ के दबाव को समायोजित करके चोट की गंभीरता को हल्के से गंभीर में भिन्न किया जा सकता है। हालांकि यह मॉडल विश्वसनीय और प्रजनन योग्य है, यह मानव दाई का एक आदर्श मॉडल नहीं है, क्योंकि टक्कर की चोट contusion और/या subarachnoid नकसीर पैदा करता है और प्राथमिक प्रभाव के प्रकार वास्तविक जीवन चोटों३७,,३८से अलग है । इसके अलावा, दिशा, विस्थापन और वेग पर मस्तिष्क ज्यामिति और इंट्राक्रैनियल संरचना के प्रभाव से चोट39का सटीक बायोमैकेनिकल विश्लेषण करना बहुत मुश्किल हो जाता है।
प्रभाव त्वरण चोट मॉडल32,,33 चूहे की खोपड़ी वर्टेक्स के लिए दंत ऐक्रेलिक द्वारा निर्धारित धातु हेलमेट पर एक प्लेक्सिगलास गाइड ट्यूब के माध्यम से एक निर्दिष्ट ऊंचाई से खंडित पीतल वजन मुक्त रूप से गिरने का उपयोग करता है। यह मॉडल सस्ती है, प्रदर्शन करने में आसान है, और वर्गीकृत दाई का उत्पादन कर सकता है, लेकिन मॉडल की प्रजनन क्षमता से समझौता करते हुए, contusions और खोपड़ी फ्रैक्चर की भी संभावना है। इसके अलावा, प्रेरित चोट में मनुष्यों की तुलना में मस्तिष्क की असंगत रूप से छोटी मात्राशामिलहै।
नियंत्रित कॉर्टिकल प्रभाव का मॉडल एक तरफा क्रैनिओटॉमी के माध्यम से उजागर, पूरे ड्यूरा पर एक कठोर प्रभावक को चलाने के लिए एक वायवीय या विद्युत चुम्बकीय प्रभाव उपकरण को नियोजित करता है, जिससे अंतर्निहित कॉर्टेक्स16,,17का विरूपण होता है। वायु दबाव प्रभाव वेग के लिए जिम्मेदार है, और कॉर्टिकल विरूपण की गहराई क्रॉसबार के ऊर्ध्वाधर समायोजन द्वारा विनियमित की जाती है जहां सिलेंडर जुड़ा हुआ होता है। द्रव टक्कर मॉडल की तरह, यह मुख्य रूप से फोकल चोट का कारण बनता है।
इन नुकसानों के बारे में, अधिक व्यापक अक्षीय चोट40का उत्पादन करने के लिए कॉन्ट्रालेटरल गोलार्द्ध पर ड्यूरा मेटर खोलने के साथ एक नया संशोधित कृंतक मॉडल विकसित किया गया है। हालांकि, अधिकांश पिछले मॉडलों को क्रैनिओटॉमी की आवश्यकता होती है, और एक्सोनल रोगजनक के परिणाम कॉन्टेशन और नकसीर से प्रभावित हो सकते हैं जो आमतौर पर पिछले मॉडलों में दिखाई देते हैं। इसके अलावा, इन मॉडलों में चोट का तंत्र मस्तिष्क के त्वरण-मंदी आंदोलनों के कारण मानव दाई से अलग है।
प्रोटोकॉल में कई कदम हैं जो महत्वपूर्ण हैं और सावधानीपूर्वक विचार करते हैं। किसी को इस बात पर विचार करना चाहिए कि चूहे के सिर को कान के पिन ों पर कसकर तय किया जाना चाहिए, या चूहा डिवाइस से गिर सकता है। गिरते समय, अन्य ताकतें एक ऐसी भूमिका निभा सकती हैं जो किसी भी गणना की सटीकता को प्रभावित करेगी। इसके अलावा, लोहे का वजन विशिष्ट वजन होना चाहिए और इस प्रोटोकॉल में उल्लेखित विशिष्ट ऊंचाई पर गिरा दिया जाना चाहिए। इन मापों को अनुभवजन्य रूप से निर्धारित किया गया है और मॉडल के प्रजनन के लिए अनिवार्य शर्तें हैं। प्लास्टिक सिलेंडर की स्थापना घूर्णन तंत्र, अर्थात् बोल्ट के सापेक्ष 90 डिग्री के कोण पर होनी चाहिए। इसका कारण यह है कि यह बोल्ट के लिए हिट है जो घूर्णन तंत्र को चलाता है। अन्यथा, प्लास्टिक सिलेंडर के सापेक्ष लोहे के वजन का घर्षण शुरू किया जाता है, जिससे चूहे के सिर पर लागू बल में कमी आएगी।
इस मॉडल की कुछ सीमाएं हैं। मनुष्यों में दाई का विकास मुख्य रूप से किसी अन्य वस्तु से प्रभाव के लिए माध्यमिक है। इस मामले में, या तो व्यक्ति वस्तु की ओर बढ़ता है, वस्तु व्यक्ति की ओर बढ़ती है, या वे दोनों एक दूसरे की ओर बढ़ते हैं। ऐसी टक्कर में, एक रोगी एक संयुक्त सिर की चोट विकसित करता है, जहां फैलाना एक्सोनल क्षति टीबीआई का ही हिस्सा है। यहां, लागू घूर्णन त्वरण मुख्य तंत्र है जो सिर की चोट के अन्य तत्वों के बिना दाई के विकास की ओर जाता है।
यहां प्रस्तावित मॉडल खोपड़ी भंग और contusions की जटिलताओं को कम करने के लिए प्रतीत होता है कि सीमित अतिरिक्त चोट के बिना व्यापक सफेद पदार्थ क्षति का कारण बना । हाल के अन्य कृंतक मॉडलों के समान, यह मॉडल प्रभावी है और कम (0%) मृत्यु दर। यह एक प्रजनन योग्य और सस्ती तकनीक है जो अधिक प्रभावी उपचार विकसित करने के लिए दाई के रोगविज्ञान को बेहतर ढंग से समझने के लिए एक मूल्यवान संसाधन के रूप में काम कर सकती है।
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Disclosures
लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।
Acknowledgments
लेखक कृतज्ञता से बायोमैकेनिकल माप के साथ अपनी सहायता के लिए डॉ नाथन क्लीओरिन (मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग, बेन-गुरियन विश्वविद्यालय ऑफ नेगेव) को स्वीकार करते हैं। इसके अलावा, हम प्रोफेसर ओलेना Severynovska, Maryna Kuscheriava, Maksym Kryvonosov, Daryna Yakumenko और फिजियोलॉजी विभाग के एवगेनिया गोंचारिक, जीव विज्ञान, पारिस्थितिकी, और चिकित्सा संकाय, Oles Honchar Nipro विश्वविद्यालय, Dnipro, यूक्रेन उसके समर्थन और हमारी चर्चा के लिए उपयोगी योगदान के लिए शुक्रिया अदा करते हैं ।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 0.01 M sodium citrate | SIGMA - ALDRICH | ||
| 2.5% normal horse serum | SIGMA - ALDRICH | H0146 | Liquid |
| 4 % buffered formaldehyde solution | |||
| Anti-Amyloid Precursor Protein, C - terminal antibodyproduced in rabbit | SIGMA - ALDRICH | Lot 056M4867V | |
| biotinylated secondary antibody | Vector | BA-1000-1.5 | 10 mM sodium phosphate, pH 7.8, 0.15 M NaCl, 0.08% sodium azide, 3 mg/ml bovine serum albumin |
| bone-cutting forceps | |||
| DAB Peroxidase (HRP) Substrate Kit (with Nickel), 3,3’-diaminobenzidine | vector laboratory | ||
| embedding cassettes | |||
| ethanol 99.9 % | ROMICAL | Flammable Liquid | |
| guillotine | |||
| Hematoxylin | SIGMA - ALDRICH | H3136-25G | |
| Hydrogen peroxide solution | Millipore | 88597-100ML-F | |
| Isofluran, USP 100% | Piramamal Critical Care, Inc | ||
| Olympus BX 40 microscope | Olympus | ||
| paraffine | paraplast plus leica biosystem | Tissue embedding medium | |
| phosphate-buffered saline (PBS) | SIGMA - ALDRICH | P5368-10PAK | Contents of one pouch, when dissolved in one liter of distilled or deionized water, will yield 0.01 M phosphate buffered saline (NaCl 0.138 M; KCl - 0.0027 M); pH 7.4, at 25 °C. |
| Streptavidin HRP | ABCAM | ab64269 | Streptavidin-HRP for use with biotinylated secondary antibodies during IHC / immunohistochemistry. |
| xylene |
References
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