Fotobiomodulação sob controles eletroencefalográficos do sono para estimulação da remoção linfática de toxinas do cérebro de camundongos

Resumo

Este estudo apresenta a tecnologia não invasiva e portátil de fotobiomodulação transcraniana sob controle eletroencefalográfico para estimulação da remoção linfática de toxinas (por exemplo, beta-amiloide solúvel) do cérebro de camundongos machos BALB/c idosos e não anestesiados durante o sono profundo natural.

Resumo

Os vasos linfáticos meníngeos (MLVs) desempenham um papel importante na remoção de toxinas do cérebro. O desenvolvimento de tecnologias inovadoras para a estimulação das funções do MLV é uma direção promissora no progresso do tratamento de várias doenças cerebrais associadas a anormalidades do MLV, incluindo doenças de Alzheimer e Parkinson, tumores cerebrais, lesões cerebrais traumáticas e hemorragias intracranianas. O sono é um estado natural quando os processos de drenagem do cérebro são mais ativos. Portanto, a estimulação da drenagem cerebral e dos MLVs durante o sono pode ter os efeitos terapêuticos mais pronunciados. No entanto, essas tecnologias comerciais não existem atualmente.

Este estudo apresenta uma nova tecnologia portátil de fotobiomodulação transcraniana (tPBM) sob controle eletroencefalográfico (EEG) do sono, projetada para fotoestimular a remoção de toxinas (por exemplo, beta amilóide solúvel (Aβ)) do cérebro de camundongos BALB/c envelhecidos com a capacidade de comparar a eficácia terapêutica de diferentes recursos ópticos. A tecnologia pode ser usada na condição natural de uma gaiola doméstica sem anestesia, mantendo a atividade motora dos camundongos. Esses dados abrem novas perspectivas para o desenvolvimento de fototecnologias não invasivas e clinicamente promissoras para a correção de alterações relacionadas à idade nas funções do MLV e nos processos de drenagem do cérebro e para a limpeza eficaz dos tecidos cerebrais de metabólitos e toxinas. Esta tecnologia destina-se tanto a estudos pré-clínicos das funções do cérebro adormecido quanto ao desenvolvimento de tratamentos clinicamente relevantes para doenças cerebrais relacionadas ao sono.

Introdução

Os vasos linfáticos meníngeos (MLVs) desempenham um papel importante na remoção de toxinas e metabólitos dos tecidos cerebrais ^1,2,3. O dano dos MLVs em várias doenças cerebrais, incluindo tumores, lesões cerebrais traumáticas, hemorragias e processos neurodegenerativos, é acompanhado por uma diminuição nas funções do MLV, levando à progressão dessas patologias 1,2,3,4,5,6 . Porta....

Protocolo

Todos os procedimentos foram realizados de acordo com o "Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório", Diretiva 2010/63/UE sobre a Proteção de Animais Usados para Fins Científicos e as diretrizes do Ministério da Ciência e Ensino Superior da Federação Russa (Nº 742 de 13.11.1984), que foram aprovadas pela Comissão de Bioética da Universidade Estadual de Saratov (Protocolo nº 7, 22.09.2022).

1. Montagem de hardware

1. Corte um pedaço de papel alumínio com 1,5 mm de espessura nas dimensões de 1,5 mm x 2 mm. Esta parte será referida como placa de circuito impresso (PCB) de diodo emissor de luz (LED) (

Resultados

Na primeira etapa, o estudo se concentrou em estabelecer a dose de luz efetiva (um LED de 1050 nm) para estimulação da remoção linfática de Aβ fluorescente do cérebro para dcLNs em camundongos BALB/c machos adultos acordados (2-3 meses de idade, 26-29 g). As doses de luz foram selecionadas aleatoriamente como 10 J/^cm2, 20 J/^{cm2 e} 30 J/^cm2 com base em nossos estudos anteriores sobre os efeitos do tPBM na remoção de diferentes corantes e glóbulos vermelhos do cérebro

Discussão

Os MLVs são um alvo importante para o desenvolvimento de tecnologias inovadoras para modulação da drenagem cerebral e remoção de detritos e resíduos celulares do cérebro, especialmente em idosos cuja função MLV diminui ^1,22. Em um estado homeostático, o sono profundo está associado à ativação natural da limpeza do tecido cerebral^13,14. Portanto, é óbvio esperar que a estimulação de MLVs durante o sono pro.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
0,1% Tween20	Helicon,  Rússia	SB-G2009-100ML
Catheter	Scientific Commodities Inc., EUA	PE-10, 0,28 mm ID × 0,61 mm OD
CO2 câmara	Binder, Alemanha	CB-S 170
Microscópico confocal	Nikon, Japão	A1R MP
Acrílico dental	Zermack, Polônia-Rússia	Villacryl S, V130V4Z05
Drill	Foredom, Rússia	SR W-0016
Pinça Dumont	Stoelting, EUA	52100-07
Evans Blue dye	Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EUA	206334
Hamilton	Hamilton Bonaduz AG, Suíça	29 G agulha
Ibuprofeno	Sintez OJSC, Rússia	N/A	Medicamento analgésico
Agulha de insulina	INSUPEN, Itália	31 G, pomada antibacteriana Levomekol de 0,25 mm x 6 mm
	Nizhpharm	D06C	Para uso externo na dose de 40 mg/g, 1 vez por dia
Micro fórceps	Stoelting, EUA	52102-02P
Microcentrífuga	Gyrozen, Coreia do Sul	GZ-1312
Microinjetor	Stoelting, EUA	53311
Pinça não afiada	Stoelting, EUA	52108-83P
Sistema PINNACLE	Pinnacle Technology, EUA	8400-K3-SL	Sistema para gravação de EEG (2 canais) e EMG (1 canal) de ratos
Máquina de barbear	Braun	Series 3310s
Pipetas monocanal e multicanal	Eppendorf, Áustria	Epp 3120 000.020, Epp 3122 000.019
Cloreto de sódio	Kraspharma, Rússia	N/A
Estação de solda	AOYUE, China	N/A
Quadro estereotáxico	Stoelting, EUA	51500
Tesoura de dissecação reta	Stoelting, EUA	52132-10P
Tetraciclina	JSC Tatkhimfarmpreparaty, Rússia	N/A	Pinça de pomada para os olhos
	Stoelting, EUA	52100-03
Disruptor celular ultrassônico	Biobase, China	USD-500
Afastador de feridas	Stoelting, EUA	52125
Xylanit	Nita-Farm, Rússia	N/A	Relaxante muscular
Zoletil 100	Virbac Sante Animale, França	N/A	Anestesia geral