Bu protokol, kafatası kırıkları veya çürükler olmadan yaygın beyaz madde hasarına neden olan güvenilir, kolay ve tekrarlanabilir bir kemirgen beyin diffüz aksonal yaralanma (DAI) modelini doğrular.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Bu protokol, kafatası kırıkları veya çürükler olmadan yaygın beyaz madde hasarına neden olan güvenilir, kolay ve tekrarlanabilir bir kemirgen beyin diffüz aksonal yaralanma (DAI) modelini doğrular.
Travmatik beyin hasarı (TBI) ölüm ve sakatlık önemli bir nedenidir. Diffüz aksonal yaralanma (DAI), hastaneye yatış gerektiren TBI hastalarının büyük bir yüzdesinde yaralanmanın baskın mekanizmasıdır. DAI sallayarak yaygın aksonal hasar içerir, rotasyon veya patlama yaralanması, fonksiyonel kurtarma üzerinde uzun süreli etkisi ile ilişkili hızlı aksonal streç yaralanma ve ikincil aksonal değişikliklere yol açan. Tarihsel olarak, odak yaralanması olmadan DAI deneysel modeller tasarımı zor olmuştur. Burada kafatası kırıkları veya çürükler olmadan yaygın beyaz madde hasarına neden olan DAI basit, tekrarlanabilir ve güvenilir kemirgen modeli doğrulayın.
Travmatik beyin hasarı (TBI) Amerika Birleşik Devletleri'nde ölüm ve sakatlık önemli bir nedenidir. Tüberküloz tüm yaralanmaya bağlı ölümlerin yaklaşık% 30 katkıda1,2. TBI önde gelen nedenleri yaş grupları arasında farklılık ve düşme dahil, spor sırasında yüksek hızlı çarpışmalar, kasıtlı kendine zarar, motorlu araç kazaları ve saldırılar1,2,3.
Beyin diffüz aksonal yaralanma (DAI) rotasyonel ivme ile indüklenen TBI belirli bir türüdür, yaralanma sonra anında sınırsız kafa hareketi sonucu beynin sallayarak veya patlama yaralanması4,5,6,7,8. DAI kötü sonuç ile ilişkili uzun süreli nörolojik bozulmaya yol açan yaygın aksonal hasar içerir, külfetli sağlık maliyetleri, ve 33-64% mortalite oranı1,2,4,5,9,10,11. DAI patogenezi içine önemli son araştırmalara rağmen, en iyi tedavi seçenekleri 11 , 12,,13,1214üzerinde bir fikir birliği olmamıştır.14
Son yıllarda, çok sayıda deneysel modeller doğru DAI11, 12,,15,16farklı yönlerini çoğaltmak için çalıştık.12 Ancak, bu modeller dai benzersiz sunumu verilen sınırlamalar diğer odak yaralanmaları ile karşılaştırıldığında var. Bu önceki modeller sadece beyaz madde bölgelerinde aksonal yaralanmalara neden değil, aynı zamanda fokal serebral yaralanmalara neden. Klinik olarak, DAI mikro kanamalar eşlik eder, hangi beyaz maddeye zarar önemli bir neden teşkil edebilir.
DAI'nin temel klinik özelliklerini taklit etmek için sadece iki hayvan modeli gösterilmiştir. Gennarelli ve arkadaşları ilk lateral kafa rotasyon cihazı üretilen 1982, insan olmayan bir primat modelinde DAI ile komaya neden olmak için darbesiz kafa dönme ivmesi kullanarak15. Bu primat modeli, 10-20 ms içinde başın 60° üzerinden yerinden edilmesi için kontrollü tek rotasyon uğrama neden oldu. Ancak, primat modelleri çok pahalı4,11,16. Önceki modele göre kısmen, rotasyonel ivme beyin hasarı bir domuz modeli 1994 yılında tasarlanmıştır (Ross ve ark.) benzer sonuçlar14.
Bu iki hayvan modeli, tipik patolojinin farklı sunumlarını üretseler de, DAI patogenezi kavramlarına büyük ölçüde katkıda bulunmaktadır. Hızlı baş rotasyonu genellikle DAI indükleme için en iyi yöntem olarak kabul edilir, ve kemirgenler hızlı kafa rotasyonçalışmaları için daha az pahalı bir model sağlamak11,16. Burada, kafatası kırıkları veya çürükler olmadan yaygın beyaz madde hasarına neden olan DAI basit, tekrarlanabilir ve güvenilir bir kemirgen modelini doğrulıyoruz. Bu mevcut model DAI patofizyolojisi ve daha etkili tedavilerin geliştirilmesi daha iyi anlaşılmasını sağlayacaktır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Deneyler Helsinki ve Tokyo Bildirileri'nin ve Avrupa Topluluğu'nun Deneysel Hayvanlarının Kullanımına İlişkin Yönergeler'in önerileri doğrultusunda gerçekleştirilmiştir. Deneyler Negev Ben-Gurion Üniversitesi Hayvan Bakım Komitesi tarafından onaylandı.
1. Farelerin deneysel prosedüre hazırlanması
NOT: 300-350 g ağırlığında yetişkin erkek Sprague-Dawley sıçanları seçin.
2. Diffüz aksonal yaralanma indüksiyonu
NOT: Cihaz aşağıdaki bileşenlerden oluşur: 1) şeffaf plastik silindir, 2) demir ağırlığı (1308 g), 3) silindirik bir tüpten oluşan dönme mekanizması, eksenin döndüğü iki rulman ve bir kafa fiksasyonu (kulak pimleri için); 4) üzerinde iki rulman sabit olan yatay platform.
3. Rotasyonel Kinematik/Biyomekanik parametrelerin ölçümü.



4. 48 saat sonra Nörolojik Şiddet Puanının Değerlendirilmesi
NOT: Nörolojik açıklar değerlendirildi ve nörolojik Şiddet Puanı kullanılarak derecelendirildi, daha önce açıklandığı gibi17,18,19. Motor fonksiyon ve davranış değişiklikleri bir nokta sistemi tarafından öyle değerlendirilir ki maksimum 24 puan ciddi nörolojik disfonksiyon temsil eder. 0 puan sağlam nörolojik durumu gösterir. Aşağıdaki davranışsal fonksiyonlar değerlendirilir.
5. 48 saat sonra histolojik muayene için beyin toplama
6. İmmünokimyasal boyama ve muayene
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tablo 1 protokol zaman çizelgesini göstermektedir. Bu DAI modelinde mortalite oranı %0 idi. Mann-Whitney testi, müdahaleden sonraki 48 saat içinde 15 dai sıçana kıyasla 15 DAI sıçanda nörolojik açığın anlamlı olarak daha fazla olduğunu göstermiştir (Mdn = 1 vs. 0), U = 22.5, p < 0.001, r = 0.78 (bkz. Tablo 2). Veriler sayımlarda ölçülür ve ortanca ve yüzde 25-75 aralığı olarak sunulur.
Beyin dokusunun talamik bölümlerinin temsili fotomikrografları
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol DAI bir kemirgen modeli açıklar. DAI olarak, beyinde dönme ivme ilerleyici bir süreçte aksonal fonksiyon kaybına yol aksonal ve biyokimyasal değişiklikleri tetikleyen bir kesme etkisi neden olur. Sekonder aksonal değişiklikler hızlı aksonal streç yaralanması ile üretilen ve kendi ölçüde ve şiddeti4değişkendir ,5,10. Primer yaralanmadan sonraki günler ekadar, biyokimyasal değişiklikler aksonal fonksiyon kaybına yol aç...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Yazarlar minnetle Dr Nathan Kleeorin (Makine Mühendisliği Bölümü, Ben-Gurion Üniversitesi Negev) biyomekanik ölçümler ile yaptığı yardım için kabul. Ayrıca, Profesör Olena Severynovska, Maryna Kuscheriava, Maksym Kryvonosov, Daryna Yakumenko ve Evgenia Goncharyk Fizyoloji Bölümü, Biyoloji, Ekoloji ve Tıp Fakültesi, Oles Honchar Dnipro Üniversitesi, Dnipro, Ukrayna'ya destek ve tartışmalarımıza yardımcı katkılarından dolayı teşekkür ederiz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 0.01 M sodyum sitrat | SIGMA - ALDRICH | ||
| %2,5 normal at serumu | SIGMA - ALDRICH | H0146 | Sıvı |
| %4 tamponlu formaldehit çözeltisi | |||
| Anti-Amiloid Öncü Protein, C - tavşanda üretilen terminal antikor, | SIGMA - ALDRICH | Lot 056M4867V | |
| biyotinile edilmiş ikincil antikor | Vektörü | BA-1000-1.5 | 10 mM sodyum fosfat, pH 7.8, 0.15 M NaCl, %0.08 sodyum azid, 3 mg/ml sığır serum albümini |
| kemik kesici forseps | |||
| DAB Peroksidaz (HRP) Substrat Kiti (Nikelli), 3,3'-diaminobenzidin | vektör laboratuvarı | ||
| gömme kasetleri | |||
| etanol %99,9 | ROMİK | Yanıcı Sıvı | |
| giyotin | |||
| Hematoksilen | SIGMA - ALDRICH | H3136-25G | |
| Hidrojen peroksit çözeltisi | Millipore | 88597-100ML-F | |
| Isofluran, USP% 100 | Piramamal Yoğun Bakım, Inc | ||
| Olympus BX 40 mikroskop | Olympus | ||
| paraffine | paraplast artı leica biyosistemi | Doku gömme ortam | |
| fosfat tamponlu salin (PBS) | SIGMA - ALDRICH | P5368-10PAK | Bir torbanın içeriği, bir litre damıtılmış veya deiyonize su içinde çözündüğünde, 0,01 M fosfat tamponlu salin (NaCl 0,138 M; KCl - 0.0027 M); pH 7.4, 25 ° C'de. |
| Streptavidin HRP | ABCAM | ab64269 | Streptavidin-HRP, IHC / immünohistokimya sırasında biyotinile edilmiş ikincil antikorlarla kullanım için. |
| Ksilen |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste