Travmatik Beyin Hasarına Nöroinflamatuar ve Hemodinamik Yanıtın Sistem Analizi

Rowan O. Brothers; Sara Bitarafan; Alyssa F. Pybus; Levi  B. Wood; Erin  M. Buckley

doi:10.3791/61504

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Travmatik Beyin Hasarına Nöroinflamatuar ve Hemodinamik Yanıtın Sistem Analizi

3K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/61504

⸱

27 Mayıs 2022

Rowan O. Brothers^*¹ , Sara Bitarafan^*²^,³ , Alyssa F. Pybus¹^,³ , Levi B. Wood^*¹^,²^,³ , Erin M. Buckley^*¹^,⁴^,⁵

¹Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering, Georgia Institute of Technology and Emory University, ²George W. Woodruff School of Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology, ³Parker H. Petit Institute for Bioengineering and Bioscience, Georgia Institute of Technology, ⁴Department of Pediatrics, Emory University School of Medicine, ⁵Children's Research Scholar, Children's Healthcare of Atlanta

^* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Bu protokol, hafif travmatik beyin hasarına nöroinflamatuar ve hemodinamik yanıtı karakterize etmek ve bu verileri kısmi en küçük kareler regresyonunu kullanarak çok değişkenli bir sistem analizinin bir parçası olarak entegre etmek için yöntemler sunmaktadır.

Özet

Hafif travmatik beyin yaralanmaları (mTBI) önemli bir halk sağlığı sorunudur. mTBI'ya tekrar tekrar maruz kalmak, kümülatif, uzun süreli fonksiyonel eksikliklere yol açabilir. Grubumuz ve diğerleri tarafından yapılan çok sayıda çalışma, mTBI'nın sitokin ekspresyonunu uyardığını ve mikroglia'yı aktive ettiğini, serebral kan akışını ve metabolizmasını azalttığını ve serebrovasküler reaktiviteyi bozduğunu göstermiştir. Ayrıca, birkaç çalışma bu nöroinflamatuar ve hemodinamik belirteçlerdeki bozukluklar ile bilişsel bozukluklar arasında bir ilişki olduğunu bildirmiştir. Burada, farelerde mTBI'ya nöroinflamatuar ve hemodinamik doku yanıtını karakterize etmek için yöntemler detaylandırılmıştır. Spesifik olarak, mTBI'nın ağırlık düşürme modelinin nasıl gerçekleştirileceğini, diffüz korelasyon spektroskopisi adı verilen invaziv olmayan bir optik teknik kullanarak serebral kan akışının uzunlamasına nasıl ölçüleceğini ve mikroglia ve diğer nöral bağışıklık hücrelerinin aktivitesine yanıt veren ve düzenleyen sitokinleri ve immünomodülatör fosfo-proteinleri (örneğin, MAPK ve NFκB yolları içinde) ölçmek için beyin dokusu örnekleri üzerinde Luminex çoklanmış immünoassay nasıl yapılacağını açıklıyoruz. Son olarak, tüm bu değişkenler arasındaki ilişkileri anlamak için çok değişkenli bir sistem analizi yaklaşımı kullanarak bu verilerin nasıl entegre edileceğini ayrıntılarıyla açıklıyoruz. Bu fizyolojik ve moleküler değişkenler arasındaki ilişkileri anlamak, sonuçta mTBI'dan sorumlu mekanizmaları tanımlamamızı sağlayacaktır.

Giriş

Genel bakış
Hafif travmatik beyin yaralanmaları (mTBI'lar) yılda ~ 1.6-3.8 milyon sporcuyu etkilemektedir¹. Sub-sarsıntılı ve sarsıntılı yaralanmalar da dahil olmak üzere bu yaralanmalar, hastaları geçici fiziksel, duygusal, psikolojik ve^{bilişsel semptomları} olan 2 bırakabilir. Dahası, bir "güvenlik açığı penceresi" içinde sürdürülen tekrarlayan mTBI (rmTBI^{), tek başına} tek bir mTBI'nın etkilerinden daha uzun süren bilişsel sonuçların kümülatif ciddiyetine ve süresine ve hatta sonuçta ^4,5,6 işlevinin....