11 Nisan 2025
Burada, akut fazda korunmuş beyin yapısı ve uzun süreli beyin atrofisi ile komplike olmayan hafif travmatik beyin hasarının nörogörüntü sonucunu kopyalayan bir kapalı kafa travması hayvan modeli oluşturmak için bir protokol sunuyoruz. Boylamsal manyetik rezonans görüntüleme, kanıt için kullanılan birincil yöntemdir.
Araştırmamız, komplike olmayan hafif travmatik beyin hasarının nörogörüntüleme sonuçlarını taklit eden kapalı kafa travmalı bir hayvan modeli geliştirmeye odaklanmaktadır. RmTBI'daki farklı etki parametrelerinin farklı görüntüleme, davranışsal ve patolojik değişikliklere yol açıp açmadığını belirlemeye çalışıyoruz. Komplike olmayan mTBI'nın radyolojik değişikliklerini kopyalayan, önemli davranış eksiklikleri ve uzun vadeli beyin atrofisi gösteren bir hayvan modeli geliştirdik.
Bu çalışma, kesitsel insan çalışmalarını hayvan patolojisi araştırmalarıyla birleştirerek, mTBI ilerlemesini daha iyi anlamak için çeviri ve boylamsal nörogörüntüleme değerlendirmesi sağlar. Sonuçlarımız, komplike olmayan mTBI sonrası hastalığın ilerlemesini ve sonuç değişikliklerini araştırmak için yeni yollar açmaktadır. Ayrıca yaralanma parametrelerinin yaralanma sonrası sonuçların şekillenmesindeki önemli rolünü de vurguluyorlar.
Laboratuvarımız, en büyük hasta kohortu olan pediatrik ve ergen mTBI'ya odaklanmaktadır. Gelişimsel beyin hasarını incelemek ve MRI, davranışsal ve nöropatolojik değerlendirmeleri kullanarak uzun vadeli değişiklikleri izlemek için rahat CHI modelimizi uygulayacağız. Başlamak için, anestezi uygulanmış sıçanı bir ısıtma yastığına yerleştirin ve bir diş çubuğu kullanarak stereotaksik çerçeveye sabitleyin.
Kafayı sabitlemek için kulak çubuklarını konumlandırın. Sıçanın stereotaksik çerçevede ortalanmış ve simetrik olduğundan emin olun. Şimdi, solunum hızını, kalp atış hızını, kan oksijen seviyesini ve vücut ısısını izlemek için nabız oksimetresinin sensörünü arka pençeye takın.
Tüy dökücü kremi kafaya uygulayın Üç dakika sonra, kremi %70 izopropil alkollü bezler kullanarak silin. Tıraş edilen bölgeyi iyota batırılmış steril bir pamuklu çubuk kullanarak birkaç kez temizleyin. Ardından, iyot kalıntısını %70 etanole batırılmış bir pamuklu çubukla çıkarın.
Steril cerrahi bıçak kullanarak, kafatası yüzeyine erişmek için yaklaşık iki ila 2,5 santimetre uzunluğunda bir orta hat kesisi oluşturun. Ardından, pamuklu bir ped kullanarak yumuşak dokuyu kafatasından çıkarın. Kafatası yüzeyini %0,9 tuzlu suya batırılmış bir pamuklu çubukla ve ardından kuru bir pamuklu ped ile temizleyin.
Şimdi, etki alanını belirlemek için bregmayı referans noktası olarak tanımlayın. İstenilen koordinatları belirledikten sonra, diş çimentosu kullanarak belirlenen alanın üzerine dairesel bir paslanmaz çelik kask yapıştırın. Ardından, ısıtma yastığını ve nabız oksimetresini çıkarın.
Stereotaktik cihazı ve fareyi kapalı kafa travması çarpma tertibatının altındaki kaldırma masasına taşıyın. Bir köpük sünger kullanarak farenin vücudunu yükseltin. Sıçanı %2 izoflorin sağlayan bir burun konisine bağlı diş çubuğuna sabitlerken kulak çubuklarından çıkarın.
Sıçanın başının ve vücudunun rostrokaudal yönde düz olduğundan emin olun. CHI çarpma tertibatı ile kask arasında boşluk olmadığından emin olmak için kaldırma tablasını ayarlayın. Ardından, çarpmadan hemen önce izofluranı kapatın.
Şimdi, 600 gramlık pirinç ağırlığı bir metre yükseklikten paslanmaz çelik bir borudan metal kaskı hedef alan yuvarlak uçlu güvenli çarpma tertibatına bırakın. Vurduktan sonra kaldırma masasını indirin. Fareyi stereotaksik çerçeveden çıkarın ve bir ısıtma yastığı üzerine sırtüstü pozisyonda yerleştirin.
Sıçanın sırtüstü pozisyondan yüzüstü pozisyona geçmeye çalıştığı zaman olan doğrulma refleks süresini kaydedin. Şimdi, fareyi stereotaksik çerçevede yeniden harekete geçirin. Kaskı çıkarın ve kafatası yüzeyinden çimentolamadan önce tüm bağ dokusunu temizleyin.
Şimdi kafatasını diş çimentosu ile örtün ve kurumasını bekleyin. Bir cımbızın arkasını kullanarak çimentonun sert ve sert olup olmadığını kontrol edin. Ardından, dört ila beş bağımsız düğümlü 4o naylon cerrahi dikişler kullanarak kesiyi kapatın ve enfeksiyonları önlemek için cerrahi bölgeye topikal antibiyotikler uygulayın.
Ameliyat sonrası analjezik olarak vücut ağırlığının kilogramı başına bir mililitre karprofeni deri altına boyuna enjekte edin. Fareyi, bilinci yerine gelene kadar bir ısıtma yastığı üzerinde temiz bir kafese yerleştirin. Sıçan dik oturduğunda, onu ev kafesine geri koyun.
Analjezik olarak art arda üç gün boyunca günde 200 mililitre suya karıştırılmış beş mililitre asetaminofeni ağızdan uygulayın. Anestezi uygulanmış sıçanı baş tutucuya yerleştirin ve anestezinin sürdürülmesi için bir burun konisine bağlayın. Tarama sırasında hareket etmesini önlemek için kafayı küçük bir bant parçasıyla sabitleyin.
Ardından, solunumu izlemek için göğüs kafesinin altına bir basınç yastığı yerleştirin. Kalp atış hızını kontrol etmek için elektrotları yerleştirin ve oksimetre klipslerini arka bacağa bantlayın. Rektal sıcaklığı ölçmek için rektal probu yerleştirin.
Deney sırasında vücut ısısını korumak için sıçanı dolaşan ılık su ve doku sargısı ile bir ısıtma battaniyesi ile örtün. Hassas hizalama için kafanın merkezini işaretlemek üzere PET MR tarayıcının lazer konumlandırma sistemini kullanın. Başın merkezi tarayıcının izomerkezi ile aynı hizaya gelene kadar motorlu hayvan taşıma sistemini kullanarak sıçanı MRI deliğine taşıyın.
Son olarak, MRI görüntülerini alın ve analiz edin. CHI modelinde minimal yapısal hasarı doğrulayan CHI'den bir ve 50 gün sonra T2 ağırlıklı görüntülerde ve fraksiyonel anizotropi haritalarında önemli bir kafatası kırığı, beyin kontüzyonu, beyaz cevher ödemi veya deformasyon gözlenmedi. CHI'den 50 gün sonra kortikal hacimde önemli bir azalma gözlendi ve tekrarlayan CHI, tek CHI'ye kıyasla daha fazla kortikal kayıpla sonuçlandı.
En önemli kortikal hacim azalması, farklı etki parametreleriyle tekrarlayan CHI'den sonra bregma eksi dört ila artı sıfır ve bregma eksi beş ila artı bir dilimlerinde kaydedildi. SMCx CHI'ye kıyasla merkezi beyin CHI'sinden sonra bregma sıfırda önemli ölçüde daha küçük bir kortikal hacim gözlendi. Yaralanma sonrası 50. günde immün boyama, CHI şiddeti ve darbe bölgesinden bağımsız olarak ipsilezyonel SMCx'te astrosit birikimini gösterdi.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, komplikasyonsuz hafif travmatik beyin hasarının (mTBI) nörogörüntüleme sonuçlarını doğru şekilde taklit eden bir kapalı kafa travması hayvan modeli oluşturmaya yönelik bir protokol sunmaktadır. Model, akut evrede beyin yapısını korurken uzun vadeli beyin atrofisini göstermekte ve temel değerlendirme aracı olarak boylamsal manyetik rezonans görüntülemeyi (MRI) kullanmaktadır.
Komplikasyonsuz hafif travmatik beyin hasarı (mTBI), akut faz görüntüleme bulgularının eksikliği ve değişken uzun dönem sonuçları nedeniyle translasyonel bir zorluk teşkil etmektedir. Kontrollü kapalı kafa travmasını boylamsal MRI ve davranışsal değerlendirmelerle entegre eden bu preklinik model, hasar parametrelerinin ve bunların hastalık seyri üzerindeki etkilerinin sistematik olarak değerlendirilmesine olanak tanır. Bu yaklaşım, nörotravma portföyleri için hedef doğrulaması ve biyobelirteç keşfinde öngörü güvenilirliğini desteklemektedir.
Bu model, yaralanma parametrelerinin ve terapötik müdahalelerin hipotez odaklı test edilmesine olanak sağlayarak erken keşif, öncü bileşik tanımlama ve preklinik doğrulama süreçaları arasında bir köprü kurar.