Kronik Amiloid beta Oligomer İnfüzyon bir hayvan Modelinde Nörodejenerasyon Osmotik Pompalar ile Antikor Tedavisi infüzyon ile giderilir

Medicine
 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Sajadi, A., Provost, C., Pham, B., Brouillette, J. Neurodegeneration in an Animal Model of Chronic Amyloid-beta Oligomer Infusion Is Counteracted by Antibody Treatment Infused with Osmotic Pumps. J. Vis. Exp. (114), e54215, doi:10.3791/54215 (2016).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

(Gerçekler ve olaylarla ilgili hafıza) hipokampus bağımlı açık bellek düşüş Alzheimer hastalığı (AH) erken klinik belirti biridir. İyi sinaps kaybı ve ardından gelen nörodejenerasyon AD bellek bozuklukları için en iyi göstergesi olduğu bilinmektedir. Son çalışmalar klinik semptomlar belirgin hale gelmeden önce yaklaşık 10 ila 15 yr insan beyninde birikmeye başlar çözünür amiloid beta oligomerler (Aβo) nörotoksik rolünü vurguladı. Birçok rapor çözünür Aβo AD modelleri ve insanlarda hafıza açıkları ile ilişkili olduğunu göstermektedir. nöronal ve beyin kesit kültürlerinde görülen Aβo kaynaklı nörodejeneratif hastalıklar, birçok hayvan modellerinde çoğaltmak daha zor olmuştur. Burada gösterilen tekrarlanan Aβo infüzyon modeli bu sorunu aşmak ve yeni hastalık modifiye tedaviler geliştirmek için iki önemli etki ele izin: Erken AD teşhis etmek için biyolojik belirteçler tanımlamak ve moleküler mekanizmalarını belirlemeklog mekanizmaları AD başlangıcında Aβo indüklenen hafıza kaybı destek. çözünebilir Aβo agrega nispeten hızlı olarak hastaların klinik durumu ile zayıf korelasyon çözünmeyen Aβ fibrilleri için, çözünebilir Aβo taze hazırlanmış ve hipokampus belirgin hücre ölümünü üretilmesi için, altı gün boyunca günde bir kez enjekte edilir. Biz özel Aβo eşzamanlı haşlama ve ozmotik pompalar kullanılarak hipokampus Aβo antikoru (6E10) sürekli infüzyon için tasarım kanül kullanılır. In vivo yönteminde yenilikçi Bu şimdi ön-demans hastalarında Aβo birikmesini ve nörotoksisite engelleyebilecek yeni bir AD tedavilerin etkinliği gösterildi klinik öncesi çalışmalarda kullanılabilir.

Introduction

Başlangıçta beyinde çözünmeyen Aβ türlerin bu birikimi AD patogenezinde merkezi oldu önerilmiştir. 1,2 Ancak, amiloid plaklar da yaşlı bazı bilişsel normal algılanır. 3-7 plak yeminli ve bilişsel bozukluklar arasındaki mevcut zayıf korelasyon üstesinden gelmek için AD, son raporlar, bu nörotoksisite çok dinamik öne sürüldü olduğu hastaların klinik durumu ile çok daha iyi. 8-14 Aβ oligomerization süreci yana ilişkili hastalığın başlangıcında toksik çözünür Aβo varlığını göstermiştir Bunun yerine oligomerin yalnızca belirli bir tipte çeşitli Aβo indüklenir. 14-16 birçok çalışma Aβo sinaps ve nöronal kaybın önce sinaps bozukluklarını başlatabilir göstermiştir için, 17-24 mevcut teoriler Aβ ilgili tedavi etkili olabileceğini ortaya koymaktadır klinik çalışmalarda şimdiye kadar test olarak değil ileriki aşamalarında daha erken AD.

AD patogenezinde biri damgasını özelliği bellek açıkları klinik düzeyde saptanabilir olunca, lokalize beyin bölgelerinin görülen hastalığın geç evrelerinde gözlenen masif ve yaygın hücre ölümü ve önemli sinaps ve nöronal kayıptır. Entorhinal korteks kıvrımlarının (AK) (DG) çıkıntı perforant yolu AD erken başlangıcında belirgin rahatsız edilir. 25,26 AD prodromal devlet esnasında hafif kognitif bozukluk (MCI) belirgin önemli hücre ölümünü olduğunda DG sinaptik kayıp gibi AT saptanır. 25,26

Kanıt büyük bir gövde erken AD çözünür Aβo toksik eylemi kesin olarak belirlemiş olmasına rağmen, 8-14 Aβo kaynaklı nörodejenerasyon nöronal kültür veya Organotipik beyin kesit kültürü gözlenen hayvan modellerinde çoğaltmak daha zor olmuştur. 27 transgenik AD çoğu A aşırı ifade modelleriβ amiloid plaklar, Tau hiperfosforizasyon'un, sinaptik eksikliği ve bellek kusuru var. 27 Bununla birlikte, bu modeller AD hastalarının hipokampus gözlenen modelleme hücre ölümü daha az başarılı olmuştur. Bu teknik sorunları aşmak için biz çözünür Aβo intraserebral infüzyon dayalı bir model geliştirdi. Biz çözünür Aβo hipokampal infüzyon kademeli nöron kaybı ve Tau hiperfosforizasyon'un, MS bellek düşüş ile ilişkili iki patolojik işaretlerinden neden tekrarladı önce bildirmiştir. 28 Burada, özel Aβo eşzamanlı infüzyon için tasarım kanül kullanılarak AD tedavileri test etmek için yeni bir yöntem gösteriyor ve ozmotik pompalar ile Aβo antikoru (6E10) sürekli infüzyon.

Ozmotik pompalar doğrudan Aβo enfüzyon yerinde in vivo Aβo kaynaklı nörodejenerasyona karşı bir antikor (ya da diğer bileşiklerin) etkinliğini test etmek için özel bir yol sağlar. Bu nedenle, bu repr pompalarkatı bir proof-of-concept AD potansiyel terapötik ajanların etki mekanizmaları ile ilgili kurmak için kullanışlı bir araç ESENT. son raporlar AD erken dönemlerinde çözünür Aβo kritik etkisini işaret beri, Aβo yöneliktir birçok tedavi aslında akademik ve farmasötik laboratuarlar tarafından test edilmektedir. Bu yeni bir hayvan modeli, erken AD gözlenen sinaptik ve nöronal kaybın taklit sağlar ve ozmotik pompalar Aβo infüzyon yerinde özel olarak, sürekli işleme maddeleri aşılamak için kullanılır. Önceden demans hastalarında denemeler başlatmak üzere araştırmacılar istendiğinde hastaları hafif-orta son birkaç yıldır test edilen AD tedavilerin tekrarlayan başarısızlıkları Aβo bolca birikir ve geriye dönüşümsüz beyin hasarı oluşturmak için başlamadan önce. Bu bağlamda, çökelmesini ve Aβo dolayısıyla nörotoksisiteyi önlemek yeni bileşikler test klinik öncesi hastalarda ilgi çekici olabilir.

Protocol

Etik bildirimi: Bu proje için hayvan protokolü Hayvan Bakımı Kanada Konseyi kurallarına uygun Hôpital du Sacre-Coeur de Montréal Hayvan Bakım Komitesi onay aldı.

Stereotaksik Cerrahi öncesi 1. Kateter Hazırlık

  1. Ozmotik pompalar ile birlikte kanül bağlamak için kullanılacak PE50 kateter (6 cm uzunluğunda) kesme (Şekil 1A bakınız). yapay serebrospinal akışkan (CSF) sahip PE50 kateterler doldurun ve kateter her iki ucu sızdırmaz. kullanılana kadar 4 ° C 'de kateter tutun.

STEREOTAKSİ tarafından 2. Kanül İmplantasyonu

  1. steril şartlarda ameliyat. otoklav tüm cerrahi aletler ve malzemeler sterilize edin. stereotaksik aparatı ve iyice çalışma alanı temizleyin ve bir% 70 etanol çözeltisi ile dezenfekte. Bir cerrahi maske, saç kaputu ve steril eldiven giyin.
  2. periton boşluğu içine (ip) ketamin ve ksilazin (100 mg / kg ve 10 mg / kg, sırası ile) enjekte edilerek sıçan anestezisi. nazik bir ayak tutam sonra hareketi kontrol ederek anestezi onaylayın.
  3. en az 30 dakika önce cerrahi deri altından (sc) anestezi uygulandı-hayvana, bir steroid olmayan anti-enflamatuvar bir ilaç (1 mg / kg kadar meloksikam) enjekte edilir.
  4. makası kullanarak hayvanın kafasını Tıraş ve bir klorheksidin glukonat solüsyonu% 2 ve izopropil alkol% 2 ile üç kez cildi dezenfekte edin. anestezi altında iken kuruluğunu önlemek için gözleri veteriner oftalmik merhem sürün.
  5. kulak çubukları ile bir stereotaksik çerçeve üzerinde hayvan yerleştirin. stereotaksik çerçeve sahibi koluna bir kanül düzeltmek. Enjekte (sc) başın üstünde bir lokal anestezik madde (bupivakain (1.5 mg / kg) ve lidokain (1.5 mg / kg). Anestezi% 3 izofluran teslim burun konisi koyarak bütün prosedür sırasında korur. Bütününü cerrahi alan olmalıdırkapalı dökümlü, ama daha iyi tekniği göstermek için burada yapılmadı.
  6. Bir neşter ile başın üstünde 3 cm bir kesi yapmak. açık kafatası bırakmak kesi yaklaşık 4 kelepçelerini takın. Yuvarlak uçlu makas kullanılarak, hayvanın kürek kemikleri arasında derinin altına bir cep (2 x 2 cm 2) yapmak.
  7. Bir bıçak ile kafatası periosta kazıyın. Kanama varsa kafatası üzerinde bir gazlı bez uygulayın.
  8. kafatası, düz ve iyi stereotaksik çerçeve üzerinde hizalanmış olduğundan emin olun. kafatası düz olduğundan emin olmak için, yükseklik bregma ve lambda koordinatları kontrol edin. referans noktası olarak kullanılacak bregma koordinatlarını alır.
  9. Hipokampus bilateral implante edilecek iki kılavuz kanül koordinatlarını hesaplamak, bregma başlayarak (ön-arka: - 0.42 cm; mediyolateral: 0.30 cm ±; dorsoventral: - 0.28 cm Paxinos ve Watson sıçan beyin atlası göre) 29 . belirtmekBir işaretleyici ile kanülün konumu.
  10. Her iki kanül implantasyon noktasında kafatasında bir delik (0,5 mm) delin. yaklaşık 5 mm üzerinde ve bu puanın altına Matkap diğer iki delik diş çimento uygularken kanül pekiştireceğiz vidaları yerleştirin.
  11. Daha önce bir neşter ile aCSF ile dolu kateterin bir ucunu kesin ve kanül açısı kolunda takın. diş çimento ile ilk kanül sabitleyin. İkinci kanül pozisyon etrafında diş çimento koyarak kaçının.
  12. 2 diş çimento kurumaya bırakın - 3 dakika, daha sonra ilk kanül tutucu kolunu kaldırmak ve bunun ikinci kanül düzeltin. Tekrarlayın 2.11 ve 2.12 adımları. Her iki kılavuz kanül üzerinde kukla kanül koyun. kukla ve kılavuz kanül doku infiltrasyonu ve kanül engelleme önlemek için aynı uzunlukta olduğundan emin olun.
  13. Daha önce hayvanın kürek kemikleri arasında yapılan cebinde her iki kateter serbest ucunu takın. kelepçeleri çıkartın ve cilde dikişdikiş ipliği 4-0.
    NOT: Üst kılavuz kanül yaklaşan Aβo infüzyon için erişilebilir olması gerekir.
  14. stereotaksik çerçeve hayvan çıkarın ve kafesine geri koyun. Hayvan uyanır kadar ameliyat sonrası iyileşme döneminde, bir ısıtma suyu battaniye kafes yerleştirin. Gerekirse sıçan ısıdan uzak hareket böylece kafes yastığı kısmen olmalıdır. sternal yatma korumak için yeterli bilinç kavuşur kadar sürekli hayvan izleyin.
  15. yakın izlemedeki 10 gün boyunca ameliyat kurtarmak için hayvan tesisine sıçan dönün.
    NOT: Tamamen iyileşene kadar diğer hayvanların şirkete ameliyat geçirmiş bir hayvan iade etmeyin. Meloksikam (1 mg / kg) ağrı tedavisinde cerrahi sonraki iki gün günde bir kez verilir.

3. Osmotik Pompa Montaj

  1. ve kontrol IgG1, bir gün montajdan önce, 6E10 antikoru (100 ul 1 mg / ml) ile ozmotik pompalar dolguantikoru (1 mg / ml; 100 ul) steril koşullar altında üreticinin talimatlarına göre yöntem. pompaları etkinleştirmeye gece boyunca 37 ° C'de steril damıtılmış su içinde pompalar tutun.
  2. ozmotik pompalar (7 gün boyunca 0.5 ul / saat) yüklemek için izofluran% 3 ile sıçan anestezisi. kürek kemikleri arasında Tıraş ve bir klorheksidin glukonat solüsyonu% 2 ve izopropil alkol% 2 ile cildi dezenfekte edin. kılavuz kanül bağlı PE50 kateterler bulmak için kürek kemikleri arasında bir neşter ile 2 cm bir kesi yapmak.
  3. Bir neşter ile diş çimento içeren PE50 kateter ucunu kesin. PE50 kateteri ozmotik pompalar bağlayın ve bağlantıyı sabitlemek için pompa ve kateter kavşakta bazı diş çimento ekleyin.
  4. Bir dikiş ipliği 4-0 sıkıca cilde dikiş. ısıtma suyu yastığı kafeste hayvan geri koyun. Bir izofluran anestezisi (yaklaşık 5 dakika) hızla hayvan uyanmak gözlemleyin.
    NOT: Ameliyat beğenme alırximately 5 ile 10 dakika.

4. Aβo Uyanık olarak İnfüzyonları ve Serbestçe Hareketli Sıçanlar

  1. Daha önce rapor edildiği gibi Aβo çözeltisi (0.2 ug / ul) hazırlayın. 28,30 Aβo enfüzyon önce oda sıcaklığında 1 st için dinamik ve kendiliğinden agrega izin verin.
  2. bir infüzyon pompası iki 10 ul şırınga takın. Steril damıtık su 5 ul şırınga doldurun. Bir neşter ile uzunluğu yaklaşık 60 cm iki PE50 kateterleri kesin. 1 ml'lik şırınga ve 21G iğneler kullanılarak steril distile su ile her iki kateterler doldurun.
  3. Kateterin bir ucunda 1 ml şırınga ve Devam Et Hamilton şırınga diğer ucunu. 1 ml'lik şırınga çıkarın ve kateter içinde herhangi bir hava kabarcığı olup olmadığını kontrol edin.
  4. PE50 kateter sonunda iç kanül yerleştirin. Hamilton şırınga ul arasında 1'e kadar steril distile su kullanılarak PE50 kateter bağlı iç kanül doldurun. p tarafından bir hava kabarcığı olun2 ul kadar pistonları geri ulling.
  5. yukarı pipetleme ve bağlılık en az bir ucu kullanarak aşağı Aβo çözüm karıştırın. Karıştırma sırasında kabarcıklar oluşturan kaçının. 3.5 ul kadar pistonlar geri çekerek Aβo çözeltisi 1.5 ul hem iç kanül doldurun.
  6. önce ve her iki kateter yapılan hava kabarcığı sonra işaretleyici ile çizgiler yapmak. Bu devam eden bir infüzyon bir kontrol noktası olarak hizmet vermektedir. infüzyon için, infüzyon pompası yakın kafesi getirmek ve kapağı çıkarın.
  7. Bir sokulmayla sıçan yerleştirin ve sıkıca sıçan başını hareketsiz olan boynuna sokulmayla kolunu kazıyın. iki kılavuz kanül gelen kukla kanül çıkarın. Daha önce kılavuz kanül hazırlanan iç kanül yerleştirin. tam yerleştiğinden ve kılavuz kanül tabanına iyi sabit olduğundan emin olun.
  8. sokulmayla gelen sıçan bırakın ve çekişme stres sınırlamak için kendi kafesine geri koyun. kateterler toget bükmeden sağlamak için yakından takipOnu ve infüzyon düzgün yapılır.
  9. infüzyon pompası açın. 0.1 ul / dk (10 dk) bir hızda Aβo çözeltisi 1 ul enjekte edilir. infüzyon sırasında, 2.5 ul 3.5 ul şırınga pistonu hareket olduğunu kontrol edin ve her iki PE50 kateter hava kabarcığı sürekli hareket ettiğini.
  10. Aβo çözeltisinin etkili bir difüzyon izin vermek için infüzyon sonra başka bir 5 dakika için yerinde iç kanül bırakın. enjekte çözüm reflü önlemek için, iç kanül ve şapkalı kılavuz kanül kaldırmak için geri sokulmayla sıçan getirin. sadece kanül açısı kolu önce durdurmak kukla kanül kullanın. kafesine hayvan dönün.
  11. 6 ardışık gün boyunca günde bir kez Aβo infüzyon tekrarlayın. boyunları vurularak hayvan Euthanize.

Representative Results

Aβo nörotoksik etkisi, kanülün implante Long-Evans sıçanlarda araştırılmıştır hipokampus DG. Çözünür Aβo altı ardışık gün boyunca her gün enjekte edildi. Biz özel Aβo eşzamanlı haşlama ve ozmotik pompalar (Şekil 1A) kullanarak hipokampus içinde 6E10 veya kontrol IgG1 antikorunun sürekli infüzyon için tasarım kanül kullanılır. immünohistokimya sıçanlar anestezi yapıldı için,% 0.9 NaCl ile transkardiyal perfüze ve beyinleri, 24 saat boyunca 48 saat ve% 15 sukroz çözeltisi% 4 paraformaldehit solüsyonunda daldırılmış. Yüzer koronal kesit (40 um), 1 saat boyunca% 1 keçi serumu bloke 30 dakika boyunca% 0.3 H2O 2 ile muamele edilmiş ve bir anti-pan-Aβ antikor ile 4 ° C'de gece boyunca inkübe edildi. Bölümler antikor uygulamadan önce 3 dakika% 70 formik asit ile muamele edildi. Tespit ABC kompleksi ve bir 0 kullanılarak gerçekleştirilmiştir.% 05 3,3-diaminobenzidin çözeltisi. Bölümler tolüen 5 dakika inkübe jelatin kaplı cam suyu alınmış slaytlar, hava ile kurutuldu, 2 saat, (30, 70, 95, ve% 100 alkol), üzerine monte edilmiş ve kaplandı. kresil violet lekelemesi için, bölümler,% 0.5 kresil violet solüsyonu içinde 10 dakika inkübe edildi, toluen, 5 dakika daldırılır 1 renkten% 0.5 asetik asit solüsyonu içinde dakika, (70, 95, ve% 100 alkol), kuluçkalanmış ve kaplanmıştır cam lamel.

Burada sunulan sonuçlar, bu birikimi ile ilişkili infüzyon sitenin yakınında dg içinde Aβo birikimi ve hücre ölümüne göstermektedir. Biz düzey Aβo ölçüde 6E10 antikoru tedavisi (Şekil 1B) tarafından azaldığını buldular. İşaretli nörodejenerasyon Aβo enjekte etme yeri yakınlarında gözlendi ve 6E10 antikoru tedavisi (Şekil 1B) zayıflatılmıştır. Bu sonuçlar, DG gözlenen Aβo birikimi ile tutarlıdırBurada gösterilen 6E10 antikoru immüno- amiloid birikiminin farelerde tekrar Aβo infüzyonları takip. 28 nolu bir transgenik AD fare modelinde yapılan bir rapor ile uyumludur. 31

Şekil 1
Aβo İnfüzyon sırasında ikili kanülle Animal Şekil 1. Resim Aβo bir çözeltisi. (0.2 ug / ul; 1 ul), iç hortuma bağlanmış PE50 kateterler kullanılarak (6 gün boyunca günde bir kez) uyanık ve serbest hareket eden sıçanlarda enjekte edilmiştir kanülleri içine yerleştirildi. Kontrol (CTL) IgG1 veya 6E10 antikoru ile tedavi hayvanın kürek kemikleri arasında deri altından bulunan ozmotik pompalar kullanılarak Aβo infüzyon yerinde doğrudan infüze edildi. Th büyük halini görmek için tıklayınızrakamdır.

şekil 2
. CTL (IgG1) ile 6 ardışık gün boyunca günde bir kez enjekte ve tedavi edildi ya da 6E10 antikoru; Aβo Biriktirme Bağlı Şekil 2. nöronal Kaybı 6E10 Antikor Tedavisi A, Aβo (1 ul / ul 0.2 ug) tarafından zayıflatılmış olan hücre kaybını gösteren cresyl menekşe ile infüzyon ozmotik pompalar kullanılarak. B, hemen yanındaki kanül yerleştirilmesi için bir bölüme dg içinde Aβo temsilcisi birikimi ve temsili boyama sitesi. Ölçek çubukları: 50 mikron (n = 4) Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Discussion

özel dikkat gereklidir, bu protokol kapsamında kritik adımlar vardır. kanül implante zaman, ikinci kanül delik engelleme önlemek için çok sıvı diş çimento koymaktan kaçınmak. Tahrişe ve olası bir enflamatuar tepkiyi önlemek için pompaya bağlı P50 kateterin serbest ucunda diş çimento yerleştirilmesi önemlidir. stereotaksik cerrahi gün, kanül engellenmesini önlemek için kılavuz kanül olarak aynı uzunlukta kukla kanül kullanın. Ancak, kurduktan sonra pompalar kanül açısı kolu hipokampus için pompa çözümün doğru infüzyon izin önce durdurmak kısa kukla kanül kullanın. yakından Aβo infüzyon Monitör ve kateter yapılan hava kabarcığı infüzyon sırasında sürekli hareket olduğundan emin olun. Her zaman enjekte kanül tamamen infüzyon sırasında kılavuz kanül takılı olduğundan emin olun.

Sorun karşılaşma Aβ infüzyon sırasında iseIç kanül bloke olmadığından emin olun. Böyle bir durumda, iç kanül yoluyla steril distile su yıkayın. kılavuz kanül engellenirse, kılavuz kanül içine iç kanül açın. Aksi takdirde yukarı ve aşağı iç kanül taşıyın. sokulmayla içinde çekişme özellikle ilk gününde, sıçanlar için stresli olabilir. hayvan stresi azaltmak için, biz işlemek ve stereotaksik ameliyat öncesi sokulmayla için sıçan alıştırmak için önerilir.

Birçok avantajı bu romanı atfedilen ve in vivo yaklaşımı esnek olabilir. Gerçekten de, Aβo doğası doğru infüzyonundan önce bir kontrol edilebilir enjekte edilir ve Aβ preparatlar değişik türü (beyin türevli Aβ çözeltiler vs örneğin sentetik için) bunların in vivo nörotoksisiteyi değerlendirmek için enjekte edilebilir. Bu model aynı zamanda, çeşitli ol Aβ türleri (örneğin, monomer, düşük-mekanizmalar ve yüksek molekül ağırlığı araştırmak için kullanılabilirigomers, Ap protofibrillerinin) in vivo olarak nörotoksik etkileri olabilir ve immünoterapi gibi tedaviler beyinde bunların zararlı etkilerini karşı nasıl. Infüzyon uyanık, serbestçe hareket eden hayvanlar gerçekleştirmek beri daha önceki çalışmalarda gösterildiği gibi, anestezik ajanların ve sinyal yolları üzerinde Aβo solüsyonu arasında karıştırıcı etkileri vardır. Özgürce hayvan hareketli 32,33 İnfüzyonları olan da davranış testi ile uyumlu herhangi bir zaman önce ve infüzyon sonrası.

Aβo ve pompa montaj enfüzyonları yaşlanma sırasında Aβo etkisini ve tedaviler belirlemek için farklı yaşlardaki hayvanda yapılabilir. nörodejenerasyon infüzyon bölgesine yakın gerçekleştiğinden, sinaps ve nöronal kaybın farklıdır ve lokalize beyin bölgelerinde indüklenebilir. Teminat Aβo infüzyonu ve kontrol (araç veya karıştırmak Aβ) aynı hayvan içinde herhangi bir değişiklik için kontrol sağlar. Bunun aksine, Aβo veya kontrol Solutions sağ taraflı enjekte edilmiş ve davranış görevleri hayvanların test Örneğin, hipokampus bırakılabilir. Aβo ve tedavi İnfüzyon eş zamanlı olarak yapılan ya da alternatif tedavi Aβ birikimi sonra etkili olup olmadığını değerlendirmek için Aβo infüzyondan sonra monte edilebilir pompaları edilebilir. Aβo intraserebroventriküler infüzyon yaparken burada açıklanan aynı protokol de kullanılabilir. hücre içi sinyal yollarının üzerinde Aβo etkisi öncesi ve makul kısa bir zaman dilimi içinde nöronal kaybından sonra değerlendirilebilir. Aβ infüzyon dozu ve sayısı da daha çok ya da daha az ciddi Aβ patojenik elde etmek üzere ayarlanabilir.

çok yönlü olmasına rağmen, bu tekniğin bazı sınırlamalar vardır. Kanül implantasyon ameliyatı takip eden ilk birkaç gün içinde doku ve nöro mekanik bozulması üretir. Bu nedenle, Aβo INFU başlamadan önce ameliyat sonrası en az bir hafta beklemek gereklidirsion ve bu olaylar dikkate almak uygun kontroller (araç veya inaktif karıştırmak Aβ enjeksiyonu) ekleyin. Ayrıca, Aβo sadece küçük bir hacmi, solüsyonun difüzyon sınırlama infüze edilebilir.

ozmotik pompalar Aβ kaynaklı nörodejenerasyonu önlemek için tasarlanmış ajanlar klinik öncesi doğrulama için uygun ve özel dağıtım yöntemi temsil eder. 6E10 antikoru ile immünoterapi önce, beyinde 31 Aβ birikimi azalttığı gösterilmiştir beri biz yeni in vivo yaklaşım doğrulamak için bir proof-of-concept olarak 6E10 antikoru kullanılmıştır. Bu modelde ozmotik pompalar kullanılır artık klinik öncesi AD hastalarında Aβo birikmesini ve nörotoksisite önleyebilecek yeni hastalık modifiye tedavilerin geliştirilmesi için kullanılabilir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Artificial Cerebrospinal Fluid (aCSF) Harvard Apparatus 59-7316
PE 50 Catheter thin wall Plastics one C232CT
Ketamine Hydrochloride (100 mg/ml) Bioniche 1989529
Xylazine Hydrochloride (100 mg/ml) Bimeda 8XYL004C
Meloxicam (5 mg/ml) Norbrook 215670I01
Solution of chlorhexidine gluconate 2% and isopropyl alcohol 2% Carefusion 260100C
Lidocaine Hydrochloride Alveda Pharma 0122AG01
Bupivacaine Hydrochloride Hospira 1559
ophthalmic ointment Baussh and Lomb inc. 2125706
stereotaxic frame Stoelting 51600
stereotaxic cannula holder arm Harvard Apparatus 72-4837
Drill Dremel 8050-N/18
Guide Cannula Plastics one 326OPG/spc
Injection Cannula Plastics one C315I/spc
Dummy Cannula Plastics one C315DC/spc
Suture thread coated vicryl rapide 4-0 Ethicon VR2297
Dental Acrylic Cement Harvard Apparatus 72-6906
Screws JI Morris Company P0090CE125
6E10 antibody (mouse IgG1 isotype)  BioLegend 803003
Mouse IgG1 isotype control antibody Abcam AB18447
Alzet osmotic pumps model 1007D Durect corporation 290
Isoflurane Baxter CA2L9100
Amyloid-beta 1-42  rPeptide A-1163-1
Hamilton syringe (10 µl) Fisher Scientique 14815279
Infusion Syringe Pump CMA 402 Harvard Apparatus CMA8003110
Syringe 1 ml BD 309659
Needle 21 G Terumo NN-2125R
Snuggle Lomir Biomedical RTS04

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hardy, J. A., Higgins, G. A. Alzheimer's disease: the amyloid cascade hypothesis. Science. 256, 184-185 (1992).
  2. Selkoe, D. J. Toward a comprehensive theory for Alzheimer's disease. Hypothesis: Alzheimer's disease is caused by the cerebral accumulation and cytotoxicity of amyloid beta-protein. Ann. N.Y. Acad. Sci. 924, 17-25 (2000).
  3. Terry, R. D., et al. Physical basis of cognitive alterations in Alzheimer's disease: synapse loss is the major correlate of cognitive impairment. Ann. Neurol. 30, 572-580 (1991).
  4. Giannakopoulos, P., et al. Tangle and neuron numbers, but not amyloid load, predict cognitive status in Alzheimer's disease. Neurology. 60, 1495-1500 (2003).
  5. Price, J. L., Morris, J. C. Tangles and plaques in nondemented aging and "preclinical" Alzheimer's disease. Ann. Neurol. 45, 358-368 (1999).
  6. Reiman, E. M., et al. Fibrillar amyloid-beta burden in cognitively normal people at 3 levels of genetic risk for Alzheimer's disease. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 106, 6820-6825 (2009).
  7. Aizenstein, H. J., et al. Frequent amyloid deposition without significant cognitive impairment among the elderly. Arch. Neurol. 65, 1509-1517 (2008).
  8. Mc Donald, J. M., et al. The presence of sodium dodecyl sulphate-stable Abeta dimers is strongly associated with Alzheimer-type dementia. Brain. 133, 1328-1341 (2010).
  9. Tomic, J. L., Pensalfini, A., Head, E., Glabe, C. G. Soluble fibrillar oligomer levels are elevated in Alzheimer's disease brain and correlate with cognitive dysfunction. Neurobiol. Dis. 35, 352-358 (2009).
  10. Naslund, J., et al. Correlation between elevated levels of amyloid beta-peptide in the brain and cognitive decline. JAMA. 283, 1571-1577 (2000).
  11. Hardy, J. Amyloid double trouble. Nat. Genet. 38, 11-12 (2006).
  12. Hardy, J., Selkoe, D. J. The amyloid hypothesis of Alzheimer's disease: progress and problems on the road to therapeutics. Science. 297, 353-356 (2002).
  13. Haass, C., Selkoe, D. J. Soluble protein oligomers in neurodegeneration: lessons from the Alzheimer's amyloid beta-peptide. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 8, 101-112 (2007).
  14. McLean, C. A., et al. Soluble pool of Abeta amyloid as a determinant of severity of neurodegeneration in Alzheimer's disease. Ann. Neurol. 46, 860-866 (1999).
  15. Hepler, R. W., et al. Solution state characterization of amyloid beta-derived diffusible ligands. Biochemistry. 45, 15157-15167 (2006).
  16. Martins, I. C., et al. Lipids revert inert Abeta amyloid fibrils to neurotoxic protofibrils that affect learning in mice. EMBO J. 27, 224-233 (2008).
  17. Lesne, S., et al. A specific amyloid-beta protein assembly in the brain impairs memory. Nature. 440, 352-357 (2006).
  18. Hung, L. W., et al. Amyloid-beta peptide (Abeta) neurotoxicity is modulated by the rate of peptide aggregation: Abeta dimers and trimers correlate with neurotoxicity. J. Neurosci. 28, 11950-11958 (2008).
  19. Ono, K., Condron, M. M., Teplow, D. B. Structure-neurotoxicity relationships of amyloid beta-protein oligomers. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 106, 14745-14750 (2009).
  20. Lambert, M. P., et al. Diffusible, nonfibrillar ligands derived from Abeta1-42 are potent central nervous system neurotoxins. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95, 6448-6453 (1998).
  21. Shankar, G. M., et al. Amyloid-beta protein dimers isolated directly from Alzheimer's brains impair synaptic plasticity and memory. Nat. Med. 14, 837-842 (2008).
  22. Shankar, G. M., et al. Natural oligomers of the Alzheimer amyloid-beta protein induce reversible synapse loss by modulating an NMDA-type glutamate receptor-dependent signaling pathway. J. Neurosci. 27, 2866-2875 (2007).
  23. Cleary, J. P., et al. Natural oligomers of the amyloid-beta protein specifically disrupt cognitive function. Nat. Neurosci. 8, 79-84 (2005).
  24. Townsend, M., Shankar, G. M., Mehta, T., Walsh, D. M., Selkoe, D. J. Effects of secreted oligomers of amyloid beta-protein on hippocampal synaptic plasticity: a potent role for trimers. J. Physiol. 572, 477-492 (2006).
  25. Gomez-Isla, T., et al. Profound loss of layer II entorhinal cortex neurons occurs in very mild Alzheimer's disease. J. Neurosci. 16, 4491-4500 (1996).
  26. DeKosky, S. T., Scheff, S. W., Styren, S. D. Structural correlates of cognition in dementia: quantification and assessment of synapse change. Neurodegeneration. 5, 417-421 (1996).
  27. Brouillette, J. The Effects of Soluble Abeta Oligomers on Neurodegeneration in Alzheimer's Disease. Curr. Pharm. Des. 20, 2506-2519 (2014).
  28. Brouillette, J., et al. Neurotoxicity and memory deficits induced by soluble low-molecular-weight amyloid-beta1-42 oligomers are revealed in vivo by using a novel animal model. J. Neurosci. 32, 7852-7861 (2012).
  29. Paxinos, G., Watson, C. The rat brain in stereotaxic coordinates. Academic Press. New York. Fourth edition (1998).
  30. Broersen, K., et al. A standardized and biocompatible preparation of aggregate-free amyloid beta peptide for biophysical and biological studies of Alzheimer's disease. PEDS. 24, 743-750 (2011).
  31. Thakker, D. R., et al. Intracerebroventricular amyloid-beta antibodies reduce cerebral amyloid angiopathy and associated micro-hemorrhages in aged Tg2576 mice. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 106, 4501-4506 (2009).
  32. Papon, M. A., Whittington, R. A., El-Khoury, N. B., Planel, E. Alzheimer's disease and anesthesia. Front. Neurosci. 4, 272 (2011).
  33. Le Freche, H., et al. Tau phosphorylation and sevoflurane anesthesia: an association to postoperative cognitive impairment. Anesthesiology. 116, 779-787 (2012).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics