Diese Arbeit wird durch die New Jersey Kommission auf Brain Injury Forschung finanziert.

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Keine Interessenskonflikte erklärt.

Die LFP hier vorgestellte Methode Modelle viele der neuropathalogical und Verhaltensstörungen Ergebnisse der leichten bis mittelschweren Schädel-Hirn-Verletzungen, weshalb es geworden ist, eine weit verbreitete Tiermodell der TBI ist moderat. Es gibt mehrere wichtige Schritte zu erwägen, um die Validität und Zuverlässigkeit dieser Technik zu erhöhen. Zum Beispiel ist es wichtig, dass nur Tiere, bei denen die Integrität der Dura nicht während der Kraniektomie kompromittiert wurde, um LFP unterzogen werden und in der Studie. Außerdem, wenn die Kraniektomie von jedem Leim oder Zement verschlossen ist, so dass ein Teil der Dura unter der Kraniektomie nicht auf die Kraft der Flüssigkeitsdruck ausgesetzt sind, sollte das Tier aus der Studie ausgeschlossen werden. Schließlich, wenn die Gleichgewichtsreflexes Zeit oder Sterblichkeit ist nicht in dem gewünschten Bereich, sollte das Tier nicht in die Studie eingeschlossen werden. Die Intensität des Druckimpulses erhöht werden, um mehr schwere Verletzungen erzeugen. Wie in Abbildung 1 gezeigt, ist die Konfiguration des LFP-Gerät relativ einfach und die Reproduzierbarkeit der Grad der Schädigung wird durch die Überwachung der Atmosphären Druck auf dem Oszilloskop erhalten. Die glatte Form der Kurve auf dem Oszilloskop Spur zeigt, dass es keine Luftblasen in der Flüssigkeit, die mit der Induktion der LFP Verletzungen stören könnten. Ein Test Puls sollte vor Induktion Verletzungen ausgeliefert werden und wenn die Oszilloskopspur nicht aufweist eine glatte Kurve, Luftblasen entfernt werden sollte. Die Dauer des Impulses beträgt ca. 20 ms, die die Induktionszeit in Crashtest-Simulationen gemessen darstellt. Verletzungen von kürzeren Pulsen sind wahrscheinlich mehr Schwerpunkte Verletzungen zu produzieren. Daher menschlichen diesem Impulsdauer Modelle TBI. Die morphologische und zelluläre Veränderungen nach LFP gehören körperliche Schädigung des Gewebes sowie eine erhöhte Anzahl von Astrozyten und Makrophagen wie in Abbildung 2 gezeigt. Es ist bekannt, dass eines der Markenzeichen der Anzeichen von Schädigungen der Hyperplasie der Astrozyten und die Bildung einer glialen Narbe ist. Die Glia-Narbe hat sich gezeigt, dass sowohl nützliche als auch schädliche Auswirkungen 24 haben. Ebenso sind Makrophagen bekannt, in verschiedenen Geweben während der Phase nach der Verletzung ansammeln, wenn der Heilungsprozess beginnt 25. So ist die erhöhte Anzahl von GFAP und MAC1 positive Zellen in den LFP-Proben relativ zu den Schein-Kontrollen ist ein Hinweis auf die Induktion von Verletzungen. Der Mangel an Ausdruck dieser Zell-spezifische Marker in sham Kontrollen zeigt, dass die chirurgische Manipulationen allein haben keine negativen Auswirkungen auf die Gesundheit des Hirngewebes und dass die Veränderungen in der Proteinexpression sind spezifisch für die Verletzung Paradigma. Die Verhaltenskonsequenzen von mild LFP in Abbildung 3 dargestellt sind kognitive und motorische Defizite. Die MWM Befunde deuten darauf hin, dass die LFP-Mäuse schließlich lernen die Aufgabe aber in einem langsameren Tempo als die Schein-Mäusen, und sie kann mich nicht erinnern die Aufgabe sowie 1 Tag nach dem Training. So sind sogar leicht verletzten Mäuse weniger effizient als die Schein-Mäusen bei Verwendung externer Signale zu verarbeiten, zu konsolidieren und zu speichern räumlichen Informationen, die bei der anschließenden Prüfung abgerufen werden müssen. Andere Hippocampus-abhängigen kognitiven Aufgaben wie konditionierte Angstreaktion haben gezeigt, dass bei Mäusen unterzogen LFP 26 beeinträchtigt werden. Schließlich ist die kürzere Latenzzeit von LFP-Mäuse gegenüber sham Mäuse in der Rotarod Paradigma fallen bis zu 3 Wochen nach der leichte Verletzung ist ein Indikator für Defizite in der integrierten vestibulomotor und Sensomotorik. Eine mittelschwere Verletzungen würden zeigen, auffälliger Veränderungen der kognitiven und motorischen Funktionen als auch von anderen Gruppen 27-30 gezeigt. In Summe ist die LFP ein gültiges Modell für den menschlichen TBI, weil sie viele der erwarteten Kriterien erfüllt. LFP bietet Konstruktvalidität, dass es erschafft die ätiologische Prozesse, die TBI beim Menschen auslösen. Insbesondere ist die Größe der Kraft-und Mortalitätsrate ähnlich der, die in leichten und mittelschweren Sport und Auto Verletzungen mit dem Vorbehalt, dass die vor der Verletzung chirurgischen Eingriffen einzigartig für die Tier-Modell erfolgt. LFP zeigt auch face validity in die LFP rekapituliert viele anatomische, biochemische, neuropathologischen und Auswirkungen auf das Verhalten in menschlichen TBI beobachtet. Es gibt sowohl fokale und diffuse Veränderungen nach LFP erkannt und die Lateralisation der Auswirkungen ermöglicht es, die morphologische Schäden auf der Seite ipsilateral zur Schädigung, die auf der Gegenseite zu vergleichen. Ein Nachteil ist, dass die kognitiven und motorischen Wirkungen können subtiler als Folge einer Verletzung nur eine Hemisphäre. Schließlich zeigt LFP prognostische Validität und die Zuverlässigkeit der LFP-Technik ermöglicht die Auswertung von verschiedenen pharmakologischen und genetischen Manipulationen vor oder nach der Induktion von Verletzungen 20. Physiologische Variablen wie Blutdruck, Blut-pH und BlutGase müssen in der Gegenwart und Abwesenheit einer Testsubstanz auf den Wirkmechanismus eines therapeutischen Wirkstoffs zu ermitteln gemessen werden. Aufgrund der komplexen Natur der primären und sekundären Folgen der TBI ist es eine schwierige Aufgabe, eine einzige Intervention, die alle Symptome zu mildern identifizieren können. Eine künftige Überlegungen für LFP-Technik kann der Einsatz von Mikro-Fluid-Percussion, die von einem Mikroprozessor gesteuerten, pneumatisch angetriebene Gerät verwendet, um die Notwendigkeit für die Kalibrierung der Kraft, die durch das Pendel geliefert zu beseitigen und Betriebsgrößen wie Luftblasen zu vermeiden, in die Flüssigkeit 15. . Allerdings hat die Standard-LFP-Ansatz von vielen Forschern nachgewiesen worden, um eine zuverlässige und einfache Technik, um die molekularen Mechanismen der Schädigung und Erholung nach TBI was zu einer besseren Interventionen und Therapien führen zu erkunden.

<ul><li> Stereotaktische Ausrichtung Instrument für Mäuse (Kopf Instruments) </li><li> Maus Gas Anästhesie Kopfhalter (Kopf Instruments) </li><li> Anästhesie-Maschine mit O 2 flush (Parkland Scientific) </li><li> Anästhesie-Maschine mit O2-Flush (Parkland Scientific) </li><li> Buprenorphrine (Webster Tiere Supply) </li><li> Refresh Tränenflüssigkeit Lube Augensalbe (Fisher) </li><li> Bupivacain / Marcain (Webster Tiere Supply) </li><li> Povidon-Iod-Lösung (Fisher) </li><li> 20 g 1 ½ &quot;Nadeln (Becton Dickinson) </li><li> Skalpell (# 15) und Halter (Becton Dickinson) </li><li> Bulldogklemmen (Fine Science Tools) </li><li> Dental-Tool oder Knochen Schaber (Fine Science Tools) </li><li> Side Fasszange Dumont Nr. 6 (Fine Science Tools) </li><li> 3mm Außendurchmesser Trepan (Research Instrumentation Shop, University of Pennsylvania) </li><li> Solide Nylonschnur (1,7 mm Durchmesser, z. B. Unkraut Trimmer Linie) </li><li> Sekundenkleber Gel </li><li> Loctite Sekundenkleber (Loctite 444 Tak Pak) (Henkel Corporation) </li><li> Jet Acrylic Liquid (Butler Schein) </li><li> Perm Reline / Reparatur-Harz (Butler Schein) </li><li> Speicher Oszilloskop TDS 1001B, 40 MHz, 500MS / s (Tektronix) </li><li> Trauma Inducer Druckaufnehmer Amplifier (Custom Design und Fertigung, Virginia Commonwealth University) </li><li> LFP-Gerät (Custom Design und Fertigung, Virginia Commonwealth University) </li><li> Hochdruck-Schlauch, Länge 41cm, Volumen 2ml (Baxter) </li><li> 3M Vetbond Gewebekleber (Fisher) </li></ul>

lateral fluid percussion: model of traumatic brain injury in mice

Schädel-Hirn-Trauma (SHT) Forschung erreicht hat neue Impulse durch die zunehmende Sensibilisierung von Kopfverletzungen, die sich in Morbidität und Mortalität. Basierend auf der Natur der primären Verletzung nach TBI, komplexen und heterogenen sekundäre Folgen nach sich ziehen, die durch regenerative Prozesse 1,2 eingehalten werden. Primäre Verletzungen können durch eine direkte Prellung des Gehirns aus Schädelbruch oder von Scher-und Streckung des Gewebes verursacht Verschiebung des Gehirns durch die Bewegung 3,4 induziert werden. Die daraus resultierende Hämatome und Platzwunden zu einer vaskulären Antwort 3,5 und die morphologische und funktionelle Schäden der weißen Substanz führt zur axonalen Verletzungen 6-8 diffundieren. Zusätzliche sekundäre Veränderungen häufig in das Gehirn zu sehen sind Ödeme und erhöhtem Hirndruck 9. Nach TBI sind mikroskopische Veränderungen in biochemischen und physiologischen Wege unter Beteiligung der Freisetzung von Neurotransmittern excitotoxic, Immunmediatoren und Sauerstoffradikale 10-12, die letztlich in langfristigen neurologischen Behinderungen 13,14 führen. So die Auswahl geeigneter Tiermodelle der TBI vorhandenen ähnlichen zellulären und molekularen Vorgänge im menschlichen und Nagetier TBI von entscheidender Bedeutung für die Untersuchung der Mechanismen, die Verletzung und Reparatur ist. Verschiedene experimentelle Modelle der TBI wurden entwickelt, um Aspekte der TBI in Menschen beobachtet zu reproduzieren, unter ihnen drei spezifische Modelle sind häufig für Nager angepasst: fluid percussion, kortikale Einfluss und Gewicht fallen / Auswirkungen Beschleunigung 1. Die Flüssigkeit Percussion Gerät erzeugt eine Verletzung durch eine Kraniektomie durch die Anwendung einer kurzen Flüssigkeitsdruck Impuls auf die intakte Dura. Der Impuls wird durch ein Pendel Anschlagen der Kolben aus einem Reservoir der Flüssigkeit erzeugt. Das Schlagzeug erzeugt kurze Verschiebung und Verformung von Nervengewebe 1,15. Umgekehrt liefert kortikalen Auswirkungen Verletzungen mechanischer Energie auf die intakte Dura über eine starre Schlagkörper unter pneumatischem Druck 16,17. Das Gewicht fallen / Auswirkungen Modell ist durch den Fall eines Stabes mit einer bestimmten Masse auf die geschlossenen Schädel 18 gekennzeichnet. Unter den TBI-Modelle, ist LFP den etabliertesten und am häufigsten verwendeten Modell gemischt fokale und diffuse Hirnschädigung 19 zu bewerten. Es ist reproduzierbar und ist standardisiert für die Manipulation von Verletzungen Parameter ermöglichen. LFP rekapituliert Verletzungen beobachtet bei Menschen, wodurch es klinisch relevant, und ermöglicht die Erforschung und Entwicklung neuartiger Therapien für die klinische Übersetzung 20. Wir beschreiben die detaillierte Protokoll LFP Verfahren bei Mäusen durchzuführen. Die Verletzung zugefügt wird leicht bis mittelschwer, mit Hirnregionen wie Kortex, Hippocampus und Corpus Callosum am meisten gefährdet. Hippocampus und des motorischen Lernens Aufgaben sind folgende LFP erforscht.

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Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice

Lateral Flüssigkeit Schlagzeug (LFP), einem etablierten Modell der Hirn-Trauma, bei Mäusen nachgewiesen ist. LFP erfüllt drei wesentliche Kriterien für die Tiermodelle: Validität, Zuverlässigkeit und klinische Relevanz. Das Verfahren, bestehend aus chirurgischen Kraniotomie, gefolgt Fixierung der Nabe durch die Induktion von Verletzungen, die sich in fokale und diffuse Verletzungen, beschrieben wird.

Lateral Fluid-Percussion: Modell Schädel-Hirn-Verletzungen in Mäuse

Traumatic brain injury (TBI) research has attained renewed momentum due to the increasing awareness of head injuries, which result in morbidity and ...

lateral-fluid-percussion-model-of-traumatic-brain-injury-in-mice

Research

JoVE Journal

Neuroscience

40.2K Aufrufe.  University of Medicine and Dentistry of New Jersey-Robert Wood Johnson Medical School. Lateral Flüssigkeit Schlagzeug (LFP), einem etablierten Modell der Hirn-Trauma, bei Mäusen nachgewiesen ist. LFP erfüllt drei wesentliche Kriterien für die Tiermodelle: Validität, Zuverlässigkeit und klinische Relevanz. Das Verfahren, bestehend aus chirurgischen Kraniotomie, gefolgt Fixierung der Nabe durch die Induktion von Verletzungen, die sich in fokale und diffuse Verletzungen, beschrieben wird.