In den letzten zehn Jahren wurden Modelle für ein leichtes Schädel-Hirn-Trauma bei Nagetieren mit geschlossener Kopfverletzung entwickelt. Die Implementierung dieser Modelle bei der Entwicklung von Nagetieren ist jedoch im Vergleich zur TBI-Literatur bei Erwachsenen spärlich. Um die klinische Relevanz zu verbessern, wurde in dieser Studie ein geschlossenes Kopfverletzungsmodell mit Langzeiterkrankungen oder CHILD-TBI-Modell entwickelt.
Lange Zeit konzentrierte sich das Schädel-Hirn-Trauma auf die Folgen schwerer Hirnverletzungen. In den letzten zwei Jahrzehnten wurden leichte Auswirkungen von SHT berichtet, aber nur wenige Studien haben die Langzeitfolgen bewertet. Mit einer neuen Entwicklung in der Neurobildgebung steigt das Interesse an den Langzeitergebnissen, die für pädiatrische Modelle bisher fehlten.
CHILD wurde entwickelt, um diese Lücke zu schließen. Mit Hilfe des CHILD-Modells haben wir progressive und anhaltende Veränderungen im Gehirn charakterisiert, wie z. B. neuronale Todesfälle, veränderte Diffusions-MRT, modifizierte neuronale Aktivität und Plastizität, erhöhte Gliose, progressive Verhaltensstörungen und kardiale Dysfunktionen mit zunehmendem Alter. Unser neues CHILD-Modell bietet den Vorteil, dass es in verschiedenen Laboren durchgeführt und reproduzierbar ist.
Mit einer breiten Akzeptanz könnten wir eine Erweiterung des Wissens über die Langzeitfolgen einer Gehirnerschütterung bei Kindern erwarten. Anhand des CHILD-Modells untersuchen wir weiterhin die Auswirkungen und Folgen von repetitivem Stress. Wir haben bereits damit begonnen zu untersuchen, wie die kombinierten Auswirkungen einer frühen Infektion nach der Geburt und eines Kindes zu langfristigen Ergebnissen beitragen können.
Darüber hinaus beobachten wir einen Schutz des Gefäßbettes nach wiederholter Belastung, was darauf hindeutet, dass es zu einer Präkonditionierung nach einer frühen Infektion kommen könnte, aber dies muss noch weiter untersucht werden. Erwärmen Sie zunächst die Kammer für die Anästhesieeinleitung und die Aufwachkäfige im Voraus mit Wärmekissen, um eine Unterkühlung zu vermeiden. Stellen Sie das stereotaktische Gerät so ein, dass der Schlagkörper in einem 90-Grad-Winkel montiert ist.
Vergewissern Sie sich, dass alle Teile des stereotaktischen Geräts richtig festgezogen und gesichert sind. Vergewissern Sie sich, dass der Kolben fest in den Prallbrecher eingeschraubt ist. Schneiden Sie als Nächstes ein Aluminiumblech ab und wickeln Sie den stereotaktischen Rahmen mit Folie ein, um ein Polster zu schaffen, auf dem sich das Tier ausruhen kann.
Sichern Sie die Position und Spannung der Folie mit Laborband, um das Gewicht des Tieres zu stützen. Schalten Sie anschließend den Impaktor-Controller ein und stellen Sie die Aufprallgeschwindigkeit je nach Schwere der Verletzung auf zwei Meter pro Sekunde für den ersten Grad oder drei Meter pro Sekunde für den zweiten Grad ein. Wiegen Sie dann die Tiere auf einer Waage.
Nachdem Sie die Maus betäubt haben, positionieren Sie den Kopf der Maus unter dem Impaktor. Stellen Sie sicher, dass der Welpe in der Länge vollständig gestreckt ist. Vergewissern Sie sich, dass die Schlagkörperspitze mit einem Durchmesser von drei Millimetern mit Gummi überzogen ist, um den Metallkontakt mit dem Schädel zu minimieren.
Schalten Sie nun den Knopf in die Position Extend, um den Impaktor abzusenken. Senken Sie den Impaktor grob ab, so dass er zwischen den Ohren der Maus positioniert ist. Schieben Sie dann die Maus so, dass die Kolbenspitze um eine Kolbenspitzenlänge und eine Spitzenlänge links vom Tier nach vorne bewegt wird.
Stellen Sie den Schlagkörper in die Position Einzug. Passen Sie dann die Kolbenposition an, um die Schwere der Verletzung zu bestimmen. Stellen Sie die Verweilzeit auf 0,1 Sekunden ein, unabhängig von der Schwere der Verletzung.
Drücken Sie auf dem rechten Knopf auf Schlag, um den Aufprall zu starten. Drehen Sie den linken Knopf schnell in die Aus-Position, um eine Überhitzung des Systems zu vermeiden. Platzieren Sie dann die Maus auf der rechten Flanke in einem Bergungskäfig.
Überwachen und aufzeichnen Sie die Schreibzeit, wenn sich die Maus auf allen vier Beinen aufbäumt. Notieren Sie sich den Zeitpunkt, zu dem das explorative Verhalten wieder aufgenommen wird. Sobald die Maus vollständig wiederhergestellt ist, bringen Sie sie in ihren Heimatkäfig zurück.
Waschen Sie die Gehirnabschnitte viermal für jeweils 10 Minuten in PBS unter Rührung. Die Hirnteile in die Blockierungslösung überführen und 10 Minuten bei Raumtemperatur inkubieren. Nehmen Sie die verdünnten Primärantikörper in die Blockierungslösung und fügen Sie die Gehirnabschnitte hinzu.
Inkubieren Sie die Sektionen über Nacht bei vier Grad Celsius. Waschen Sie die Abschnitte nach der Inkubation viermal für jeweils 10 Minuten in PBS unter Rühren. Die Schnitte werden in eine Blockierungslösung mit sekundären fluoreszierenden Antikörpern überführt, die von 1 bis 1000 verdünnt sind, und eine Stunde lang bei Raumtemperatur inkubiert.
Nachdem Sie die Profile viermal in PBS gewaschen haben, montieren Sie sie mit einem Montagemedium auf Objektträger. Versehen Sie jedes Objektträger mit einem Deckglas, bevor Sie es bis zur Bildaufnahme bei vier Grad Celsius aufbewahren. Erfassen Sie Immunfluoreszenzbilder mit einem Epifluoreszenzmikroskop und der Micro-Manager-Software.
Weibliche Mäuse in der G2-Gruppe zeigten eine signifikant längere Zeit bis zum Stehen als Männer innerhalb derselben Gruppe, und beide Geschlechter zeigten im Vergleich zu Scheinkontrollen längere Zeiten, mit größeren Unterschieden zwischen den Schweregraden G1 und G2. Weibliche Mäuse in der G2-Gruppe zeigten im Vergleich zu männlichen Mäusen eine signifikant längere Zeit für die Erkundung und beide Geschlechter hatten im Vergleich zu Scheinkontrollen, mit signifikanten schweregradabhängigen Anstiegen zwischen G1 und G2. Eine Astrogliose, die sich in einer erhöhten Färbung des sauren Proteins der Gliafibrillen zeigte, wurde im ipsilateralen somatosensorischen Kortex der G2-Gruppe im Vergleich zu Scheinkontrollen einen Tag nach der Verletzung beobachtet. Die NeuN-Immunhistochemie zeigte einen Tag nach der Verletzung keinen signifikanten neuronalen Verlust.
