Modelo electromagnético controlado de cabeza cerrada de lesión cerebral traumática leve en ratones

Resumen

El protocolo describe una lesión cerebral traumática leve en un modelo de ratón. En particular, se explica completamente un protocolo paso a paso para inducir una lesión leve en la cabeza cerrada en la línea media y la caracterización del modelo animal.

Resumen

Se necesitan modelos animales altamente reproducibles de lesión cerebral traumática (LCT), con patologías bien definidas, para probar intervenciones terapéuticas y comprender los mecanismos de cómo una LCT altera la función cerebral. La disponibilidad de múltiples modelos animales de LCT es necesaria para modelar los diferentes aspectos y severidades de TBI observados en las personas. Este manuscrito describe el uso de una lesión en la cabeza cerrada de la línea media (CHI) para desarrollar un modelo de ratón de LCT leve. El modelo se considera leve porque no produce lesiones cerebrales estructurales basadas en neuroimagen o pérdida neuronal macroscópica. Sin embargo, un solo impacto crea suficiente patología que el deterioro cognitivo es medible al menos 1 mes después de la lesión. En el documento se define un protocolo paso a paso para inducir un CHI en ratones utilizando un impactador electromagnético guiado estereotaxísticamente. Los beneficios del modelo de CHI leve en la línea media incluyen la reproducibilidad de los cambios inducidos por la lesión con baja mortalidad. El modelo se ha caracterizado temporalmente hasta 1 año después de la lesión por neuroimagen, cambios neuroquímicos, neuropatológicos y de comportamiento. El modelo es complementario a los modelos de cráneo abierto de impacto cortical controlado utilizando el mismo dispositivo impactador. Por lo tanto, los laboratorios pueden modelar tanto la LCT difusa leve como la LCT focal de moderada a grave con el mismo impactador.

Introducción

La lesión cerebral traumática (TBI) es causada por una fuerza externa en el cerebro, a menudo asociada con caídas, lesiones deportivas, violencia física o accidentes de tráfico. En 2014, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades determinaron que 2.53 millones de estadounidenses visitaron el departamento de emergencias para buscar ayuda médica para accidentes relacionados con TBI¹. Dado que la LCT leve (LCTm) representa la mayoría de los casos de LCT, en las últimas décadas, se han adoptado múltiples modelos de LCTm, que incluyen pérdida de peso, lesión en la cabeza cerrada impulsada por el pistón e impacto cortical controlado,....

Protocolo

Los experimentos realizados fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) de la Universidad de Kentucky, y durante el estudio se siguieron las pautas ARRIVE y la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio.

1. Configuración quirúrgica

NOTA: Los ratones se alojan en grupos de 4-5 / jaula, la humedad en la sala de alojamiento se mantiene en 43% -47%, y la temperatura se mantiene a 22-23 ° C. A los ratones se les da acceso ad libitum a alimentos y agua y se les expone a un ciclo de luz/oscuridad de 12 h/12 h (7 a.m./7 p.m.).

1. Use un áre....

Resultados

Este dispositivo impactador electromagnético estereotáxico es versátil. Se utiliza tanto para un impacto cortical controlado por el cráneo abierto (CCI) como para una cirugía de lesión cerrada en la cabeza (CHI). Además, la gravedad de la lesión se puede modular cambiando los parámetros de la lesión, como la velocidad del impacto, el tiempo de permanencia, la profundidad del impacto, la punta del impactador y el objetivo de la lesión. Aquí se describe una cirugía CHI utilizando un impactador de punta de acer.......

Discusión

Varios pasos están involucrados en la recreación de un modelo de lesión consistente utilizando el modelo descrito. Primero, es fundamental asegurar correctamente al animal en el marco estereotáxico. La cabeza del animal no debe poder moverse lateralmente, y el cráneo debe estar completamente plano con bregma y lambda leyendo las mismas coordenadas. Colocar correctamente las barras para los oídos es el aspecto más difícil de esta cirugía, y esto solo se puede aprender con la práctica. Si el cráneo no está nive.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
9 mm Autoclip Applier	Braintree scientific	ACS- APL	Surgery
9 mm Autoclip Remover	Braintree scientific	ACS- RMV	Surgery
9 mm Autoclip, Case of 1,000 clips	Braintree scientific	ACS- CS	Surgery (Staples)
Aperio ImageScope software	Leica BioSystems	NA	IHC
BladeFLASK Blade Remover	Fisher Scientific	22-444-275	Surgery
Cotton tip applicator	VWR	89031-270	Surgery
Digitial mouse stereotaxic frame	Stoelting	51730D	Surgery
Dumont #7 Forceps	Roboz	RS-5047	Surgery
Ear bars	Stoelting	51649	Surgery
EthoVision XT 11.0	Noldus Information Technology	NA	RAWM
Fiber-Lite	Dolan-Jeffer Industries	UN16103-DG	Surgery
Fisherbrand Bulb for Small Pipets	Fisher Scientific	03-448-21	Head support apparatus
Gemini Avoidance System	San Diego Instruments	NA	Active avoidance
Heating Pad	Sunbeam	732500000U	Surgery prep
HRP conjugated goat anti-rabbit IgG	Jackson Immuno Research laboratories	111-065-144	IHC
Induction chamber	Kent Scientific	VetFlo-0530XS	Surgery prep
Isoflurane, USP	Covetrus	NDC: 11695-6777-2	Surgery
Mouse gas anesthesia head holder	Stoelting	51609M	Surgery
Neuropactor Stereotaxic Impactor	Neuroscience Tools	n/a	Surgery: Formally distributed by Lecia as impact one
NexGen Mouse 500	Allentown	n/a	Post-surgery, holding cage
Parafilm	Bemis	PM992	Head support apparatus
Peanut - Professional Hair Clipper	Whal	8655-200	Surgery prep
Povidone-Iodine Solution USP, 10% (w/v), 1% (w/v) available Iodine, for laboratory	Ricca	3955-16	Surgery
Puralube Vet Oinment,petrolatum ophthalmic ointment, Sterile ocular lubricant	Dechra	17033-211-38	Surgery
Rabbit anti-GFAP	Dako	Z0334	IHC
Rabbit anti-IBA1	Wako	019-19741	IHC
8-arm Radial Arm Water Maze	MazeEngineers	n/a	RAWM
Scale	OHAUS CS series	BAL-101	Surgery prep
Scalpel Handle #7 Solid 6.25"	Roboz	RS-9847	Surgery
Sterile Alcohol Prep Pads (isopropyl alcohol 70% v/v)	Fisher Brand	22-363-750	Surgery prep
SumnoSuite low-flow anesthesia system	Kent Scientific	SS-01	Surgery
10 mL syringe Luer-Lok Tip	BD Bard-Parker	302995	Head support apparatus
Timers	Fisher Scientific	6KED8	Surgery
Topical anesthetic cream	L.M.X 4	NDC 0496-0882-15	Surgery prep
Triple antibiotic ointment	Major	NDC 0904-0734-31	Post-surgery
Tubing	MasterFlex	96410-16	Head support apparatus
Vaporizer Single Channel Anesthesia System	Kent Scientific	VetFlo-1210S	Surgery prep