Modèle à tête fermée contrôlé électromagnétique de lésion cérébrale traumatique légère chez la souris

Résumé

Le protocole décrit une lésion cérébrale traumatique légère dans un modèle murin. En particulier, un protocole étape par étape pour induire un léger traumatisme crânien fermé de la ligne médiane et la caractérisation du modèle animal est entièrement expliqué.

Résumé

Des modèles animaux hautement reproductibles de lésions cérébrales traumatiques (TCC), avec des pathologies bien définies, sont nécessaires pour tester les interventions thérapeutiques et comprendre les mécanismes de la façon dont un traumatisme crânien altère la fonction cérébrale. La disponibilité de plusieurs modèles animaux de TCC est nécessaire pour modéliser les différents aspects et sévérités du TCC observés chez les humains. Ce manuscrit décrit l’utilisation d’un traumatisme crânien fermé (CHI) médian pour développer un modèle murin de TCC léger. Le modèle est considéré comme léger parce qu’il ne produit pas de lésions cérébrales structurelles basées sur la neuroimagerie ou la perte neuronale macroscopique. Cependant, un seul impact crée suffisamment de pathologie pour que la déficience cognitive soit mesurable au moins 1 mois après la blessure. Un protocole étape par étape pour induire un CHI chez la souris à l’aide d’un impacteur électromagnétique guidé stéréotaxiquement est défini dans l’article. Les avantages du modèle CHI médian léger comprennent la reproductibilité des changements induits par les blessures avec une faible mortalité. Le modèle a été caractérisé temporellement jusqu’à 1 an après la blessure pour les changements neuroimageurs, neurochimiques, neuropathologiques et comportementaux. Le modèle est complémentaire aux modèles à crâne ouvert d’impact cortical contrôlé utilisant le même dispositif d’impacteur. Ainsi, les laboratoires peuvent modéliser à la fois un TCC diffus léger et un TCC focal modéré à sévère avec le même impacteur.

Introduction

Les lésions cérébrales traumatiques (TCC) sont causées par une force externe sur le cerveau, souvent associée à des chutes, des blessures sportives, de la violence physique ou des accidents de la route. En 2014, les Centers for Disease Control and Prevention ont déterminé que 2,53 millions d’Américains se sont rendus au service des urgences pour demander de l’aide médicale pour des accidents liés à un TCC¹. Étant donné que les TCC légers (TCL) représentent la majorité des cas de TCC, au cours des dernières décennies, plusieurs modèles de TCC ont été adoptés, notamment la perte de poids, les traumatismes crâniens fermés entraînés par piston et l....

Protocole

Les expériences effectuées ont été approuvées par l’Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) de l’Université du Kentucky, et les lignes directrices ARRIVE et Guide for the Care and Use of Laboratory Animals ont été suivies au cours de l’étude.

1. Installation chirurgicale

REMARQUE: Les souris sont logées en groupes de 4-5 / cage, l’humidité dans la salle de logement est maintenue à 43%-47%, et la température est maintenue à 22-23 ° C. Les souris ont un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau et sont exposées à un cycle lumière/obscurité de 12 h / 12 h (7 h / 19 h).

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Résultats

Cet appareil d’impact électromagnétique stéréotaxique est polyvalent. Il est utilisé à la fois pour un impact cortical contrôlé par le crâne ouvert (CCI) ou une chirurgie de traumatisme crânien fermé (CHI). De plus, la gravité de la blessure peut être modulée en modifiant les paramètres de la blessure tels que la vitesse d’impact, le temps de séjour, la profondeur de l’impact, la pointe de l’impacteur et la cible de blessure. On décrit ici une chirurgie CHI utilisant un impacteur à pointe en aci.......

Discussion

Plusieurs étapes sont nécessaires pour recréer un modèle de blessure cohérent à l’aide du modèle décrit. Tout d’abord, il est essentiel de fixer correctement l’animal dans le cadre stéréotaxique. La tête de l’animal ne doit pas pouvoir bouger latéralement et le crâne doit être complètement plat avec bregma et lambda lisant les mêmes coordonnées. Placer correctement les barres auriculaires est l’aspect le plus difficile de cette chirurgie, et cela ne peut être appris qu’avec de la pratique. S.......

matériels

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