Une approche visuelle pour induire la dolichoectasie chez la souris afin de modéliser le dysfonctionnement cérébrovasculaire médié par les grands vaisseaux

Résumé

Nous démontrons l’induction chimique de la dilatation des gros vaisseaux sanguins chez la souris comme modèle pour l’étude de la dysfonction cérébrovasculaire, qui peut être utilisé pour la modélisation de la démence vasculaire et de la maladie d’Alzheimer. Nous démontrons également la visualisation du système vasculaire en injectant un composé de caoutchouc de silicone et en fournissant un guidage visuel clair pour mesurer les changements dans la taille des vaisseaux sanguins.

Résumé

Le cerveau sanguin (BHE) est un système crucial qui régule la circulation cérébrale sélective avec la périphérie, par exemple, permettant aux nutriments nécessaires d’entrer et d’expulser les acides aminés ou les toxines excessifs du cerveau. Pour modéliser comment la BHE peut être compromise dans des maladies telles que la démence vasculaire (VaD) ou la maladie d’Alzheimer (MA), les chercheurs ont développé de nouvelles méthodes pour modéliser la dilatation des vaisseaux. Une BHE compromise dans ces états pathologiques peut être préjudiciable et entraîner une dérégulation de la BHE, entraînant des conséquences fâcheuses et pathologiques ayant un impact sur la fonction cérébrale. Nous avons pu modifier une technique existante qui nous permettait d’injecter directement dans la citerne magna (CM) pour induire la dilatation des vaisseaux sanguins à l’aide d’élastase, et perturber les jonctions serrées (TJ) de la BHE. Grâce à cette méthode, nous avons pu voir diverses mesures de succès par rapport aux techniques précédentes, notamment une dilatation constante des vaisseaux sanguins, une réduction de la mortalité ou une récupération améliorée, et l’amélioration de l’agent de remplissage/opacifiant, un composé de caoutchouc de silicone, l’administration pour l’étiquetage des vaisseaux sanguins pour l’analyse de la dilatation. Cette méthode mini-invasive modifiée a donné des résultats prometteurs, avec une augmentation de 19 % à 32 % de la dilatation soutenue des gros vaisseaux sanguins chez la souris de 2 semaines à 3 mois après l’injection. Cette amélioration contraste avec les études précédentes, qui n’ont montré une augmentation de la dilatation qu’au bout de 2 semaines. Des données supplémentaires suggèrent une expansion soutenue même après 9,5 mois. Cette augmentation a été confirmée en comparant le diamètre des vaisseaux sanguins de l’élastase et du groupe à injection de véhicule. Dans l’ensemble, cette technique est précieuse pour étudier les troubles pathologiques qui affectent le système nerveux central (SNC) à l’aide de modèles animaux.

Introduction

Les cellules endothéliales microvasculaires qui tapissent les capillaires cérébraux sont les principaux composants de la formation de la barrière hémato-encéphalique (BHE)¹, qui joue un rôle crucial dans la régulation de ce qui entre ou sort de la circulation cérébrale avec la périphérie. Les nutriments essentiels nécessaires au tissu nerveux sont autorisés à pénétrer dans la BHE, tandis que certains acides aminés essentiels comme le glutamate sont expulsés du cerveau, car des concentrations élevées peuvent causer des dommages neuroexcitateurs permanents au tissu cérébral². Dans des conditions physiologiques normales, la....

Protocole

Des souris^NL-F(âgées de 3 mois) qui expriment la plaque amyloïde humaine à un niveau physiologique ont été utilisées pour cette étude, bien que ce système puisse être utilisé avec n’importe quel modèle de rongeur. Toutes les procédures pour les animaux ont été approuvées par le Comité de protection des animaux de CAMH (Protocole #843) et étaient conformes aux normes éthiques des lignes directrices du Conseil canadien de protection des animaux. Les souris ont été élevées à l’interne et maintenues sur un cycle lumière-obscurité de 12 heures avec un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau.

1. Procédure d’injection....

Discussion

Cet article présente un protocole amélioré pour la dilatation cérébrovasculaire, fournissant une approche précise et simple pour l’injection d’élastase dans la citerne géante de souris. Ce point anatomique sert de porte d’entrée directe vers le liquide céphalo-rachidien, offrant une voie précieuse pour l’investigation de différentes maladies neurologiques. L’un des principaux avantages de cette technique modifiée est que l’injection d’une dose unique d’élastase dans la citerne géante de sou.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
23 G catheter	University Medstore	2546-CABD305145	Needed for perfusion  (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
Absolute ethanol	University Medstore	https://www.uoftmedstore.com/index.sz	For removing the microfil
Betadine scrub	#	https://www.pittsborofeed.com/products/betadine-surgical-scrub	Sterilization
Betadine solution	Amazon	https://www.amazon.ca/Povidone-Iodine-10-Topical-Solution-100ml/dp/B09DTKJGHW	Sterilization
Bupivacaine	Provided by animal facility	N/A	Analgesic
Clippers	BrainTree Scientific Inc	CLP-41590	Shave fur
Cotton Q-tip	University Medstore	1962	For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
Elastase	Sigma-aldrich	E7885	Used for the dilatation of blood vessel
Ethanol	University Medstore	39752-P016-EAAN	Sterilization (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
Goat anti-mouse 568	Invitrogen	A11004	For staining mature neurons
Graphpad prism 10	Graphpad prism 10	https://www.graphpad.com/	Statistical analysis software
Hamilton syringe	Sigma-aldrich	28614-U	Injection elastase
Heat pad	Amazon	https://www.amazon.ca/iPower-Temperature-Controller-Terrarium-Amphibians/dp/B08L4DBFFZ	Maintain body temperature
ImageJ software	Fiji Imagej software	imagej.net (USA)	Image analysis software
Induction chamber	Provided by animal facility	N/A	Anesthesia induction
Metacam	Provided by animal facility	N/A	Analgesic
Methyl salicylate	Sigma-aldrich	M6752	For removing the microfil
Microfil	Flow Tech, Carver, Massachusetts	https://www.flowtech-inc.com/order/	Dye (yellow)
Mouse monoclonal anti-NeuN	Millipore Sigma	MAB377	For staining mature neurons
Olympus VS200 slide scanner and VSI software.	Olympus Life Science	https://www.olympus-lifescience.com/en/downloads/detail-iframe/?0[downloads][id]=847254104	Imaging software
Paraformaldehyde	University Medstore	PAR070.1	For protein fixation  (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
Perfusion pump	VWR International	https://pr.vwr.com/store/product/4787969/vwr-variable-speed-peristaltic-pumps	Needed for perfusion
Scalpel	University Medstore	2580-M90-10	For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
Stereotaxic	Provided by animal facility	N/A	So secure the animal for surgery
Surgical scissor	University Medstore	22751-A9-240	For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
Surgical tape	University Medstore	https://www.amazon.ca/3M-Micropore-Tape-1530-2-Rolls/dp/B0082A9GS2	Secure the animal on the diaper
Sutures	University Medstore	2297-VS881	For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
X2 tweezers	University Medstore	7731-A10-612	For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)