Ce travail est financé par la Commission du New Jersey sur la recherche des lésions cérébrales.

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Aucun conflit d&#39;intérêt déclaré.

La méthode présentée ici LFP modèles de nombreux résultats neuropathalogical et comportementaux de légère à modérée lésions cérébrales traumatiques qui est pourquoi il est devenu un modèle animal largement utilisé de TBI. Il ya plusieurs étapes essentielles à considérer en vue d&#39;accroître la validité et la fiabilité de cette technique. Par exemple, il est important que seuls les animaux dont l&#39;intégrité de la durée n&#39;a pas été compromise lors de la craniectomie être soumis à la LFP et utilisées dans l&#39;étude. Par ailleurs, si la craniectomie est occluse par toute colle ou de ciment tels qu&#39;une partie de la durée sous la craniectomie n&#39;est pas exposée à la force de la pression du fluide, l&#39;animal devrait être éliminé de l&#39;étude. Enfin, si le temps réflexe de redressement ou de taux de mortalité n&#39;est pas dans la fourchette souhaitée, l&#39;animal ne doit pas être inclus dans l&#39;étude. L&#39;intensité de l&#39;impulsion de pression peut être augmentée pour générer des blessures plus graves. Comme le montre la figure 1, la configuration de l&#39;appareil LFP est relativement simple et la reproductibilité de la gravité des blessures est maintenu par la surveillance des atmosphères de pression sur l&#39;oscilloscope. La forme lisse de la courbe sur la trace de l&#39;oscilloscope indique qu&#39;il n&#39;ya pas de bulles d&#39;air dans le fluide qui pourrait interférer avec l&#39;induction de la blessure LFP. Une impulsion de test devraient être livrées avant d&#39;induire des blessures et si la trace oscilloscope ne présentent pas une courbe lisse, des bulles d&#39;air doivent être supprimés. La durée de l&#39;impulsion est d&#39;environ 20 ms ce qui représente le temps d&#39;induction mesurée dans les simulations de crash test. Blessures des impulsions plus courtes sont susceptibles de produire des blessures plus focale. Par conséquent, cette durée de modèles pouls humain TCC. Les changements morphologiques et cellulaires suivantes LFP comprennent les dommages physiques aux tissus ainsi que nombre accru d&#39;astrocytes et les macrophages comme l&#39;a montré dans la figure 2. Il est bien établi que l&#39;un des signes caractéristique de blessure est l&#39;hyperplasie des astrocytes et la formation d&#39;une cicatrice gliale. La cicatrice gliale a été montré pour avoir des effets bénéfiques et nuisibles 24. De même, les macrophages sont connus pour s&#39;accumuler dans les différents tissus après une blessure lors de la phase où le processus de guérison commence 25. Ainsi, l&#39;augmentation du nombre de GFAP et MAC1 cellules positives dans les échantillons de LFP par rapport aux contrôles imposture est révélatrice de l&#39;induction de la blessure. L&#39;absence d&#39;expression de ces marqueurs cellulaires spécifiques dans les contrôles de simulacre indique que les manipulations chirurgicales seuls n&#39;ont pas des conséquences négatives sur la santé des tissus du cerveau et que les changements dans l&#39;expression des protéines sont spécifiques au paradigme des blessures. Les conséquences comportementales de LFP douces illustre la figure 3 comprennent les déficits cognitifs et moteurs. Les résultats MWM indiquent que les souris LFP apprennent finalement la tâche, mais à un rythme plus lent que les souris imposture et qu&#39;ils ne se rappellent pas la tâche aussi bien un jour après la formation. Ainsi, même les souris légèrement blessées sont moins efficaces que les souris au simulacre utilisant des indices externes au processus, consolider, et de stocker des informations spatiales, qui doivent être récupérés lors des essais ultérieurs. Autres hippocampique dépendant des tâches cognitives telles que la réaction de peur conditionnée ont été montré pour être altérée dans des souris soumises à LFP 26. Enfin, le plus court temps de latence à tomber par des souris LFP par rapport aux souris imposture dans le paradigme rotarod jusqu&#39;à 3 semaines après une lésion bénigne est un indicateur de déficits dans vestibulomotor intégré et la fonction sensori-motrices. Une blessure plus modérée de révéler des changements plus frappant dans les fonctions cognitives et motrices comme cela a été démontré par d&#39;autres groupes 27-30. En somme, la LFP est un modèle valable pour TBI humaine parce qu&#39;elle remplit plusieurs des critères attendus. LFP donne la validité de construit en ce sens qu&#39;il recrée le processus étiologique qui induisent TCC chez les humains. Plus précisément, la grandeur de la force et le taux de mortalité est semblable à celle qui se produit dans les sports légers et modérés et les blessures liées voiture avec l&#39;avertissement que les interventions de pré-chirurgicale des blessures sont uniques au modèle animal. LFP présente également la validité apparente de cette récapitule LFP nombreux anatomique, biochimique, les effets neuropathologiques et comportementaux observés dans TBI humaine. Il ya deux changements focale et diffuse détecté après la LFP et la latéralisation de l&#39;impact permet de comparer les dommages morphologiques du côté ipsilatéral à la lésion à celle du côté controlatéral. Une mise en garde est que les effets cognitifs et moteurs peuvent être plus subtiles comme un résultat de blesser un seul hémisphère. Enfin, LFP expositions validité prédictive et la fiabilité de la technique LFP permet l&#39;évaluation de diverses manipulations pharmacologiques et génétiques avant ou après l&#39;induction de dommages 20. Variables physiologiques comme la pression sanguine, le pH du sang et du sanggaz devront être mesurés en présence et en absence d&#39;un médicament de test pour déterminer le mécanisme d&#39;action d&#39;un agent thérapeutique. Toutefois, en raison de la nature complexe des conséquences primaires et secondaires du TCC, c&#39;est une tâche difficile d&#39;identifier une seule intervention qui peuvent atténuer tous les symptômes. Un examen ultérieur de la technique de LFP peut être l&#39;utilisation de micro-fluides percussions qui emploie un microprocesseur, un instrument à entraînement pneumatique pour éliminer le besoin pour l&#39;étalonnage de la force délivrée par le pendule et d&#39;éviter les variables opérationnelles telles que les bulles d&#39;air dans le fluide 15 . Toutefois, l&#39;approche standard de LFP a été prouvée par de nombreux chercheurs d&#39;être une technique fiable et simple d&#39;explorer les mécanismes moléculaires sous-tendant les dommages et la récupération après TBI qui conduira à de meilleures interventions et la thérapeutique.

<ul><li> Instrument de l&#39;alignement pour les souris stéréotaxique (Kopf Instruments) </li><li> De gaz d&#39;anesthésie Souris support de la tête (Kopf Instruments) </li><li> Appareil d&#39;anesthésie avec O 2 flush (Parkland scientifique) </li><li> Appareil d&#39;anesthésie avec O2 flush (Parkland scientifique) </li><li> Buprenorphrine (fournitures pour animaux Webster) </li><li> Actualiser Lacri pommade ophtalmique Lube (Fisher) </li><li> La bupivacaïne / marcaïne (fournitures pour animaux Webster) </li><li> Solution de polyvidone iodée (Fisher) </li><li> 20 g 1 ½ &quot;aiguilles (Becton Dickinson) </li><li> Scalpel lame (# 15) et titulaire (Becton Dickinson) </li><li> Pinces Bulldog (Outils Fine Science) </li><li> Outil de soins dentaires ou d&#39;un grattoir d&#39;os (Science Tools Fine) </li><li> Côté saisir pince Dumont # 6 (Outils Fine Science) </li><li> 3mm de diamètre extérieur trépan (Boutique instrumentation pour la recherche, Université de Pennsylvanie) </li><li> Corde de nylon solide (1,7 mm de diamètre, par exemple, la ligne débroussailleuse) </li><li> Super colle gel </li><li> Loctite colle cyanoacrylate (Loctite 444 Tak Pak) (Henkel Corporation) </li><li> Jet liquide acrylique (Butler Schein) </li><li> Perm Reline / réparation de résine (Butler Schein) </li><li> Stockage oscilloscope TDS 1001B, 40 MHz, 500MS / s (Tektronix) </li><li> Inducteur Trauma Capteur de pression Amplificateur (conception et la fabrication, la Virginia Commonwealth University) </li><li> Dispositif de LFP (conception et la fabrication, la Virginia Commonwealth University) </li><li> Haute pression tubes, 41cm de longueur, le volume de 2ml (Baxter) </li><li> 3M Tissu Vetbond adhésif (Fisher) </li></ul>

lateral fluid percussion: model of traumatic brain injury in mice

Une lésion cérébrale traumatique (LCT) de recherche a atteint l&#39;élan renouvelé en raison de la prise de conscience croissante des blessures à la tête, ce qui résulte de la morbidité et la mortalité. Basé sur la nature de la blessure principale suivante TBI, résultat complexe et hétérogène des conséquences secondaires, qui sont suivis par 1,2 les processus régénératifs. Blessures primaires peut être induite par une contusion directe au cerveau à partir fracture du crâne ou de cisaillement et d&#39;étirement du déplacement des tissus du cerveau provoquant en raison du mouvement 3,4. Les hématomes résultant et des lacérations provoquer une réponse vasculaire 3,5, et les dommages morphologiques et fonctionnelles de la substance blanche conduit à des lésions axonales diffuses 6-8. D&#39;autres changements secondaires fréquemment observées dans le cerveau sont l&#39;œdème et l&#39;augmentation de la pression intracrânienne 9. Après TBI il ya des altérations microscopiques dans les voies biochimiques et physiologiques impliquant la libération de neurotransmetteurs excitotoxique, médiateurs immunitaires et les radicaux d&#39;oxygène 10-12, qui a finalement entraîner à long terme de troubles neurologiques 13,14. Ainsi en choisissant des modèles animaux appropriés de TBI qui présentent similaires événements cellulaires et moléculaires dans TBI humains et de rongeurs est essentielle pour l&#39;étude des mécanismes sous-jacents des blessures et de réparation. Différents modèles expérimentaux de TCC ont été développés pour reproduire les aspects de la TCC observés chez les humains, parmi eux trois modèles spécifiques sont largement adaptées pour les rongeurs: la percussion des fluides, l&#39;impact et le poids corticale goutte / effets d&#39;accélération 1. Le dispositif de percussion fluide produit une blessure par une craniectomie en appliquant une impulsion brève pression sur fluides à l&#39;intactes mère. L&#39;impulsion est créé par un pendule frappant le piston d&#39;un réservoir de fluide. La percussion provoque un déplacement du bref et la déformation du tissu neural 1,15. A l&#39;inverse, l&#39;impact des blessures corticales fournit de l&#39;énergie mécanique à la durée intacts via un pendule rigide sous pression pneumatique 16,17. La masse de chute / l&#39;impact du modèle est caractérisé par la chute d&#39;une tige avec une masse spécifique sur le crâne fermé 18. Parmi les modèles TBI, LFP est le modèle le plus établi et couramment utilisés pour évaluer les lésions cérébrales mixtes focale et diffuse 19. Il est reproductible et est standardisé pour permettre la manipulation des paramètres de blessure. Récapitule LFP lésions observées chez les humains, la rendant ainsi cliniquement pertinentes, et permet l&#39;exploration de nouveaux traitements pour la traduction clinique de 20. Nous décrivons le protocole détaillé pour effectuer la procédure LFP chez la souris. La blessure infligée est légère à modérée, avec des régions du cerveau comme le cortex, l&#39;hippocampe et le corps calleux étant les plus vulnérables. Hippocampique et le moteur des tâches d&#39;apprentissage sont explorés suivantes LFP.

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Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice

Fluide latérale percussions (LFP), un modèle établi de blessure traumatique du cerveau chez la souris, est démontrée. LFP répond à trois critères principaux pour les modèles animaux: la pertinence de validité, la fiabilité et la clinique. La procédure, composé de craniotomie chirurgicales, la fixation de la plaque tournante suivie par l&#39;induction d&#39;une blessure, résultant en des blessures focale et diffuse, est décrite.

Percussion Fluide latéral: modèle de lésions cérébrales traumatiques chez la souris

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 vues.  University of Medicine and Dentistry of New Jersey-Robert Wood Johnson Medical School. Fluide latérale percussions (LFP), un modèle établi de blessure traumatique du cerveau chez la souris, est démontrée. LFP répond à trois critères principaux pour les modèles animaux: la pertinence de validité, la fiabilité et la clinique. La procédure, composé de craniotomie chirurgicales, la fixation de la plaque tournante suivie par l'induction d'une blessure, résultant en des blessures focale et diffuse, est décrite.