1. Hasta Hazırlığı <ol><li> Hastalar kemoterapi başlamadan önce test bazal sinir uyarılabilirlik için Tıbbi Onkoloji Bölümü adlandırılır. </li><li> Eksitabilite testi için Hasta uygunluğu tespit edilmelidir. Onlar, geçmişte veya periferik nöropati temel nörofizyolojik kanıtlar var önceden nörotoksik kemoterapi tedavi görmüş ya da heyecanlanma test için herhangi bir kontra-endikasyon varsa hastalar ekarte edilmelidir. </li></ol> 2. Aksonal Eksitabilite Prosedürleri <ol><li> Yarı otomatik bilgisayarlı sistemi QTracS (Nöroloji Enstitüsü, Queen Square, Birleşik Krallık), izole bir lineer Bipolar sabit akım uyarıcısı (Digitimer, Welwyn Garden City, Birleşik Krallık) ve bir amplifikatör (kullanarak, median sinir üzerindeki duyusal ve motor uyarılmada protokolleri Taahhüt safir IIA, Medelec, Birleşik Krallık). </li><li> Cilt azaltmak için aşındırıcı bir jel veya pad ile bilek ve ön kol deri yüzeyi hazırlayınbir alkol mendilin uygulamayı takiben direnci,. </li><li> Motor kayıtları-ile bileşik motor aksiyon potansiyellerinin (CMAPs) kaydetmek için distal abduktor pollisis brevis ve referans elektrodu 4cm kas karnı üzerine yerleştirilen olmayan polarlaşabilen elektrotlar için kayıt sitesi hazırlayın. </li><li> Duyusal kayıtları için kayıt sitesi hazırlayın - bileşik duyu aksiyon potansiyelleri (CSAPs) kaydetmek için, sırasıyla kayıt ve referans elektrotlar için proksimal ve distal genodermatozdur yerleştirilen halka elektrot kullanarak. </li><li> Iletken jel ile, avuç içinde bir elektrocerrahi nötr topraklama levhası koyun. </li><li> Kayıt kurulumu Elektrik gürültü Humbug 50/60 Hz Gürültü giderici (Quest Scientific Instruments, Kuzey Vancouver, Kanada) kullanarak, mümkün olduğunca çıkarılmalıdır. </li><li> Bilekte median sinir uyarırlar. Uyarım site bir yerini değiştirebilirler bipolar elektrot ve sonradan olmayan bir p kullanarak, en düşük eşik yeri olarak seçilmelidirolarizable elektrot. </li><li> Anot elektrot kemik üzerinde uyarıcı elektrot 10 cm proksimalinde yer almalıdır. </li><li> Test boyunca uyarılması yerinde sıcaklığında izlemek ve sıcaklık 32 ° C&#39;den daha yüksek olmasını sağlamak </li></ol> 3. Aksonal Eksitabilite Protokoller <ol><li> Stimulus yoğunluğu daha da artmaktadır zaman tepki maksimumdur ve güçlendirmek değil yılına kadar aşamalı olarak uyaran artırarak bir uyaran-tepki eğrisi kaydedin. </li><li> Eşiği takibi için hedef genişlik uyaran-yanıt eğrisinde dik yamacın alana karşılık gelen% 30 maksimum genlik -40%, otomatik olarak ayarlanır. </li><li> Bostock ve ark., 1998 metoda göre, eşiği mevcut gerekli değişiklikler hedef genişlik Online izlenir elde etmek için. </li><li> Eşik electrotonus (TE), kurtarma döngüsü (RC) ve akım eşik (I / V) ilişkisi de dahil olmak üzere birden fazla heyecanlanma parametreleri kaydedingibi Kiernan ve ark., 2000 ve Kiernan ve ark., 2001 içinde tanımlanmıştır. </li><li> Eşik electrotonus kontrolü eşik ±% 40 (Şekil 1) mevcut seti ile polarize, 100ms eşikaltı polarize akımları kullanılarak ölçülür. Eşik akım değişikliği de-ve hiper-polarizasyon kaydedilir hem de hedef takip yanıt amplitüdü korumak için gereklidir. Eşik electrotonus güçlü membran potansiyeli ile ilişkili polarize darbe (90-100 ms) sonunda hiperpolarizan yönde cevaplar ile, internodal iletkenlik ve membran potansiyeli bir değerlendirmesini sunmaktadır. </li><li> Kurtarma döngüsü bir test uyaran farklı aralıklarla (msn 2.5 200 ms) takip bir ilk supramaksimal klima uyaran ile eşleştirilmiş bir darbe paradigma (Şekil 2) kullanılarak değerlendirilir. Supramaksimal uyaran sonrasında, gerilim-g inaktivasyonu yansıtan, &#39;refrakterlik&#39; olarak adlandırılan bir sonraki yanıt oluşturmak daha zordurNa + kanalları ated. Refrakter periyodunu takiben, superexcitability olarak bilinen kolaylaştırılması bir süre oluşur. </li><li> Şu eşik ilişkisi +50% den eşiği -100% kuvvet değişir 200 ms kutuplaştırıcı akımları kullanılarak incelenmiştir. </li></ol> 4. Hasta Değerlendirme <ol><li> Bu teknikler kullanılarak, hastaların kemoterapi tedavisi boyunca hem akut ve uzunlamasına değerlendirilir. Akut nörotoksisite değerlendirmek için hastalar tedavi gören 48 saat içinde kemoterapi sonrası değerlendirme için geri dönün. </li><li> Kronik nörotoksisite incelemek için, önce kemoterapi infüzyonu için alınan değerlendirmeler tedavi siklusu boyunca uzunlamasına karşılaştırılır. </li><li> Advers Olaylar Nöropati Duyu Ölçeği, Toplam Nöropati Puan ve pat için Ortak Kriterler - aksonal heyecanlanma testine ek olarak, geleneksel klinik derecelendirme ölçekleri Ulusal Kanser Enstitüsü gibi kemoterapi ile indüklenen nörotoksisite, değerlendirmek için kullanılmalıdırient bildirdiği sonuçlarını değerlendirme. </li></ol> 5.. Analiz ve Yorumlama <ol><li> Akut nörotoksisite tanımlamak için, sonuçları öncesi ve sonrası kemoterapi tedavisi karşılaştırılmıştır. Sinir fonksiyonu olarak değişir uzunlamasına geliştirilmesi tayin etmek için, sonuç tedavisi boyunca karşılaştırılır. Değerlendirmesi için anahtar parametreleri refrakterlik, superexcitability, eşik electrotonus (90-100 ms hiperpolarizan) eşik değişim ölçüde, bu tepe genlik ve latans olarak konvansiyonel parametrelere ek olarak sayılabilir. </li><li> Tedavi boyunca eksitabilite parametreleri genel değişimi değerlendirmek için, bir kompozit heyecanlanma puan hesaplanır. Superexcitability, refrakterlik ve eşik electrotonus (90-100 ms hiperpolarizan) - - üç parametrelerindeki değişim değişimin genel bir işareti vermek için ilk gelen son tedaviler için toplanır. </li></ol> 6. Temsilcisi Sonuçlar Bir Pat heyecanlanma sonuçlar örneklerioksaliplatin ile muamele ient sağlanmaktadır. Hemen post-oksaliplatin infüzyonu, geliştirmek duyusal ve motor hem eksitabilite akut değişiklikler, işlevsel bir Na + kanalopati 10 -13 gelişimini düşündüren. Ancak, birden çok heyecanlanma parametrelerde önemli bir değişiklik yaygın duyusal aksonal hasar ve membran potansiyeli değişikliği yansıtan, etkilenmemiş Motor aksonlar (Şekil 3) ile, sadece duyu sinir OXALPĐN tedavisi boyunca kademeli olarak gelişir. Bu desen kronik oksaliplatin-nörotoksisite semptomların klinik ifade eşleşir. Duysal aksonların Eksitabilite değişiklikler, konvansiyonel sinir iletim teknikleri kullanılarak değerlendirilen tepe genliği azalmalar önceler ve aksonal heyecanlanma teknikleri erken oksaliplatin-nörotoksisite için duyarlı bir değerlendirme aracı sağlayabilir öneririz. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/3439/3439fig1.jpg" /> Şekil 1.. </strong&gt; Eşik electrotonus, yön hiperpolarizan ile, (100 ms) mevcut kutuplaşma uzamış eşikaltı yanıt olarak dalga resmeden alt kadranda (mavi) çizilen ve depolarizan yönde üst kadranda (kırmızı) çizilmiştir. Aşağıda eşik electrotonus yanıtı oluşturmak için uygulanan dalga uyarandır. <img alt="Şekil 2" src="/files/ftp_upload/3439/3439fig2.jpg" /> Şekil 2. 5 peaking artış heyecan (superexcitability) bir süre takip eden bir supramaksimal uyaranı takiben en fazla 3 ms azaltılmış eksitabilite bir süre (refrakterlik) ile, impuls iletimini takiben eksitabilite değişikliklerin karakteristik dizisi gösteren uyarılma Kurtarma döngüsü, -7 ms ve daha sonra azalır heyecan (subexcitability). Eşleştirilmiş nabız paradigma uyaran protokol inset olduğunu. <img alt="Şekil 3" src="/files/ftp_upload/3439/3439fig3.jpg" /> Incir3&#39;de. oksaliplatin tedavi 4-6 ay sonra beyaz görünür siyah ve tedavi sonrası kayıtları, gösterilen başlangıç ​​kayıtları ile duyu sinir oksaliplatin ile tedavi edilen hastalarda Eksitabilite değişiklikler. Bu değişiklikler yaygın aksonal hasar ve membran potansiyeli değişikliği yansıtacak düşünülmektedir. Onkoloji ortamda heyecanlanma set-up bir resim, sol kısmında gösterilir. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3439/3439fig3large.jpg" target="_blank">Büyük resmi görmek için buraya tıklayın</a> .

<ol>
	<li>Hausheer, F. H., Schilsky, R. L., Bain, S., Berghorn, E. J., Lieberman, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnosis,+management,+and+evaluation+of+chemotherapy-induced+peripheral+neuropathy.">Diagnosis, management, and evaluation of chemotherapy-induced peripheral neuropathy.</a> Semin. Oncol. 33, 15-49 (2008).</li><li>Park, S. B., Krishnan, A. V., Lin, C. S., Goldstein, D., Friedlander, M., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+underlying+chemotherapy-induced+neurotoxicity+and+the+potential+for+neuroprotective+strategies.">Mechanisms underlying chemotherapy-induced neurotoxicity and the potential for neuroprotective strategies.</a> Curr. Med. Chem. 15, 3081-3094 (2008).</li><li>Park, S. B., Lin, C. S., Krishnan, A. V., Goldstein, D., Friedlander, M. L., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+Neuropathy+after+Oxaliplatin+Treatment:+Challenging+the+Dictum+of+Reversibility?.">Long-term Neuropathy after Oxaliplatin Treatment: Challenging the Dictum of Reversibility?.</a> The Oncologist. , (2012).</li><li>Postma, T. J., Heimans, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grading+of+chemotherapy-induced+peripheral+neuropathy.">Grading of chemotherapy-induced peripheral neuropathy.</a> Ann. Oncol. 11, 509-513 (2000).</li><li>Cascinu, S., Catalano, V., Cordella, L., Labianca, R., Giordani, P., Baldelli, A. M., Beretta, G. D., Ubiali, E., Catalano, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroprotective+effect+of+reduced+gluthathione+on+oxaliplatin-based+chemotherapy+in+advanced+colorectal+cancer:+a+randomized,+double-blind,+placebo-controlled+trial.">Neuroprotective effect of reduced gluthathione on oxaliplatin-based chemotherapy in advanced colorectal cancer: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial.</a> J. Clin. Oncol. 20, 3478-3483 (2002).</li><li>Lehky, T. J., Leonard, G. D., Wilson, R. H., Grem, J. L., Floeter, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxaliplatin-induced+neurotoxicity:+acute+hyperexcitability+and+chronic+neuropathy.">Oxaliplatin-induced neurotoxicity: acute hyperexcitability and chronic neuropathy.</a> Muscle Nerve. 29, 387-392 (2004).</li><li>Bostock, H., Cikurel, K., Burke, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Threshold+tracking+techniques+in+the+study+of+human+peripheral+nerve.">Threshold tracking techniques in the study of human peripheral nerve.</a> Muscle Nerve. 21, 137-158 (1998).</li><li>Burke, D., Kiernan, M. C., Bostock, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitability+of+human+axons.">Excitability of human axons.</a> Clin. Neurophysiol. 112, 1575-1585 (2001).</li><li>Krishnan, A. K., Lin, C. S., Park, S. B., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axonal+ion+channels+from+bench+to+bedside:+a+translational+neuroscience+perspective.">Axonal ion channels from bench to bedside: a translational neuroscience perspective.</a> Prog. Neurobiol. 89, 288-313 (2009).</li><li>Park, S. B., Lin, C. S., Krishnan, A. V., Goldstein, D., Friedlander, M., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxaliplatin-induced+neurotoxicity:+changes+in+axonal+excitability+precede+development+of+neuropathy.">Oxaliplatin-induced neurotoxicity: changes in axonal excitability precede development of neuropathy.</a> Brain. 132, 2712-2723 (2009).</li><li>Park, S. B., Goldstein, D., Lin, C. S., Krishnan, A. V., Friedlander, M. L., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+abnormalities+of+sensory+nerve+function+associated+wtih+oxaliplatin-induced+neurotoxicity.">Acute abnormalities of sensory nerve function associated wtih oxaliplatin-induced neurotoxicity.</a> J. Clin. Oncol. 27, 1243-1249 (2009).</li><li>Krishnan, A. V., Goldstein, D., Friedlander, M., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxaliplatin-induced+neurotoxicity+and+the+development+of+neuropathy.">Oxaliplatin-induced neurotoxicity and the development of neuropathy.</a> Muscle Nerve. 32, 51-60 (2005).</li><li>Krishnan, A. V., Goldstein, D., Friedlander, M., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxaliplatin+and+axonal+Na++channel+function+in+vivo.">Oxaliplatin and axonal Na+ channel function in vivo.</a> Clin. Cancer Res. 12, 4481-4484 (2006).</li></ol>

Biz ifşa hiçbir şey yok.

Kemoterapiye bağlı nöropati tedavi seyri etkileyen ve uzun süren hasta sakatlık üretebilir kanser tedavisinin ciddi bir yan etkisi vardır. Özellikle kemoterapi tedavisi gören hastalarda sinir disfonksiyonu ölçmek için duyarlı ve objektif değerlendirme önlemlerin bir eksikliği vardır. Aksonal eksitabilite tekniklerinin klinik gelişimi kemoterapi ile indüklenen nörotoksisite değerlendirilmesi için yararlı ve tahmini bilgiler sağlamıştır. Iyon kanal fonksiyonu, dinlenme potansiyeli ve aksonal membran fonksiyonu hakkında bilgi vererek, bu teknikler kemoterapi ile tedavi edilen kanser hastalarında aksonal disfonksiyon altında yatan patofizyolojik süreçler hakkında fikir verir. Ayrıca, aksonal heyecanlanma teknikleri klinik onkoloji ortamda mümkün olduğu gösterilmiştir, ve tek bir test 5-10 dakika içinde tamamlanabilir. Oksaliplatin ile tedavi edilen hastalarda, aksonal heyecanlanma teknikleri sağlamakhangi hassas bir biyolojik belirteç ciddi nörotoksisite riski olan hastalarda erken belirlenmesini sağlar. Sadece akson kaybı sonrası oksaliplatin bağlı sinir hasarı tespit konvansiyonel sinir iletim çalışmaları ile karşılaştırıldığında zaten oluştu olarak, aksonal heyecanlanma çalışmaları akson kaybı öncesinde sinir disfonksiyonu prediktif işaretleri sağlar. Bunun gibi, aksonal heyecanlanma çalışmaları objektif nöroprotektif etkinliğini belirlemek üzere, potansiyel nöroprotektif stratejilerinin klinik çalışmalarda sinir fonksiyonlarının değerlendirilmesi sağlamak için kullanılabilir.

<table border="1"><tbody><tr><td> Ekipman ve Malzeme </td><td> Şirket </td></tr><tr><td> QTracS programı </td><td> Nöroloji Digitimer Enstitüsü, Queen Square, Birleşik Krallık </td></tr><tr><td> DS5 izole lineer Bipolar sabit akım stimülatörü </td><td> Digitimer </td></tr><tr><td> Sapphire IIA Amplifikatör </td><td> Medelec </td></tr><tr><td> 50/60 Hz Gürültü giderici riyakârlık </td><td> Görev Bilimsel Aletler </td></tr><tr><td> Sigara polarlaşabilen elektrotlar </td><td> Unomedical </td></tr><tr><td> Elektro nötr topraklama levhası </td><td> Unomedical </td></tr></tbody></table>

nerve excitability assessment in chemotherapy-induced neurotoxicity

Kemoterapinin yol açtığı nörotoksik en yaygın olarak kullanılan kemoterapi 1,2 bazı kanser tedavisi ile ortaya çıkar, ciddi sonucudur. Kemoterapi ile indüklenen periferik nöropati bacaklarda uyuşukluk ve parestezi belirtileri üretir ve ince motor becerileri ve yürüme güçlükleri ilerleyebilir, fonksiyonel yetersizliğe yol açabilir. Rahatsız semptomları üreten ek olarak, kemoterapinin yol açtığı nöropati doz indirgeme veya tedavinin kesilmesi için erken açan tedavinin başarısını sınırlayabilir. Nöropatik belirtilerin bir başka iyi prognoz 3 olan hastalarda kalıcı sinir hasarı bırakarak, uzun vadede devam edebilir. Kemoterapi bir önleyici tedbir ve sağkalım oranları arttıkça daha sık kullanılmaktadır gibi, uzun ömürlü ve önemli nörotoksisite önemini artıracaktır. Kurulmuş hiçbir nöroprotektif ya da tedavi seçenekleri ve hassas değerlendirme yöntemlerinin eksikliği vardır. Approprnörotoksisite Iate değerlendirmesi bir prognostik faktör olarak ve nöroprotektif ajanların gelecekteki çalışmalar için uygun bitiş noktaları gibi kritik olacak. Kemoterapi ile indüklenen nöropatinin şiddetini değerlendirmek için Akım yöntemleri objektiflik 4 değiştirmek ve gözlemciler için duyarlılık eksikliği bulunduğu gösterilmiştir klinisyen tabanlı derecelendirme skalaları kullanır. Konvansiyonel sinir iletim çalışmaları nispeten non-spesifik tedbirler ve iyon kanal fonksiyonu veya istirahat membran potansiyeli hakkında fikir vermemektedir bileşik aksiyon potansiyeli genliği ve iletim hızında, hakkında bilgi verir. Buna göre, önceki çalışmalarda konvansiyonel sinir iletim çalışmaları kemoterapi ile indüklenen nörotoksisite 4-6 erken değişikliğe karşı duyarlı olmadığını göstermiştir. Buna karşılık, sinir uyarılabilirlik çalışmaları büyük miyelinli aksonlar insan in vivo iyon kanalları, pompaları ve eşanjörleri değerlendirilmesini sağlamak için geliştirilmiştir eşik izleme teknikleri kullanan7-9. Sinir eksitabilite teknikleri kemoterapi ile indüklenen nörotoksisite 10-13 gelişimi ve şiddeti incelemek için bir araç olarak kurulmuştur. Eksitabilite bir dizi parametre oluşan, sinir uyarılabilirlik çalışmaları hemen aşağıdaki infüzyon ve kronik, kümülatif nörotoksisite ortaya çıkan akut nörotoksisite değerlendirmek için kullanılabilir. Sinir eksitabilite teknikler sadece 5 -10 dakika tamamlamak için gereken her test ile, klinik ortamda mümkün bulunmaktadır. Sinir heyecanlanma ekipmanı hali hazırda ticari olarak mevcuttur, ve hastanın infüzyon merkezi ayar in situ olarak test edilebilir, böylece bir taşınabilir sistemi icat edilmiştir. Buna ek olarak, bu teknikler birden kemoterapi kullanım için uyarlanabilir. Öncelikle kolorektal kanser için kullanılan kemoterapi oksaliplatin ile tedavi edilen hastalarda, sinir uyarılabilirlik teknikleri hastaların belirlenmesi için bir yöntem sağlarKronik nöropati başlamadan önce nörotoksisite için t-risk. Sinir heyecanlanma çalışmaları motor ve duysal aksonlar 10-13 akut bir Na + kanalopati gelişimini ortaya koymuştur. Önemlisi, erken tedavi eksitabilite değişiklikler görülen hastalarda, sonradan daha ciddi nörotoksisite 11 orta geliştirmek olasılığı vardı. Ancak, tedavi boyunca, uzunlamasına değişiklikleri sadece hastaların 10% 80&#39;inde nörolojik sonucunu tahmin başardık duyu sinir tespit edilmiştir. Bu değişiklikler oksaliplatin infüzyonu, ve büyük olasılıkla belirgin aksonal hasar ve oksaliplatin tedavi 10 boyunca boyuna gelişen duyu sinirleri membran potansiyeli değişikliği gelişimini yansıtmak takiben akut görülenlere farklı bir model ortaya koymuştur. Önce sinir fonksiyonu konvansiyonel önlemler herhangi bir azalma erken tedavi sırasında gelişen önemli anormallikler, o eski düşündürencitability parametreleri hassas bir biyolojik belirteç sağlayabilir.

Watch this Scientific Journal Video about Nerve Excitability Assessment in Chemotherapy-induced Neurotoxicity at JoVE.com

Nerve Excitability Assessment in Chemotherapy-induced Neurotoxicity

Bu soyut kemoterapi tedavisi alan hastalarda nörotoksisite değerlendirmek için yeni bir yöntem açıklanır. Geleneksel değerlendirme yöntemleri sinir fonksiyonlarının erken değişiklikleri tespit etme yeteneği sınırlı iken, sinir uyarılabilirlik teknikleri patofizyolojisini ciddi nörotoksisite ve içgörü riski taşıyan hastaların erken tanı sağlar.

Kemoterapiye bağlı Nörotoksisite Sinir Eksitabilite Değerlendirme

Chemotherapy-induced neurotoxicity is a serious consequence of cancer treatment, which occurs with some of the most commonly used chemotherapies1,2. ...

nerve-excitability-assessment-in-chemotherapy-induced-neurotoxicity

Research

JoVE Journal

Neuroscience

18.0K Görüntüleme.  University of New South Wales. Bu soyut kemoterapi tedavisi alan hastalarda nörotoksisite değerlendirmek için yeni bir yöntem açıklanır. Geleneksel değerlendirme yöntemleri sinir fonksiyonlarının erken değişiklikleri tespit etme yeteneği sınırlı iken, sinir uyarılabilirlik teknikleri patofizyolojisini ciddi nörotoksisite ve içgörü riski taşıyan hastaların erken tanı sağlar.

Video: Nerve Excitability Assessment in Chemotherapy-induced Neurotoxicity

Reproducible Mouse Sciatic Nerve Crush and Subsequent Assessment of Regeneration by Whole Mount Muscle Analysis

Regeneration in the peripheral nervous system (PNS) is widely studied both for its relevance to human disease and to understand the robust regenerative response mounted by PNS neurons thereby possibly illuminating the failures of CNS regeneration1. Sciatic nerve crush (axonotmesis) is one of the most common models of peripheral nerve injury in rodents2. Crushing interrupts all axons but Schwann cell basal laminae are preserved so that regeneration is optimal3,4. This allows the investigator to study precisely the ability of a growing axon to interact with both the Schwann cell and basal laminae4. Rats have generally been the preferred animal models for experimental nerve crush. They are widely available and their lesioned sciatic nerve provides a reasonable approximation of human nerve lesions5,4. Though smaller in size than rat nerve, the mouse nerve has many similar qualities. Most importantly though, mouse models are increasingly valuable because of the wide availability of transgenic lines now allows for a detailed dissection of the individual molecules critical for nerve regeneration6, 7. Prior investigators have used multiple methods to produce a nerve crush or injury including simple angled forceps, chilled forceps, hemostatic forceps, vascular clamps, and investigator-designed clamps8,9,10,11,12. Investigators have also used various methods of marking the injury site including suture, carbon particles and fluorescent beads13,14,1. We describe our method to obtain a reproducibly complete sciatic nerve crush with accurate and persistent marking of the crush-site using a fine hemostatic forceps and subsequent carbon crush-site marking. As part of our description of the sciatic nerve crush procedure we have also included a relatively simple method of muscle whole mount we use to subsequently quantify regeneration.

In this report we describe a method to crush mouse sciatic nerve. This method uses readily available hemostatic forceps and easily and reproducibly produces complete sciatic nerve crush. In addition, we describe a method to prepare muscle whole mounts suitable for analysis of nerve regeneration after sciatic nerve crush.

Tüm Dağı Muscle Analizi ile tekrarlanabilir Fare Siyatik Sinir Ezilme ve Rejenerasyon daha sonraki Değerlendirme

Regeneration in the peripheral nervous system (PNS) is widely studied both for its relevance to human disease and to understand the robust regenerative ...

Nörobilim

Assessment of Neuromuscular Function Using Percutaneous Electrical Nerve Stimulation

Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method commonly used to evaluate neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, spinal and peripheral levels). The present protocol describes how this method can be used to stimulate the posterior tibial nerve that activates plantar flexor muscles. Percutaneous electrical nerve stimulation consists of inducing an electrical stimulus to a motor nerve to evoke a muscular response. Direct (M-wave) and/or indirect (H-reflex) electrophysiological responses can be recorded at rest using surface electromyography. Mechanical (twitch torque) responses can be quantified with a force/torque ergometer. M-wave and twitch torque reflect neuromuscular transmission and excitation-contraction coupling, whereas H-reflex provides an index of spinal excitability. EMG activity and mechanical (superimposed twitch) responses can also be recorded during maximal voluntary contractions to evaluate voluntary activation level. Percutaneous nerve stimulation provides an assessment of neuromuscular function in humans, and is highly beneficial especially for studies evaluating neuromuscular plasticity following acute (fatigue) or chronic (training/detraining) exercise.

We present a protocol to assess changes in neuromuscular function. Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method that evokes muscular responses. Electrophysiological and mechanical properties of these responses permit the evaluation of neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, spinal and peripheral levels).

Perkütan Elektriksel Sinir Stimülasyonu kullanma Nöromüsküler Fonksiyonu Değerlendirilmesi

Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method commonly used to evaluate neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, ...

Microglia as a Surrogate Biosensor to Determine Nanoparticle Neurotoxicity

Nanoparticles found in air pollutants can alter neurotransmitter profiles, increase neuroinflammation, and alter brain function. Therefore, the assay described here will aid in elucidating the role of microglia in neuroinflammation and neurodegenerative diseases. The use of microglia, resident immune cells of the brain, as a surrogate biosensor provides novel insight into how inflammatory responses mediate neuronal insults. Here, we utilize an immortalized murine microglial cell line, designated BV2, and describe a method for nanoparticle exposure using silver nanoparticles (AgNPs) as a standard. We describe how to expose microglia to nanoparticles, how to remove nanoparticles from supernatant, and how to use supernatant from activated microglia to determine toxicity, using hypothalamic cell survival as a measure. Following AgNP exposure, BV2 microglial activation was validated using a tumor necrosis factor alpha (TNF-&#945;) enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). The supernatant was filtered to remove the AgNP and to allow cytokines and other secreted factors to remain in the conditioned media. Hypothalamic cells were then exposed to supernatant from AgNP activated microglia and survival of neurons was determined using a resazurin-based fluorescent assay. This technique is useful for utilizing microglia as a surrogate biomarker of neuroinflammation and determining the effect of neuroinflammation on other cell types.

Microglia (immune cells of the brain), are used as a surrogate biosensor to determine how nanoparticles influence neurotoxicity. We describe a series of experiments designed to assay microglial response to nanoparticles and exposure of hypothalamic neurons to supernatant from activated microglia to determine neurotoxicity.

Nanoparçacık Neurotoksite Belirleyen Bir Vekil Biosensor olarak mikroglia

Nanoparticles found in air pollutants can alter neurotransmitter profiles, increase neuroinflammation, and alter brain function. Therefore, the assay ...

In Utero Electroporation Approaches to Study the Excitability of Neuronal Subpopulations and Single-cell Connectivity

The nervous system is composed of an enormous range of distinct neuronal types. These neuronal subpopulations are characterized by, among other features, their distinct dendritic morphologies, their specific patterns of axonal connectivity, and their selective firing responses. The molecular and cellular mechanisms responsible for these aspects of differentiation during development are still poorly understood.
Here, we describe combined protocols for labeling and characterizing the structural connectivity and excitability of cortical neurons. Modification of the in utero electroporation (IUE) protocol allows the labeling of a sparse population of neurons. This, in turn, enables the identification and tracking of the dendrites and axons of individual neurons, the precise characterization of the laminar location of axonal projections, and morphometric analysis. IUE can also be used to investigate changes in the excitability of wild-type (WT) or genetically modified neurons by combining it with whole-cell recording from acute slices of electroporated brains. These two techniques contribute to a better understanding of the coupling of structural and functional connectivity and of the molecular mechanisms controlling neuronal diversity during development. These developmental processes have important implications on axonal wiring, the functional diversity of neurons, and the biology of cognitive disorders.

In Utero Electroporation Approaches to Study the Excitability of Neuronal Subpopulations and Single-cell Connectivity

This manuscript provides protocols that use in utero electroporation (IUE) to describe the structural connectivity of neurons at the single-cell level and the excitability of fluorescently labeled neurons. Histology is used to characterize dendritic and axonal projections. Whole-cell recording in acute slices is used to investigate excitability.

Rahimde Elektroporasyon Nöronal alt popülasyonlar heyecanlanma ve Tek hücreli Bağlantı Eğitim Yaklaşımları

The nervous system is composed of an enormous range of distinct neuronal types. These neuronal subpopulations are characterized by, among other features, ...

In Vivo Electrophysiological Measurement of the Rat Ulnar Nerve with Axonal Excitability Testing

Electrophysiology enables the objective assessment of peripheral nerve function in vivo. Traditional nerve conduction measures such as amplitude and latency detect chronic axon loss and demyelination, respectively. Axonal excitability techniques &#34;by threshold tracking&#34; expand upon these measures by providing information regarding the activity of ion channels, pumps and exchangers that relate to acute function and may precede degenerative events. As such, the use of axonal excitability in animal models of neurological disorders may provide a useful in vivo measure to assess novel therapeutic interventions. Here we describe an experimental setup for multiple measures of motor axonal excitability techniques in the rat ulnar nerve.
The animals are anesthetized with isoflurane and carefully monitored to ensure constant and adequate depth of anesthesia. Body temperature, respiration rate, heart rate and saturation of oxygen in the blood are continuously monitored. Axonal excitability studies are performed using percutaneous stimulation of the ulnar nerve and recording from the hypothenar muscles of the forelimb paw. With correct electrode placement, a clear compound muscle action potential that increases in amplitude with increasing stimulus intensity is recorded. An automated program is then utilized to deliver a series of electrical pulses which generate 5 specific excitability measures in the following sequence: stimulus response behavior, strength duration time constant, threshold electrotonus, current-threshold relationship and the recovery cycle.
Data presented here indicate that these measures are repeatable and show similarity between left and right ulnar nerves when assessed on the same day. A limitation of these techniques in this setting is the effect of dose and time under anesthesia. Careful monitoring and recording of these variables should be undertaken for consideration at the time of analysis.

In Vivo Electrophysiological Measurement of the Rat Ulnar Nerve with Axonal Excitability Testing

Axonal excitability techniques provide a powerful tool to examine pathophysiology and biophysical changes that precede irreversible degenerative events. This manuscript demonstrates the use of these techniques on the ulnar nerve of anesthetized rats.

Vivo Aksonal uyarılabilirlik test ile sıçan Ulnar sinirin Elektrofizyolojik ölçüm

Electrophysiology enables the objective assessment of peripheral nerve function in vivo. Traditional nerve conduction measures such as amplitude and ...

Assessing Early Stage Open-Angle Glaucoma in Patients by Isolated-Check Visual Evoked Potential

Recently, the isolated-check visual evoked potential (icVEP) technique was designed and has been reported to detect glaucomatous damage earlier and faster. It creates low spatial frequency/high temporal frequency bright stimuli and records cortical activity initiated primarily by afferents in the magnocellular ON pathway. This pathway contains neurons with larger volumes and axonal diameters, and it is preferentially damaged in early glaucoma, which can result in visual field loss. The study presented here uses standard operative procedures (SOP) of icVEP to obtain reliable results. It can detect visual function loss using a signal-to-noise ratio (SNR) corresponding to the defects of retinal nerve fiber layer (RNFL) in early stage open-angle glaucoma (OAG). A setting of 10 Hz and condition of 15% positive-contrast (bright) are selected to differentiate OAG patients and control subjects, with each check containing eight runs. Each run persists for 2 s (for 20 total cycles). A flowchart is constructed, which consists of pupil size and intraocular pressure over a 30 min rest period before each examination. Additionally, the testing order of eyes is performed to obtain reliable electroencephalographic signals. VEPs are recorded and analyzed automatically by software, and SNRs are derived based on a multivariate statistic. An SNR of &#8804; 1 is considered abnormal. A receiver-operating-characteristic (ROC) curve is applied to analyze the accuracy of group classification. Then, the SOP is applied in a cross-sectional study, showing that icVEP can detect glaucomatous visual function abnormality in the central visual field in the form of SNR. This value also correlates with the thickness thinning of RNFL and produces high classification accuracy for early stage OAG. Thus, it serves as a useful and objective diagnostic technology for the early detection of glaucoma.

The isolated-check visual evoked potential (icVEP) method is implemented here to assess the magnocellular ON pathway that is initially damaged in glaucoma. The study shows standard operative procedures using icVEP to obtain reliable results. It is proved to serve as a useful objective diagnosing technology for the early detection of glaucoma.

İzole-Check Görsel Uyarılmış Potansiyele Göre Hastalarda Erken Evre Açık Açılı Glokomun Değerlendirilmesi

Recently, the isolated-check visual evoked potential (icVEP) technique was designed and has been reported to detect glaucomatous damage earlier and ...

Purification of Fibroblasts and Schwann Cells from Sensory and Motor Nerves in Vitro

The principal cells in the peripheral nervous system are the Schwann cells (SCs) and the fibroblasts. Both these cells distinctly express the sensory and motor phenotypes involved in different patterns of neurotrophic factor gene expression and other biological processes, affecting nerve regeneration. The present study has established a protocol to obtain highly purified rat sensory and motor SCs and fibroblasts more rapidly. The ventral root (motor nerve) and the dorsal root (sensory nerve) of neonatal rats (7-days-old) were dissociated and the cells were cultured for 4-5 days, followed by isolation of sensory and motor fibroblasts and SCs by combining differential digestion and differential adherence methods sequentially. The results of immunocytochemistry and flow cytometry analyses showed that the purity of the sensory and motor SCs and fibroblasts were &#62;90%. This protocol can be used to obtain a large number of sensory and motor fibroblasts/SCs more rapidly, contributing to the exploration of sensory and motor nerve regeneration.

Here, we present a method to purify fibroblasts and Schwann cells from sensory and motor nerves in vitro.

Fibroblastların ve Schwann Hücrelerinin İn vitro duyusal ve motor sinirlerden arındırması

The principal cells in the peripheral nervous system are the Schwann cells (SCs) and the fibroblasts. Both these cells distinctly express the sensory and ...

Multifactorial Assessment of Motor Behavior in Rats after Unilateral Sciatic Nerve Crush Injury

The induction of a peripheral nerve injury is a widely used method in neuroscience for the assessment of repair and pain mechanisms among others. In addition, in the research field of movement disorders, sciatic crush injury has been employed to trigger a dystonia-like phenotype in genetically predisposed DYT-TOR1A rodent models of dystonia. To achieve consistent, reproducible and comparable results after a sciatic nerve crush injury, a standardized method for inducing the nerve crush is essential, in addition to a standardized phenotypical characterization. Attention must be paid not only to the specific assortment of behavioral tests, but also to the technical requirements, the correct execution and consecutive data analysis. This protocol describes in detail how to perform a sciatic nerve crush injury and provides a behavioral test battery for the assessment of motor deficits in rats that includes the open field test, the CatWalk XT gait analysis, the beam walking task, and the ladder rung walking task.

We provide a protocol for the assessment of motor behavior via a behavioral test battery in rats after sciatic nerve crush injury.

Tek Taraflı Siyatik Sinir Ezilme Yaralanması Sonrası Sıçanlarda Motor Davranışın Multifaktöriyel Değerlendirilmesi

The induction of a peripheral nerve injury is a widely used method in neuroscience for the assessment of repair and pain mechanisms among others. In ...

Brain Ventricular Microinjections of Lipopolysaccharide into Larval Zebrafish to Assess Neuroinflammation and Neurotoxicity

Neuroinflammation is a key player in various neurological disorders, including neurodegenerative diseases. Therefore, it is of great interest to research and develop alternative in vivo neuroinflammation models to understand the role of neuroinflammation in neurodegeneration. In this study, a larval zebrafish model of neuroinflammation mediated by ventricular microinjection of lipopolysaccharide (LPS) to induce an immune response and neurotoxicity was developed and validated. The transgenic zebrafish lines elavl3:mCherry, ETvmat2:GFP, and mpo:EGFP were used for real-time quantification of brain neuron viability by fluorescence live imaging integrated with fluorescence intensity analysis. The locomotor behavior of zebrafish larvae was recorded automatically using a video-tracking recorder. The content of nitric oxide (NO), and the mRNA expression levels of inflammatory cytokines including interleukin-6 (IL-6), interleukin-1&#946; (IL-1&#946;), and human tumor necrosis factor &#945; (TNF-&#945;) were investigated to assess the LPS-induced immune response in the larval zebrafish head. At 24 h after the brain ventricular injection of LPS, loss of neurons and locomotion deficiency were observed in zebrafish larvae. In addition, LPS-induced neuroinflammation increased NO release and the mRNA expression of IL-6, IL-1&#946;, and TNF-&#945; in the head of 6 days post fertilization (dpf) zebrafish larvae, and resulted in the recruitment of neutrophils in the zebrafish brain. In this study, injection of zebrafish with LPS at a concentration of 2.5-5 mg/mL at 5 dpf was determined as the optimum condition for this pharmacological neuroinflammation assay. This protocol presents a new, quick, and efficient methodology for brain ventricle microinjection of LPS to induce LPS-mediated neuroinflammation and neurotoxicity in a zebrafish larva, which is useful for studying neuroinflammation and could also be used as a high-throughput in vivo drug screening assay.

This protocol demonstrates the microinjection of lipopolysaccharide into the brain ventricular region in a zebrafish larval model to study the resulting neuroinflammatory response and neurotoxicity.

Nöroinflamasyon ve Nörotoksisiteyi Değerlendirmek için Larva Zebra Balıklarına Lipopolisakkaritin Beyin Ventriküler Mikroenjeksiyonları

Neuroinflammation is a key player in various neurological disorders, including neurodegenerative diseases. Therefore, it is of great interest to research ...

Assessing Corticospinal Excitability During Goal-Directed Reaching Behavior

Reaching is a widely studied behavior in motor physiology and neuroscience research. While reaching has been examined using a variety of behavioral manipulations, there remain significant gaps in the understanding of the neural processes involved in reach planning, execution, and control. The novel approach described here combines a two-dimensional reaching task with transcranial magnetic stimulation (TMS) and concurrent electromyography (EMG) recording from multiple muscles. This method allows for the noninvasive detection of corticospinal activity at precise time points during the unfolding of reaching movements. The example task code includes a delayed response reaching task with two possible targets displayed &#177; 45&#176; off the midline. Single pulse TMS is delivered on the majority of task trials, either at the onset of the preparatory cue (baseline) or 100 ms prior to the imperative cue (delay). This sample design is suitable for investigating changes in corticospinal excitability during reach preparation. The sample code also includes a visuomotor perturbation (i.e., cursor rotation of &#177; 20&#176;) to investigate the effects of adaptation on corticospinal excitability during reach preparation. The task parameters and TMS delivery can be adjusted to address specific hypotheses about the state of the motor system during reaching behavior. In the initial implementation, motor evoked potentials (MEPs) were successfully elicited on 83% of TMS trials, and reach trajectories were recorded on all trials.

Reaching is a fundamental skill that allows humans to interact with the environment. Several studies have aimed to characterize reaching behavior using a variety of methodologies. This paper offers an open-source application of transcranial magnetic stimulation to assess the state of corticospinal excitability in humans during reaching task performance.

Hedefe Yönelik Ulaşma Davranışı Sırasında Kortikospinal Uyarılabilirliğin Değerlendirilmesi

Reaching is a widely studied behavior in motor physiology and neuroscience research. While reaching has been examined using a variety of behavioral ...