Name: transplantation of olfactory ensheathing cells to evaluate functional recovery after peripheral nerve injury
Uploaded: 2014-02-23T16:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Transplantation of Olfactory Ensheathing Cells to Evaluate Functional Recovery after Peripheral Nerve Injury at JoVE.com

Författarna vill tacka för ADIR (Aide à Säte aux Insuffisants Respiratoires) och Fondation de l&#39;Avenir för deras ekonomiska stöd och Dr Fanie Barnabé-Heider för redigering av manuskriptet.

1. Primära kulturer av luktslemhinnan och lukt glödlampor <ol><li> Före dissektion <ol><li> Lägg ett medium, för 50 ml, genom tillsats av 44 ml av kalciumfritt Dulbeccos modifierade Eagles / Hams F12-medium (DMEM/F12) supplementerat med 5 ml fetalt bovint serum (FBS) och 1 ml av penicillin / streptomycin. </li><li> Coat 75 cm 2 kolvar med poly-L-lysin (50 | ag / ml, 1,5 | ig / cm 2), en timme vid rumstemperatur. </li><li> Skölj kolvar med PBS 1x. </li><li> Förvara belagda kolvar i kylen i ...

<ol>
	<li>Barraud, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+crest+origin+of+olfactory+ensheathing+glia.">Neural crest origin of olfactory ensheathing glia.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 21040-21045 (2010).</li><li>Guerout, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+gene+expression+profiling+of+olfactory+ensheathing+cells+from+olfactory+bulb+and+olfactory+mucosa.">Comparative gene expression profiling of olfactory ensheathing cells from olfactory bulb and olfactory mucosa.</a> Glia. 58, 1570-1580 (1002).</li><li>Honore, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation,+characterization,+and+genetic+profiling+of+subpopulations+of+olfactory+ensheathing+cells+from+the+olfactory+bulb.">Isolation, characterization, and genetic profiling of subpopulations of olfactory ensheathing cells from the olfactory bulb.</a> Glia. 60, 404-413 (2012).</li><li>Franssen, E. H., de Bree, F. M., Verhaagen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+ensheathing+glia:+their+contribution+to+primary+olfactory+nervous+system+regeneration+and+their+regenerative+potential+following+transplantation+into+the+injured+spinal+cord.">Olfactory ensheathing glia: their contribution to primary olfactory nervous system regeneration and their regenerative potential following transplantation into the injured spinal cord.</a> Brain Res. Rev. 56, 236-258 (2007).</li><li>Lakatos, A., Franklin, R. J., Barnett, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+ensheathing+cells+and+Schwann+cells+differ+in+their+in+vitro+interactions+with+astrocytes.">Olfactory ensheathing cells and Schwann cells differ in their in vitro interactions with astrocytes.</a> Glia. 32, 214-225 (2000).</li><li>Woodhall, E., West, A. K., Chuah, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cultured+olfactory+ensheathing+cells+express+nerve+growth+factor,+brain-derived+neurotrophic+factor,+glia+cell+line-derived+neurotrophic+factor+and+their+receptors.">Cultured olfactory ensheathing cells express nerve growth factor, brain-derived neurotrophic factor, glia cell line-derived neurotrophic factor and their receptors.</a> Brain Res. Mol. Brain Res. 88, 203-213 (2001).</li><li>Dombrowski, M. A., Sasaki, M., Lankford, K. L., Kocsis, J. D., Radtke, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myelination+and+nodal+formation+of+regenerated+peripheral+nerve+fibers+following+transplantation+of+acutely+prepared+olfactory+ensheathing+cells.">Myelination and nodal formation of regenerated peripheral nerve fibers following transplantation of acutely prepared olfactory ensheathing cells.</a> Brain Res. 1125, 1-8 (2006).</li><li>Guerout, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transplantation+of+olfactory+ensheathing+cells+promotes+axonal+regeneration+and+functional+recovery+of+peripheral+nerve+lesion+in+rats.">Transplantation of olfactory ensheathing cells promotes axonal regeneration and functional recovery of peripheral nerve lesion in rats.</a> Muscle Nerve. 43, 543-551 (2011).</li><li>Guntinas-Lichius, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transplantation+of+olfactory+ensheathing+cells+stimulates+the+collateral+sprouting+from+axotomized+adult+rat+facial+motoneurons.">Transplantation of olfactory ensheathing cells stimulates the collateral sprouting from axotomized adult rat facial motoneurons.</a> Exp. Neurol. 172, 70-80 (2001).</li><li>Makoukji, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lithium+enhances+remyelination+of+peripheral+nerves.">Lithium enhances remyelination of peripheral nerves.</a> Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 109, 3973-3978 (2012).</li><li>Guerout, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Co-transplantation+of+olfactory+ensheathing+cells+from+mucosa+and+bulb+origin+enhances+functional+recovery+after+peripheral+nerve+lesion.">Co-transplantation of olfactory ensheathing cells from mucosa and bulb origin enhances functional recovery after peripheral nerve lesion.</a> PloS one. 6, 22816 (2011).</li><li>Paviot, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficiency+of+laryngeal+motor+nerve+repair+is+greater+with+bulbar+than+with+mucosal+olfactory+ensheathing+cells.">Efficiency of laryngeal motor nerve repair is greater with bulbar than with mucosal olfactory ensheathing cells.</a> Neurobiol. Dis. 41, 688-694 (2011).</li><li>Girard, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolating+nasal+olfactory+stem+cells+from+rodents+or+humans.">Isolating nasal olfactory stem cells from rodents or humans.</a> J. Vis. Exp. , (2011).</li><li>Nash, H. H., Borke, R. C., Anders, 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=New+method+of+purification+for+establishing+primary+cultures+of+ensheathing+cells+from+the+adult+olfactory+bulb.">New method of purification for establishing primary cultures of ensheathing cells from the adult olfactory bulb.</a> Glia. 34, 81-87 (2001).</li><li>Bianco, J. I., Perry, C., Harkin, D. G., Mackay-Sim, A., Feron, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurotrophin+3+promotes+purification+and+proliferation+of+olfactory+ensheathing+cells+from+human+nose.">Neurotrophin 3 promotes purification and proliferation of olfactory ensheathing cells from human nose.</a> Glia. 45, 111-123 (2004).</li><li>Paviot, A., Bon-Mardion, N., Duclos, C., Marie, J. P., Guerout, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Although+olfactory+ensheathing+cells+have+remarkable+potential+to+sustain+nerve+regeneration,+they+cannot+be+applied+to+a+severe+vagus+nerve+section/resection+model.">Although olfactory ensheathing cells have remarkable potential to sustain nerve regeneration, they cannot be applied to a severe vagus nerve section/resection model.</a> Muscle Nerve. 43, 919-920 (2011).</li></ol>

De tekniker som presenteras här gör OECS en användbar modell för att studera cellulära transplantationer i perifera nervskador modeller. Cellodlings protokoll är relativt enkelt och lätt kan genomföras. Å andra sidan, kirurgiska ingrepp, särskilt avsnitt / anastomos av RLN, kräver erfarenhet och måste utföras av behörig personal. De procedurer som beskrivs i detta protokoll belysa viktiga faktorer att fokusera på för att uppnå bästa möjliga resultat. Först under dissociat...

Det primära luktsystemet består av två separata delar, luktslemhinna (OM) i perifera nervsystemet och luktbulben (OB) i det centrala nervsystemet. Det primära luktsystemet kännetecknas av förmågan hos de primära lukt nervceller (PON) för att själv förnya hela livet i däggdjursarter. Denna förmåga är möjligt på grund av närvaron av neurala stamceller i OM. PON tillväxt och återväxt från OM till OB underlättas av specialiserade gliaceller kallas lukt ensheathing celler (OECS). OECS är neurallistceller som skapar ett gynnsamt mikromiljö för neurogenes av PON från OM till OB 1. Därigenom kan OECS finns i OM och i OB utgör olika subpopulationer av celler 2,3. De olika egenskaperna för OECS har bly forskare för att använda dem för celltransplantationer i flera nervsystemet lesion paradigm 4. Faktum OECS producerar tillväxtfaktorer, minska gliaceller skrämma, promote axonal återväxt, och kan fritt blandas med astrocyter 5,6. Men de allra flesta av dessa studier bygger på ryggmärgsskada (SCI), några av dem har använt OECS efter perifer nervskada (PNI) 7,8. Även det perifera nervsystemet har en stor förmåga att regenerera efter nervskada, kompletta sektioner framkallar avvikande axonal återväxt. Ja, efter kompletta transections i ansiktet eller de återkommande larynx nerver (RLN) misrouted axoner orsakar muskel cocontractions kallas synkinesis. Därför är det av största vikt att föreslå en modell för PNI att inte bara kvantifiera axonal återväxt utan också för att utvärdera effektiviteten av muskelsammandragningar. I litteraturen den vanligaste modellen som beskrivs bygger på ansiktsnerven lesion 9,10. I denna modell är funktionella bedömningar baserade på återvinning av morrhår rörelser 10. Det är emellertid komplicerat att demonstrera effektiviteten i movements och att diskriminera de muskulära cocontractions fenomen. Vi föreslår här en modell som bygger på en RLN lesion. Denna modell gör det möjligt att utvärdera inte bara axonal återväxt och rörelser stämbanden utan även effektiviteten och funktionaliteten av dessa rörelser efter cellulära transplantationer 11,12. Protokollet ger en steg för steg för att kultur och transplantation OECS från OM och OB i en RLN sektion / anastomos modell och att utvärdera djur efter operationen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="591">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:240px;">DMEM/F12</td>
			<td style="width:155px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:197px;">E3521T</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">FBS</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>E3387M</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Penicilin/streptomycin</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>1152-8876</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">HBSS</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>M3467Y</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Trypsin-EDTA</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>M3513P</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cacodylate</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.03256.0100</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">DDSA</td>
			<td>BIOVALLEY</td>
			<td>00563-450</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MNA</td>
			<td>BIOVALLEY</td>
			<td>00886-450</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">BDMA</td>
			<td>BIOVALLEY</td>
			<td>00141-100</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">POLYBED 812</td>
			<td>BIOVALLEY</td>
			<td>08791-500</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PE anti-mouse&#160;</td>
			<td>BD Bioscience&#160;</td>
			<td>550589</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Matrigel GFR</td>
			<td>BD Bioscience&#160;</td>
			<td>356231</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Collagenase A</td>
			<td>Roche</td>
			<td>10103586001</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Mouse anti P75</td>
			<td>Chemicon</td>
			<td>MAB 365</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">11.0 Wire</td>
			<td>Ethicon&#160;</td>
			<td>FG 2881</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Toluidine Blue&#160;</td>
			<td>RAL DIAGNOSTICS</td>
			<td>361590-0025</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Centrifuge</td>
			<td>Sigma&#160;</td>
			<td>Sigma 2-16PK</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Incubator&#160;</td>
			<td>Thermo scientific</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Laminar flow hood</td>
			<td>Faster</td>
			<td style="width:197px;">BH-EN 2003 S</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Flow cytometer</td>
			<td>BD Bioscience&#160;</td>
			<td>FACSCalibur</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Videolaryngoscope</td>
			<td>Karl Storz Endoskope</td>
			<td>Telecam SL NLSC 20212120</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acquisition system</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td>Powerlab system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pyramitome Ultramicrotomy System&#160;</td>
			<td style="width:155px;">Leica</td>
			<td>Ultracut S</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Image analysis system</td>
			<td>Explora Nova</td>
			<td>Mercator</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

transplantation of olfactory ensheathing cells to evaluate functional recovery after peripheral nerve injury

<html> Olfactory ensheathing celler (OECS) är neurallistceller som tillåter tillväxt och återväxt av de primära olfactory neurons. I själva verket är det primära luktsystemet kännetecknas av sin förmåga att ge upphov till nya nervceller även hos vuxna djur. Denna speciella förmåga beror delvis på närvaron av OECS som skapar ett gynnsamt mikromiljö för neurogenes. Denna egenskap hos OECS har använts för cellulär transplantation såsom vid ryggmärgsskada modeller. Även det perifera nervsystemet har en större förmåga att regenerera efter nervskada än det centrala nervsystemet, kompletta sektioner inducerar feldirigering under axonal återväxt särskilt efter ansiktsbehandling av larynx nerv transection. Specifikt fullt sektionering av den återkommande larynx nerv (RLN) framkallar avvikande axonal återväxt vilket resulterar i synkinesis av stämbanden. I den här specifika modellen visade vi att OECS transplantation ökar effektivt axonal återväxt. ve_content &quot;&gt; OECS utgöres av flera subpopulationer som är närvarande i både det olfaktoriska slemhinnan (OM-OECS) och de olfactory glödlampor (OB-OECS). Vi presenterar här en modell av cellulär transplantation baserad på användningen av dessa olika subpopulationer av OECS i en RLN skademodell. Med hjälp av detta paradigm har primära kulturer av OB-OECS och OM-OECS transplanterade i Matrigel efter avsnitt och anastomos av RLN. Två månader efter operationen, vi utvärderade transplanterade djur genom kompletterande analyser baserade på videolaryngoscopy, elektromyografi (EMG) och histologiska studier. Först videolaryngoscopy tillät oss att utvärdera laryngeal funktioner, särskilt muskel cocontractions fenomen. Sedan EMG analyser visat rikedom och synkronisering av muskelaktiviteter. Slutligen histologiska studier baserade på toluidinblå färgning tillät kvantifiering av antalet och profilen av myeliniserade fibrer. Alla tillsammans, beskriver vi här hur man isolera, kultur, idntify och transplantation OECS från OM och OB efter RLN avsnittet-anastomos och hur man ska värdera och analysera effektiviteten i de transplanterade cellerna på axonal återväxt och laryngeal funktioner.

Illustrationer med kontroll och reinnervated (avsnitt / anastomoseras) djur har valts som resultat kan variera beroende på de cellulära transplantationer utförda (OM, OB eller OM + OB). Cellodling Cellerna fäster snabbt på plastytan och blev uppdelade i parallella stråk av celler som är långsträckt eller avsmalnande, trekantiga, multipolär eller spolformad (fig. 1A och 1B). Efter 8 dagar in vitro flödescytometri analys visar...

Watch this Scientific Journal Video about Transplantation of Olfactory Ensheathing Cells to Evaluate Functional Recovery after Peripheral Nerve Injury at JoVE.com

Transplantation of Olfactory Ensheathing Cells to Evaluate Functional Recovery after Peripheral Nerve Injury

Olfactory ensheathing celler (OECS) är neurallistceller som tillåter tillväxt av de primära olfactory neurons. Denna särskilda egenskap kan användas för celltransplantation. Vi presenterar här en modell av cellulär transplantation baserad på användningen av OECS i en laryngeal nerve injury model.

Transplantation av Lukt Ensheathing celler att utvärdera funktionell återhämtning efter perifer nervskada

Olfactory ensheathing cells (OECs) are neural crest cells which allow growth and regrowth of the primary olfactory neurons. Indeed, the primary olfactory ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

An Optic Nerve Crush Injury Murine Model to Study Retinal Ganglion Cell Survival

En Optic Nerve krosskada Murine modell för att studera näthinnan Survival Ganglion Cell

Injury to the optic nerve can lead to axonal degeneration, followed by a gradual death of retinal ganglion cells (RGCs), which results in irreversible ...

Dorsal Root Ganglia Neurons and Differentiated Adipose-derived Stem Cells: An In Vitro Co-culture Model to Study Peripheral Nerve Regeneration

Dorsal Root Ganglia Neurons and Differentiated Adipose-derived Stem Cells: An In Vitro Co-culture Model to Study Peripheral Nerve Regeneration

Dorsalrotsganglier Neuroner och differentierade Fett-härledda Stem Cells: An<em&gt; In Vitro</em&gt; Co-kultur modell för att studera perifera nerver Regeneration

Dorsal root ganglia (DRG) neurons, located in the intervertebral foramina of the spinal column, can be used to create an in vitro system facilitating the ...

Functional Evaluation of Olfactory Pathways in Living Xenopus Tadpoles

Functional Evaluation of Olfactory Pathways in Living Xenopus Tadpoles

Funktionell utvärdering av lukt vägar i levande Xenopus grodyngel

Xenopus tadpoles offer a unique platform to investigate the function of the nervous system. They provide multiple experimental advantages, such as ...

Toluidine Blue Staining of Resin-Embedded Sections for Evaluation of Peripheral Nerve Morphology

Toluidin blå färgning av harts-Embedded sektioner för utvärdering av perifer nerv morfologi

Peripheral nerves extend throughout the body, innervating target tissues with motor or sensory axons. Due to widespread distribution, peripheral nerves ...

A Preclinical Model to Assess Brain Recovery After Acute Stroke in Rats

En preklinisk modell för att bedöma hjärn återhämtning efter akut stroke hos råttor

The purpose of this study was to establish and validate an animal brain ischemia model in the recovery and sequela stages. A middle cerebral artery ...

3D Kinematic Analysis for the Functional Evaluation in the Rat Model of Sciatic Nerve Crush Injury

3D Kinematic Analys för funktionell utvärdering i Rat Modell av Sciatic Nerve Crush Skada

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of ...

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

Rening av fibroblaster och schwannceller från sensoriska och motoriska nerver i 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 ...

Automated Gait Analysis to Assess Functional Recovery in Rodents with Peripheral Nerve or Spinal Cord Contusion Injury

Automatiserad Gång analys för att bedöma funktionell återhämtning hos gnagare med perifer nerv eller ryggmärg Kontusion skada

Peripheral and central nerve injuries are mostly studied in rodents, especially rats, given the fact that these animal models are both cost-effective and ...

Coculture of Axotomized Rat Retinal Ganglion Neurons with Olfactory Ensheathing Glia, as an In Vitro Model of Adult Axonal Regeneration

Kokultur av axotomerade rått retinal ganglion nervceller med lukt ensheathing Glia, som en in vitro modell av vuxna axonal regenerering

Olfactory ensheathing glia (OEG) cells are localized all the way from the olfactory mucosa to and into the olfactory nerve layer (ONL) of the olfactory ...

Motor Dual-Tasks for Gait Analysis and Evaluation in Post-Stroke Patients

Motoriska dubbla uppgifter för gånganalys och utvärdering hos patienter efter stroke

Eighteen stroke patients were recruited for this study involving the evaluation of cognition and walking ability and multitask gait analysis. Multitask ...