Name: spinal cord transection in the larval zebrafish
Uploaded: 2014-05-21T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Spinal Cord Transection in the Larval Zebrafish at JoVE.com

Somos gratos à facilidade zebrafish Universidade de Utah para criação de animais. RID foi financiado pelo NIH R56NS053897 e LKB era um estagiário predoctoral apoiado pela iniciativa HHMI Med-Into-Grad.

Peixe-zebra foram levantadas e produzido de acordo com processos padrão; experiências foram aprovadas pelo Comité de University Animal Care and Use Institucional Utah. 1. Preparação de Placas Cirurgia <ol><li> Faça placas de cirurgia usando 60 milímetros placas de Petri e Sylgard 184 Elastômero de Silicone Kit, seguindo as instruções do fabricante. Preencha pratos não mais do que meio cheio e permitir a polimerizar. Tapados à temperatura ambiente. </li></ol><p class="jove_title...

<ol>
	<li>Houweling, D. A., B&#228;r, P. R., Gispen, W. H., Joosten, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+cord+injury:+bridging+the+lesion+and+the+role+of+neurotrophic+factors+in+repair.">Spinal cord injury: bridging the lesion and the role of neurotrophic factors in repair.</a> Progress in brain research. 117, 455-471 (1998).</li><li>Mikami, Y., 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=Implantation+of+dendritic+cells+in+injured+adult+spinal+cord+results+in+activation+of+endogenous+neural+stem/progenitor+cells+leading+to+de+novo+neurogenesis+and+functional+recovery.">Implantation of dendritic cells in injured adult spinal cord results in activation of endogenous neural stem/progenitor cells leading to de novo neurogenesis and functional recovery.</a> Journal of neuroscience research. 76 (4), 453-465 (2004).</li><li>Chernoff, E. A. G., Sato, K., Corn, A., Karcavich, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+cord+regeneration:+intrinsic+properties+and+emerging+mechanisms.">Spinal cord regeneration: intrinsic properties and emerging mechanisms.</a> Seminars in Cell &amp; Developmental Biology. 13 (5), 361-368 (2002).</li><li>Kuscha, V., Barreiro-Iglesias, A., Becker, C. G., Becker, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasticity+of+tyrosine+hydroxylase+and+serotonergic+systems+in+the+regenerating+spinal+cord+of+adult+zebrafish.">Plasticity of tyrosine hydroxylase and serotonergic systems in the regenerating spinal cord of adult zebrafish.</a> The Journal of comparative neurology. 520 (5), 933-951 (2012).</li><li>Becker, C. G., Lieberoth, B. C., Morellini, F., Feldner, J., Becker, T., Schachner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=L1.1+is+involved+in+spinal+cord+regeneration+in+adult+zebrafish.">L1.1 is involved in spinal cord regeneration in adult zebrafish.</a> The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscience. 24 (36), 7837-7842 (2004).</li><li>Hui, S. P., Dutta, A., Ghosh, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+response+after+crush+injury+in+adult+zebrafish+spinal+cord.">Cellular response after crush injury in adult zebrafish spinal cord.</a> Developmental Dynamics: An Official Publication of the American Association of Anatomists. 239 (11), 2962-2979 (2010).</li><li>Goldshmit, Y., Sztal, T. E., Jusuf, P. R., Hall, T. E., Nguyen-Chi, M., Currie, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fgf-dependent+glial+cell+bridges+facilitate+spinal+cord+regeneration+in+zebrafish.">Fgf-dependent glial cell bridges facilitate spinal cord regeneration in zebrafish.</a> The Journal of neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience. 32 (22), 7477-7492 (2012).</li><li>Reimer, M. M., 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=Motor+neuron+regeneration+in+adult+zebrafish.">Motor neuron regeneration in adult zebrafish.</a> The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscience. 28 (34), 8510-8516 (2008).</li><li>Hale, M. E., Ritter, D. A., Fetcho, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+confocal+study+of+spinal+interneurons+in+living+larval+zebrafish.">A confocal study of spinal interneurons in living larval zebrafish.</a> The Journal of comparative neurology. 437 (1), 1-16 (2001).</li><li>Bhatt, D. H., Otto, S. J., Depoister, B., Fetcho, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclic+AMP-induced+repair+of+zebrafish+spinal+circuits.">Cyclic AMP-induced repair of zebrafish spinal circuits.</a> Science. 305 (5681), 254-258 (2004).</li><li>McClenahan, P., Troup, M., Scott, E. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fin-tail+coordination+during+escape+and+predatory+behavior+in+larval+zebrafish.">Fin-tail coordination during escape and predatory behavior in larval zebrafish.</a> PloS one. 7 (2), (2012).</li><li>Kim, C. H., 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=Repressor+activity+of+Headless/Tcf3+is+essential+for+vertebrate+head+formation.">Repressor activity of Headless/Tcf3 is essential for vertebrate head formation.</a> Nature. 407 (6806), 913-916 (2000).</li></ol>

Quando inicialmente aprender esta técnica, recomendamos tentar não mais de 50-100 transecções em uma única sessão. Depois de dominar essa técnica, somos capazes de transecto até 300 embriões por hora; no entanto, este nível de rendimento requer alguns meses de prática semanal. Recomenda-se também a prática com uma linha de repórter e verificando transsecção completa até a incidência de incompleto transecção da medula espinal é reduzida para menos de 1%. Transecção da m...

Grande trauma da medula espinal humana, muitas vezes resulta em paralisia permanente e perda de sensibilidade abaixo do nível da lesão, devido à incapacidade de crescerem axónios ou reiniciar neurogénese 1,2. Em contraste com os mamíferos, no entanto, anamniotes incluindo salamandras e peixes-zebra (Danio rerio) mostram recuperação robusta, mesmo depois de medula espinhal completa transecção 3,4. O peixe-zebra adulto é um modelo bem estabelecido para estudar o processo de recuperação após lesão medular 5-7. Na sequência completa transecção da medula espinal, restabelecimento da função sensorial e locomotiva é observado no peixe-zebra adultos de 6 semanas após a lesão 8. A fim de examinar o processo regenerativo in vivo, nós nos voltamos para o peixe-zebra larval transparente 9. Aqui apresentamos um método para transecto da medula espinhal de um 5 dias após a fertilização (dpf) larval usi zebrafishng de uma pipeta de microinjecção chanfrada como um bisturi, modificado a partir de Bhatt, et ai. 10 Este método oferece suporte de alto rendimento, baixa mortalidade, e reprodutibilidade. Com a prática, 300 larvas / hr pode ser seccionado, e mais de 6 meses de transecções, incluindo mais de 3.600 animais, 98,75% ± 0,72% sobreviveram até sete dias pós-lesão (dpi). Nossos dados mostram uma recuperação rápida de locomoção e sensorial, bem como: a 1 dpi, todos os movimentos pelos peixes feridos é impulsionado por peitoral apenas locomoção fin. No entanto, as larvas começam a responder ao tungstênio agulha toque caudal à transecção por 2 dpi, restabelecer o movimento C-curva por 3 dpi, e exibir natação predatória por 5 dpi 11. Usando coloração de anticorpos contra tubulina acetilada, que confirmaram que os axônios estão ausentes do local da lesão a um dpi, mas cruzaram o local da lesão por 5 dpi. Acreditamos que este protocolo irá proporcionar uma técnica valiosa para o estudo da rebrota axonal e neurogênese na medula espinhal após lesão. </p&gt;

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:733px;" width="733">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:179px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">60mm petri dish</td>
			<td style="width:179px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">82050-544</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">100mm petri dish</td>
			<td style="width:179px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">89038-968</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Sylgard 184 Silicone Elastomer Kit</td>
			<td style="width:179px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">NC9644388</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:269px;">borosilicate capillary tubing: OD 1.00mm ID 0.78mm</td>
			<td style="width:179px;">Warner Instruments Inc.</td>
			<td style="width:119px;">64-0778</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">forceps</td>
			<td style="width:179px;">Fine Scientific Tools Inc.</td>
			<td style="width:119px;">11252-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">disssection microscope</td>
			<td style="width:179px;">Nikon</td>
			<td style="width:119px;">SMZ6454</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">microgrinder</td>
			<td style="width:179px;">Narishige</td>
			<td style="width:119px;">EG-44</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Gentamycin Sulfate</td>
			<td style="width:179px;">Amresco Inc.</td>
			<td style="width:119px;">0304-5G</td>
			<td>dissolve in water 10mg/ml, store at -20&#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Tricaine</td>
			<td style="width:179px;">Acros Organics</td>
			<td align="right" style="width:119px;">118000100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">cotton tipped applicator, wood, 6-inch</td>
			<td style="width:179px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">23-400-101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">1ml syringe</td>
			<td style="width:179px;">BD</td>
			<td align="right" style="width:119px;">309625</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">27 ga. needle</td>
			<td style="width:179px;">BD</td>
			<td align="right" style="width:119px;">305109</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Fry food</td>
			<td style="width:179px;">Argent Labs</td>
			<td style="width:119px;">F-ARGE-PTL-CN</td>
			<td>store at -20&#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">micropipette puller</td>
			<td style="width:179px;">Sutter Instrument Co.</td>
			<td style="width:119px;">Model P-97</td>
			<td>Box Filament FB330B</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;"></td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">20x E2 (1L)</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>store at RT</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">17.5g NaCl</td>
			<td style="width:179px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">S671-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">0.75g KCl</td>
			<td style="width:179px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">P217-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:269px;">2.90g CaCl2&#183;2H2O</td>
			<td style="width:179px;">Sigma&#160;&#160;&#160;</td>
			<td style="width:119px;">C7902-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:269px;">4.90g MgSO4&#183;7H2O</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:119px;">MX0070-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:269px;">0.41g KH2PO4</td>
			<td style="width:179px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">P285-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:269px;">0.12g Na2HPO4</td>
			<td style="width:179px;">Sigma&#160;&#160;&#160;</td>
			<td style="width:119px;">S0876-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;"></td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:269px;">500x NaCO3 (10ml)</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>make fresh, discard extra</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:269px;">0.35g NaCO3</td>
			<td style="width:179px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">S5761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;"></td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">1x E2 (1L)</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>store at RT</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">50ml 20x E2</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:269px;">2ml fresh 500x NaCO3</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

spinal cord transection in the larval zebrafish

Mamíferos falhar na recuperação sensorial e motora após lesão medular, devido à falta de rebrota axonal abaixo do nível da lesão, bem como a incapacidade de reiniciar a neurogênese espinhal. No entanto, alguns anamniotes incluindo o peixe-zebra Danio rerio exposição tanto sensorial e recuperação funcional, mesmo após transecção completa da medula espinhal. O peixe-zebra adulto é um organismo modelo estabelecido para o estudo da regeneração após lesão medular, com recuperação motora e sensorial por seis semanas após a lesão. Para aproveitar in vivo análise do processo regenerativo disponível no zebrafish larval transparente, bem como ferramentas genéticas não acessível no adulto, usamos o peixe-zebra larval para estudar a regeneração após transecção medular espinhal. Aqui demonstramos um método para reprodutível e verificável seccionar a medula espinhal larval. Após transecção, nossos dados mostram recuperação sensorial início em 2 dias após a lesão (dpi), sagacidadeh o movimento C-bend detectável por 3 dpi e retomada da natação livre por 5 dpi. Assim, propõe-se o peixe-zebra larval como uma ferramenta complementar para o peixe-zebra adulto para o estudo de recuperação após a lesão medular.

Para reduzir a severidade dos danos no tecido em torno do local da lesão, chanfradura adequada da micropipeta é crítica. Figura 1A mostra uma ponta chanfrada correctamente. Usando uma dica que é muito grande (Figura 1B) tende a resultar em fatalidades mais elevados devido ao aumento da probabilidade de entalhar a aorta dorsal, enquanto uma dica que é muito estreito (Figura 1C) tende a olhar para fora da pele ao invés de tecido de corte. <p class="jove_content"...

Watch this Scientific Journal Video about Spinal Cord Transection in the Larval Zebrafish at JoVE.com

Spinal Cord Transection in the Larval Zebrafish

Após transecção espinhal, adulto zebrafish tem recuperação funcional por seis semanas após a lesão. Para tirar proveito da transparência larval e recuperação mais rápida, apresentamos um método para seccionar a medula espinhal larval. Após transecção, observamos recuperação sensorial começando em 2 dias após a lesão, e movimento C-curva por 3 dias após a lesão.

Transecção medular nos larval Zebrafish

Mammals fail in sensory and motor recovery following spinal cord injury due to lack of axonal regrowth below the level of injury as well as an inability ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Dissection and Culture of Commissural Neurons from Embryonic Spinal Cord

Dissecção e Cultura de Neurônios da Medula Espinhal comissural embrionárias

Commissural neurons have been widely used to investigate the mechanisms underlying axon guidance during embryonic spinal cord development. The cell bodies ...

Neurociência

Spinal Cord Electrophysiology II: Extracellular Suction Electrode Fabrication

Spinal Cord Eletrofisiologia II: Fabricação Eletrodo de Sucção Extracelular

Development of neural circuitries and locomotion can be studied using neonatal rodent spinal cord central pattern generator (CPG) behavior. We demonstrate ...

Forebrain Electrophysiological Recording in Larval Zebrafish

Prosencéfalo gravação eletrofisiológico em larval Zebrafish

Epilepsy affects nearly 3 million people in the United States and up to 50 million people worldwide. Defined as the occurrence of spontaneous unprovoked ...

Dissection and Lateral Mounting of Zebrafish Embryos: Analysis of Spinal Cord Development

Dissecção e montagem lateral de embriões Zebrafish: Análise de Desenvolvimento da Medula Espinhal

The zebrafish spinal cord is an effective investigative model for nervous system research for several reasons. First, genetic, transgenic and gene ...

Complete Spinal Cord Injury and Brain Dissection Protocol for Subsequent Wholemount In Situ Hybridization in Larval Sea Lamprey

Complete Spinal Cord Injury and Brain Dissection Protocol for Subsequent Wholemount In Situ Hybridization in Larval Sea Lamprey

Spinal Cord Injury completo e Cérebro Dissection Protocolo para Wholemount Subsequente<em&gt; In Situ</em&gt; Hibridização em larval da lampreia de mar

After a complete spinal cord injury, sea lampreys at first are paralyzed below the level of transection. However, they recover locomotion after several ...

Diffusion Imaging in the Rat Cervical Spinal Cord

A seqüência de difusão na Medula Espinhal Rat Cervical

Magnetic resonance imaging (MRI) is the state of the art approach for assessing the status of the spinal cord noninvasively, and can be used as a ...

Zebrafish In Situ Spinal Cord Preparation for Electrophysiological Recordings from Spinal Sensory and Motor Neurons

Zebrafish In Situ Spinal Cord Preparation for Electrophysiological Recordings from Spinal Sensory and Motor Neurons

zebrafish<em&gt; In Situ</em&gt; Spinal Cord Preparação para gravações eletrofisiológicas da Spinal Sensorial e Motor Neurons

Zebrafish, first introduced as a developmental model, have gained popularity in many other fields. The ease of rearing large numbers of rapidly developing ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imagem de atividade Neural no córtex somatossensorial primário usando Thy1-GCaMP6s de ratos transgênicos

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in ...

Laminectomy and Spinal Cord Window Implantation in the Mouse

Implante de janela de laminectomia e medula espinhal no mouse

This protocol describes a method for spinal cord laminectomy and glass window implantation for in vivo imaging of the mouse spinal cord. An integrated ...

Intra-Arterial Delivery of Neural Stem Cells to the Rat and Mouse Brain: Application to Cerebral Ischemia

Entrega intra-arterial de células-tronco neurais ao cérebro de ratos e ratos: aplicação à isquemia cerebral

Neural stem cell (NSC) therapy is an emerging innovative treatment for stroke, traumatic brain injury and neurodegenerative disorders. As compared to ...