Name: a novel method to model chronic traumatic encephalopathy in drosophila
Uploaded: 2017-07-04T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila at JoVE.com

Forfatterne har ingenting å avsløre.

1. Montering av streikapparatet ( figur 1 ) <ol><li> Fjern stemplet fra en 1 ml tuberkulinsprøyte. Klipp fat på 1 ml merket. </li><li> Fjern en aerosolbarriere (3 mm høyde x 4 mm diameter) fra en 200 μL pipettspiss og bruk den som en støtfanger. Plasser støtfangeren inne i sprøytekarmen. Trykk forsiktig på fatet for å flytte støtfangeren til spissen, med den flate siden som dekker dyseåpningen. </li><li> Fest tappens ende til plastrør som er koblet til karbondioksid (CO 2...

<ol>
	<li>McKee, A. C., 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=The+first+NINDS/NIBIB+consensus+meeting+to+define+neuropathological+criteria+for+the+diagnosis+of+chronic+traumatic+encephalopathy.">The first NINDS/NIBIB consensus meeting to define neuropathological criteria for the diagnosis of chronic traumatic encephalopathy.</a> Acta Neuropathol. 131, 75-86 (2016).</li><li>Martland, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Punch+drunk.">Punch drunk.</a> JAMA. 91 (15), 1103-1107 (1928).</li><li>Millspaugh, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dementia+pugilistica.">Dementia pugilistica.</a> US Naval Med Bull. 35, 297-303 (1937).</li><li>Omalu, B. I., 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=Chronic+traumatic+encephalopathy+in+a+national+football+league+player:+part+II.">Chronic traumatic encephalopathy in a national football league player: part II.</a> Neurosurgery. 59 (5), 1086-1092 (2006).</li><li>Goldstein, L. E., 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=Chronic+traumatic+encephalopathy+in+blast-exposed+military+veterans+and+a+blast+neurotrauma+mouse+model.">Chronic traumatic encephalopathy in blast-exposed military veterans and a blast neurotrauma mouse model.</a> Sci Transl Med. 4 (134), (2012).</li><li>Mez, J., Stern, R. A., McKee, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+traumatic+encephalopathy:+where+are+we+and+where+are+we+going?.">Chronic traumatic encephalopathy: where are we and where are we going?.</a> Curr Neurol Neurosci Rep. 13 (12), 407 (2013).</li><li>McKee, A. C., 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=The+spectrum+of+disease+in+chronic+traumatic+encephalopathy.">The spectrum of disease in chronic traumatic encephalopathy.</a> Brain. 136 (Pt 1), 43-64 (2013).</li><li>Petraglia, A. L., 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=The+spectrum+of+neurobehavioral+sequelae+after+repetitive+mild+traumatic+brain+injury:+a+novel+mouse+model+of+chronic+traumatic+encephalopathy.">The spectrum of neurobehavioral sequelae after repetitive mild traumatic brain injury: a novel mouse model of chronic traumatic encephalopathy.</a> J Neurotrauma. 31 (13), 1211-1224 (2014).</li><li>Hirth, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+melanogaster+in+the+study+of+human+neurodegeneration.">Drosophila melanogaster in the study of human neurodegeneration.</a> CNS Neurol Disord Drug Targets. 9 (4), 504-523 (2010).</li><li>Littleton, J. T., Ganetzky, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ion+channels+and+synaptic+organization:+analysis+of+the+Drosophila+genome.">Ion channels and synaptic organization: analysis of the Drosophila genome.</a> Neuron. 26 (1), 35-43 (2000).</li><li>Appel, L. F., 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=The+Drosophila+Stubble-stubbloid+gene+encodes+an+apparent+transmembrane+serine+protease+required+for+epithelial+morphogenesis.">The Drosophila Stubble-stubbloid gene encodes an apparent transmembrane serine protease required for epithelial morphogenesis.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 90 (11), 4937-4941 (1993).</li><li>Piyankarage, S. C., Featherstone, D. E., Shippy, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoliter+hemolymph+sampling+and+analysis+of+individual+adult+Drosophila+melanogaster.">Nanoliter hemolymph sampling and analysis of individual adult Drosophila melanogaster.</a> Anal Chem. 84 (10), 4460-4466 (2012).</li><li>Katzenberger, R. 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=A+Drosophila+model+of+closed+head+traumatic+brain+injury.">A Drosophila model of closed head traumatic brain injury.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 110 (44), E4152-E4159 (2013).</li><li>Barekat, 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=Using+Drosophila+as+an+integrated+model+to+study+mild+repetitive+traumatic+brain+injury.">Using Drosophila as an integrated model to study mild repetitive traumatic brain injury.</a> Sci Rep. 6, 25252 (2016).</li><li>Katzenberger, R. 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=A+Method+to+Inflict+Closed+Head+Traumatic+Brain+Injury+in+Drosophila.">A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila.</a> J Vis Exp. (e52905), (2015).</li><li>Branson, K., Robie, A. A., Bender, J., Perona, P., Dickinson, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+ethomics+in+large+groups+of+Drosophila.">High-throughput ethomics in large groups of Drosophila.</a> Nat Methods. 6 (6), 451-457 (2009).</li><li>Straw, A. D., Dickinson, M. 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=Motmot,+an+open-source+toolkit+for+realtime+video+acquisition+and+analysis.">Motmot, an open-source toolkit for realtime video acquisition and analysis.</a> Source Code Biol Med. 4 (5), 1-10 (2009).</li><li>Talavage, T. 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=Functionally-detected+cognitive+impairment+in+high+school+football+players+without+clinically-diagnosed+concussion.">Functionally-detected cognitive impairment in high school football players without clinically-diagnosed concussion.</a> J Neurotrauma. 31 (4), 327-338 (2014).</li><li>Theadom, 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=Frequency+and+impact+of+recurrent+traumatic+brain+injury+in+a+population-based+sample.">Frequency and impact of recurrent traumatic brain injury in a population-based sample.</a> J Neurotrauma. 32 (10), 674-681 (2015).</li><li>Drobysheva, 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=An+optimized+method+for+histological+detection+of+dopaminergic+neurons+in+Drosophila+melanogaster.">An optimized method for histological detection of dopaminergic neurons in Drosophila melanogaster.</a> J Histochem Cytochem. 56 (12), 1049-1063 (2008).</li></ol>

Dyremodeller som trofastmodellerer CTE-funksjoner, inkludert nevrofysiologiske endringer, nevropatologiske karakteristikker og neurobehavioral underskudd, er avgjørende for å avdekke sykdomsmekanismer og for å utvikle diagnostiske og terapeutiske mål. Det er forståelig at ingen dyremodell av en menneskelig sykdom er perfekt for å etterligne alle klinisk relevante endepunkter. Vi mener imidlertid at en robust CTE-modell skal tilfredsstille følgende tre krav: (1) virkningen må brukes direkte på et hode som har en...

Kronisk traumatisk encefalopati (CTE) har nylig blitt anerkjent som en distinkt nevrodegenerativ lidelse, adskilt fra andre tauopatier som Alzheimers sykdom 1 . I motsetning til Alzheimers sykdom og andre vanlige tauopatier - hvis viktigste risikofaktorer fremmer alderen og en familiehistorie av demens, innebærer CTE, som angitt av navnet, en nær tilknytning til en historie med hjerne traumer, sannsynligvis sett hos kontakt idrettsutøvere, Slik som boksere og fotballspillere, samt i militære veteraner 2 , 3 , 4 , 5 . Det antas å bli initiert av gjentatte hjernerystelser og subkoncussive slag mot hodet. Pasienter kan presentere symptomer og tegn som kognitive underskudd, humør og atferdsendringer og bevegelsesdysfunksjon, som overlapper betydelig med Alzheimers sykdom, frontotemporalDemens, Lewy body demens og Parkinsons sykdom 6 . I motsetning til dette viser etterforsøk av hjernevev et tydelig mønster av hyperfosforylert tauakkumulering som omgir små blodkar ved dybden av kortikale sulci, en patognomonisk funksjon som ikke er observert i de andre degenerative tilstander 7 . Imidlertid er så lite kjent om patogenesen som fører til sykdoms manifestasjon. Dette skyldes i stor grad mangelen på en trofast dyremodell - bare nylig har gnagermodeller blitt generert 5 , 8 . Disse modellorganismer har ulempene med kostnadskrevende omsorg og en relativt lang levetid, som ikke er velegnet for neurodegenerative sykdomsstudier. Sammenlignet med pattedyr-kolleger, er virvelløse dyr som Drosophila et utmerket alternativ, med kostnadseffektivt vedlikehold,Omfattende verktøy for dissektering av genetiske determinanter, og relativt kort levetid 9 . Bemerkelsesverdig deler fly og menneskelige hjerner evolusjonært konserverte molekylære og cellulære veier, så vel som anatomiske likheter 10 , 11 , 12 . To tidligere ingeniøse Drosophila- modeller for å studere traumatisk hjerneskade har blitt rapportert tidligere 13 , 14 . Den første &quot;High Impact Trauma&quot; (HIT) -enheten designet av Katzenberger og kolleger, inneholdt frittflygende fluer i et plastflaske som var bundet til den frie enden av en metallfjær 13 , 15 . Når plastflasken ble hevet oppreist og løslatt, rammet den en polyuretanpute og ga traumer til fluene da de hoppet til hetteglassveggen og gjenvunnet. I kontrast, designet Barekat og kolleger en annen leveringsmetode ossInn i Omni Bead Ruptor-24 homogeniseringsplattformen 14 . Fluer ble uegnet med CO 2 og plassert i et 2 ml skruekapslør som var sikret til homogenisatoren og underkastet forprogrammerte rystningsbetingelser. En fordel ved å bruke vevshomogenisatorsystemet er at eksperimentet kunne modulere intensiteten av skade, varighet av skade og antall skadeproblemer. Imidlertid har begge regimene den samme ulempen: primære skader på hodet er tilfeldig påført når det gjelder slagplassering og styrke. I tillegg resulterte begge metodene i betydelig dødelighet, forårsaket av uunngåelig sikkerhetsskade på andre deler av kroppen og indre organer. Her beskriver vi en ny metode for å indusere mTBI i fruktfluer. Apparatet vårt består av en gassdrevet ballistisk støtfanger. Sammenlignet med de eksisterende Drosophila- modellene 14 , 15 , har metoden vår enestående fordel ved å levere målingUvirkelig påvirkning, kun rettet mot det frie flygende hodehodet, og dermed muliggjøre nøyaktig kontroll av ulike faktorer, som for eksempel virkningsgrad, tidsintervallet mellom påvirkninger og det totale antall påvirkninger som opprettholdes.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="692">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Aerosol Barrier</td>
			<td style="width:151px;">USA Scientific</td>
			<td style="width:119px;">1120-8810</td>
			<td style="width:207px;">Used as an impactor</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">200 ul Pipette Tip</td>
			<td style="width:151px;">USA Scientific</td>
			<td style="width:119px;">1111-0706</td>
			<td>Used as a fly head holder</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">1000 ul Pipette Tip</td>
			<td style="width:151px;">USA Scientific</td>
			<td style="width:119px;">1122-1830</td>
			<td>Used as a connector</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">1 ml Tuberculin Syringe</td>
			<td style="width:151px;">Becton Dickinson</td>
			<td style="width:119px;">309625</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">60 mm Petri Dishes</td>
			<td style="width:151px;">Fisher Scientific</td>
			<td>FB0875713A</td>
			<td>Used as a tracking arenas</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Flow Regulator</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td style="width:119px;">59-122WC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Standard Clamp Holder/stand</td>
			<td style="width:151px;">EISCO Scientific</td>
			<td style="width:119px;">CH0688</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Fine Brush</td>
			<td style="width:151px;">Genesee Scientific</td>
			<td style="width:119px;">59-204</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Flypad</td>
			<td style="width:151px;">Genesee Scientific</td>
			<td style="width:119px;">59-114</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Sylgard Silicone Elastomer</td>
			<td style="width:151px;">Dow Corning</td>
			<td>4019862</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">CCD Camera</td>
			<td style="width:151px;">Microsoft&#160;</td>
			<td style="width:119px;">HD-5000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ctrax Walking Fly Tracker</td>
			<td style="width:151px;">Caltech</td>
			<td style="width:119px;">Ctrax 0.2.11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">MATLAB Image Processing Toolbox</td>
			<td style="width:151px;">MATLAB</td>
			<td style="width:119px;">R2015b</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a novel method to model chronic traumatic encephalopathy in drosophila

Kronisk traumatisk encefalopati (CTE) er en etablert neurodegenerativ sykdom som er nært forbundet med eksponering for gjentatt mild traumatisk hjerneskade (mTBI). Mekanismene som er ansvarlige for sine komplekse patologiske forandringer forblir stort sett unnvikende, til tross for en ny konsensus for å definere nevropatologiske kriterier. Her beskriver vi en ny metode for å utvikle en modell av CTE i Drosophila melanogaster ( Drosophila ) i et forsøk på å identifisere nøkkelgenene og banene som fører til den karakteristiske hyperfosforylerte tauakkumuleringen og nevronaldød i hjernen. Justerbar kraftpåvirkning for å forårsake mild lukket skade blir levert direkte til flyhodet, og utsetter hodet for rask akselerasjon og retardasjon. Vår metode eliminerer de potensielle problemene som er forbundet med andre Drosophila mTBI-modeller ( f.eks. Dyredød kan forårsakes av skade påAndre deler av kroppen eller til indre organer). Den mindre arbeids- og kostnadskrevende dyrpleie, kort levetid og omfattende genetiske verktøy gjør fruktfluen ideell til å studere CTE-patogenesen og gjøre det mulig å utføre store, genomgående fremadrettede og farmakologiske skjermbilder. Vi forventer at den pågående karakteriseringen av modellen vil gi viktige mekanistiske innsikter om sykdomsforebygging og terapeutiske tilnærminger.

For å etablere en CTE-modell ved hjelp av voksen Drosophila , fastslått vi effektiviteten av enheten vår ved å forårsake en enkelt lukkeskader. For å eliminere variasjonene knyttet til genotype, kjønn eller alder brukte vi 2-dagers Canton-S WT kvinnelige fluer i forsøket. Vi kunne enkelt kontrollere styrken av støtfangeren ved å regulere strømningshastigheten til CO 2 ved et konstant gasstrykk på 100 kPa. Fluer utsatt for en enkelt streik med høyest strø...

Watch this Scientific Journal Video about A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila at JoVE.com

A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila

Her beskriver vi en ny tilnærming til å forårsake traumatisk hjerneskade i lukkede hoder i Drosophila melanogaster . Vår metode har fordelen av direkte å levere repeterende påvirkninger med justerbar styrke til hodet alene. Videre utforskning av ryggradssystemet vil bidra til å belyse patogenesen av kronisk traumatisk encefalopati.

En ny metode for å modellere kronisk traumatisk encefalopati i<em&gt; Drosophila</em

Chronic Traumatic Encephalopathy (CTE) is an established neurodegenerative disease that is closely associated with exposure to repetitive mild Traumatic ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila

Novel Apparatus and Method for Drug Reinforcement

Animal models of reinforcement have proven to be useful for understanding the neurobiological mechanisms underlying drug addiction.  Operant drug ...

Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice

Traumatic brain injury (TBI) research has attained renewed momentum due to the increasing awareness of head injuries, which result in morbidity and ...

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

Metoder for å karakter Spontan og skremme-indusert Locomotion i en Rotenon-indusert Parkinsons sykdom Modell av<em&gt; Drosophila</em

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, ...

Quantitative Analysis of Climbing Defects in a Drosophila Model of Neurodegenerative Disorders

Kvantitativ analyse av Klatring Defekter i en Drosophila Model nevrodegenerative lidelser

Locomotive defects resulting from neurodegenerative disorders can be a late onset symptom of disease, following years of subclinical degeneration, and ...

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

En metode å påføre Stengt Leder traumatisk hjerneskade i<em&gt; Drosophila</em

Traumatic brain injury (TBI) affects millions of people each year, causing impairment of physical, cognitive, and behavioral functions and death. Studies ...

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

Registrering av EEG i fritt bevegelige neonatale rotter ved hjelp av en ny metode

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such ...

Novel Assay for Cold Nociception in Drosophila Larvae

Novel Assay for Cold Nociception in Drosophila Larvae

Novel analyse for Cold nociception i<em&gt; Drosophila</em&gt; Larver

How organisms sense and respond to noxious temperatures is still poorly understood. Further, the mechanisms underlying sensitization of the sensory ...

A Novel In Vitro Model of Blast Traumatic Brain Injury

A Novel In Vitro Model of Blast Traumatic Brain Injury

Romanen In Vitro modell for Blast traumatisk hjerneskade

Traumatic brain injury is a leading cause of death and disability in military and civilian populations. Blast traumatic brain injury results from the ...

Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries

Effekter av Blast-indusert Biografiske filmer på trykksatt gnager midt Cerebral arterier

Though there have been studies on the histopathological and behavioral effects of blast exposure, fewer have been dedicated to blast&#39;s cerebral ...