Name: a mouse model of single and repetitive mild traumatic brain injury
Uploaded: 2017-06-20T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model of Single and Repetitive Mild Traumatic Brain Injury at JoVE.com

Questo lavoro è stato sostenuto da R01 NS067417 dell&#39;Istituto Nazionale per Disturbi Neurologici e Corsa (MPB).

Questi studi sono stati eseguiti in stretta conformità con le raccomandazioni contenute nella Guida per la cura e l&#39;uso degli animali da laboratorio del National Institutes Health. Il protocollo è stato approvato dal Comitato istituzionale per la cura degli animali presso l&#39;università di Georgetown. I topi sono stati alloggiati in un impianto di controllo a temperatura controllata e sono stati mantenuti su un ciclo di 12 h di luce / 12 h scuro. Alimenti e acqua erano disponibili ad libitum . <p c...

<ol>
	<li>McMahon, 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=Symptomatology+and+functional+outcome+in+mild+traumatic+brain+injury:+results+from+the+prospective+TRACK-TBI+study.">Symptomatology and functional outcome in mild traumatic brain injury: results from the prospective TRACK-TBI study.</a> J Neurotrauma. 31 (1), 26-33 (2014).</li><li>Barkhoudarian, G., Hovda, D. A., Giza, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+molecular+pathophysiology+of+concussive+brain+injury.">The molecular pathophysiology of concussive brain injury.</a> Clin Sports Med. 30 (1), 33-48 (2011).</li><li>Blennow, K., Hardy, J., Zetterberg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neuropathology+and+neurobiology+of+traumatic+brain+injury.">The neuropathology and neurobiology of traumatic brain injury.</a> Neuron. 76 (5), 886-899 (2012).</li><li>Levin, H. S., Diaz-Arrastia, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnosis,+prognosis,+and+clinical+management+of+mild+traumatic+brain+injury.">Diagnosis, prognosis, and clinical management of mild traumatic brain injury.</a> Lancet Neurol. 14 (5), 506-517 (2015).</li><li>McCrory, 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=Consensus+statement+on+concussion+in+sport:+the+4th+International+Conference+on+Concussion+in+Sport,+Zurich,+November+2012.">Consensus statement on concussion in sport: the 4th International Conference on Concussion in Sport, Zurich, November 2012.</a> J Athl Train. 48 (4), 554-575 (2012).</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>Angoa-Perez, 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=Animal+models+of+sports-related+head+injury:+bridging+the+gap+between+pre-clinical+research+and+clinical+reality.">Animal models of sports-related head injury: bridging the gap between pre-clinical research and clinical reality.</a> J Neurochem. 129 (6), 916-931 (2014).</li><li>Creed, J. 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=Concussive+brain+trauma+in+the+mouse+results+in+acute+cognitive+deficits+and+sustained+impairment+of+axonal+function.">Concussive brain trauma in the mouse results in acute cognitive deficits and sustained impairment of axonal function.</a> J Neurotrauma. 28 (4), 547-563 (2011).</li><li>Hamberger, 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=Concussion+in+professional+football:+morphology+of+brain+injuries+in+the+NFL+concussion+model--part+16.">Concussion in professional football: morphology of brain injuries in the NFL concussion model--part 16.</a> Neurosurgery. 64 (6), 1174-1182 (2009).</li><li>Kane, M. 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+mouse+model+of+human+repetitive+mild+traumatic+brain+injury.">A mouse model of human repetitive mild traumatic brain injury.</a> J Neurosci Methods. 203 (1), 41-49 (2012).</li><li>Prins, M. 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=Repeat+traumatic+brain+injury+in+the+juvenile+rat+is+associated+with+increased+axonal+injury+and+cognitive+impairments.">Repeat traumatic brain injury in the juvenile rat is associated with increased axonal injury and cognitive impairments.</a> Dev Neurosci. 32 (5-6), 510-518 (2010).</li><li>Tang, Y. 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=A+concussive-like+brain+injury+model+in+mice+(II):+selective+neuronal+loss+in+the+cortex+and+hippocampus.">A concussive-like brain injury model in mice (II): selective neuronal loss in the cortex and hippocampus.</a> J Neurotrauma. 14 (11), 863-873 (1997).</li><li>Winston, C. 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=Dendritic+Spine+Loss+and+Chronic+White+Matter+Inflammation+in+a+Mouse+Model+of+Highly+Repetitive+Head+Trauma.">Dendritic Spine Loss and Chronic White Matter Inflammation in a Mouse Model of Highly Repetitive Head Trauma.</a> Am J Pathol. 186 (3), 552-567 (2016).</li><li>Johnson, V. 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=Inflammation+and+white+matter+degeneration+persist+for+years+after+a+single+traumatic+brain+injury.">Inflammation and white matter degeneration persist for years after a single traumatic brain injury.</a> Brain. 136, 28-42 (2013).</li><li>Barrio, J. R., 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=In+vivo+characterization+of+chronic+traumatic+encephalopathy+using+[F-18]FDDNP+PET+brain+imaging.">In vivo characterization of chronic traumatic encephalopathy using [F-18]FDDNP PET brain imaging.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (16), 2039-2047 (2015).</li></ol>

Nell&#39;uomo, il mTBI è caratterizzato da una disfunzione funzionale in assenza di lesioni strutturali. Questo può verificarsi con o senza una perdita di coscienza 1 . L&#39;esposizione a concussioni ripetute è attualmente alla base dello sviluppo e / o della progressione delle malattie neurodegenerative quali CTE 4 . È ben documentato che il CTE è comunemente trovato nei pugili e nei giocatori di calcio e anche se l&#39;esposizione a ripetere concussioni (incluse qu...

La lesione cerebrale traumatica (TBI) è definita come una lesione alla testa sostenuta da una forza fisica esterna, provocando la rottura della normale funzione cerebrale. Rappresenta un onere socio-economico e di salute pubblica significativo, con il rapporto del Centro per il controllo e la prevenzione delle malattie del 2015 al Congresso stima che 2,5 milioni di americani sostengono ogni anno un TBI. Questo impatto non solo sulla qualità della vita del paziente, ma pone anche un costo economico estremamente elevato alla comunità, attualmente stimato a 76,5 miliardi di dollari l&#39;anno. La quantità di danni cerebrali reali trasmessi e le sintomatologie di fase acuta è ciò che definisce TBI lieve, moderato e grave. Mild Traumatic Brain Injury (mTBI), noto anche come concussione, rappresenta più del 70% dei TBI riportati ogni anno 1 . È la cosa più comune tra gli atleti che partecipano a sport di contatto ad alto rischio, tra cui boxe e calcio 2 . A differenza di moderataO forme gravi di TBI, i danni e i sintomi immediati associati a mTBI sono talvolta meno pronunciati 3 . Al contrario, gli effetti a lungo termine dell&#39;MTBI possono essere altrettanto debilitanti di quelli osservati nelle forme moderate e gravi. Coloro che soffrono di mTBI ripetitivi hanno dimostrato di sviluppare l&#39;encefalopatia cronica traumatica (CTE), così come altre malattie cognitive e degenerative 4 . Pertanto, è importante acquisire una maggiore comprensione dei meccanismi che contribuiscono ai sintomi a breve termine e ai danni complessivi a lungo termine che si verificano dopo mTBI. Nell&#39;uomo, la definizione di concussione come definita dalla Quarta Conferenza Internazionale sulla Concussione nello Sport (Zurigo 2012) 5 afferma che il livello di lesioni per il cervello sportivo è lieve, non provoca variazioni patologiche grossolane, ma causa deficit neurologici a breve termine Che vengono risolti spontaneamente. Anzi, un ricordoNt studio ha studiato l&#39;effetto di mTBI sulla disfunzione cognitiva nei giocatori di calcio delle scuole superiori, utilizzando sistemi di telemetria impatto a testa. Questo studio ha mostrato la quantità di volte in cui i giocatori hanno sostenuto l&#39;impatto sui caschi&gt; 20 g in una sola stagione variano da un minimo di 226 (in media, 4,7 per sessione) ad un massimo del 1855 (media 38,6 per sessione) 6 . La maggior parte di questi impatti non ha determinato la diagnosi clinica di un concussione; Ma la prova di cambiamenti funzionali nella funzione del cervello potrebbe essere osservata usando fMRI 6 . I cambiamenti cerebrali che causano questi cambiamenti funzionali sono sconosciuti e quindi c&#39;è una necessità urgente di avere un modello affidabile e riproducibile per facilitare la ricerca sugli effetti di mTBI concussivo e subconcusivo. Nonostante i precedenti tentativi di modellare mTBI nei topi e nei ratti 7 , molti riportano effetti negativi. In particolare, la maggior parte dei modelli di roditori è limitata nella loro natura ripetitiva usando meno thUn impatto di cinque mTBI, oltre ad avere eventi patologici avversi, compresi sanguinamento intracerebrale, fratture del cranio, gravi lesioni assonali, morte cellulare neuronale e mortalità aumentata 8 , 9 , 10 , 11 , 12 . Qui descriviamo un modello di mouse del mTBI che è più vicino alla vera definizione di concussione negli esseri umani. Questo modello ricapitola molti dei sintomi osservati nel mTBI umano, come la forza meccanica che provoca la perdita transitoria della coscienza senza nessuna patologia cerebrale grossolana. Inoltre, è vantaggioso nel fatto che può essere utilizzato sia per i singoli impatti sia per i paradigmi di impatto ripetitivo per lunghi periodi di tempo come riportato in precedenza 13 .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="811">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Powerlab 8SP data acquisition (DAQ) control box&#160;</td>
			<td style="width:203px;">(AD instruments)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">VIP 3000 calibrated vaporizer</td>
			<td style="width:203px;">Matrx</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:203px;">Henry Schein Animal Health</td>
			<td style="width:119px;">29405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Oxygen</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Commercially available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Compressed Air</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Commercially available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Masking Tape</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Commercially available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stop Watch</td>
			<td style="width:203px;">Fisher Scientific</td>
			<td>02-261-840</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">C57 Bl/6 Mice</td>
			<td style="width:203px;">Jackson Laboratories</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Digital Scale and weigh container</td>
			<td style="width:203px;">Fisher Scientific</td>
			<td>20031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">anti-Iba1 antibody</td>
			<td style="width:203px;">Wako</td>
			<td style="width:119px;">019-19741</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">HRP labelled secondary&#160;</td>
			<td style="width:203px;">Jackson Immunoresearch</td>
			<td style="width:119px;">111-035-003</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mouse model of single and repetitive mild traumatic brain injury

La lieve malattia traumatica del cervello (mTBI) può causare la perdita acuta della funzione del cervello, inclusi un periodo di confusione, perdita di coscienza (LOC), deficit neurologici focali e persino amnesia. Gli atleti che partecipano agli sport di contatto sono ad alto rischio di esposizione a un gran numero di mTBIs. In termini di livello di infortunio in un atleta sportivo, un mTBI è definito come un lieve infortunio che non provoca cambiamenti patologici grossolani, ma causa deficit a breve termine neurologici che vengono risolti spontaneamente. Nonostante i precedenti tentativi di modellare mTBI nei topi e nei ratti, molti hanno riportato effetti negativi lordi, tra cui le fratture del cranio, i sanguinamenti intracerebrali, le lesioni dell&#39;assale e la morte cellulare neuronale. Qui descriviamo il nostro modello animale altamente riproducibile di mTBI che riproduce sintomi clinicamente rilevanti. Questo modello utilizza un dispositivo di impatto pneumatico su misura per fornire un trauma a testa chiusa. Questo impatto viene effettuato con precisi parametri di velocità e di deformazione,Creando un modello affidabile e riproducibile per esaminare i meccanismi che contribuiscono agli effetti di mTBI concussivo singolo o ripetitivo.

L&#39;uso di questo nuovo dispositivo mTBI consente di lesioni alla testa singole e ripetitive, senza rischio di frattura del cranio o danni strutturali cerebrali. Il modello utilizza un dispositivo di impatto pneumatico in teflon su misura per fornire un impatto di energia meccanica a testa chiusa. L&#39;impatto viene effettuato in precisi parametri di velocità e deformazione, creando un modello affidabile e riproducibile per esaminare i meccanismi che contribuiscono agli effetti di mT...

Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model of Single and Repetitive Mild Traumatic Brain Injury at JoVE.com

A Mouse Model of Single and Repetitive Mild Traumatic Brain Injury

Gli atleti assorbono ogni anno centinaia di lievi infezioni traumatiche cerebrali (mTBI) / concussioni; Tuttavia, la conseguenza di queste nel cervello è poco capita. Pertanto, un modello animale di mTBI singolo e ripetitivo che replica costantemente sintomi clinicamente rilevanti fornisce i mezzi per avanzare lo studio di mTBI e concussione.

Un modello di mouse del singolo e ripetitivo dolore cerebrale traumatico lieve

Mild Traumatic Brain Injury (mTBI) can result in the acute loss of brain function, including a period of confusion, a loss of consciousness (LOC), focal ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Normothermic Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation: A Mouse Model of Ischemia-Reperfusion Injury

Normotermico arresto cardiaco e rianimazione cardiopolmonare: un modello murino di ischemia-riperfusione

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused ...

Ricerca

Medicina

Biomarkers in an Animal Model for Revealing Neural, Hematologic, and Behavioral Correlates of PTSD

Biomarcatori in un modello animale per Rivelare correlati neurali, ematologiche, e comportamentali di PTSD

Identification of biomarkers representing the evolution of the pathophysiology of Post Traumatic Stress Disorder (PTSD) is vitally important, not only for ...

Stretch in Brain Microvascular Endothelial Cells (cEND) as an In Vitro Traumatic Brain Injury Model of the Blood Brain Barrier

Stretch in Brain Microvascular Endothelial Cells cEND as an In Vitro Traumatic Brain Injury Model of the Blood Brain Barrier

Stretch in microvascolari cerebrali cellule endoteliali (CEND) come<em&gt; In Vitro</em&gt; Trauma cranico modello della barriera ematoencefalica

Due to the high mortality incident brought about by traumatic brain injury (TBI), methods that would enable one to better understand the underlying ...

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

Controllata corticale modello Impact per trauma cranico

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI).  Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, ...

Renal Ischaemia Reperfusion Injury: A Mouse Model of Injury and Regeneration

Renale ischemia riperfusione: un modello murino di infortuni e rigenerazione

Renal ischaemia reperfusion injury (IRI) is a common cause of acute kidney injury (AKI) in patients and occlusion of renal blood flow is unavoidable ...

A Novel Model of Mild Traumatic Brain Injury for Juvenile Rats

Un modello Novel di Mild Traumatic Brain Injury per ratti giovani

Despite growing evidence that childhood represents a major risk period for mild traumatic brain injury (mTBI) from sports-related concussions, motor ...

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

Un neonatale mouse Spinal Cord Injury compressione Modello

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...

A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure

Un modello murino di retina ischemia-riperfusione lesioni a causa di aumento della pressione intraoculare

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) is a pathophysiological process contributing to cellular damage in multiple ocular conditions, including glaucoma, ...

A Repetitive Concussive Head Injury Model in Mice

Un ripetitivo Concussive trauma cranico Modello nei topi

Despite the concussion/ mild traumatic brain injury (mTBI) being the most frequent occurrence of traumatic brain injury, there is still a lack of ...

A Tissue Displacement-based Contusive Spinal Cord Injury Model in Mice

Un modello di lesioni del midollo spinale contusivo basato sullo spostamento tissutale nei topi

Producing a consistent and reproducible contusive spinal cord injury (SCI) is critical to minimizing behavioral and histological variabilities between ...