Name: effects of blast-induced neurotrauma on pressurized rodent middle cerebral arteries
Uploaded: 2019-04-01T14:00:00
Duration: 8 min 21 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries at JoVE.com

Studies werden voltooid als onderdeel van een team ondersteund door The Moody Project voor translationeel traumatische hersenonderzoek letsel en award W81XWH-08-2-0132 van het US Army Medical Research and materiaal commando - ministerie van defensie.

Alle experimentele protocollen werden goedgekeurd door de institutionele Animal Care en gebruik Comité (IACUC) van de Universiteit van Texas Medical Branch, een vereniging voor beoordeling en erkenning van Laboratory Animal Care (AAALAC) geaccrediteerde faciliteit.
1. dierlijke voorbereiding ABS Blast letsel
<ol><li>Inschakelen van de ventilator van de mechanische knaagdier volume en stelt adem tarief tussen 40-45 ademhalingen per min.</li>
	<li>Schakeloptie thermostatisch gecontroleerde opwarming van de aarde deken ON en een blauwe pad tape overheen.</li>
	<li>Slang voor ventilator hechten aan de ventilator.</li>
	<li>Verzamel Endotracheale intubatie slee met Laryngoscoop, lang pick-up pincet, pistolen, Endotracheale tube, en een wattenstaafje gedrenkt met 0,05 mL 1% lidocaïne HCl. organiseren op het blauwe pad.</li>
	<li>Controleer of knaagdier verdoving "bubble" kamer, ventilator, luchtkamer en Isofluraan kamer slangen veilig zijn aangesloten en gekoppeld aan hun respectieve plug of socket. De verdoving bubble kamer klem moet OPEN; de ventilator klem moet worden gesloten.</li>
	<li>Op de luchtkamer, stelt u de knop voor de kamer lucht op 2 L/min en de knop voor zuurstof aan 1 L/min.</li>
	<li>Zet de Isofluraan en selecteer de knop tot 4% van het volume mengsel.</li>
	<li>Een timer te starten en een jonge volwassene (≈3 maanden oud), mannelijke Sprague-Dawley ratten (350 – 400 g) plaats in de verdoving bubble kamer voor 4 – 6 min.</li>
	<li>Weeg rat op de 2 min merk.</li>
	<li>Bevestigen rat is volledig verdoofd door zachtjes knijpen hind paw tenen. Als geen poot terugtrekking wordt waargenomen, verlaagt u de kamer lucht en knop ingesteld op 1 L/min, zuurstof aan 0.4 L/min en Isofluraan tot 2% van het volume mengsel.</li>
	<li>Rectale telethermometer temperatuur monitor inschakelen.</li>
	<li>OPEN de klem aan de ventilator en sluit de klem aan de verdoving bubble-kamer.</li>
	<li>Rat van verdoving bubble kamer en positie op Endotracheale intubatie slee verwijderen.</li>
	<li>Intubate rat. Laryngoscoop plaats in dier mond gebruik lang pick-up pincet om de positie van de tong uit de weg, doekje lidocaïne gedrenkte katoenen doekje tip langs binnenkant van de keel en zachtjes invoegen pistolen met de endotracheale buis in de luchtpijp van de rat.</li>
	<li>Zodra intubated, steek het uiteinde van de slang van de ventilator aan de buiten einde van de Endotracheale tube en observeren en bevestigen dat de rat is ademhaling gestaag en zonder problemen.</li>
	<li>De Endotracheale tube in plaats Zorg dat de tong vrij van de knoop is vastbinden.</li>
	<li>Witte vaseline toepassen rectale telethermometer sonde en voeg direct onder de staart.</li>
	<li>Verwijder de ABS specimen lade uit de zaal specimen en plaats onder de warmte-lamp voor het opwarmen voordat rat plaatsing op de lade.</li>
	<li>Scheren van de top van de rat hoofdhuid beginnen boven de ogen en neer tussen de oren.</li>
	<li>Snijd een standaardformaat schuim oor plug in identieke helften met een schaar. Begin bij het midden van de basis van de stekker en snijd rechtstreeks tot de afgeronde tip. Een gehalveerde tekstgedeelte invoegen in elk oor tip eerst langs de gehoorgang tot contact wordt gemaakt met het tympanic-membraan.</li>
	<li>Controleren rectale temperatuur. Zodra een temperatuur van 37 ° C is bereikt, is de rat klaar om te worden geladen in de ABS specimen lade.</li>
	<li>Beveilig de rat op het Dienblad van het specimen ABS. Verwijder de slang van de ventilator van de Endotracheale tube en snel maar zacht Schuif de rat in de bovenkant van de lade zachtjes begeleiden het hoofd door de hoofd houder openen en rubber kraag. Plaats de ventilator slang terug in de Endotracheale tube, controleren de rubber kraag om ervoor te zorgen dat het is veilig, maar niet strak om de nek en te verifiëren dat de rat in een laterale liggend (Figuur 3 legt).</li>
	<li>De Isofluraan uitschakelen en verwijderen van de slang van de ventilator van de Endotracheale tube.</li>
	<li>Vergrendelen en beveiligen van de ABS specimen lade met de narcose rat in de bedwelmingsruimte ABS model.</li>
	<li>Snuifje hind paw tenen met lange pincet voorzichtig om de 3 s tot een terugtrekking reflex reactie wordt opgewekt.</li>
</ol>2. ABS Blast apparaat voorbereiding en Blast-TBI inductie
Opmerking: Protocol stappen 2.1-2.10 zijn meestal uitgevoerd op hetzelfde moment als stappen 1.1-1.22 dus de ABS klaar voor de hoogoven letsel administratie rechten is nadat de rat is geladen en in de bedwelmingsruimte specimen beveiligd.
<ol><li>Los de hydraulische hand pomp (Figuur 4A) knop zodat elke resterende ingesloten lucht om te ontsnappen aan de bestuurder kamer (Figuur 4B) en de kamer van zijn zegel los te maken.</li>
	<li>Los van de GLB-noten (Figuur 4C) van de all-draad staven (Figuur 4D) rond de bestuurder kamer en schuif de kamer links en weg van het expansievat (Figuur 4E).</li>
	<li>De twee all-draad staven en hun overeenkomstige GLB noten gelegen op de top van de bestuurder kamer zodat voor plaatsing van de mylar bladen tussen de bestuurder en expansievat volledig te verwijderen.</li>
	<li>Stack en tape samen langs de bovenrand vier pre cut en vooraf gemeten (30 cm lengte, 20 cm breed, 0,004 inch dik) mylar bladen (vorming een mylar ' membraan') met behulp van een stukje plakband 2,54 cm. Met behulp van een tweede stukje tape, tape veilig de bovenrand van het mylar membraan naar de top van het expansievat en boven het midden van de opening tussen de bestuurder en uitbreiding kamers (Figuur 4F).</li>
	<li>De zaal van de bestuurder tegen de mylar membraan beveiligen door vervanging van de twee staven van het all-draad aan de bovenkant van de kamer en de hand-aanscherping alle GLB noten rondom de zaal.</li>
	<li>Situeren de accessoire stalen blok tegen de hydraulische hand pomp blok en stuurprogramma zaal tot veilig passen.</li>
	<li>Draai de hydraulische hand pomp knop en bevestig dat de bestuurder kamer blijft drukkend met geen lekken door het observeren van de drempel van een constante druk op de hydraulische gauge.</li>
	<li>Open de trigger overname bestand dat ABS blast apparaat druk sporen op de computer van ABS blast apparaat registreert.</li>
	<li>Los van de tank van de samengeperste lucht (Figuur 4G) belangrijkste knop genoeg enigszins de luchtweg te openen.</li>
	<li>Werken de hydraulische handpomp totdat de gauge indicator bereikt de rode pijl die aangeeft van een gewenste kamer druk niveau van ≈5, 000 psi.</li>
	<li>Beveilig en het narcose dier op de ABS specimen lade (Figuur 4H) positioneren in een zijligging gevoelig (Figuur 3) en vergrendelen van de model-lade in de kamer van de ABS-model (Figuur 4ik).</li>
	<li>Zachtjes knijpen een hind paw met lange pincet elke 3 s tot een terugtrekking reflex reactie wordt opgewekt.</li>
	<li>Klik op Start op de pagina geopende overname op de ABS blast apparaat computer.</li>
	<li>Zodra het 'Acquisitioning'-venster op het scherm verschijnt, Houd ingedrukt de ABS blast apparaat trigger totdat de ontploffing afgaat, bezwijken van de mylar-membraan en het beheer van de ABS blast schade (20.9 psi ±1.14, 138 kPa ±7.9) aan de rat. Vlak na de explosie, ontploffing, een tweede timer om bij te houden hoeveel tijd (in minuten en s) is verstreken na letsel te starten.</li>
	<li>Verwijder de rat uit de ABS specimen lade en terugkeren naar de blauwe pad en opwarming van de aarde deken, brengen hem volledig op zijn rug voor de beoordeling van de wetswijziging reflex onderdrukking.</li>
	<li>Neem de tijd voor de terugkeer van de restarmen reflex. De tweede timer, document in min en s de lengte van de tijd na letsel duurt het voor de rat te rollen van zijn rug naar zijn maag drie opeenvolgende keren te observeren. De rat terugkomen in de verdoving bubble-zaal.</li>
	<li>Los de hydraulische hand pomp knop zodat losdraaien van de kamer van de bestuurder en beweging.</li>
	<li>Draai van de tank van de perslucht belangrijkste knop om de luchtweg te dichten.</li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58792/58792fig3.jpg"> Figuur 3 : Rat plaatsing op ABS specimen dienblad en binnen ABS. Richting en afdrukstand van het dier van de studie binnen de ABS. Wanneer geplaatst in de buikspieren, is het dier in een transversale liggend met het dorsale oppervlak van het hoofd loodrecht op de richting van de schokgolf (rode pijlen). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58792/58792fig3large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58792/58792fig4.jpg"> Figuur 4 : Geavanceerde Blast Simulator (ABS) buis Schoktoestel schematische. Belangrijke onderdelen van het ABS. A = hydraulische handpomp; B = kamer van de bestuurder; C = GLB noten; D = all-draad staven;  E = expansievat; F = locatie van mylar membraan plaatsing; G = perslucht cilinders; H = specimen lade; Ik = specimen kamer.  <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58792/58792fig4large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a> 
3. bereiding van knaagdier MCA PSS-oplossing
Opmerking: Protocol stappen 3.1-3.3 zijn meestal uitgevoerd op hetzelfde moment als stappen 1.1-1.22 te hebben van de PSS-oplossing klaar voor gebruik is.
<ol><li>Bereiden en meng een 1000 mL fysiologische zoutoplossing (PSS) voor de volgende samenstelling en concentraties: 130 mM NaCl; 4,7 mM KCl; 1,17 mM MgSO4∙7H2O; 5 mM glucose; 1,5 mM CaCl2; 15 mM NaHCO3.</li>
	<li>De PSS met een gasmengsel van 21% O2 en 5% CO2 in een evenwicht van N2equilibreer. De oplossing is klaar wanneer de pH 7.4 leest. Opmerking: Alle gassen worden verkregen van samengeperst gascilinders in de hierboven vermelde concentraties.</li>
	<li>Vul het reservoir flessen en buizen met bereide oplossing van de PSS en chill de resterende oplossing.</li>
</ol>4. extractie van knaagdier MCA segmenten
<ol><li>Na het documenteren van de lengte van de restarmen reflex tijd, retourneren de rat in de verdoving bubble-zaal Sluit de klem aan de ventilator, en OPEN de klem aan de kamer. Zet de Isofluraan op 4% van het volume mengsel en houden de rat in de kamer voor 2 – 3 min. tot diep verdoofd.</li>
	<li>Zodra de rat is verdoofd, OPEN de klem aan de ventilator en sluit de klem aan de verdoving bubble-kamer. De Isofluraan verminderen tot 2% van het volume mengsel en verwijder hem uit de bubble-zaal. Plaats hem op zijn buik op de opwarming van de aarde deken en opnieuw sluit het uiteinde van de slang van de ventilator aan buiten ultimo endotracheale buis.</li>
	<li>Handhaven van mechanische ventilatie in een tempo van de adem tussen 40-45 ademhalingen per min en anesthesie op 2% van het volume mengsel gedurende 30 of 60 minuten direct post-bTBI letsel.</li>
	<li>Na voltooiing van beide de 30 of 60 min overlevingstijd, verhogen de Isofluraan tot 4% van het volume mengsel, en diep anesthetize voor 5-6 min. onmiddellijk euthanaseren door onthoofding met behulp van een knaagdier-specifieke guillotine. Opmerking: In deze experimenten hielden we de dieren verdoofd en mechanisch geventileerde na de terugkeer van de wetswijziging reflex tot onthoofding.  Als de studie langere overleving timepoints vereist, moeten analgetica aan het dier vóór opkomst van verdoving worden toegediend.</li>
	<li>Fijn verwijderen de hersenen van de schedel. Gebruik een #10 scalpel blad te maken een centrale, 1,5 inch verticale, bot-diepe snede vanaf de bovenkant van de geschoren hoofdhuid tot de occipital condyle.</li>
	<li>Gebruik kleine bot rongeurs scheiden van de hoofdhuid huid van het bot van de schedel te openen.</li>
	<li>Groot bot rongeurs gebruiken om te snijden en pak de occipitale, interparietal en onderste helft van de botten van de frontale omkadering van de hersenen.</li>
	<li>Gebruik een chirurgische spatel om zorgvuldig de hersenen uit de schedel Excavata zodra de hersenen vrij is van de omringende bot. Opmerking: Extreme voorzichtigheid nemen wanneer voor het scheiden van de hersenen van de schedel is het dus niet om onnodig sleepboot, stoten of trekken van de delicate MCA van de craniale muur segmenten.</li>
	<li>Stort de geoogste hersenen op de gekoelde PSS oplossing in een kleine glazen petrischaaltje dat direct op de top van een massief ice-blok rust.</li>
	<li>Verwijder voorzichtig zowel de linker- en MCA bij begint de cirkel van Willis. Verder verwijderen van het segment lateraal en dorsally voor ongeveer 4-5 mm.</li>
	<li>Voorzichtig schoon de verzamelde MCA segmenten van ongeveer 4-5 mm in de lengte van elke bindweefsel met behulp van microforceps.</li>
	<li>Monteren van de MCA op de arteriograph. Cannulate van de proximale einde van elk segment met de eerste glas micropipet (diameter ≈70 µm) en veilig met een 10-0 nylon hechtdraad.</li>
	<li>Zacht perfuse de lumina met PSS verwijderen van alle resterende bloed en andere inhoud uit de lumen.</li>
	<li>Cannulate van de distale einde van elk segment met de tweede micropipet zonder het uitrekken van de MCA-segment en veilig met een 10-0 nylon hechtdraad.</li>
	<li>Na succesvolle montage van het MCA-segment, plaats u de vergaderzaal op de top van een omgekeerde Microscoop podium voor vergroting van de vaartuigen. De Microscoop is uitgerust met een videocamera, monitor en een video scaler gekalibreerd met een optische micrometer voor arteriële diameter metingen.</li>
	<li>Vul elk segment en de omringende arteriograph bad met continu verspreid PSS verwarmd van kamertemperatuur tot 37 ° C en geëquilibreerd met het gasmengsel van 21% O2 en 5% CO2 in een evenwicht van N2.</li>
	<li>De segmenten van de MCA bij een druk van 50 mmHg voor 60 min equilibreer door het verhogen van de flessen van het reservoir verbonden met de micropipetten op een passende hoogte boven de segmenten. Druk transducers gelegen tussen de micropipetten en reservoir flessen zal beoordelen Transmurale druk in het segment van de MCA die aangeeft wanneer de gewenste 50 mmHg druk is bereikt.</li>
	<li>Na de afsluiting van de periode van evenwichtsinstelling, de intravasculaire druk tot 100 mmHg te vergroten door het instellen van het reservoir flessen op verschillende hoogtes.</li>
	<li>Leveren van 30 mM K+ (voor bevestiging van schip contractie) via de luminal perfusaat en maatregel arteriële diameters. Ongeveer 10 min later leveren 10-5 M Ach (voor vaartuig dilatatie) en meten van arteriële diameters.</li>
	<li>Onderzoeken vaartuig trage reacties. De flessen van het reservoir te verminderen de intravasculaire druk van 100 mmHg tot 80 mmHg lager. Laat de MCA-segmenten te equilibreer gedurende 10 min. maatregel arteriële diameters.</li>
	<li>De intravasculaire druk van 80 mmHg afnemen tot 60 mmHg. Laat de MCA-segmenten te equilibreer gedurende 10 min. maatregel arteriële diameters.</li>
	<li>De intravasculaire druk van 60 mmHg afnemen tot 40 mmHg. Laat de MCA-segmenten te equilibreer gedurende 10 min. maatregel arteriële diameters.</li>
	<li>De intravasculaire druk van 40 mmHg afnemen tot 20 mmHg. Laat de MCA-segmenten te equilibreer gedurende 10 min. maatregel arteriële diameters.</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Zoals met alle protocollen en instructies, is het noodzakelijk dat bepaalde stappen van het protocol in deze bijzondere studie zo nauwkeurig worden gevolgd en zo nauwkeurig mogelijk. Het is belangrijk om te bevestigen dat het inademt gestaag en zonder problemen na de eerste intubatie van de rat. Per ongeluk het invoegen van de Endotracheale tube in de slokdarm in plaats van de luchtpijp zal resulteren in rasping, moeilijk adem, bloeden en de daaropvolgende gelegendheid van de rat als gevolg van de tekort verdoving levering naar de longen.
Wanneer de bladen van de membraan mylar taping boven het midden van de opening tussen de bestuurder en expansie kamer, is het noodzakelijk dat de bladen zijn gecentreerd en dekking van de gehele opening van39,41. Misaligning van de bladen over de opening zal resulteren in lucht lekkage van de kamer van de bestuurder, een daling van de vereiste druk voor burst-membraanpotentiaal en ontkenning van de administratie van de hoogoven letsel. Goed situeren en veilig passend de accessoire stalen blok tegen de hydraulische handpomp blok en stuurprogramma kamer is ook essentieel omdat de hydraulische hand pomp knop is aanscherping en bevestiging van de kamer van de bestuurder blijft hydrofoor zonder lekken. Juiste plaatsing van het stalen blok voorziet in de zaal van de bestuurder te strak tegen het expansievat, waardoor het verplichte zegel vereist over de kamer openen door de Mylar membraan bladen en tussen de bestuurder en expansie kamer sluiten.
Tijdens de voorbereidingen voor de MCA vaartuig extracties vergassing van de PSS met de nodige mengsel van 21% O2 en 5% CO2 in een evenwicht van N2 equilibrates van de oplossing en vergemakkelijkt de necessitated neutraal fysiologische pH die nodig zijn voor een PSS oplossing21,33,34te werken.
Zo de segmenten bij een constante druk voor 60 min21,32,33,34 is uiterst verplicht als deze stap het toelaat de segmenten aan het samentrekken van de volgende die een maximale dilatatie tijdens weergegeven hun eerste primaire overdruksystemen. Deze gebeurtenis toont aan dat het optreden van spontane Toon, een eigenschap suggestief voor een gezonde slagader32,33,34. Hoewel diverse drukniveaus voor segment evenwichtsinstelling hebben gebruikt in andere studies33,34,42, deze studie en die van Mathew et al.21, Golding et al.35 en Golding et al.43 geëquilibreerd de segmenten op 50 mmHg. Terwijl zo verzameld segmenten ergens tussen 40 mmHg – 100 mmHg32 zorgt voor enige flexibiliteit en herziening voor die stap van het protocol, een periode van evenwichtsinstelling van uur binnen de parameters van die druk uiteindelijk bevestigt gezond slagaders die nodig zijn voor de voortzetting van het experiment.
Nemen van zeer voorzichtig te werk bij het verwijderen van de hersenen van de schedel en de linker- en MCA segmenten van de cirkel van Willis terwijl die schepen intact is misschien wel de meest kritische stap van het gehele protocol. Het prikken van de hersenen met de rongeurs van het bot, zal scheuren of ernstige die zich uitstrekt van de segmenten tijdens het verwijderen of per ongeluk trekken de schepen met de chirurgische spatel bij het opgraven van de hersenen uit de schedel uiteindelijk resulteren in de vernietiging van de geoogste MCA, waardoor onbruikbare segmenten en gestaakt gebruik van die set van slagaders, uiteindelijk het hele experiment voor dat dier ongeldig te verklaren.
Hoewel meten Cerebraal Vasculaire reacties op trage of constrictory stimuli in MCA segmenten ex vivo verzameld na botsing of explosie TBI in vivo succes heeft opgeleverd, is de methodologie niet zonder haar moeilijkheden en/of beperkingen. Misschien is een van de meer waarneembaar complexiteit verbonden met het onderzoek van de gevolgen van TBI betreffende het verkeer van de cerebrale therapieën het loskoppelen van de expliciete effecten van TBI op de schepen van de impliciete gevolgen die veroorzaakt worden door de verschillende materialen en elementen die zijn gegenereerd door de verwonde hersenen44. Deze mogelijke verwarring kan mogelijk worden ontdoken door het analyseren van ex vivo de vasoconstrictory en vasodilatory reacties van geoogst, geperfundeerd en/of drukkend van MCA. In een poging om de duur van die cerebrale bloedvaten in vivo zijn blootgesteld aan lokaal geloosd parenchymal vasoactieve materiaal voorafgaand aan dood, verzameling van de cerebrale bloedvaten direct na TBI kan verminderen de mate van deze langdurige blootstelling effecten. Ex vivo studies over de geïsoleerde MCA Daarnaast presenteren het vooruitzicht van het analyseren van de mechanismen van traumatische vasculaire verwonding door middel van specifieke receptor agonisten en antagonisten of gereputeerde voertuigen van vasculaire schade die niet toetsing als veroorloven zou efficiënt of als discriminatie in vivo. Vervolgens kan dit ex vivo methode worden gecombineerd met ex vivo blootstelling aan drugs te testen van de resulterende myogenic Reacties (vasoconstrictie of verwijding van schip segment als gevolg van blootstelling van het intravasculaire of extravascular drug).
Andere beperkingen omvatten ongeveer of ongeduldig van de MCA te verwijderen uit de geoogste hersenen die leiden voortijdige scheuren van de vaartuigen tot kan, het gebruik ervan dus ongeldig te verklaren. Daarnaast kan laten meer dan een paar minuten verstrijken tussen euthanasie van het dier, verzameling van de schepen en hun plaatsing in de bereide oplossing van de PSS ook ontkennen hun levensvatbaarheid. Wanneer goed uitgevoerd en gevolgd, kunnen de methoden die worden beschreven in dit protocol voor het testen van myogenic reacties van de MCA nadat bTBI enkele uren van start neemt tot finish en pogingen tot het beknotten van de lengte van de tijd die nodig is voor succes resulteren in experimental mislukking. Echter, deze methode gebeurt in vitro en maakt gebruik van aanzienlijk meer kosteneffectieve instrumenten en apparatuur dan in vivo high-resolution magnetische resonantie (MR) imaging45,,46 of conventionele Doppler echografie / velocimetric technieken47,48,49 die ook werkzaam zijn voor vaartuig studies.
Deze bevindingen dat milde bTBI letsel geassocieerd met verminderde cerebrale trage reacties op verminderde intravasculaire druk wordt zou potentieel een functie van het vasospasm6,7 en VSMC hyperconstriction50 eerder gemeld na ontploffing blootstelling uiteindelijk leidde tot gebeurtenissen zoals verminderd relatieve cerebrale perfusie. Bovendien blast-veroorzaakte schade belemmeren normale trage reacties van de cerebrale therapieën kan eventueel reclame maken voor verdere verlagingen van de cerebrale perfusie wanneer gecombineerd met arteriële hypotensie, een frequente incidentie tijdens gevechtsoperaties.
Deze resultaten wijzen erop dat bTBI leidt tot een verandering aan de mechanismen arterieel vasculaire controle vergemakkelijken. Hoewel acutefase-Cerebraal Vasculaire aantasting van arteriële myogenic reactie op vermindering van de intravasculaire druk voor minstens een uur na blessure werden waargenomen, blijven er lacunes in de gegevens over de acute fase na bTBI. Het belang om te identificeren welke verwondingen van de fysische en biochemische tekortkomingen aan de cerebrale therapieën en de hersenen blootstelling aan bTBI oorzaken helpen zou bij het vaststellen van de hoogte van therapeutische en/of rehabilitatie succes vrij onmiddellijk na blessure.

Vergelijkbaar met die welke voortvloeit uit effect (dwz, niet-blast) TBI, blast-geïnduceerde traumatisch hersenletsel (bTBI) is geassocieerd met cerebraal vasculaire verwonding1 en verminderde cerebrale vasculaire compenserende reacties op gebeurtenissen zoals wijzigingen in de gedeeltelijke druk van kooldioxide (PaCO2)2,3,4 en zuurstof (PaO2)5. Daarnaast heeft blast blootstelling cerebrale arteriële vasospasm veroorzaakt in dieren6 en bTBI patiënten7,8. Terwijl klinische TBI9 en vloeistof-percussion letsel (FPI)10,11,12 geassocieerd met verminderde cerebrale vasculaire reacties op veranderingen in de arteriële bloeddruk worden (dwz, Druk autoregulatie)9,10,11,12, onzekerheden blijven wat betreft de gevolgen van bTBI voor Cerebraal Vasculaire druk autoregulatie capaciteit.
De cerebrale circulatie reageert op variaties in systemische arteriële druk met de bedoeling van het behoud van een continu zuurstof en voedingsstoffen levering aan het metabolisch actief hersenen13,14,15, geleverd 16. Een uniek soort homeostase, autoregulatie17,18,19 treedt op als "een orgel een constante bloedstroom ondanks veranderingen in de bloeddruk (perfusie) of andere fysiologische of pathologische stimuli onderhoudt" 20. cerebrale bloedvaten samentrekken of verwijden in reactie op variaties in bloeddruk en stikstofmonoxide (NO), bloed viscositeit, PaCO2 , PaO2, etc.4,11,16, 21. arteriële myogenic antwoord verwijst naar dergelijke contracties of dilations. De myogenic vasculaire reactie, voor het eerst beschreven door Bayliss22 en een grote mechanisme bij te dragen aan autoregulatie van CBF, wordt gekenmerkt door vasoconstrictie als perfusie druk toeneemt en vasodilatatie als perfusie druk afneemt 14 , 17. deze vasculaire reactie is het inherente vermogen van contractiele weefsels (zoals vasculaire zachte spiercellen, VSMC van) te reageren op het strekken en/of wijzigingen in lumen en/of muur spanning23,24, 25,26,27,28,29. Wanneer de bloedvaten worden uitgerekt (b.v., tijdens intravasculaire druk neemt toe), VSMC van samentrekken24,25,26,28.
Studies die weerstand vaartuigen onderzoeken ex vivo hebben vaak werkzaam een van twee methoden voor het testen van de farmacologische, fysiologische eigenschappen van geïsoleerde resistentie vaartuigen: de methode ring gemonteerd en de gecanuleerde, drukkend methode. De ring gemonteerde vaartuig voorbereiding methode omvat twee draden doorgegeven van intraluminally door middel van het vaartuig segment, het segment op zijn plaats houden. Het meten van de hoeveelheid kracht toegepast op de isometrisch aanhoudende draden meters de stimulatie van de de VSMC. Echter, deze techniek draagt met het voorbehoud, vooral, de onvermijdelijke schade geleden door de endothelial laag van de lumen zoals de draden worden doorgegeven via het30 en de wisselende mate ondersteund door de geïsoleerde segment uit te rekken wat op zijn beurt leidt tot vaartuig muur zwelling, uiteindelijk op het gebied van het schip gevoeligheid voor farmacologische agenten31. De gecanuleerde, hydrofoor vaartuig voorbereiding methodologie maakt gebruik van een arteriograph bestaat uit twee aparte kamers die elk huis de plaatsing van een middelste cerebrale arterial (MCA) van afzonderlijke dieren geoogst. Een micropipet wordt ingevoegd aan elk uiteinde van het segment, de proximale uiteinden van het segment is vastgemaakt aan de micropipet met hechtingen en de lumen is zacht geperfundeerd met een fysiologische zoutoplossing (PSS) om te heffen van bloed en andere stoffen. De distale einde is dan beveiligd met hechtingen. Transmurale of luminal druk is ingesteld door het verhogen van de twee reservoirs gekoppeld aan elke pipet met een geschikte hoogte boven elk segment maar op verschillende hoogtes met betrekking tot de andere32,33,34,35 ,,36. Druk transducers geplaatst langs de reservoirs en micropipetten bieden perfusie druk metingen terwijl vaartuigen worden vergroot met behulp van een omgekeerde Microscoop uitgerust met een monitor en videocamera scaler waardoor voor meting van de externe MCA diameters. Hoewel beide methoden waardevolle zijn, de gecanuleerde, hydrofoor vaartuig voorbereiding methodologie beter nabootst en vergunningen de schepen onderzocht om dichter bij hun in vivo voorwaarden32,37.
De effecten van verschillende soorten effecten (dwz, niet-blast) TBI op Cerebraal Vasculaire reacties hebben eerder onderzocht in cerebrale arteriële segmenten21,35,,36,,38. Met behulp van een soortgelijke ex vivo MCA protocol voor vaartuig inzameling, montage en perfusie zoals beschreven in de huidige studie, verkregen eerdere studies succes met hun respectieve onderzoek naar de bijbehorende mechanismen van cerebrale therapieën dysfunctie volgende TBI. Golding et al.34 onderzocht endotheel-gemedieerde dilations in volwassen, mannelijke Long-Evans rat MCA van na ernstige TBI via gecontroleerde corticale effect (CCI) schade. In een tweede studie, Golding et al.36 onderzocht cerebrovasculaire reactiviteit op hypotensie of CO2 na de oogst van MCA van ratten die een milde CCI opgelopen. Yu et al.38 geanalyseerd of peroxynitriet aaseters verbeterde trage reacties op intravasculaire druk in volwassen, mannelijke Sprague-Dawley ratten MCA segmenten onderworpen aan FPI verminderde terwijl Mathew et al.21 studeerde myogenic reacties op hypotensie in MCA na matig, de geoogste centrale FPI.
Als u wilt beter onderzoeken de hypothese dat bTBI, zoals niet-blast TBI, resulteert in verminderde cerebrale vasculaire reactiviteit, we getest een mechanisme bij te dragen aan gecompromitteerde autoregulatie door het meten van myogenic trage reacties op verminderde intravasculaire druk ex vivo in geïsoleerde, hydrofoor knaagdier MCA segmenten (Figuur 1) verzameld van ratten onderworpen aan milde bTBI met behulp van een geavanceerde Blast Simulator (ABS) schok buis model (Figuur 2 en Figuur 3) (Zie Rodriguez et al.39 Tabel 1) die gebruikmaakt van samengeperste lucht rechtstreeks afgeleverd bij de kamer van een stuurprogramma voor het genereren van Freidlander-achtige40 over - en onder - overdruk golven (Zie Rodriguez et al.39Figuur 1A).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58792/58792fig1.jpg"> Figuur 1 : Locatie van middelste cerebrale bloedvaten (MCA). Ventrale weergave van de hersenen van de rat markeren van de locatie van de MCA ten opzichte van de posterieure cerebrale bloedvaten (PCA), interne halsslagaderen (ICA), externe halsslagaderen (ECA), arteria slagader (BA) en gemeenschappelijke halsslagaderen (CCA). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58792/58792fig1large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58792/58792fig2.jpg"> Figuur 2 : Advanced Schoktoestel buis Blast Simulator (ABS). De ABS gebruikt voor de productie van primaire hoogoven letsel bij alle dieren van de studie. 1 = stuurprogramma kamer; 2 = expansievat;  3 = specimen kamer; 4 = gereflecteerde Golf suppressor; gele ster = specimen lade. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58792/58792fig2large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:848px;" width="848">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Advanced Blast Simulator (ABS)</td>
			<td style="width:247px;">Dyn-FX Consulting, Ltd. and ORA, Inc.</td>
			<td style="width:219px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;">Blast-simulating shock tube used to induce primary blast injuries&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Adult, male, Sprague-Dawley rats&#160;</td>
			<td>Charles River Laboratories</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Experimental animals</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Arteriograph</td>
			<td>Living Systems Instrumentation, Inc.</td>
			<td>Arteriograph</td>
			<td>Mounting of harvested arteries and measurement of lumen diameter&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Bone rongeurs, large</td>
			<td>FST Fine Science Tools</td>
			<td>Friedman Rongeur</td>
			<td>Brain extraction from skull</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Bone rongeurs, small</td>
			<td>FST Fine Science Tools</td>
			<td>Boynton Rongeur</td>
			<td>Brain extraction from skull</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">CaCl2&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Calcium chloride</td>
			<td>Preparation of rodent middle cerebral arterial physiological salt solution (PSS)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Ear plugs</td>
			<td>3M</td>
			<td>Foam Ear Plugs 1100 Class AL&#160;</td>
			<td>Prevent injury of ear tympanic membrane when in the blast machine&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Glucose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D-[+]-Glucose</td>
			<td>Preparation of rodent middle cerebral arterial physiological salt solution (PSS)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Isoflurane&#160;</td>
			<td>Piramal Enterprises Limited&#160;</td>
			<td>Isoflurane, USP</td>
			<td>Anesthetic</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">KCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Potassium chloride</td>
			<td>Preparation of rodent middle cerebral arterial physiological salt solution (PSS)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">MgSO4&#8226;7H2O&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Magnesium sulfate</td>
			<td>Preparation of rodent middle cerebral arterial physiological salt solution (PSS)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Microforceps</td>
			<td>Buxton Biomedical Inc.</td>
			<td>Micro Tying Fcps, 180mm</td>
			<td>Brain extraction from skull</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Mylar sheets</td>
			<td>Texas Art Supply</td>
			<td>Mylar</td>
			<td>Membrane used for compressed air build-up during blasting</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">NaCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Preparation of rodent middle cerebral arterial physiological salt solution (PSS)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">NaHCO3</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Preparation of rodent middle cerebral arterial physiological salt solution (PSS)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Nylon suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>10-0 Ethilon nylon suture black monofilament 5&#34; (13 cm)</td>
			<td>Mounting of harvested arteries and measurement of lumen diameter&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Scalpel blade #10</td>
			<td>Bard-Parker</td>
			<td>10 Stainless Steel Surgical Blade</td>
			<td>Brain extraction from skull</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Surgical spatula</td>
			<td>Delmaks Surgico</td>
			<td>Cement Spatula&#160;</td>
			<td>Brain extraction from skull</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Thermometer&#160;</td>
			<td>Physitemp Instruments, Inc.,&#160;</td>
			<td>Thermalert Monitoring Thermometer</td>
			<td>Monitoring of experimental animal&#39;s core body temperature&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Volume ventilator&#160;</td>
			<td>Harvard Apparatus, Inc.</td>
			<td>Small Animal Ventilator</td>
			<td>Constant and steading breathing of the intubated experimental animal</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;">Water blanket</td>
			<td>Gaymar Industries, Inc.&#160;</td>
			<td>Mul-T-Pad Temperature Therapy Pad</td>
			<td>Maintenance of experimental animal&#39;s body temperature&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

effects of blast-induced neurotrauma on pressurized rodent middle cerebral arteries

Al zijn er studies over de histopathologisch en gedragsmatige gevolgen van blootstelling van de ontploffing, hebben minder is gewijd aan de blast cerebraal vasculaire effecten. Effect (dwz, niet-blast) traumatisch hersenletsel (TBI) is bekend dat het verlagen van de druk autoregulatie in de cerebrale therapieën bij zowel mensen als proefdieren. De hypothese dat blast-geïnduceerde traumatisch hersenletsel (bTBI), zoals de invloed van TBI, tot verminderde cerebrale vasculaire reactiviteit leidt werd getest door het meten van myogenic trage reacties op verminderde intravasculaire druk in knaagdier middelste cerebrale arterial (MCA) segmenten van ratten onderworpen aan milde bTBI met behulp van een geavanceerde Blast Simulator (ABS) schok buis. Volwassen, mannelijke Sprague-Dawley ratten waren verdoofd, intubated, geventileerde en voorbereid voor Sham bTBI (identieke manipulatie en anesthesie met uitzondering van de hoogoven letsel) of milde bTBI. Ratten werden willekeurig toegewezen aan Sham bTBI of milde bTBI gevolgd door offer 30 of 60 min na schade ontvangen. Onmiddellijk na bTBI, restarmen reflex (RR) onderdrukking tijden werden beoordeeld, euthanasie op de tijd punten na schade werd voltooid, de hersenen is gekapt en de afzonderlijke segmenten van de MCA werden verzameld, gemonteerd en drukkend. Zoals de intraluminale druk geperfundeerd door de arteriële segmenten was in 20 mmHg stappen verlaagd van 100 naar 20 mmHg, werden MCA diameters gemeten en geregistreerd. Met afnemende intraluminale druk, MCA diameters gestaag toegenomen aanzienlijk boven de basislijn in de Sham bTBI groepen terwijl MCA dilator reacties werden aanzienlijk teruggebracht (p < 0,05) in beide groepen van de bTBI zoals blijkt uit de gezichtsstoornissen, kleinere MCA diameters opgenomen voor de bTBI-groepen. Daarnaast RR neerslaan in de groepen van de bTBI aanzienlijk was (p < 0,05) hoger dan in de Sham bTBI groepen. MCA is verzameld uit de Sham-bTBI groepen tentoongestelde typisch vasodilatory eigenschappen tot afname van de intraluminale Druk terwijl de MCA verzameld na bTBI tentoongesteld aanzienlijk myogenic vasodilatory reacties verminderde op verminderde druk die duurt al ten minste 60 min na bTBI.

Gemiddelde bTBI overdruk voor alle dieren van de studie was 20,9 psi ±1.14 (138 kPa ±7.9). De gemiddelde duur van de wetswijziging van onderdrukking van de reflex (RR) voor ratten onderworpen aan ABS bTBI shockwave blootstelling (5,37 min ±2.1) was niet aanzienlijk langer (p = 0.36, bTBI vs. sham) dan in de sham-groep (5.10 min ±1.6).
In beide de 30 en 60 min sham groepen, MCA diameters verhoogd boven basislijn intraluminale druk werd teruggebracht van 100 tot 20 mmHg. In vergelijking met hun overeenkomstige sham-groepen, de MCA trage reacties op de continue opgelegd vermindering intravasculaire druk in de waargenomen 30 min (p = 0,01, bTBI vs. sham) en 60 min (p = 0,02, bTBI vs. sham) ABS bTBI groepen waren aanzienlijk verminderd na blootstelling van de hoogoven (Figuur 5). Zie voor een meer gedetailleerde bespreking van deze resultaten, Rodriguez et al.39.
Deze studies is gebleken dat milde bTBI aanzienlijk verminderde cerebrale compenserende dilator reacties op verminderde intravasculaire druk in MCA segmenten 30 en 60 min na milde bTBI terwijl de milde schokgolf niveaus gebruikt in deze studies in duur van resulteerde onderdrukking van RR (< 30 s) vergelijkbaar met die in de sham-verwonde ratten.
Statistische analyses werden uitgevoerd met software. De myogenic reactie op veranderingen in intravasculaire druk werd beoordeeld door te berekenen percentage verandering van baseline (100 mmHg) voor elk niveau van de intraluminale druk (80, 60 40 en 20 mmHg). Ongepaarde Student t-tests werden gebruikt voor het evalueren van de verschillen tussen de bTBI en sham groep basislijnen. Verschillen in MCA dilator reacties tussen bTBI en sham groepen werden geschat aan de hand van een herhaalde one-way variantieanalyse (ANOVA) Dunnett van meerdere vergelijkingen en een Bartlett's test voor gelijke variantie.
Als gevolg van de afname van de statistische macht die uit herhaalde testen voortvloeit, vergelijkingen op elk specifiek punt van de druk in de MCA experimenten (b.v., tussen 100 en 80 mmHg of tussen 60 en 40 mmHg, etc.) niet werden uitgevoerd. Betekenis werd aanvaard op de p ≤ 0,05 niveau. Alle gegevens in de tekst, tabel waarnaar wordt verwezen en figuur wordt uitgedrukt betekent ± standaardfouten van de middelen (SEM).
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58792/58792fig5.jpg"> Figuur 5 : Effecten van bTBI op de middelste cerebrale arterial (MCA) Reacties op verminderde intravasculaire druk. Dilator reacties op progressieve vermindering van intravasculaire druk tentoongesteld verminderde vasodilatory reacties en werden aanzienlijk verlaagd in de 30 min (p = 0,01, bTBI vs. sham) en 60 min (p = 0,02, bTBI vs. sham) bTBI groepen (n = 6/groep) na ontploffing blootstelling vergeleken met beide groepen Sham (n = 12). In beide de 30 en 60 min sham groepen, MCA diameters verhoogd boven basislijn intraluminale druk werd teruggebracht van 100 tot 20 mmHg. Waarden worden uitgezet als middel van ± SEM. *p < 0.05 vs. schijnvertoning. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58792/58792fig5large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries at JoVE.com

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

Hier presenteren we een protocol om te beschrijven van methoden voor ex vivo vasculaire reactiviteit bepaling na een primaire blast traumatisch hersenletsel (bTBI) met behulp van geïsoleerde, hydrofoor, knaagdier middelste cerebrale arterial (MCA) segmenten. bTBI-inductie is uitgevoerd met behulp van een schok buis, ook bekend als een geavanceerde Blast Simulator (ABS) apparaat.

Gevolgen van Blast-geïnduceerde Neurotrauma voor hydrofoor knaagdier midden cerebrale bloedvaten

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

Deze methode helpt om te beantwoorden of blast traumatisch hersenletsel resulteert in cerebrale vasculaire letsel en als de reikwijdte van de effecten zich uitstrekt tot een verminderde myogene vasculaire respons. De geïsoleerde arteriële voorbereiding onder druk stelt ons in staat om de directe effecten van blootstelling aan de explosie op cerebrale slagaders te scheiden van de indirecte effecten veroorzaakt door blootstelling aan de hersenen. Geïsoleerde en onder druk staande arteriële preparaten kunnen worden gebruikt om vasculaire functie te bestuderen in een verscheidenheid van ziekten of aandoeningen, waaronder beroerte, hypertensie, en vervolgens diabetes.Het doel van onze studies is het identificeren van de therapieën die het vermogen van de cerebrale circulatie te handhaven om de hersenen te beschermen tegen de schadelijke effecten van bloeding. Het aantonen van de procedures van vandaag zal Maggie Peterselie, de adjunct-directeur van ons laboratorium en Yaping Zeng, onze hoofdonderzoek technicus. Om de geavanceerde blast simulator, of ABS, gebruik maken van een 2,54 centimeter stuk plakband tape tape langs de bovenrand van vier gestapelde pre-cut Mylar vellen.Met behulp van een tweede stuk tape beveiligt u de bovenrand van het Mylar-membraan aan de bovenkant van de expansiekamer over het midden van de opening tussen de bestuurder en de expansiekamers. Vervang de twee alle draadstaven aan de bovenkant van de kamer en draai alle dopmoeren rondom de kamer aan om de bestuurderskamer tegen het Mylar membraan te beveiligen. Draai de hydraulische handpompknop aan en observeer een constante drukdrempel op de hydraulische meter om te bevestigen dat de bestuurderskamer zonder lekkages onder druk blijft staan.Open vervolgens het triggeracquisitiebestand dat druksporen van ABS-ontploffingsapparaten registreert op de ABS-blastapparaatcomputer. Om de verdoofde rat voor te bereiden op de verwonding, gebruik lange pick-up pincet om de tong aan de zijkant te positioneren en langs de binnenkant van de keel af te vegen met een met lidocaïne doordrenkte wattenstaafje voordat u voorzichtig een stylette met een endotracheale buis in de luchtpijp plaatst. Eenmaal geïntubeerd, steek het uiteinde van de ventilatorslang aan de buitenkant van de endotracheale buis en observeren en bevestigen dat de rat ademt gestaag en zonder moeite.Verwijder vervolgens de ABS-monsterlade uit de monsterkamer en verwarm de lade onder een warmtelamp. Terwijl de lade aan het opwarmen is, scheer de bovenkant van de hoofdhuid van boven de ogen tot tussen de oren en gebruik een schaar om een standaard schuimoorplug van de basis naar de afgeronde punt in identieke verticale helften te snijden. Steek vervolgens een gehalveerd stuk in elke oorpunt, eerst langs de gehoorgang, totdat contact wordt gemaakt met het trommelvlies.Verwijder de ventilatorslang uit de endotracheale buis, schuif de rat snel maar voorzichtig in de bovenkant van de specimenlade, waarbij de kop voorzichtig door de opening van de hoofdhouder en de rubberen kraag wordt geleid. Wanneer de rat op zijn plaats is, de ventilatorslang terug in de endotracheale buis en controleer of de rubberen kraag stevig, maar niet strak rond de nek is bevestigd en of de rat in een zijdelingse naar voren ligt. Vergrendel en zet vervolgens de ABS-monsterlade met de verdoofde rat in de ABS-monsterkamer en knijp de achterpoten voorzichtig met een lange pincet om de drie seconden totdat een terugtrekkingsreflexrespons wordt opgewekt.Klik op Start op de geopende acquisitiepagina op de ABS-blastapparaatcomputer en houd de ABS-blastapparaattrigger ingedrukt in het aanschafvenster totdat de explosie afgaat, het Mylar-membraan scheurt en de ABS-ontploffingsletsel toedient. Direct na de ontploffing ontploft, start een tweede timer om bij te houden hoeveel tijd verstreken in minuten en seconden tot de rat rechten zelf, post-letsel, en plaats de rat in de supine positie op de blauwe pad en opwarming voor de beoordeling van de rating reflex onderdrukking. Om de middelste hersenslagader te extraheren, gebruik een nummer 10 scalpelblad om een centrale anderhalve inch verticale botdiepte incisie te maken van de bovenkant van de geschoren hoofdhuid naar de occipitale condyle en gebruik kleine botrongeurs om de hoofdhuidhuid te openen en te scheiden van het schedelbot.Met behulp van grote bot rongeurs, knippen en extraheren van de occipitale, interparietale, en onderste helft van de frontale botten omhult de hersenen en gebruik maken van een chirurgische spatel om zorgvuldig graven de hersenen uit de schedel zodra het is bevrijd van het omliggende bot. Deponeren de geoogste hersenen in een klein glas Petri schotel met gekoelde fysiologische zout oplossing, of PSS, op een vast ijsblok onder een ontleden microscoop, en voorzichtig verwijderen van zowel de linker en rechter middelste hersenslagaders, of MCAs, te beginnen bij de cirkel van Willis en lateraal en dorsaal voor ongeveer vier tot vijf millimeter. Gebruik micro tangen om de verzamelde MCA-segmenten voorzichtig schoon te maken en de slagaders op een slagader te monteren.Cannulate het proximale uiteinde van elk segment met een glas, 70 micropipet met een diameter van 70 micrometer en zet de pipetten vast met 10-O nylon hechtingen. Doorsnede de lumina met PSS om eventueel restbloed te verwijderen en het distale uiteinde van elk segment te cannuleren met een tweede micropipet zonder het arteriële weefsel uit te rekken. Zet de micropipettes vast met een tweede set nylon hechtingen van 10-O en plaats de arteriograaf op het podium van een omgekeerde microscoop uitgerust met een camera en monitor.Verhoog de reservoirflessen die op de micropipetten zijn aangesloten op een geschikte hoogte boven de segmenten om de MCA-segmenten gedurende 60 minuten te equilibreren bij een druk van 50 millimeter kwik. Stel aan het einde van de evenwichtsperiode de flessen op verschillende hoogten aan elkaar in om de dilatoire reacties van het vat te onderzoeken, verlaag de reservoirflessen om de intravasculaire druk te verlagen tot 80 millimeter kwik en laat de segmenten gedurende 10 minuten in evenwicht komen. Verlaag vervolgens de intravasculaire druk tot 60, 40 en 20 millimeter kwik, waardoor de segmenten na elke drukverandering in evenwicht kunnen worden gehouden.In deze representatieve grafiek wordt de arteriële diameter op de Y-as afgebeeld als de procentuele verandering van de diameter bij een basisdruk van 100 millimeter kwik. Op de X-as worden de verschillende intravasculaire druk getoond waarbij de arteriële dilaterende reacties werden getest. Voor de sham injury groep, de MCA diameters steeg boven de basislijn en bleef normaal verwijden als de intraluminale druk werd verlaagd van 100 tot 20 millimeter kwik.Daarentegen werden de MCA-dilatoire reacties op de continue opgelegde vermindering van de intravasculaire druk in de waargenomen 30- en 60 minuten durende explosie-geïnduceerde traumatische hersenletselgroepen aanzienlijk verminderd in hun vermogen om te verwijden na blootstelling aan ontploffingen, wat wijst op een aanzienlijke aantasting van de cerebrale vasodilatory reacties op verminderde druk. De extractie-, herstel-, montage- en overfusietechnieken van het vat zijn enorm ingewikkeld en bij het uitvoeren van deze procedures moet alles in het werk worden gesteld.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Cerebral Blood Oxygenation Measurement Based on Oxygen-dependent Quenching of Phosphorescence

Cerebral Blood Oxygenatie meting op basis van zuurstof-afhankelijke Afschrikken van Fosforescentie

Monitoring of the spatiotemporal characteristics of cerebral blood and tissue oxygenation is crucial for better understanding of the 
...

Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat

Focus cerebrale ischemie Model door Endovasculaire Suture Occlusie van de midden cerebrale slagader in de Rat

Stroke is the leading cause of disability and the third leading cause of death in adults worldwide1. In human stroke, there exists a highly variable ...

DiOLISTIC Labeling of Neurons from Rodent and Non-human Primate Brain Slices

DiOLISTIC Labeling van neuronen van de knaagdieren en niet-menselijke primaten Brain Slices

DiOLISTIC staining uses the gene gun to introduce fluorescent dyes, such as DiI, into neurons of brain slices (Gan et al., 2009; O'Brien and Lummis, 2007; ...

Vibrodissociation of Neurons from Rodent Brain Slices to Study Synaptic Transmission and Image Presynaptic Terminals

Vibrodissociation van de neuronen van knaagdieren Brain Slices synaptische transmissie en Image presynaptische Terminals Study

Mechanical dissociation of neurons from the central nervous system has the advantage that presynaptic boutons remain attached to the isolated neuron of ...

Isolation of Cerebrospinal Fluid from Rodent Embryos for use with Dissected Cerebral Cortical Explants

Isolatie van de cerebrospinale vloeistof uit Knaagdieren Embryo&#39;s voor gebruik met Ontleed cerebrale corticale Explantaten

The CSF is a complex fluid with a dynamically varying proteome throughout development and in adulthood. During embryonic development, the nascent CSF ...

Lateral Chronic Cranial Window Preparation Enables In Vivo Observation Following Distal Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Lateral Chronic Cranial Window Preparation Enables In Vivo Observation Following Distal Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Laterale Chronische Cranial Window Voorbereiding Maakt<em&gt; In Vivo</em&gt; Observatie Na distale midden cerebrale slagader Occlusie in Muizen

Focal cerebral ischemia (i.e., ischemic stroke) may cause major brain injury, leading to a severe loss of neuronal function and consequently to a host of ...

Isolation of Cerebral Capillaries from Fresh Human Brain Tissue

Isolatie van cerebrale haarvaten van verse menselijk hersenweefsel

Understanding blood-brain barrier function under physiological and pathophysiological conditions is critical for the development of new therapeutic ...

Quantitative Autoradiographic Method for Determination of Regional Rates of Cerebral Protein Synthesis In Vivo

Kwantitatieve autoradiografische methode voor de bepaling van de regionale tarieven van cerebrale eiwitsynthese in vivo

Protein synthesis is required for development and maintenance of neuronal function and is involved in adaptive changes in the nervous system. Moreover, it ...

Modeling Stroke in Mice: Transient Middle Cerebral Artery Occlusion via the External Carotid Artery

Modellering beroerte bij muizen: transiënte middelste cerebrale arterie occlusie via de externe halsslagader

Stroke is the third most common cause of mortality and the leading cause of acquired adult disability in developed countries. To date, therapeutic options ...

A Model for Encephalomyosynangiosis Treatment after Middle Cerebral Artery Occlusion-Induced Stroke in Mice

Een model voor encefalomyosynangiose behandeling na middelste cerebrale arterie occlusie-geïnduceerde beroerte bij muizen

There is no effective treatment available for most patients suffering with ischemic stroke, making development of novel therapeutics imperative. The ...