Name: comprehensive autopsy program for individuals with multiple sclerosis
Uploaded: 2019-07-19T12:30:00
Duration: 9 min 41 s
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Les auteurs tient également à remercier le Dr Christopher Nelson pour son aide éditoriale. Le programme d'autopsie est soutenu en partie par la subvention R35 NS097303 à BDT. Le travail dans le laboratoire de RD est soutenu par des subventions de NINDS (NS096148) et de la National Multiple Sclerosis Society, USA (RG 5298).

<ol>
	<li>Trapp, B. D., Nave, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+sclerosis:+an+immune+or+neurodegenerative+disorder?.">Multiple sclerosis: an immune or neurodegenerative disorder?.</a> Annual Review of Neuroscience. 31, 247-269 (2008).</li><li>Chang, A., Nishiyama, A., Peterson, J., Prineas, J., Trapp, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NG2-positive+oligodendrocyte+progenitor+cells+in+adult+human+brain+and+multiple+sclerosis+lesions.">NG2-positive oligodendrocyte progenitor cells in adult human brain and multiple sclerosis lesions.</a> Journal of Neuroscience. 20, 6404-6412 (2000).</li><li>Chang, A., Tourtellotte, W. W., Rudick, R., Trapp, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Premyelinating+oligodendrocytes+in+chronic+lesions+of+multiple+sclerosis.">Premyelinating oligodendrocytes in chronic lesions of multiple sclerosis.</a> New England Journal of Medicine. 346, 165-173 (2002).</li><li>Chang, 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=Neurogenesis+in+the+chronic+lesions+of+multiple+sclerosis.">Neurogenesis in the chronic lesions of multiple sclerosis.</a> Brain. 131, 2366-2375 (2008).</li><li>Chang, 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=Cortical+remyelination:+A+new+target+for+repair+therapies+in+multiple+sclerosis.">Cortical remyelination: A new target for repair therapies in multiple sclerosis.</a> Annals of Neurology. 72, 918-926 (2012).</li><li>Dutta, 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=Mitochondrial+dysfunction+as+a+cause+of+axonal+degeneration+in+multiple+sclerosis+patients.">Mitochondrial dysfunction as a cause of axonal degeneration in multiple sclerosis patients.</a> Annals of Neurology. 59, 478-489 (2006).</li><li>Dutta, 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=Activation+of+the+ciliary+neurotrophic+factor+(CNTF)+signalling+pathway+in+cortical+neurons+of+multiple+sclerosis+patients.">Activation of the ciliary neurotrophic factor (CNTF) signalling pathway in cortical neurons of multiple sclerosis patients.</a> Brain. 130, 2566-2576 (2007).</li><li>Dutta, 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=Demyelination+causes+synaptic+alterations+in+hippocampi+from+multiple+sclerosis+patients.">Demyelination causes synaptic alterations in hippocampi from multiple sclerosis patients.</a> Annals of Neurology. 69, 445-454 (2011).</li><li>Dutta, 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=Hippocampal+demyelination+and+memory+dysfunction+are+associated+with+increased+levels+of+the+neuronal+microRNA+miR-124+and+reduced+AMPA+receptors.">Hippocampal demyelination and memory dysfunction are associated with increased levels of the neuronal microRNA miR-124 and reduced AMPA receptors.</a> Annals of Neurology. 73, 637-645 (2013).</li><li>Trapp, B. 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=Axonal+transection+in+the+lesions+of+multiple+sclerosis.">Axonal transection in the lesions of multiple sclerosis.</a> New England Journal of Medicine. 338, 278-285 (1998).</li><li>Trapp, B. 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=Cortical+neuronal+densities+and+cerebral+white+matter+demyelination+in+multiple+sclerosis:+a+retrospective+study.">Cortical neuronal densities and cerebral white matter demyelination in multiple sclerosis: a retrospective study.</a> Lancet Neurology. 17, 870-884 (2018).</li><li>Young, E. 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=Imaging+correlates+of+decreased+axonal+Na+/K++ATPase+in+chronic+multiple+sclerosis+lesions.">Imaging correlates of decreased axonal Na+/K+ ATPase in chronic multiple sclerosis lesions.</a> Annals of Neurology. 63, 428-435 (2008).</li><li>Fisher, 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=Imaging+correlates+of+axonal+swelling+in+chronic+multiple+sclerosis+brains.">Imaging correlates of axonal swelling in chronic multiple sclerosis brains.</a> Annals of Neurology. 62, 219-228 (2007).</li><li>Moll, N. 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=Imaging+correlates+of+leukocyte+accumulation+and+CXCR4/CXCL12+in+multiple+sclerosis.">Imaging correlates of leukocyte accumulation and CXCR4/CXCL12 in multiple sclerosis.</a> Archieves of Neurology. 66, 44-53 (2009).</li><li>Moll, N. 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=Multiple+sclerosis+normal-appearing+white+matter:+pathology-imaging+correlations.">Multiple sclerosis normal-appearing white matter: pathology-imaging correlations.</a> Annals of Neurology. 70, 764-773 (2011).</li><li>Nakamura, K., Chen, J. T., Ontaneda, D., Fox, R. J., Trapp, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=T1-/T2-weighted+ratio+differs+in+demyelinated+cortex+in+multiple+sclerosis.">T1-/T2-weighted ratio differs in demyelinated cortex in multiple sclerosis.</a> Annals of Neurology. 82, 635-639 (2017).</li><li>Chen, J. T., 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=Clinically+feasible+MTR+is+sensitive+to+cortical+demyelination+in+MS.">Clinically feasible MTR is sensitive to cortical demyelination in MS.</a> Neurology. 80, 246-252 (2013).</li><li>Nakamura, K., Fox, R., Fisher, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CLADA:+cortical+longitudinal+atrophy+detection+algorithm.">CLADA: cortical longitudinal atrophy detection algorithm.</a> Neuroimage. 54, 278-289 (2011).</li><li>Sled, J. G., Zijdenbos, A. P., Evans, 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=A+nonparametric+method+for+automatic+correction+of+intensity+nonuniformity+in+MRI+data.">A nonparametric method for automatic correction of intensity nonuniformity in MRI data.</a> IEEE Transactions of Medical imaging. 17, 87-97 (1998).</li><li>Fisher, E., Cothren, J. R. M., Tkach, J. A., Masaryk, T. J., Cornhill, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Knowledge-based+3D+segmentation+of+the+brain+in+MR+images+for+quantitative+multiple+sclerosis+lesion+tracking.">Knowledge-based 3D segmentation of the brain in MR images for quantitative multiple sclerosis lesion tracking.</a> Proc. SPIE 3034, Medical Imaging. , 19-25 (1997).</li><li>Avants, B. B., Epstein, C. L., Grossman, M., Gee, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Symmetric+diffeomorphic+image+registration+with+cross-correlation:+evaluating+automated+labeling+of+elderly+and+neurodegenerative+brain.">Symmetric diffeomorphic image registration with cross-correlation: evaluating automated labeling of elderly and neurodegenerative brain.</a> Medical Image Analysis. 12, 26-41 (2008).</li><li>Jenkinson, M., Bannister, P., Brady, M., Smith, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+optimization+for+the+robust+and+accurate+linear+registration+and+motion+correction+of+brain+images.">Improved optimization for the robust and accurate linear registration and motion correction of brain images.</a> Neuroimage. 17, 825-841 (2002).</li><li>Lewis, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+human+brain+revisited:+opportunities+and+challenges+in+postmortem+studies+of+psychiatric+disorders.">The human brain revisited: opportunities and challenges in postmortem studies of psychiatric disorders.</a> Neuropsychopharmacology. 26, 143-154 (2002).</li><li>Chomyk, A. 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=DNA+methylation+in+demyelinated+multiple+sclerosis+hippocampus.">DNA methylation in demyelinated multiple sclerosis hippocampus.</a> Scientific Reports. 7, 8696 (2017).</li><li>Huynh, J. 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=Epigenome-wide+differences+in+pathology-free+regions+of+multiple+sclerosis+brains.">Epigenome-wide differences in pathology-free regions of multiple sclerosis brains.</a> Nature Neuroscience. , (2014).</li><li>Ishii, 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=Human+myelin+proteome+and+comparative+analysis+with+mouse+myelin.">Human myelin proteome and comparative analysis with mouse myelin.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. U. S. A. 106, 14605-14610 (2009).</li></ol>

Les auteurs ne déclarent aucun conflit d'intérêts.

Nous décrivons un protocole qui a été utilisé pour obtenir et traiter rapidement les tissus de plus de 150 personnes atteintes de SP. Une caractéristique importante de ce protocole est que les scientifiques qui utilisent le tissu sont également en charge d'établir le protocole et d'effectuer la collecte des tissus. Cela permet de répondre aux besoins scientifiques des projets de recherche individuels. Plusieurs aspects de ce protocole améliorent son utilité. Les patients sont généralement bien caractérisés avant la mort, comme beaucoup d'entre eux ont été suivis par des neurologues à notre centre. Une étape critique est le traitement des dons de tissus peu de temps après la mort, ce qui augmente la qualité du tissu congelé par rapport à certaines autres banques de cerveau. Cela permet des études moléculaires qui sont d'une grande valeur dans la description des changements dans les produits géniques transcriptionnels et translationnels, qui sont essentiels pour la justification des observations histologiques et immunocytochimiques. L'exploitation des données morphologiques/immunocytochimiques et moléculaires dans de multiples cas améliore la fiabilité des conclusions. Ceci est le mieux illustré par notre description des changements de gène mitochondrial dans le cortex cérébral et les changements neuronaux de gène dans l'hippocampi demyelinated. De nouveaux protocoles de profilage génétique sont en cours de développement à un rythme rapide et le tissu congelé dans notre banque devrait fournir de l'ARN de haute qualité pour l'analyse des tissus et des cellules individuelles.
Un autre aspect précieux de notre protocole est les tranches de cerveau à court fixe. Ces tissus sont coupés en sections flottantes de 30 m d'épaisseur. Ces sections sont idéales pour l'utilisation de la microscopie confocale pour analyser deux ou plusieurs antigènes en trois dimensions. Les bons exemples incluent l'interaction des processus prémyélinéins d'oligodendrocyte avec des axones dystrophiques dans les lésions chroniques de MS, aussi bien que l'identification des raccordements axonaux simples aux ampoules de rétraction axonale transectées. Cela contraste avec l'utilisation systématique de sections de paraffine de 7 m d'épaisseur, où les images 3D ne sont pas réalisables. Les tissus incorporés à la paraffine ont une grande valeur pour certaines questions, en particulier la quantification des densités neuronales dans les sections hémisphériques de 7 m d'épaisseur. Nos protocoles de traitement des tissus sont donc diversifiés et offrent une flexibilité pour assurer des tissus fixes et rapidement congelés.
Une autre caractéristique unique de notre protocole est l'IRM du cerveau in situ post mortem. Les IRM cérébrales sont un biomarqueur irremplaçable de la sP. Il est donc essentiel d'établir les corrélations pathologiques des signaux d'IRM anormaux. Nos études ont établi que les DEUX T2 seulement et les ROI T2T1MTR sont souvent myélinisés. Cette conclusion soutient la nécessité de modalités d'imagerie plus spécifiques qui distinguent de façon fiable entre la matière blanche cérébrale myélinisée et demyelinated. MrI semble être sensible pour la détection de la myéline, mais nos études démontrent que même une combinaison de T1/T2/MTR n'est pas spécifique pour identifier la myélinisation. Notre protocole post mortem fournit une plate-forme idéale pour tester la capacité de nouvelles modalités d'imagerie à distinguer entre la matière blanche cérébrale myélinisée et la matière blanche cérébrale démyélinisée. L'IRM fournit également le véhicule idéal pour la traduction des résultats scientifiques de base dans la pratique clinique, étant donné l'utilisation de l'IRM dans notre recherche translationnelle et son utilisation clinique répandue chez les patients vivants.
Bien que la coupe de tranches courtes et longues ainsi que les tranches congelées offre un avantage pour le traitement des tissus dans plusieurs modes pour différentes études, il ya quelques limites avec cette méthode. L'évaluation de l'ensemble d'une structure peut être limitée, car certaines parties peuvent être traitées différemment sur des tranches adjacentes. Le grand volume de la banque de tissus, cependant, offre la possibilité d'étudier une structure d'intérêt dans plusieurs sujets pour améliorer l'échantillonnage. Une autre limitation générale aux études utilisant des tissus post mortem est qu'ils sont transversaux. Les conclusions concernant le moment et la progression des changements doivent être interprétées dans ce contexte. Il peut y avoir un biais de sélection pour les patients qui font don de leurs tissus, ce qui peut limiter la généralisation des données à tous les patients atteints de SP. Puisque la plupart des donneurs meurent des complications de la SP avancée, il peut ne pas être approprié d'extrapoler les résultats de ces patients à ceux des stades précoces de la SP. Néanmoins, nous avons reçu des tissus de patients plus jeunes qui sont morts de maladies non liées à la SP (c.-à-d. infarctus aigu du myocarde, surdose de drogue, suicide). La portée de notre protocole n'inclut pas l'échantillonnage d'autres organes (p. ex. gastro-intestinaux et moelle osseuse) qui ont été impliqués dans la SP. Nous croyons que les forces du programme l'emportent largement sur ses limites.

Une des meilleures façons d'étudier une maladie est d'examiner le tissu malade lui-même. Cela présente des défis pour ceux qui étudient les maladies du système nerveux central (SNC). Les biopsies du cerveau et de la moelle épinière malades sont extrêmement rares et impliquent habituellement des cas atypiques. Les taux d'autopsie chez les personnes atteintes de maladies du SNC ont considérablement diminué au cours des dernières années, et lorsqu'ils sont exécutés, ils n'assurent souvent pas l'approvisionnement rapide des tissus. Ces défis ont abouti à la création de banques cérébrales centrées sur la maladie, dont plusieurs ont porté sur la collecte de tissus auprès de personnes atteintes de sclérose en plaques (SEP). La SP est une maladie inflammatoire du SNC qui détruit la myéline, les oligodendrocytes (cellules formant la myéline), les neurones et les axones. La majorité des patients atteints de SP ont un cours de maladie bi-phasique qui commence par des épisodes d'incapacité neurologique avec un rétablissement variable qui évolue finalement en une maladie progressivement progressive qui est probablement neurodégénérative dans la nature1. Pour la majorité des cerveaux de SP donnés, les intervalles post mortem (PMI) entre la mort et le traitement des tissus dépassent 24 h. Bien que ces tissus aient fourni des informations précieuses sur les changements pathologiques dans les cerveaux de la SP, ils ne sont pas adaptés à des études moléculaires plus avancées qui peuvent fournir des informations puissantes sur la pathophysiologie de la maladie. C'est particulièrement le cas pour les études de profilage génétique, qui nécessitent un ARN intact.
Pour surmonter les limites mentionnées ci-dessus, nous avons développé un programme de don rapide de tissus qui permet l'IRM/corrélations pathologiques. Ce protocole fournit des tissus bien conservés adaptés aux études moléculaires modernes et permet une comparaison directe de la pathologie cérébrale et des anomalies de l'IRM dans le cerveau de la SP. Le Cleveland Clinic Multiple Sclerosis Tissue Donation Program existe depuis plus de 20 ans. Ce programme rapide de don de tissus procure des cerveaux et des moelles épinières à des personnes atteintes de SP et d'autres affections neurologiques auto-immunes associées. Le programme vise à obtenir des IRM in situ dans les 6 h suivant la mort, suivies de l'ablation du cerveau et de la moelle épinière pour le traitement des tissus.
recrutement Les dons sont obtenus par consentement ante-mortem obtenu directement auprès de patients (pré-consentement) ou de parents proches après le décès. Les patients préconsents sont généralement identifiés à partir de la population clinique du Mellen Center for Multiple Sclerosis Treatment and Research à Cleveland, Ohio. Bien que la préférence dans le recrutement dans le programme rapide de don de tissus soit donnée aux patients qui ont été suivis dans des études de recherche longitudinales, il est ouvert à tous les patients vus au centre. Les participants qui s'inscrivent avant le décès reçoivent des instructions aux membres de la famille ou aux fournisseurs de soins de communiquer avec l'équipe de recherche, soit au moment du décès, soit lorsque le décès est considéré comme imminent. La deuxième méthode pour les personnes d'entrer dans le programme de don de tissus est au moment du décès par consentement de la plus proche parente. L'État de l'Ohio exige que les décès soient dirigés vers une organisation d'achat d'organes mandatée par le gouvernement fédéral, LifeBanc, qui opère dans 20 comtés du nord-est de l'Ohio. LifeBanc examine tous les décès pour un diagnostic de SP, ce qui est une exclusion pour le don d'organes. Des dispositions ont été prises pour que LifeBanc avise les enquêteurs du programme de don de tissus de SP pour tous les décès avec un diagnostic associé de SP se produisant dans un rayon de 75 milles de la clinique de Cleveland. Les proches et le personnel hospitalier sont ensuite contactés par le personnel du Programme de don de tissus et le consentement est obtenu pour le don de tissus cérébraux et de moelle épinière. Ces deux méthodes de recrutement ante-mortem et post-mortem par LifeBanc se traduisent par environ 10-12 dons de cerveau par an. Des ajustements sont apportés à la limite d'âge supérieure du décès pour gérer le nombre de renvois dérivés de LifeBanc.
Achat de dons Le programme exige une couverture de 24 h, 365 jours par année par les membres du programme de don de tissus pour l'approvisionnement en tissus. L'équipe clinique utilise un système centralisé de notification de don de tissus par courriel/pager/appareil mobile pour les dons de tissus. LifeBanc reçoit des numéros pour communiquer avec le personnel de garde pour le programme de don de tissus. Les membres sont avisés du décès par les fournisseurs d'hôpitaux ou les proches (préconsents) ou par LifeBanc et d'autres sources d'aiguillage. Tout d'abord, une détermination de l'heure du décès et la faisabilité du don de tissus est faite. Les décès sont ensuite examinés pour des conditions qui peuvent entraîner des tissus de mauvaise qualité, y compris l'hypoxie pré-mortem prolongée, tissu cérébral destructeur massif (par exemple, une hémorragie intracrânienne importante, des accidents vasculaires cérébraux bihéssphériques étendus, une tumeur étendue charge de ventilateur prolongée ( 3 jours) et utilisation prolongée d'agents vasoactifs (3 jours) avant le décès. Lorsqu'un médecin légiste est impliqué dans un décès, le neurologue de l'étude peut parler avec le médecin légiste pour explorer un moyen de recevoir des tissus en temps opportun sans compromettre la responsabilité du médecin légiste. Si des tissus viables sont ressentis comme présents, le consentement écrit est obtenu (s'il n'est pas obtenu avant l'autopsie) et des préparatifs sont faits pour le transport du corps. Un service de transport décélérateur précédemment sous contrat est ensuite contacté pour le transport vers les installations d'IRM à la clinique de Cleveland. Il est fait attention de s'assurer que le corps reste à température ambiante et n'est pas placé en réfrigération, car des températures corporelles plus basses sont associées à des altérations des caractéristiques du signal d'IRM.
Antécédents cliniques L'histoire clinique comprend des détails sur le diagnostic de la SP, l'enclence des symptômes, les traitements utilisés, les résultats des essais cliniques et paracliniques (potentiels évoqués, résultats du liquide céphalo-rachidien, tomographie de cohérence optique), la sclérose en plaques composite fonctionnelle , et l'élargissement de l'échelle de l'état d'invalidité (EDSS, réelle ou estimée), qui sont recueillies à partir du dossier médical (le cas échéant) et l'entrevue directe des plus proches parents. L'IRM pré-mortem est également collectée.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Antibodies</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biotinylated goat anti-mouse IgG</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>BA-9200</td>
			<td>1:500 dilution for hemispheric; 1:1000 for 30&#181;m free-floating. 
			RRID: AB_2336171</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biotinylated goat anti-rabbit IgG</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>BA-1000</td>
			<td>1:500 dilution.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biotinylated goat anti-rat IgG</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>BA-9400</td>
			<td>1:500 dilution for hemispheric; 1:1000 for 30&#181;m free-floating. 
			RRID: AB_2336208</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glial fibrillary acid protein (GFAP)</td>
			<td>Dako</td>
			<td>Z0334</td>
			<td>1:700 dilution for hemispheric. 
			RRID: AB_10013382</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HuR, mouse IgG, 3A2 clone</td>
			<td>Santa Cruz</td>
			<td>SC-5261</td>
			<td>1:500 for 30&#181;m free floating. 
			RRID: AB_627770</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Major histocompatibility complex (MHC) class II HLA-DR CR3/43</td>
			<td>Dako</td>
			<td>Mo746</td>
			<td>1:250 dilution for hemispheric; 1:500 for 30&#181;m free floating. 
			RRID: AB_2313661</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non-phosphorylated neurofilament (SMI32)</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>801701</td>
			<td>1:5000 dilution for hemispheric; 1:2500 for 30&#181;m free-floating. 
			RRID: AB_2564642</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphorylated neurofilament (SMI31)</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>801601</td>
			<td>1:5000 dilution for hemispheric; 1:2500 for 30&#181;m free-floating. 
			RRID: AB_2564641</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proteolipid protein (PLP)</td>
			<td>Gift from Wendy Macklin</td>
			<td></td>
			<td>1:250 dilution for IHC; alternative anti-PLP antibodies commercially available.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reagents</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>125 mm filter paper</td>
			<td>Whatman</td>
			<td>1452-125</td>
			<td>For filtering PFA.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50% Glutaraldehyde</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>16320</td>
			<td>Electron microscopy grade.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cytoseal</td>
			<td>ThermoScientific</td>
			<td>8310-16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethylene glycol</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>BP230-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G7893</td>
			<td>400mL/2L Cryoprotection solution.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Millex-HV Syringe Filter Unit, 0.45 &#181;m, PVDF, 33 mm, gamma sterilized</td>
			<td>Millipore-Sigma</td>
			<td>SLHV033RB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>19200</td>
			<td>Prills form.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyvinylpyrolidone (PVP-40)</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>BP220-212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium azide</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>S227I</td>
			<td>2g/2L Sorenson&#39;s buffer.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium phosphate dibasic</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S0876</td>
			<td>98.8g/2L Sorenson&#39;s buffer.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium phosphate mono basic monohydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9638</td>
			<td>14.352g/2L Sorenson&#39;s buffer.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>PVP40-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VectaStain ABC Kit</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>PK-6100</td>
			<td>1:1000 dilution of A and B. 
			RRID: AB_2336819</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waterproof drawing black ink</td>
			<td>Higgins</td>
			<td>44201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylene</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>X3S</td>
			<td>Histological grade.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3T MRI Magnetom Prisma</td>
			<td>Siemens Healthineers</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7T MRI Agilent 830AS</td>
			<td>Siemens Healthineers</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

comprehensive autopsy program for individuals with multiple sclerosis

Nous décrivons un programme rapide de don de tissus pour les personnes atteintes de sclérose en plaques (SEP) qui exige que les scientifiques et les techniciens soient sur appel 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, 365 jours par année. Les participants consentent à faire don de leur cerveau et de leur moelle épinière. La plupart des patients ont été suivis par des neurologues au Cleveland Clinic Mellen Center for MS Treatment and Research. Leurs cours cliniques et les incapacités neurologiques sont bien caractérisés. Peu de temps après la mort, le corps est transporté au Centre d'imagerie de la SP, où le cerveau est scanné in situ par imagerie par résonance magnétique 3 T (IRM). Le corps est ensuite transféré à la salle d'autopsie, où le cerveau et la moelle épinière sont enlevés. Le cerveau est divisé en deux hémisphères. Un hémisphère est immédiatement placé dans une boîte de découpe et d'autres tranches de 1 cm d'épaisseur sont soit fixées en paraformaldéhyde de 4 % pendant deux jours, soit rapidement congelées dans de la glace sèche et 2 méthylbutane. Les tranches de cerveau à courte durée déterminée sont stockées dans une solution de cryoconservation et utilisées pour les analyses histologiques et la détection immunocytochimique des antigènes sensibles. Les tranches congelées sont stockées à -80 oC et utilisées pour les études moléculaires, immunocytochimiques et in situ d'hybridation/ARN. L'autre hémisphère est placé dans un paraformaldéhyde de 4 % pendant plusieurs mois, placé dans la boîte de découpe, rescanné dans le scanner à résonance magnétique 3 T (MR) et découpé en tranches d'un centimètre d'épaisseur. Les images m.in situ post mortem (IRM) sont co-enregistrées avec des tranches de cerveau de 1 cm d'épaisseur pour faciliter les corrélations IRM-pathologie. Toutes les tranches de cerveau sont photographiées et les lésions de matière blanche de cerveau sont identifiées. La moelle épinière est coupée en segments de 2 cm. Les segments alternatifs sont fixés dans 4% de paraformaldéhyde ou rapidement congelés. L'acquisition rapide de tissus post mortem de la SP permet des analyses pathologiques et moléculaires des cerveaux et de la moelle épinière de la SP et des corrélations pathologiques des anomalies de l'IRM cérébrale. La qualité de ces tissus post-mortem rapidement traités (habituellement dans les 6 h de la mort) est d'une grande valeur pour la recherche sur la SP et a donné lieu à de nombreuses découvertes à fort impact.

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Comprehensive Autopsy Program for Individuals with Multiple Sclerosis

La sclérose en plaques est une maladie démyélinisatrice inflammatoire sans traitement. L'analyse des tissus cérébraux fournit des indices importants pour comprendre la pathogénie de la maladie. Ici nous discutons la méthodologie et l'analyse en aval du tissu cérébral de SP rassemblée par un programme d'autopsie rapide unique en opération à la clinique de Cleveland.

Programme complet d'autopsie pour les personnes atteintes de sclérose en plaques

We describe a rapid tissue donation program for individuals with multiple sclerosis (MS) that requires scientists and technicians to be on-call 24/7, 365 ...

Le but de notre recherche est d’étudier la pathogénie de la sclérose en plaques. Pour atteindre cet objectif, nous avons établi un programme d’autopsie rapide pour obtenir et étudier le cerveau des personnes atteintes de SP. Il y a deux aspects spéciaux de notre programme d’autopsie, le premier est qu’il est rapide. Nous recueillons le cerveau moins de six à huit heures de mort.Cela permet des études moléculaires à la fine pointe de la technologie. Le deuxième aspect est que nous faisons une IRM in situ avant de déplacer le cerveau. Cela nous permet de corréler les changements pathologiques avec les changements d’imagerie cérébrale.La démonstration visuelle permet aux spectateurs de comprendre comment nous organisons notre espace et notre temps pour obtenir des résultats optimaux. Le traitement tissulaire qui se produit rapidement et soigneusement permet l’analyse de l’ARN, l’immunostaining, l’immunoblotting et les corrélations IRM. Les nouveaux chercheurs peuvent avoir du mal à traiter les tissus avec une mauvaise intégrité des tissus.Éviter les longs temps de fixation post mortem est important et les stries de corde de tissu d’IRM peuvent être provocantes ainsi la consultation avec des experts d’analyse de MRI peut être très utile. Emilie Christie et Christina Volsko feront la démonstration de la procédure. Techniciens de notre labo.Après l’imagerie par résonance magnétique in situ, pesez et photographiez le cerveau et placez n’importe quel dura attaché dans un récipient de 4% paraformaldéhyde ou PFA. Séparez le cervelet et le tronc cérébral du cerveau et photographiez le cerveau. Utilisez une sonde pour séparer les nerfs optiques, le chiasm et les voies et réséquer la structure à l’avec un scalpel.Séparez les hémisphères cérébraux longitudilement et photographiez chaque hémisphère individuellement. Encrez le cortex moteur primaire ou PMC pour l’hémisphère gauche, rephotographiez le tissu et placez le tissu dans un récipient de 3,3 litres pour une longue fixation. Pour exciser le PMC pour l’hémisphère droit enlever les méninges couvrantes et rephotographier le tissu.Ensuite, resserré le PMC à l’aide d’un scalpel. Photographiez ensuite le PMC réséqué à côté de l’hémisphère. Couper le PMC en six sections de taille égale et encrer l’aspect rostral de chaque section.Ensuite, placez toutes les autres sections dans des contenants remplis de PFA pour une fixation courte. Et casser congeler les sections restantes pour le stockage dans des sacs de congélation scellés, dans la glacière numéro un. Couper l’hémisphère droit antérieur à postérieur en sections coronale d’un centimètre d’épaisseur.Fixez toutes les autres sections de la PFA et congelez les sections restantes pour les entreposer dans des sacs de congélation scellés, dans le refroidisseur numéro un. Séparez le tronc cérébral du cervelet et placez le tronc cérébral dans un récipient rempli de PFA pour une fixation courte. Coupez chaque hémisphère cerebellar en quatre sections sagittales tout aussi fixes et photographiez les vues médials et latérales.Placez ensuite les tranches hémisphériques cebellar gauches dans un récipient de PFA pour une fixation courte. Et casser congeler les bonnes tranches hémisphériques cerebellar pour le stockage dans des sacs de congélation scellés, dans la glacière numéro un. Après avoir obtenu la moelle épinière avec les racines nerveuses enlever la dura mater de la moelle épinière et stocker le dura dans PFA.Séparez les racines antérieures et postérieures gauches et postérieures de nerf et coupez les racines antérieures et postérieures gauches de nerf de la moelle épinière pour la fixation courte dans PFA. Couper les bonnes racines nerveuses antérieures et postérieures de la moelle épinière et casser geler ces tissus pour le stockage dans des sacs de congélation scellés, dans la glacière numéro deux. Photographiez ensuite le caudal-plus 20 centimètres de la moelle épinière et coupez deux sections de transfert centimètre du caudal à la direction rostrale de la corde pour la fixation courte de PFA et le gel de claquement.Photographiez ensuite la partie rostrale restante de la moelle épinière. Et couper deux sections de transfert centimètre du caudal à la direction rostrale du cordon pour la fixation courte PFA et casser le gel. Couper les sections d’intérêt des tissus fixes courts ou longs.Placez les sections dans les puits individuels d’une assiette de six puits et lavez les tissus avec trois lavages de cinq minutes en deux millilitres de PBS frais par lavage, en secouant. Pour la récupération des antigènes, cuire les sections au micro-ondes pendant deux à trois minutes dans un bécher en verre contenant environ 30 millilitres de tampon de citrate de 10 millimollaires. Lorsque les sections ont refroidi à température ambiante transférer les échantillons dans une nouvelle plaque de six puits pour trois lavages de cinq minutes et deux millilitres de PBS, plus 0,3%Triton X-100 par puits, par lavage.Suivi par le blocage endogène de peroxyde dans deux millilitres de peroxyde d’hydrogène de 3%plus 0.3%Triton X-100 dans PBS pendant 30 minutes, à la température ambiante. À la fin de l’incubation, laver les sections trois fois en deux millilitres de PBS plus Triton X-100 par lavage, comme démontré. Suivi du blocage en deux millilitres de sérum de chèvre normal de 3% et de PBS plus Triton X-100 pendant une heure à température ambiante.Ensuite, incuber les sections de la nuit à cinq jours dans les anticorps primaires d’intérêt à quatre degrés Celsius suivie de trois lavages de cinq minutes en deux millilitres de PBS par lavage. Incuber les sections dans la solution complexe avidin-biotine ou complexe ABC pendant une heure, à température ambiante. Suivez-le avec trois lavages de cinq minutes dans PBS.Étiquetez les sections de deux millilitres de diaminobenzidine filtrée complétées par peroxyde d’hydrogène par puits pendant trois à huit minutes. Lorsque la couleur s’est suffisamment développée, lavez les sections trois fois en PBS et transférez individuellement chaque section dans un contenant rempli de PBS. Placez chaque section à plat, sous des diapositives de tissu individuelles.Et soulevez doucement chaque glissière hors du PBS, en gardant les sections aussi plates que possible. Utilisez deux pinceaux pour aplatir doucement et étirer chaque tissu. Et utilisez une serviette en papier pour tamponner l’excès d’eau.Montez ensuite les sections avec un milieu de montage approprié et scellez chaque glissement de couverture avec du vernis à ongles clair. Des sections de tissu sont examinées pour la présence des lésions blanches de matière et les régions choisies sont souillées pour l’activité immunisée et la démyélinisation. Dans les lésions multiples aiguës de Sceloris beaucoup de ces axones démyélinisés agissent comme ampoules de rétractation axonales qui reflètent les extrémités proximales des axones transected.La densité des axones transected dans les lésions aiguës dépasse 11000 par millimètre cube dans les lésions actives comparées à seulement 15 dans les régions adjacentes non lesional de matière blanche. Les oligodendrocytes nouvellement générés sont également présents dans beaucoup de lésions chroniques de SEP. Ces processus s’associent aux axones démyélisés myélinates, mais ne le font pas.Une recherche représentative et impartiale des changements neuronaux de gène dans cortext moteur rapidement congelé obtenu des patients chroniques de SEP, a identifié des réductions significatives dans 23 études nucléaires et codées de messager mitochondrique d’ARN credentialing utilisant l’immunocytochimie et l’hybridation in situ ont indiqué que ces gènes ont été fortement enrichis dans les neurones corticals de projection et que les mitochondries isolées des axones de projection affichent la glycolyse réduite. La comparaison de l’expression du gène neuronode dans l’hippocampe myéliné et démyéliné révèle des réductions de l’ARN messager neuronal, y compris les protéines impliquées dans la mémoire et l’apprentissage. De plus, comparativement aux cortices de contrôle, la perte neuronale corticale est significativement plus grande dans une sous-population de patients atteints de SP qui ont démyélinisation de la moelle épinière et du cortex cérébral, mais pas de la matière blanche cérébrale.Pendant le traitement des tissus, assurez-vous que lorsque les sections coronale sont coupées, elles sont coupées uniformément en ce qui concerne l’épaisseur et l’orientation. Et qu’ils se trouvent à plat lorsqu’ils flottent dans un fixatif ou lorsqu’ils sont gelés. En plus de l’analyse immunohistochimique, la collecte des tissus congelés nous donne l’occasion de mener une analyse génétique et protéomique.Ces techniques ont aidé à l’identification d’une nouvelle cohorte de patients atteints de SP présentant des lésions cérébrales de matière blanche à l’IRM, mais sans démyélinisation significative de la matière blanche. Appelé Myelocortical MS.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

TMS: Utilisation du protocole Theta-Burst à explorer Mechasnism de la plasticité chez les individus atteints du syndrome du X fragile et autisme

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS ...

Recherche

Neurosciences

Automated Sholl Analysis of Digitized Neuronal Morphology at Multiple Scales

Analyse automatisée des Sholl morphologie neuronale numérisés à de multiples échelles

Neuronal morphology plays a significant role in determining how neurons function and communicate1-3.  Specifically, it affects the ability of neurons to ...

Multiple-mouse Neuroanatomical Magnetic Resonance Imaging

Multiple-Mouse Imaging neuroanatomiques par résonance magnétique

The field of mouse phenotyping with magnetic resonance imaging (MRI) is rapidly growing, motivated by the need for improved tools for characterizing and ...

A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures

Un protocole complet pour la segmentation manuelle des structures du lobe temporal médial

The present paper describes a comprehensive protocol for manual tracing of the set of brain regions comprising the medial temporal lobe (MTL): amygdala, ...

Immunohistochemistry and Multiple Labeling with Antibodies from the Same Host Species to Study Adult Hippocampal Neurogenesis

Immunohistochimie et d&#39;étiquetage multiple avec des anticorps de l&#39;espèce hôte mêmes pour l&#39;étude des adultes hippocampe neurogenèse

Adult neurogenesis is a highly regulated, multi-stage process in which new neurons are generated from an activated neural stem cell via increasingly ...

Measuring Progressive Neurological Disability in a Mouse Model of Multiple Sclerosis

Mesure progressive neurologique invalidité dans un modèle murin de la sclérose en plaques

After intracerebral infection with the Theiler's Murine Encephalomyelitis Virus (TMEV), susceptible SJL mice develop a chronic-progressive demyelinating ...

Generalized Psychophysiological Interaction (PPI) Analysis of Memory Related Connectivity in Individuals at Genetic Risk for Alzheimer's Disease

Generalized Psychophysiological Interaction PPI Analysis of Memory Related Connectivity in Individuals at Genetic Risk for Alzheimer's Disease

Analyse d’Interaction psychophysiologique généralisée (PPI) de mémoire qui connectivité chez les personnes à risque génétique pour la maladie d’Alzheimer

In neuroimaging, functional magnetic resonance imaging (fMRI) measures the blood-oxygenation-level dependent (BOLD) signal in the brain. The degree of ...

Functional MRI in Conjunction with a Novel MRI-compatible Hand-induced Robotic Device to Evaluate Rehabilitation of Individuals Recovering from Hand Grip Deficits

IRM fonctionnelle en conjonction avec un nouveau dispositif robotique induit par l'IRM pour évaluer la réadaptation des personnes qui se remettent d'un déficit de poignée de main

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is a non-invasive magnetic resonance imaging technique that images brain activation in vivo, using endogenous ...

Chronic Implantation of Multiple Flexible Polymer Electrode Arrays

Implantation chronique de multiples réseaux d'électrodes polymères flexibles

Simultaneous recordings from large populations of individual neurons across distributed brain regions over months to years will enable new avenues of ...

Computer-based Multitaper Spectrogram Program for Electroencephalographic Data

Programme de spectrogrammes multitaper s'informatisé pour les données électroencéphalographiques

Current web resources provide limited, user friendly tools to compute spectrograms for visualizing and quantifying electroencephalographic (EEG) data. ...