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Neuroscience

Las inyecciones intramusculares largo de las placas motoras de final: un abordaje mínimamente invasivo de trazadores de traslado directamente en neuronas motoras

Published: July 13, 2015 doi: 10.3791/52846
* These authors contributed equally

Abstract

Las enfermedades que afectan la integridad de las neuronas motoras de la médula espinal se encuentran entre las enfermedades neurológicas más debilitantes. Durante las últimas décadas, el desarrollo de varios modelos animales de estos trastornos neuromusculares ha proporcionado la comunidad científica con diferentes escenarios terapéuticos dirigidos a retrasar o revertir la progresión de estas condiciones. Al tomar ventaja de la maquinaria retrógrado de las neuronas, uno de estos enfoques ha sido para apuntar los músculos esqueléticos con el fin de genes terapéuticos de transporte en los correspondientes neuronas motoras de la médula espinal. Aunque una vez prometedor, el éxito del enfoque de prestación de dicho gen se ha visto obstaculizada por el número subóptimo de las neuronas motoras transducidas se ha mostrado hasta ahora a ceder. Placas de extremo del motor (MEPS) son regiones altamente especializados en la musculatura esquelética que están en contacto sináptica directa a la médula espinal α neuronas motoras. A este respecto, es importante señalar que, hasta ahora, los esfuerzos para retrógradamentegenes de transferencia en neuronas motoras se hicieron sin referencia a la ubicación de la región de MEP en los músculos objetivo. A continuación, describimos un protocolo simple 1) para revelar la ubicación exacta de los eurodiputados en la superficie de los músculos esqueléticos y 2) para utilizar esta información para guiar la entrega intramuscular y posterior transporte retrógrado óptima de trazadores retrógradas en neuronas motoras. Esperamos utilizar los resultados de estos experimentos de rastreo en otros estudios en la investigación de transporte retrógrado de genes terapéuticos a las neuronas motoras de la médula espinal a través de la focalización de los eurodiputados.

Introduction

La pérdida de control del movimiento voluntario que resulta de condiciones neurológicas como la enfermedad de la motoneurona espinal-y así como la atrofia muscular de Duchenne es una enfermedad debilitante que tiene impacto duradero de alto y largo en la vida cotidiana de los individuos afectados. Durante la última década, los esfuerzos de investigación con el objetivo de detener o al menos retrasar los efectos nocivos de estas enfermedades neuromusculares ha sido una prioridad para muchos médicos y científicos de todo el mundo. En este sentido, la reciente generación de modelos animales que imitan estas enfermedades neuromusculares ha sido fundamental en la obtención de conocimientos fundamentales de los mecanismos fisiológicos subyacentes al desarrollo y la progresión de estas condiciones 1-13. El tratamiento de estas enfermedades neuromusculares requiere acceso directo a la médula espinal y se puede lograr por medio de inyecciones en la médula espinal 14,15. Los recientes avances en la terapia génica también han atacado a los músculos estriados de la parte superior ymiembros inferiores a los genes terapéuticos de transporte a los correspondientes motoneuronas α que se encuentran dentro del asta ventral de la médula espinal 1,9-13. Sin embargo, esta estrategia una vez prometedora no ha logrado mejorar el resultado de estas condiciones neurológicas. Si bien es justo concluir que estos pobres resultados podrían ser, al menos en parte, ser atribuible a la baja eficacia de estos genes protectores, no se puede excluir la baja eficacia de estos métodos de administración de genes.

Placas terminales del motor (los diputados) son regiones especializadas de las miofibras esqueléticas que se sangría por los terminales de los axones de las grandes fibras motoras periféricas procedentes de α neuronas motoras. En conjunto, las terminaciones de fibras nerviosas periféricas y los eurodiputados forman la unión neuromuscular, es decir, el lugar donde los impulsos sinápticos son provocados por la liberación anterógrada del neurotransmisor, la acetilcolina. Es importante destacar que la relación entre las fibras nerviosas periféricas y los eurodiputados es bi-direccional, aunque diferentes motores son responsables del transporte de moléculas y orgánulos hacia y fuera de la neurona Somata 16-18. A la luz de estas consideraciones anatómicas, los eurodiputados parecen ser el blanco de elección para la entrega y transporte retrógrado subsiguiente de material genético a las neuronas motoras correspondientes. En este contexto, no es sorprendente que el éxito de la transducción de las neuronas del motor depende en gran medida de la distancia entre la inyección intramuscular de vectores virales y eurodiputados del músculo 19-20. Sorprendentemente, sin embargo, la localización exacta de las zonas de MEP en las miofibras de la rata y el ratón de laboratorio, las dos especies de elección para modelar enfermedades neuromusculares, no estaban disponibles hasta hace poco.

Hemos producido mapas completos de la región MEP durante varios músculos de las extremidades anteriores en la rata y el ratón 21-22. Más recientemente, hemos mostrado los detalles de la organización del MEP region durante varios músculos de la extremidad posterior del ratón 23 y que están analizando las características de los diputados al Parlamento Europeo en la extremidad posterior de la rata. En nuestras manos, inyecciones intramusculares de trazadores retrógradas dirigidas a la totalidad de las zonas de MEP en estos músculos dieron lugar a las neuronas motoras más marcadas que se abarcan segmentos más de la médula espinal que se informó anteriormente. Aquí presentamos el protocolo que se ha desarrollado en los últimos años para revelar la ubicación de los diputados en la superficie externa, así como en toda la profundidad de las extremidades posteriores y músculos de la extremidad anterior, tanto en el ratón y la rata.

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Protocol

Todos los procedimientos experimentales aquí descritos cumplen con el Comité de Cuidado y Ética Animal de la UNSW Australia y se llevaron a cabo de acuerdo con el Nacional de Salud y Consejo de Investigación Médica de Australia reglamentos para la experimentación animal. Todos los procedimientos de este protocolo deben realizarse de acuerdo con el requerimiento de la Comisión correspondiente Cuidado de Animales y Ética.

1. La acetilcolinesterasa histoquímica tinción

  1. Preparar la mezcla de reacción de la acetilcolinesterasa
    1. Añadir 290 mg de yoduro de acetiltiocolina a 200 ml de tampón fosfato 0,1 M (PB). Mezclar con un agitador magnético a 900 rpm.
    2. Añadir 600 mg de glicina bajo agitación continua.
    3. Añadir lentamente 420 mg de sulfato de cobre a la mezcla de reacción bajo agitación continua hasta que el producto se haya disuelto completamente.
  2. Retire la piel de la canal animal (obtenido a través del intercambio de tejido) haciendo incisionesen la piel de una rata o ratón perfundido, agarrando la piel de la zona del cuello y tirando de él más allá de sus pies. Asegúrese de que la fascia que cubre cada músculo es o bien eliminado o perforado de manera significativa para asegurar una amplia exposición de las fibras musculares a la solución de reacción.
  3. Sumergir todo el cuerpo o la integridad física de interés en la mezcla de reacción y se incuba O / N a 4 ° C.
  4. Lavar la carcasa durante 2 minutos en agua destilada. Nota: En esta etapa, los músculos exhiben una coloración azul y las placas extremas del motor (MEPS) pueden verse como puntos blancos.
  5. Exponer la carcasa a una solución de sulfuro de amonio al 10% durante 3-5 seg.
    Nota: Las fibras musculares se convierten rápidamente marrón y los diputados al Parlamento Europeo serán observables como puntos negros moteados. Si la reacción se produce con demasiada rapidez, y las fibras musculares se tiñen demasiado oscuro para distinguir entre los eurodiputados y las fibras musculares intente usar concentraciones más bajas de solución de sulfuro de amonio (por ejemplo, 5%). El tiempo de reacción para obtener elun contraste óptimo entre los eurodiputados y las fibras musculares varía de una muestra a la otra. Por lo tanto, es difícil definir el tiempo de exposición exacta para el reactivo. La reacción debe ser monitoreado de cerca y se detuvo cuando el contraste se considera adecuada.
  6. Lave la canal dos veces, con agitación en agua destilada y acaricie suavemente el cadáver seco.
  7. Fotografía los aspectos lateral y medial de la extremidad, lo que garantiza que los eurodiputados de todos los músculos de interés son capturados.

2. Las inyecciones intramusculares en las placas motoras de final

  1. Tire micropipetas de vidrio con un extractor micropipeta (el uso de micropipetas graduadas con émbolos se recomienda). Con la ayuda de un microscopio de disección, romper las puntas de las micropipetas con un par de pinzas de tal manera que el diámetro interno del lumen de la micropipeta es de aproximadamente 0,5 mm.
  2. Asegúrese de que todos los instrumentos quirúrgicos utilizados son recién autoclave y XXen el área quirúrgica es estéril.
  3. Llenar las micropipetas con fluoro-Oro (5% en agua destilada).
  4. Inducir anestesiar en el animal en una cámara de inducción con isofluorano (4% en O 2). Compruebe reflejo de enderezamiento y asegurar su ausencia antes de sacarla de la cámara de inducción. Asegurar un cono de la nariz sobre el hocico de la rata y entregar isofluorano (2% en O 2) para el mantenimiento de la anestesia. Apriete los pies del animal y tocar suavemente el ojo del animal para asegurar que tanto la retirada del pedal y los reflejos corneales están ausentes. Nota: Una mezcla de ketamina y xylazil también se puede utilizar (80 y 10 mg / kg respectivamente, entregado por vía intraperitoneal). La ketamina es un Anexo 8 ("controlada") de drogas y protocolos necesarios relacionados con la compra, uso, almacenamiento y eliminación de la droga tendrán que ser respetados.
  5. Aplicar lubricante ocular para evitar el secado de los ojos durante el curso del procedimiento.
  6. Afeitarse la textremidad argeted y el uso de gasa para limpiar la zona afeitada con tres matorrales alternas de clorhexidina y alcohol al 70%. Transferir el animal para el área quirúrgica.
  7. Colocar el animal en un underpad limpio y posicionarlo adecuadamente para garantizar un buen acceso al músculo (s) objetivo.
  8. Use un par de pinzas con los apretones de dientes para levantar la piel sobre el músculo a tratar fuera de la musculatura subyacente y hacer una incisión en la piel con unas tijeras quirúrgicas. Asegúrese de que la incisión es lo suficientemente grande para exponer completamente el músculo (s) de interés. Asegúrese de que haya una interrupción mínima de la fascia.
  9. Utilice las fotografías MEP transponer mentalmente la ubicación y la forma de la región MEP en el músculo (s).
    Nota: un marcador de fieltro bien podría ayudar a reproducir la región MEP en la fotografía en el músculo (s) de interés.
  10. Realizar múltiples inyecciones a lo largo de toda la longitud de la región MEP (por fluoro-Oro, 3 a 4 inyecciones de 2.1 l cada should ser suficiente). Limpie suavemente el músculo (s) para eliminar cualquier filtración.
  11. Traiga los dos extremos de la piel incisa muy juntos con unas pinzas romas y cerrar la herida con grapas quirúrgicas. Infíltrate en 0,1 ml de bupivacaína (0,5% en agua) (u otros anestésicos locales) a lo largo de todo el arco de la herida.
  12. Encienda la máquina de anestesia fuera y controlar al animal hasta que se ha recuperado totalmente de la anestesia.
  13. Espere 14 días entre la administración de inyecciones intra-muscular y la perfusión de los animales.

3. perfusiones

  1. Administrar una dosis letal de pentobarbital de sodio solución (por ejemplo Lethabarb; 150 mg / kg) al animal mediante inyección intraperitoneal.
    1. Seguir de cerca el animal hasta que se alcance un nivel de profundidad de la anestesia, según ha confirmado la ausencia de la retirada del pedal y los reflejos corneales.
  2. Coloque el animal sobre su espalda en una tabla de disección se coloca sobre un perfusion fregadero.
  3. Use un par de pinzas con los apretones de dientes para levantar la piel que cubre la base del esternón. Haga una pequeña incisión en la piel con un par de fuertes tijeras quirúrgicas inmediatamente por debajo del esternón y luego usar las pinzas para agarrar el cartílago xifoides del esternón. Mientras sostiene el cartílago xifoides, agrandar la incisión en ambos lados de la cavidad del pecho, desde el esternón hasta las axilas.
  4. Cortar el diafragma para exponer el corazón.
    1. Inyectar 0.ml de heparina directamente en el ápice del corazón para prevenir la coagulación de la sangre.
    2. Cortar el ápice para permitir la inserción de una cánula en el ventrículo izquierdo, y luego sujetar rápidamente la cánula en su lugar con la ayuda de un hemostático.
    3. Hacer una incisión en la aurícula derecha con un par de tijeras finas y comenzar inmediatamente la bomba peristáltica. Perfundir con 0,1 M PB hasta que el líquido que sale del atrio es casi libre de la sangre y el color del hígado se vuelve de color marrón claro. Entonces, perfundir con una solución de paraformaldehído (4% en PB 0,1 M) hasta que todo el cuerpo del animal se vuelve rígido.

4. cervical Médula Espinal La disección y preparación para Histología

  1. Coloque el cadáver de un animal en su abdomen.
  2. Cortar la piel en la línea media del cuerpo con un bisturí y reflejar de la base del cráneo hasta el nivel del hueso ilíaco.
  3. Cortar y reflejan los músculos paravertebrales para exponer la cara dorsal de la columna vertebral.
  4. Identificar la apófisis espinosa ósea del Atlas, el segundo segmento cervical (es decir, C2), y eliminarlo con un par de pinzas gubias quirúrgicas o para localizar la raíz dorsal correspondiente subyacente.
    1. Identificar la raíz C2 derecho coloreando con un rotulador permanente.
    2. Retire el siguiente vértebras uno por uno y marcar las raíces dorsales correctas con colores alternos (es decir, C2, C4, C6, C8 y pueden ser coloreados en verde y C3, C5, C7, T1 puede ser colORed en azul).
  5. Utilice una aguja quirúrgica pequeña (por ejemplo, G aguja de calibre 30) para perforar suavemente a través de la duramadre que cubre el extremo inferior de la médula espinal. Con el bisel de la aguja hacia arriba, levante la duramadre lejos de la cuerda mientras se mueve la aguja rostralmente hacer una hendidura longitudinal.
    1. Reflejar la duramadre.
  6. Cortar la forma transversal de la médula espinal en bloques de uno o dos segmentos con una nueva hoja de bisturí.
    1. Deja los segmentos de la médula espinal in situ y, para cada bloque, hacer cuidadosamente una pequeña marca fiducial en el lado izquierdo de cada bloque con la mitad de camino hoja de bisturí entre dos raíces adyacentes. Asegúrese de que la marca de referencia es lo suficientemente profunda a través del tejido que sea visible desde el aspecto ventral de los bloques. Hacer la marca fiducial en un ángulo de aproximadamente 45 °, señalando ya sea anterior o posterior con respecto a la anatomía animal, para ayudar en la orientación del segmento de tejido después de la disección.
  7. Recoge los bloques individuales en pequeñas botellas, claramente etiquetados que contienen una solución de paraformaldehído (4% en 0,1 M PB) y dejar a temperatura ambiente O / N.
  8. La transferencia de los bloques en botellas limpias, claramente marcado que contiene una solución de sacarosa (30% en 0,1 M PB) y mantener a 4 ° C durante al menos dos días.
  9. Coloque los segmentos en crio-moldes y los cubrió con medio de congelación de tejido. Para la preparación histológica longitudinal, orientar los bloques con la cara dorsal hacia arriba y usar la marca de referencia para orientar el bloque en los crio-moldes.
  10. Congelar las crio-moldes a -20 ° C y cortar con un criostato en secciones de 50 micras de grosor. Nota: Las secciones se pueden montar directamente en portaobjetos de microscopio de adhesión y se dejan secar O / N. Alternativamente, las secciones se pueden flotar en placas de 48 pocillos llenos de 0,1 M PB y posteriormente montados usando la marca de referencia para orientar las secciones de tejido en las diapositivas.

5. columna lumbar Cord disección y preparación para Histología

  1. Coloque el cadáver de un animal sobre su espalda.
  2. Realizar una incisión en la línea media a lo largo del abdomen del animal y eliminar las vísceras. Diseccionar los músculos de la pared abdominal posterior para exponer el aspecto ventral de la columna vertebral.
  3. Localice el corto rib-caudal mayor y su contigua vértebra T13 donde la raíz ventral T13 sale del hueso.
    1. Eliminar consecutivamente uno por uno el rostral dos o tres vértebras T13 (es decir, T12, T11 y, si es necesario, T10) con gubias quirúrgicas finas para seguir la raíz ventral T13 hasta su punto de entrada en la cara ventral del cordón ventral y marcar con un rotulador permanente.
    2. A partir de ahora, repita el mismo procedimiento para identificar la ubicación de los puntos de entrada de la raíz ventral para L1, L2, L3, L4, L5, L6 y S1, colorear con colores alternados.
  4. Siga el mismo procedimiento que se describe en la Sección 4.5 a 4.10 para lumbar disección de la médula espinal.

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Representative Results

La acetilcolinesterasa tinción histoquímica revela la localización de las placas extremas del motor a través de la anchura de los músculos. Figura 1 ilustra los resultados de tales tinción realizado en toda una extremidad anterior de rata. Se sugiere para optimizar la concentración de la solución de sulfuro de amonio (por ejemplo., 5-7% en lugar del 10%), así como el tiempo de la muestra se sumerge en la solución si la tinción de fondo no específica en las fibras de músculos es demasiado excesivo. La Figura 2 ilustra una columna de neuronas motoras marcadas en la médula espinal cervical después de una inyección de trazador neuronal retrógrado a lo largo de la longitud de la región de placa motora terminal de un tríceps braquial musculares de ratón. Las neuronas motoras retrogradely etiquetados forman típicamente una columna longitudinal que se extiende a través de múltiples segmentos de la médula espinal. La Figura 3 ilustra los diferentes números de neuronas motoras de la médula espinal marcados que se obtuvo a través selreflexivo fluoro-Oro focalización de la región de la placa motora terminal en tríceps braquial. Se observó consumo máximo después de la entrega en todo el lapso de la región MEP, en oposición a la orientación compartimentos específicos de la región MEP.

Figura 1
Figura 1: Vista del lateral Extremidad anterior de la rata después de la acetilcolinesterasa histoquímicas tinción de las placas motoras de final antes (A) y después (B) La exposición a la solución de sulfuro de amonio. En (A), las placas extremas motor son evidentes como puntos moteadas blancas que forman una línea continua que atraviesa toda la anchura del músculo, mientras que las fibras musculares adoptan una tonalidad verde-azul. En (B), la misma extremidad anterior se presenta después de la inmersión en la solución de sulfuro de amonio. Tras el desarrollo de la solución de sulfuro de amonio, las placas terminales motoras manegro rn sobre las fibras musculares marrones. Las flechas en las dos partes de las cifras apuntan a la ubicación de las placas terminales motoras para (1) Acromiotrapezius, (2) Spinodeltoideus y (3) del tríceps braquial.

Figura 2
Figura 2:. Microfotografías de 50 micras sección longitudinal a través del Cuerno ventral de la médula espinal en los niveles cervicales Revelando marcado con fluoro-Oro Motor neuronas WM representa la sustancia blanca y GM representa la materia gris de la médula espinal. La línea discontinua indica el límite entre la materia gris y blanca dentro de la sección de la médula espinal se observa en la figura. La fotomicrografía fue tomada con un objetivo de 10X bajo el filtro DAPI mientras que la inserción fue tomada con el objetivo 20X bajo el mismo filtro. En ambos paneles, el etiquetado fluoro-Gold se puede observar en el citoplasma de la neurona motora, así como axón proximal / dendritiprocesos c. Figura como se publicó originalmente en Tosolini et al. (2013) Orientación del cuerpo entero de las Regiones de placas motoras de final en la extremidad anterior del ratón aumenta la absorción de fluoro-Oro en Correspondiente de la médula espinal neuronas motoras frente. Neurol. 04:58. doi: 10.3389 / fneur.2013.00058

Figura 3
Figura 3:. Selectivo fluoro-Oro Orientación de la Placa Región Motor End en el tríceps braquial y el Etiquetado Resultando en la médula espinal neuronas motoras (A) es una representación esquemática de la localización de las placas terminales motoras en fibras tríceps braquial. Las tres secciones diferentes de la región MEP que fueron dirigidos de forma individual están representados por los puntos verdes, rojos y azules. Los puntos verdes y rojas representan las mitades anterior y posterior de toda la región MEP respectivamente, mientras que los puntos azules represent la ubicación de la inyección en bolo de FG en el vientre del músculo. La flecha de dos puntas orienta el músculo en un eje antero-posterior. (B) es un diagrama que ilustra el etiquetado compuesto obtenido siguiendo la orientación selectiva de las distintas secciones de la región MEP del tríceps braquial, como se indica en (A). Cada punto en (B) representa una sola neurona motora etiquetado. La columna de negro es representante de etiquetado típica observada tras la inyección de FG en todo el lapso de la región eurodiputado del músculo. Se obtiene la columna roja de la neurona motora después de las inyecciones de FG en el medio posterior del músculo, mientras que se obtiene la columna de la neurona motora verde después de las inyecciones de FG en el medio anterior del músculo. Inyecciones restringidas a la "vientre" del músculo produjeron neuronas motoras en sólo un pequeño número de segmentos de la médula espinal, como se demuestra por la columna azul. Figura como publicar originalmenteed en Tosolini et al. (2013) Orientación del cuerpo entero de las Regiones de placas motoras de final en la extremidad anterior del ratón aumenta la absorción de fluoro-Oro en Correspondiente de la médula espinal neuronas motoras frente. Neurol. 04:58. doi: 10.3389 / fneur.2013.00058

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Discussion

Focalización intramuscular y transferencia retrógrada posterior de transgenes terapéuticos a los correspondientes motoneuronas α para el tratamiento experimental de la condición neuromuscular no es una estrategia nueva. Por ejemplo, este método de entrega se ha utilizado para retrasar la degeneración neuromuscular en diferentes etapas de la progresión de la ALS en ratones y ratas SOD1 1,9-12 así como en ratones con SMA 13. Aunque prometedor, la eficacia de estos escenarios de terapia génica ha sido limitado. A este respecto, se propone que la captación de los transgenes por las neuronas motoras de la médula espinal podría mejorarse mediante la orientación selectiva de las placas extremas del motor en las fibras musculares. Es importante señalar que, en los estudios mencionados anteriormente, las inyecciones intramusculares de vectores virales se realizaron sin referencia a la ubicación de la región de MEP en los músculos objetivo.

A lo largo de nuestros análisis de la distribución de las placas terminales motoras(diputados) de la extremidad posterior y la extremidad anterior, han surgido algunos principios. En primer lugar, la región MEP se extiende a través de toda la anchura de un músculo. Por otra parte, los eurodiputados están alineados constantemente ortogonalmente con respecto a la dirección de las miofibras. Notablemente, la región MEP no siempre se encuentra dentro de la parte más gruesa del músculo, un área designada a menudo como el 'vientre' y que es a menudo el objetivo de inyecciones intramusculares bolo. Vale la pena señalar que los análisis actuales se realizaron en C57Bl6 ratón 22-23 y la Larga Evans rata 21 y se encontró que la distribución de los diputados al Parlamento Europeo se conserva dentro de cada una de estas dos cepas de animales. Sin embargo, si la distribución de MEP se conserva entre diferentes cepas de animales de la misma especie queda documentado.

Originalmente, se ha documentado la ubicación de la región MEP durante varios músculos de la extremidad anterior y miembro posterior con el fin de guiar a pequeña, mulinyecciones intramusculares tiple de la retrógrada trazador neuronal fluoro-Gold. Estos mapas MEP se pueden utilizar para transgenes de transporte en neuronas motoras. En tal caso, sin embargo, es importante ajustar los volúmenes de las inyecciones de acuerdo con el tipo de virus utilizado (por ejemplo., Adenovirus, lentivirus, etc.) su serotipo, así como su título. Mantener la fascia intacta es una buena manera de mantener el virus confinado dentro de los límites del músculo (s) de interés. Otra forma de evitar la transfección espuria de las neuronas motoras que inervan los músculos vecinos es para limpiar la superficie del músculo suavemente después de las inyecciones. Estas precauciones pueden ser irrelevantes en algunos diseños experimentales en el logro de altos niveles de transducción podría ser más relevante que lo contiene dentro de la piscina de las neuronas motoras que irrigan el músculo a tratar. Sin embargo, son las buenas prácticas por razones obvias de seguridad. Si hay más de uno músculos aislados tienen que ser inyectado, puede ser que sea sabio, si es posible, para seleccionarun grupo de músculos que se encuentran cerca uno del otro para minimizar el tamaño de la incisión de la piel. Las ratas y los ratones tienen la piel muy floja (es decir., No conectado a los músculos), por lo que es relativamente fácil de dirigir varios músculos sin tener que realizar grandes incisiones en la piel.

La terapia génica eficaz para la ELA y otras condiciones neuromusculares utilizando la maquinaria retrógrado de las neuronas sigue siendo un desafío como, idealmente, tal terapia sería transferir genes beneficiosos a través de toda la población de neuronas motoras de la médula espinal. Sin embargo, no es necesario orientar todas las neuronas motoras para alcanzar niveles sostenibles de transducción de si el gen terapéutico de interés es la codificación de una proteína secretora, tales como un neurotrofinas. Neuronas motoras De hecho, no transducidas en las proximidades de las que han sido transducidas se han demostrado para internalizar moléculas exógenas de neurotrofinas a través de un mecanismo paracrino 24. Este "efecto espectador" mejora enormemente las eficacia de intramuscular orientación a los genes que codifican proteínas de secreción de enlace en los correspondientes neuronas motoras. Por otro lado, dado el hecho de que la pérdida de control respiratorio es la causa última de la muerte en la ELA, inyecciones intramusculares de constructos virales terapéuticas podrían ser realizadas en los músculos intercostales 1 o intrapleural 25 para proteger a las neuronas motoras que intervienen en la respiración. Al describir un método para resaltar fácilmente la ubicación y organización de los diputados al Parlamento Europeo en los músculos esqueléticos, el presente protocolo demostrará ser una herramienta valiosa para explorar nuevas estrategias de terapia génica para las disfunciones neuromusculares. Este protocolo también proporciona una forma mínimamente invasiva para preservar la integridad de la unión neuromuscular en estas enfermedades de las neuronas motoras inferiores.

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Disclosures

Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia.

Acknowledgments

Este trabajo fue apoyado por un Centro de Investigación de Medicina y Salud Nacional (NHMRC) subvención para el proyecto de RM

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Fluoro-Gold Fluorochrome, LLC Nil Diluted to 5%
Drummond PCR Micropipets 1-10 µl Drummond Scientific 5-000-1001-X10 accompanied with plungers
Acetylthiocholine Iodide Sigma Life Science A5751-25G
Copper(II) Sulfate Anhydrous Sigma-Aldrich 61230-500G-F
Tissue-Tek O.C.T Compound Sakura Finetek 25608-930
Glycine Ajax Finechem 1083-500G
Dextran, Tetramethylrhodamine and biotin Life Technologies D-3312 Diliuted in distilled water
Isothesia Provet ISOF00 1000 mg/g Isoflurane inhalation vapour
Autoclip 9 mm Wound Clips Texas Scientific Instruments, LLC 205016
Lethabarb Enthanasia Injection Virbac (Australia) Pty Ltd. LETHA450
Formaldehyde Solution Ajax Finechem A809-2.5L PL
SuperFrost Plus glass slides Menzel-Glaser J1800AMNZ
Ammonium Sulphide Sigma-Aldrich A1952 Diluted to 10%
Marcain Spinal 0.5% (Bupivacaine hydrochloride) Astrazenca Diluted to 0.25%

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Neurobiología Número 101 Las neuronas motoras las placas terminales motoras transporte retrógrado músculos estriados ratón rata las extremidades posteriores extremidad anterior
Las inyecciones intramusculares largo de las placas motoras de final: un abordaje mínimamente invasivo de trazadores de traslado directamente en neuronas motoras
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Mohan, R., Tosolini, A. P., Morris, R. Intramuscular Injections Along the Motor End Plates: A Minimally Invasive Approach to Shuttle Tracers Directly into Motor Neurons. J. Vis. Exp. (101), e52846, doi:10.3791/52846 (2015).

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