Un modelo de lesión en la cabeza repetidos de conmoción en ratones
Summary
Concussion presents the most common type of traumatic brain injury. Therefore, a repetitive concussive animal model, which replicates the important features of an injury in patients, may provide a means to study concussion in a rigorous, controlled, and efficient manner.
Abstract
Despite the concussion/ mild traumatic brain injury (mTBI) being the most frequent occurrence of traumatic brain injury, there is still a lack of knowledge on the injury and its effects. To develop a better understanding of concussions, animals are often used because they provide a controlled, rigorous, and efficient model. Studies have adapted traditional animal models to perform mTBI to stimulate mild injury severity by changing the injury parameters. These models have been used because they can produce morphologically similar brain injuries to the clinical condition and provide a spectrum of injury severities. However, they are limited in their ability to present the identical features of injuries in patients. Using a traditional impact system, a repetitive concussive injury (rCHI) model can induce mild to moderate human-like concussion. The injury degree can be determined by measuring the period of loss of consciousness (LOC) with a sign of a transient termination of breathing. The rCHI model is beneficial to use for its accuracy and simplicity in determining mTBI effects and potential treatments.
Introduction
Conmoción cerebral, también llamada lesión cerebral traumática leve (LCTL), es la ocurrencia más frecuente de lesión cerebral traumática (TBI) y afecta a millones de personas en los Estados Unidos. Las conmociones cerebrales pueden ser difíciles de diagnosticar y no existe una cura específica para la conmoción cerebral. Hay un creciente reconocimiento y alguna evidencia de que los traumatismos mecánicos leves como consecuencia de lesiones deportivas, combate militar, y otras actividades atractivas físicamente puede tener consecuencias neurológicas crónicas y acumulativas 1,2. Sin embargo, todavía hay una falta de conocimiento sobre las conmociones cerebrales y sus efectos. metodología actual restringe los estudios de patología y el tratamiento en humanos, ya que sólo la valoración neurológica y evaluación de imágenes están disponibles para el diagnóstico clínico. Los modelos animales proporcionan un medio para estudiar conmociones cerebrales de una manera eficiente, riguroso y controlado con la esperanza de diagnóstico y tratamiento de LCTL.
Los estudios han adaptado tradicional TBImodelos como el impacto cortical controlado (CCI), el impacto de percusión de fluido (FPI), lesión de caída de peso, y la lesión por estallido para realizar LCTL y estimulan la gravedad de lesiones bajas cambiando los parámetros de lesiones. Estos modelos son beneficiosos de usar debido a su capacidad para replicarse trauma cerebral morfológicamente similar a la situación clínica; sin embargo, también tienen sus propias limitaciones. La gravedad de la lesión inducida por una lesión de aceleración (caída de peso) es a menudo muy variable. Los dos resultados de la ICC leve – hemorragia subaracnoidea y contusión focal – no son comparables con las conmociones cerebrales humanas típicas. CCI y FPI requieren una craneotomía, que no es clínicamente relevante, mientras que la lesión por estallido es un modelo más controvertida en lo que respecta a las diferentes medidas de posición de la exposición y el pico de presión, así como lesión secundaria variable durante la exposición 3-6. Un modelo animal de conmoción actualizado que se puede traducir la investigación preclínica a la clínica setting es necesaria en la investigación.
La cuestión clave en el modelado de una LCT leve es definir la gravedad de la lesión experimental, que se replica más de cerca posible de la lesión en un entorno clínico. Recientemente, diferentes grupos de investigación desarrollaron la lesión en la cabeza cerrada o lesión en la cabeza de conmoción (CHI) modelo 7-10. CHI es una modificación del CCI sin una craneotomía, pero todavía utiliza un sistema electrónico de impacto magnética tradicional para generar un impacto de la cabeza. Un CHI puede inducir una conmoción cerebral que van de leves a moderados mediante el ajuste de los parámetros de impacto. La pérdida de conciencia (LOC) se puede observar inmediatamente después de un impacto por la detección de una disminución en la tasa de respiración o la terminación transitoria de la respiración. El período de LOC se usa para determinar la gravedad de la lesión. Este documento incluye una versión ligeramente mejorada y actualizada de un modelo repetitivo CHI (rCHI) en ratones, junto con un protocolo detallado paso a paso y los resultados representativos. El rCHI estrategias de investigación modelo de unare beneficiosa en la determinación de los efectos LCTL y posibles tratamientos, sobre todo porque no existe un modelo animal individual capaz de imitar todos los cambios patológicos de conmoción cerebral inducida.
Protocol
Representative Results
Discussion
Para imitar las lesiones cerebrales morfológicamente similares a la condición clínica, se espera que los síntomas post-concusión. síntomas post-concusión generalmente incluyen dolores de cabeza, mareos, vértigo, fatiga, problemas de memoria y de sueño, dificultad para concentrarse, así como la ansiedad y estado de ánimo depresivo. Dado que los síntomas somáticos sin embargo, no pueden ser medibles en modelos animales, los cambios de motor y la función cognitiva y el comportamiento emocional se utilizan com…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This works was supported by funding from a Florida Health grant (Brain and spinal cord injury research fund) (KKW).
Materials
| anesthesia machine | Eagle Eye Anesthesia, Inc | Model 150 | anesthesia |
| Electromagnetic Impactor | LeicaBiosystems | Impact One Stereotaxic Impactor | perform impaction |
| Digital Stereotaxic instrument | LeicaBiosystems | 39462501 | mount mouse and positioning tips |
| Sicilone rubber-coated metal tip | Precision Tool & Engineering, Gainesvill FL | custom-made | impact tip |
| Lithium Ion All-in-One Trimmer | WAHL Home Products | 9854-600 | shave mouse hair |
| paper clips | custom-made | probe tip | |
| Cotton tipped applicators | MEDLINE | MDS202055 | scrub head with saline |
| Tissue Tek O.C.T. | ASKURA FINETEK USA INC | 4583 | tissue embedding |
| anti-GFAP | Dako | CA93013 | antibody for IHC |
| anti Ferritin | Sigma | F6136 | antibody for IHC |
| VECTASTAIN Elite ABC kit | Vector laboratories | PK-6100 | IHC detection system |
| Permount Mounting Medium | Fisher Scientific | SP15-100 | |
| Aperio XT ScanScope scanner | Leica Microsystems Inc, | slides scanning | |
| Leica AutoStainer XL | Leica the pathology Company | ST2010 | H&E staining |
| DAB | sigma | D3939 | IHC detection system |
References
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