Symmetric Bihemispheric Postmortem Cérebro de corte para o Estudo de Saúde e Condições Patológicas cerebral em humanos

Summary

procedimentos de corte do cérebro organizados são necessários para correlacionar fenômenos neuropsiquiátricos específicos com diagnósticos neuropatológicos definitivas. estacas cerebrais são realizados de forma diferente com base em diversas contingências clínico-acadêmico. Este protocolo descreve um procedimento de corte cérebro bihemispheric simétrica para investigar diferenças hemisféricas de patologias do cérebro humano e maximizar as técnicas biomolecular / neuroimagem atuais e futuras.

Abstract

Neuropathologists, às vezes, se sentem intimidados pela quantidade de conhecimento necessário para gerar diagnósticos definitivos para os fenômenos neuropsiquiátricos complexas descritas nesses pacientes para os quais foi pedida uma autópsia cerebral. Embora os avanços das ciências biomédicas e de neuroimagem revolucionaram o campo neuropsiquiátrica, também têm gerado a idéia enganosa de que autópsias cerebrais têm apenas um valor de confirmação. Esta falsa idéia criada uma redução drástica das taxas de autópsia e, consequentemente, uma possibilidade reduzida de realizar investigações neuropatológicos mais detalhadas e extensas, que são necessários para compreender vários aspectos normais e patológicos ainda desconhecidas do cérebro humano. O método inferencial tradicional de correlação entre fenômenos neuropsiquiátricos observados e correspondente localização / caracterização de suas possíveis correlações neuro-histológicos continua a ter um valor inegável. No contexto da neuropsychidoenças atric, o método clínico-patológico tradicional ainda é a melhor metodologia possível (e muitas vezes o único disponível) para vincular recursos neuropsiquiátricos únicas para os seus substratos neuropatológicos correspondentes, uma vez que se baseia especificamente sobre a avaliação física direta de tecidos cerebrais. A avaliação dos cérebros post-mortem é baseado no cérebro procedimentos que variam entre os diferentes centros de neuropatologia corte. estacas do cérebro são realizadas de forma relativamente extensa e sistemática com base nas diversas contingências clínicos e acadêmicos presentes em cada instituição. A metodologia de corte cerebral bi-hemisférica anatomicamente mais inclusiva e simétrica deve pelo menos ser usada para fins de investigação na neuropatologia humana para investigar de forma coerente, em profundidade, as condições normais e patológicas com as peculiaridades do cérebro humano (ou seja, a especialização hemisférica e lateralização para específica funções). Um tal processo proporcionaria uma Colle mais abrangentecção de cérebros neurologicamente bem caracterizados disponíveis para técnicas biotecnológicas e de neuroimagem atuais e futuras. Nós descrevemos um procedimento de corte cerebral bi-hemisférica simétrica para a investigação das diferenças hemisféricas de patologias do cérebro humano e para uso com corrente, bem como técnicas biomolecular / neuroimagem futuras.

Introduction

Neuropathologists ter o privilégio científica, honra intelectual, e a obrigação de diagnóstico para avaliar os cérebros humanos. Por muitas décadas, descrições clínicas detalhadas de doenças cerebrais e grandes esforços para individualizar suas possíveis correlações neuro-histológicos em cérebros post-mortem humanos têm sido realizadas. Historicamente, esses esforços representou a modalidade mais produtiva através da qual as ciências médicas, e neurologia em particular, avançou na era moderna. Graças a neuropathologists anteriores eminentes e sua dedicação, determinação, bolsa de estudos, e espantosa capacidade de discriminar entre tecidos cerebrais normais e anormais (muitas vezes utilizando ferramentas muito rudimentares), agora podemos investigar e doenças-alvo, tais como a doença de Alzheimer-Perusini (injustamente chamados apenas a doença de Alzheimer doença; DPA / AD) ^1, doença de Parkinson (DP) ^{de 2,} doença de Creutzfeldt-Jakob (DCJ) ^3, doença de Lou Gehrig-/ Esclerose lateral SCLEROSIs (ALS) ^4, e de Guam, doença ⁵ para mencionar alguns.

Técnicas avançadas de neuroimagem, como a alta definição tomografia computadorizada (ou seja, tomografia computadorizada espiral multisection; angio-TC), ressonância magnética funcional e morfológica (ou seja, fMRI, difusão-MRI, tractography-MRI, etc.), Positron Emission Tomography (PET), imagiologia à base de ultra-som, e outros, certamente modificado a nossa abordagem geral sobre como diagnosticar e curar pacientes neurológicos e psiquiátricos. No entanto, apesar de as técnicas de neuroimagiologia é capaz de visualizar o cérebro de uma pessoa quando vivo, elas não oferecem a oportunidade, no momento em que ocorre, para analisar directamente as estruturas celulares e subcelulares altamente complexas de células, tais como os neurónios; ou para visualizar, marca, e quantificar tipos específicos de lesões intracelulares; ou para indicar com precisão sua localização neuroanatômica ou sub-regional na circuital e sub-níveis anatômicos circuital. Por exemplo, técnicas de neuroimagiologia não pode identificar ou localizar o corpo de Lewy (LB) em neurónios pigmentados da substância negra (SN), uma característica patológica comum associado com PD, ou emaranhados neurofibrilares (NFT) no córtex entorrinal, uma característica clássica da doença de Alzheimer e outras patologias cerebrais. investigações neuropatológicos combinadas com microscopia digital avançada ainda são insubstituíveis para as correlações clinicopatológicas detalhados e, portanto, para diagnóstico definitivo.

Devido às propriedades peculiares anátomo-funcional do cérebro humano, e especialmente a sua localização anatómica (isto é, dentro do crânio, um sistema de protecção natural que não permite o exame directo do seu conteúdo), a introdução in vivo de técnicas de neuroimagiologia os clínicos e investigadores extraordinariamente ajudou a encontrar respostas iniciais a alguns dos mistérios deste tecido complexo. No entanto, não há nenhuma clínica ou neuroimagimetodologia ng que pode substituir a oportunidade única de analisar diretamente o tecido cerebral durante uma autópsia. Somente a coleção organizada, preservação e categorização dos cérebros humanos pode permitir que investigações diretas e sistemáticas de células neuronais e não neuronais, os seus constituintes subcelulares, intracelular e lesões patológicas extracelulares, e qualquer tipo de anormalidade dentro do cérebro para confirmar, modificar ou redefinir diagnósticos clínicos e descobrir novas correlações clínico-patológicas. Uma das limitações aparentes diz respeito à avaliação do cérebro na autópsia tem sido o facto de que este processo é uma metodologia em corte transversal. Haverá sempre um atraso entre um processo contínuo neuropatológico (clinicamente manifesta ou não) e a chance, se houver, para defini-lo no nível neuro-histológicos. Isto é principalmente devido à incapacidade do cérebro humano para se regenerar. No momento não é possível obter tecido cerebral in vivo sem criar pedanos rmanent. Por conseguinte, não é possível avaliar longitudinalmente e neuropatologicamente o mesmo cérebro / pessoa. No entanto, procedimentos bancários cérebro padronizados e uma maior sensibilização para a doação do cérebro entre o público geral poderia contribuir grandemente para a resolução de problemas de tempo de cérebro-autópsia, aumentando de forma consistente o número de casos de recolher e analisar. Desta forma, os números mais adequados de cérebro postmortem poderia ser obtida para definir padrões constantes de origem patológica e progressão para cada tipo específico de lesão cerebral associada com cada doença cérebro humano. Isto exigiria doação e recolha de tantos quanto possível cérebros de pacientes afectados por qualquer desordem neuropsiquiátrica, bem como a partir de indivíduos saudáveis ​​de controlo em todas as idades. Um método possível poderia estar a recolher tantos cérebros post-mortem possível de centros médicos gerais e especializados como uma rotina padrão. A necessidade de doações cerebrais foi expressa recentementepor aqueles que estudam a demência e envelhecimento normal ^6. A mesma necessidade deve ser expresso pelo campo neuropsiquiátricos como um todo.

Para o acima referido e por outras razões, uma actualização dos procedimentos de corte do cérebro em curso é necessário. Além disso, o cérebro procedimentos de corte deve ser universalmente padronizado entre os diferentes centros de pesquisa neuropatologia em todo o mundo, tendo também em conta a possibilidade de empregar técnicas biotecnológicas atuais e futuras para melhor investigar e, esperançosamente, para compreender de forma definitiva, as causas e mecanismos das doenças do cérebro em humanos.

Aqui, principalmente para fins de investigação, é descrita uma metodologia para simétrica cerebral postmortem de corte em seres humanos. Este procedimento propõe recolher regiões mais cerebral do que normalmente é feito e de ambos os hemisférios cerebrais e cerebelo. Um procedimento de corte cerebral bi-hemisférica simétrica vai caber muito melhor com nosso conhecimento atual do ser humanoneuroanatomia, neuroquímica e neurofisiologia. Este método também permite a possibilidade de analisar neuropathologically as características únicas do cérebro humano, tais como a especialização hemisférica e lateralização que estão associados com funções cognitivas e não-cognitivas superiores tipicamente ou exclusivamente presente em nossa espécie. Se existem relações patogênicos específicos entre hemisférica especialização / lateralização e tipos específicos de lesões cerebrais, ou se um evento patogênico neuropsiquiátrica peculiar é, inicialmente, predominantemente, ou exclusivamente associada a um hemisfério específico e função não é conhecido atualmente. Ao descrever este procedimento de corte cérebro simétrico, pretendemos propor um método atualizada de dissecção cérebro humano que poderia ajudar a entender melhor as condições normais e patológicos em um tecido altamente especializado, o cérebro. Este método também leva em consideração os aspectos hemisféricos morfo-funcionais que só existem em seres humanos.

Protocol

Procedimentos envolvendo tecidos humanos pós-morte foram revistos pelo conselho de revisão institucional e isentos ao abrigo do 45 CFR (Code of Federal Regulations). NOTA: O protocolo descreve um procedimento de corte cérebro bihemispheric simétrica para a avaliação postmortem cérebro finalizado para estudos neuropatológicos em seres humanos. As descrições detalhadas dos aparelhos, instrumentos, materiais e suprimentos necessários para executar o corte cérebro humano serão excluídos. Os materiais e suprimentos para dis…

Representative Results

Protocolo Comprimento O tempo gasto para um único procedimento de corte simétrica bihemispheric fixo cérebro é estimado em 1 h (excluindo o tempo gasto a criação de mesa de dissecação, ferramentas e cortar superfícies; rotulagem;. Etc). O tempo requerido para um único bi-alternada simétrica hemisférica cerebral congelado e fixado procedimento de corte é estimada em 2 h. Pode demorar pelo menos entre 4-6 sema…

Discussion

Este método de corte cerebral pode ser adaptada às necessidades específicas de cada laboratório neuropatologia (por exemplo, por redução do número de regiões cerebrais para avaliar, para cada hemisfério), mantendo o procedimento de corte simétricas bihemispheric como uma das suas características principais. Este protocolo proposto pode ser utilizado para procedimentos de rotina (centros neuropatológicos orientados para a pesquisa) ou apenas quando necessárias (estudos orientados clinicamente específicos). …

Materials

Copy of signed informed consent allowing autopsy and brain donation for research use.
Detailed clinical history of the subject which should include a detailed description of any neurologic and psychiatric symptoms and signs.
Medical or not-medical video-recordings when available (especially useful in movement disorders field). Next-of-kin’s consent required.
Neuroimaging, neurophysiology, neuropsychiatric and assessment or clinicometric scales.
Genetic and family history data. Genetic reports review, if neurogenetic diseases were diagnosed.
Histology Container	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	64233-24
Histology Cassettes	VWR	18000-142 (orange)
Histology Cassettes	VWR	18000-132 (navy)
Knife Handles and Disposable Blades	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	62560-04
Long Blades	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	62561-20
Disposable Blade Knife Handles	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	72040-08
Scalpel Blades	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	72049-22
Accu-Punch 2 mm	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	69038-02
Polystyrene Containers – Sterile	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	64240-12
Dissecting Board	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	63307-30
Formalin solution, neutral buffered, 10%	Sigma-Aldrich	HT501128 SIGMA
Hematoxylin Solution, Gill No. 2	Sigma-Aldrich	GHS280 SIGMA
Eosin Y solution, aqueous	Sigma-Aldrich	HT1102128 SIGMA
anti-beta-amyloid	Covance, Princeton, NJ	SIG-39220	1  500
anti-tau	Thermo Fisher Scientific	MN1020	1  500
anti-alpha-synuclein	Abcam	ab27766	1  500
anti-phospho-TDP43	Cosmo Bio Co.	TIP-PTD-P02	1 2000
Digital Camera	Any
Head Impulse Sealing machine	Grainger	5ZZ35