Combinant des nerfs périphériques et de greffe matrice de modulation de réparer le cordon Rat épinière lésée
Summary
Lésions traumatiques de la moelle épinière interrompt la communication avec le cerveau. Pour restaurer la connectivité perdue, nous utilisons une greffe du nerf périphérique pour fournir un substrat pour les fibres de régénération en combinaison avec les facteurs neurotrophiques et la matrice de modulation des enzymes pour éliminer les molécules inhibitrices de promouvoir la croissance à longue distance.
Abstract
Lésions traumatiques de la moelle épinière (SCI) provoque la mort des neurones, dérèglement des fonctions motrices et des fibres nerveuses sensorielles (axone) et la perturbation des voies de communication avec le cerveau. Un des objectifs de notre recherche est de promouvoir la régénération des axones pour restaurer la connectivité à travers le site de la lésion. Pour ce faire nous avons développé un nerf périphérique (NP) greffer technique où les segments de nerf sciatique sont soit placé directement entre les extrémités endommagées de la moelle épinière ou sont utilisés pour former un pont sur la lésion. Il ya plusieurs avantages à cette approche par rapport à la transplantation de tissus d'autres neurones; axones régénérant peut être dirigé vers une zone cible spécifique, le nombre et la source de régénération des axones est facilement déterminée par des techniques de traçage, la greffe peut être utilisé pour des expériences électrophysiologiques pour mesurer récupération fonctionnelle associée à des axones dans le greffon, et il est possible d'utiliser un nerf autologues pour réduire la possibilité de rejet de greffe. Dans notre laboratoire, nous avons effectué deux autologue (donneur et receveur sont la même animal) et hétérologues (donneur et receveur sont différents animaux) des greffes avec des résultats comparables. Cette approche a été utilisée avec succès dans des situations de blessures aiguës et chroniques. Axones régénérés qui atteignent l'extrémité distale de la greffe PN échouent souvent à prolonger de nouveau dans la moelle épinière, nous utilisons donc des microinjections chondroïtinase à dégrader des molécules inhibitrices associées à du tissu cicatriciel entourant le domaine de la SCI. Dans le même temps, nous avons constaté que la fourniture de croissance exogène et les molécules trophiques encourage plus longue distance repousse axonale dans la moelle épinière. Plusieurs mois après la transplantation nous effectuons une série de tests anatomiques, comportementales et électrophysiologiques pour évaluer la récupération de la fonction de nos animaux blessés médullaires. Cette approche expérimentale a été utilisée avec succès dans plusieurs modèles lésion de la moelle épinière, à différents niveaux de blessures et de différentes espèces (souris, rat et le chat). Surtout, l'approche du nerf périphérique greffage est efficace dans la promotion de régénération par les neurones aiguë et chronique blessés.
Protocol
Discussion
- Pour la reproductibilité de l'expérience, il est important que le niveau de la moelle épinière être uniforme d'animal à animal. Par conséquent, il est essentiel que le processus approprié pour laminectomie vertébrale être identifié. Parce que nous sommes en utilisant un modèle ou une lésion hémisection transection pour cette étude il n'ya aucune ambiguïté au sujet de la taille de la lésion ou si spécifiques tracts épinière ont été blessés ou épargnés.
- Il est nécessaire que le nerf périp…
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par le NIH / NINDS Subventions NS26380 et NS55976, Christopher et Dana Reeve Foundation et le Fonds de recherche Daniel Heumann la moelle épinière. Le Drexel University College of Medicine Cord Centre Spinal Research fournit un support pour les installations de base utilisé pour compléter ce travail.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| 10-0 silk suture | ArosSurgical | T5A10N10 | ||
| 6-0 silk suture | McKesson | 2693 | ||
| Ampicillin | McKesson | 483549 | ||
| Antibody to cFos | Sigma-Aldrich | F7799 | ||
| Biotinylated dextran Amine | Invitrogen | D7135 | ||
| Buprenorphin (.3mg/ml) | McKesson | 12496075701 | ||
| Chondroitinase ABC | Associates of Cape Cod | 100332-1A | ||
| Euthasol | Webster Veterinary | 07-805-9296 | ||
| Hanks Balanced Salt Solution | Cellgro | 21-021-CV | ||
| Isoflurane | Henry Schein | 209-1966 | ||
| Michel Wound Clips | Fine Science Tools | 12040-02 | ||
| Neurotrace Kit | Invitrogen | N7167 | ||
| True Blue | Sigma-Aldrich | T5891 | ||
| Xenodine | Webster Veterinary | 92201 | ||
| Hot Bead Sterilizer | Fine Science Tools | |||
| Forced Exercise Wheel | Lafayette Instruments | |||
| TreadScan System | Clever System | |||
| Infinite Horizon Impact Device | Precision Systems and Instrumentation | |||
| Magnetic Stimulation Device | MagStim Inc. |
References
- Houle, J. D. Demonstration of the potential for chronically injured neurons to regenerate axons into intraspinal peripheral nerve grafts. Exp. Neurol. 113, 1-9 (1991).
- Ye, J. H., Houle, J. D. Treatment of the chronically injured spinal cord with neurotrophic factors can promote axonal regeneration from supraspinal neurons. Exp. Neurol. 143, 70-81 (1997).
- Houle, J. D., Tom, V., Mayes, D., Wagoner, G., Phillips, N., Silver, J. Combining an autologous peripheral nerve bridge and matrix modification by chondroitinase allows robust functional regeneration across a hemisection lesion of the adult rat spinal cord. J. Neurosci. 26, 7405-7415 (2006).
- Tom, V., Houle, J. D. Intraspinal microinjection of chondroitinase ABC following injury promotes axonal regeneration out of a peripheral nerve graft. Exp. Neurol. 211, 315-319 (2008).
