Combinando nervos periféricos Enxertia e Modulação Matrix reparar o cabo de Rat feridos Spinal
Summary
Lesão traumática da medula espinhal interrompe a comunicação com o cérebro. Para restaurar a conectividade perdida nós utilizamos um enxerto de nervo periférico para fornecer um substrato de fibras em regeneração em combinação com fatores neurotróficos e matriz de modulador enzimas para remover moléculas inibidoras para promover o crescimento de longa distância.
Abstract
Lesão traumática da medula espinhal (SCI) causa a morte de neurônios, a interrupção do motor e de fibras nervosas sensoriais (axônio) vias e interrupção na comunicação com o cérebro. Um dos objetivos de nossa pesquisa é o de promover a regeneração do axônio para restaurar a conectividade em todo o local da lesão. Para conseguir isso, desenvolvemos um nervo periférico (PN) de enxerto técnica onde os segmentos do nervo ciático ou são colocados diretamente entre as extremidades danificados da medula espinhal ou são usados para formar uma ponte sobre a lesão. Existem várias vantagens para esta abordagem em relação ao transplante de outros tecidos neurais; axônios em regeneração pode ser direcionada para uma área-alvo específico, o número e fonte de regeneração de axônios é facilmente determinada por rastreamento técnicas, o enxerto pode ser utilizado para experimentos eletrofisiológicos para medir recuperação funcional associado com axônios no enxerto, e é possível usar um nervo autólogo para reduzir a possibilidade de rejeição do enxerto. Em nosso laboratório temos realizado tanto autólogos (doador e receptor são o mesmo animal) e heteróloga (doador e receptor são animais diferentes) enxertos com resultados comparáveis. Esta abordagem tem sido usada com sucesso em situações de lesões agudas e crônicas. Axônios regenerados que atingem a extremidade distal do enxerto PN muitas vezes não conseguem estender para trás para a medula espinhal, por isso usamos microinjeções de condroitinase para degradar moléculas inibidoras associados com o tecido cicatricial ao redor da área de SCI. Ao mesmo tempo, nós descobrimos que o fornecimento de crescimento exógeno e moléculas tróficas incentiva longa distância regrowth axonal na medula espinhal. Vários meses após o transplante realizamos uma variedade de testes anatômicas, comportamentais e eletrofisiológicos para avaliar a recuperação da função nos nossos animais com lesão medular. Esta abordagem experimental tem sido utilizado com sucesso em vários modelos de lesão medular, em diferentes níveis de lesões e em diferentes espécies (rato, camundongo e gato). Importante, a abordagem de enxerto de nervo periférico é eficaz na promoção da regeneração de neurônios aguda e crônica feridos.
Protocol
Discussion
- Para a reprodutibilidade do experimento é importante que o nível de lesão da medula espinhal ser consistente de animal para animal. Por isso, é fundamental que o processo adequado vertebral para laminectomia ser identificado. Como estamos usando um modelo de lesão ou hemissecção transecção para este estudo não há ambigüidade sobre o tamanho da lesão, ou se específicos tratos espinhais foram feridos ou poupados.
- É necessário que o nervo periférico ser pré-degenerado antes do transplante porque este inicia a d…
Acknowledgements
Este trabalho foi financiado pelo NIH / NINDS Grants NS26380 e NS55976, o Christopher e Dana Reeve Foundation e do Fundo de Daniel Heumann de Pesquisas da Medula Espinhal. A Drexel University College of Medicine Centro Spinal Cord Research fornece suporte para instalações do núcleo usada para concluir este trabalho.
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).
