Investigando alterações na microbiota de caecum após traumatismo cranioencefálico em camundongos
Summary
É apresentado aqui um protocolo para induzir ferimento de cérebro traumático difuso usando um dispositivo de percussão fluido lateral seguido pela coleção do índice do cécum para a análise do microbioma do intestino.
Abstract
O aumento da evidência mostra que o eixo microbiota-intestino-cérebro desempenha um papel importante na patogênese das doenças cerebrais. Vários estudos também demonstram que as lesões cerebrais traumáticas causam alterações na microbiota intestinal. No entanto, os mecanismos subjacentes à regulação bidirecional do eixo cérebro-intestino permanecem desconhecidos. Atualmente, existem poucos modelos para estudar as mudanças na microbiota intestinal após lesão cerebral traumática. Portanto, o estudo apresentado combina protocolos para induzir lesão cerebral traumática usando um dispositivo de percussão de fluido lateral e análise de amostras de cécum após lesão para investigar alterações no microbioma intestinal. Alterações da composição da microbiota intestinal após lesão cerebral traumática são determinadas usando o sequenciamento 16S-rDNA. Este protocolo fornece um método eficaz para estudar as relações entre micro-organismos enteric e ferimento de cérebro traumático.
Introduction
A lesão cerebral traumática (TCE) é um problema global de saúde pública e a principal causa de morte e incapacidade em adultos jovens1,2. O TBI causa muitas mortes a cada ano, e os sobreviventes experimentam uma variedade de deficiências físicas, psiquiátricas, emocionais e cognitivas. Portanto, o TBI é um fardo pesado para os recursos familiares e societais de um paciente. TBI envolve tanto a lesão cerebral primária que ocorre no momento do trauma e quaisquer lesões cerebrais secundárias que desenvolvem horas a meses após a lesão inicial. Lesão cerebral secundária é mediada por várias cascatas bioquímicas, que não são apenas prejudiciais para o cérebro, mas também têm efeitos negativos significativos em vários sistemas de órgãos, incluindo o sistema gastrointestinal3.
Atualmente, existem três modelos para induzir TBI em experimentos com animais: lesão de percussão fluida, controle do impacto cortical (CCI) e aceleração da queda de peso. A lesão de percussão de fluido lateral (LFPI) é o modelo mais comumente utilizado para estabelecer lesão cerebral difusa (DAI)4. O dispositivo produz ferimento de cérebro através de um craniectomy aplicando um pulso de pressão fluido breve à dura intacta. Este pulso é criado pela greve do pêndulo. O LFPI é um método de modelagem reprodutível e controlável para pesquisa de TBI.
O microbioma é definido como os genomas coletivos de todos os microrganismos que residem no corpo humano. Micróbios intestinais, em particular, não só desempenham um papel importante na homeostase intestinal e função, mas também regulam muitos aspectos da fisiologia do hospedeiro e do funcionamento de outros órgãos5. Nos últimos anos, há uma evidência crescente que indica que a microbiota intestinal regula o desenvolvimento cerebral e função através de eixos cerebrais-intestino6. A perturbação da microbiota intestinal tem sido associada a vários distúrbios da função cerebral, incluindo a doença de Parkinson, transtornos do humor e autismo7. Recentemente, estudos pré-clínicos também relataram que a lesão cerebral aguda pode induzir alterações na microbiota intestinal8,9.
Um estudo realizado por Treangen et al.10 encontrou reduções significativas em três espécies microbianas e aumentos em duas espécies microbianas após TCE induzida por ICC. Essa evidência indica que a modulação da microbiota intestinal pode ser um método terapêutico no manejo da TBI. No entanto, os mecanismos subjacentes às alterações da microbiota intestinal induzida por lesão cerebral permanecem desconhecidos. Por esta razão, um modelo relativamente simples e eficiente de estudar as mudanças na microbiota intestinal após TBI é necessária. Portanto, o presente estudo apresenta um protocolo para examinar alterações na microbiota intestinal após TCE em camundongos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Aqui apresentamos um protocolo simples e eficiente para determinar alterações na microbiota cecal após TCE em camundongos. A indução de lesão cerebral e a coleta de amostras de conteúdo de cécum são partes críticas do protocolo.
Apesar dos pesquisadores terem estudado as alterações da microbiota intestinal após TCE, a lesão cerebral utilizada nesses estudos foi CCI-8 e queda de peso/modelos induzidos por impacto9. No entanto, o mode…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores não têm nada a revelar.
Materials
| DNA isolation kit | QIAGEN | 51604 | For fast purification of genomic DNA from stool samples |
| Gene analysis service | GENEWIZ | Gene analyse service | |
| Heating pad | Shanghai SAFE Biotech Co. | TR-200 | heating pad |
| Injector | The First Affiliated Hospital, School of Medicine, Zhejiang University | injector | |
| LFPI device | Virginia Commonwealth University |
FP302 | LFPI device |
| Micro cranial drill | RWD Life Science | 78061 | Micro cranial drill |
| Povidone Iodine | The First Affiliated Hospital, School of Medicine, Zhejiang University | Povidone Iodine |
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