تسيطر الموديل أثر القشرية لإصابات الدماغ الرضية
Summary
Traumatic brain injuries (TBIs) remain a serious health problem. Using the controlled cortical impact surgery model, research on the effects of TBI and possible treatment methods may be performed.
Abstract
Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI). Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, social, and economical effects are staggering. Therefore, further research into the effects of TBI and effective treatments is necessary. The controlled cortical impact (CCI) model induces traumatic brain injuries ranging from mild to severe. This method uses a rigid impactor to deliver mechanical energy to an intact dura exposed following a craniectomy. Impact is made under precise parameters at a set velocity to achieve a pre-determined deformation depth. Although other TBI models, such as weight drop and fluid percussion, exist, CCI is more accurate, easier to control, and most importantly, produces traumatic brain injuries similar to those seen in humans. However, no TBI model is currently able to reproduce pathological changes identical to those seen in human patients. The CCI model allows investigation into the short-term and long-term effects of TBI, such as neuronal death, memory deficits, and cerebral edema, as well as potential therapeutic treatments for TBI.
Introduction
يتم تعريف إصابات في الدماغ (المصرف التجاري العراقي) كما تغيير في وظيفة الدماغ، أو أدلة أخرى من أمراض الدماغ، والناجم عن قوة خارجية 1. تبقى TBIs مشكلة صحية خطيرة في جميع أنحاء العالم، ولا سيما في الولايات المتحدة. وفقا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها، تحدث 1.7 مليون على الأقل TBIs سنويا في الولايات المتحدة مما أدى إلى 30.5٪ من جميع الوفيات الناجمة عن الإصابة. في عام 2000، بلغ مجموع التكاليف الطبية المباشرة والتكاليف غير المباشرة للTBIs يقدر ب 76500000000 $ في الولايات المتحدة وحدها. على الرغم من التقدم التكنولوجي والعلاجية في العقود السابقة قد تحسنت نوعية الحياة وطولها لأولئك الذين يعانون من TBIs، لا الصيدلانية الفعالة أو العلاجات الوقائية الموجودة حاليا. نظرا لتعقيد وآثار واسعة المدى من TBIs، بما في ذلك آفات الأنسجة، وموت الخلايا، وتنكس عصبي، أي اثنين بجروح متطابقة؛ وبالتالي، لا يوجد نموذج المصرف التجاري العراقي الحالي للحيوانات تستنسخ بدقةجميع جوانب TBI كما رأينا في البشر. ومع ذلك، النماذج الحيوانية لا توفر القدرة على إنتاج الإصابات متطابقة تقريبا اللازمة للتحقيق في آثار مختلفة من المصرف التجاري العراقي مع الأمل في مزيد من فهم المظاهر السريرية للTBIs.
يستخدم تأثير القشرية (CCI) نموذج تسيطر نظام تأثير لتقديم الأثر المادي لالجافية المكشوفة من حيوان. أنها تفضي TBIs تتراوح بين معتدلة وحادة مماثلة لتلك التي يعاني منها البشر. وقد تميزت هذه الإصابة الأولى في النمس 2 وكان في وقت لاحق تكييفها للاستخدام في الفئران 3،4، الماوس 5-7، والأغنام 8. منذ توصيف الأولى، تم وضع موقع الإصابة على حد سواء على 2،9 خط الوسط والقشرة الوحشي 10. يوفر CCI طريقة سهلة ودقيقة من التحقيق في الآثار والعلاجات المحتملة لTBIs.
بالإضافة إلى نموذج CCI، وقرع السوائل وانخفاض الوزن النماذج هي التعاونتستخدم لإنتاج mmonly TBIs. ومع ذلك، فإن هذه النماذج قيود الحاضر، بما في ذلك السيطرة على المعلمات أقل إصابة، وتنتج التغيرات histopathalogical لم أر في TBIs الإنسان، وزيادة نسبة حدوث الوفاة في الفئران 3،5،10. يتم استخدام نموذج موجة الانفجار أيضا لإنتاج TBIs. على الرغم من أن نموذج موجة الانفجار لا يتم إنتاج التغييرات التالية histopathalogical ينظر لها تأثير الميكانيكية، وهذا النموذج لا تنتج بدقة TBIs من ذوي الخبرة وخاصة من قبل الأفراد العسكريين 11. نموذج تأثير القشرية تسيطر من السهل السيطرة عليها نظرا لدقة السيطرة على المعلمات تشوه مثل الوقت، والسرعة، وعمق تأثير 5. بهذه الدقة يجعل تكرار الإصابات متطابقة تقريبا عبر مجموعة كاملة من الحيوانات أكثر جدوى. الأهم من ذلك، CCI يستنسخ TBIs مع ميزات ينظر في TBIs الإنسان 12. ومع ذلك، لا يوجد نموذج حيوان واحد هو أن ناجحة تماما في إعادة إنتاج مجموعة كاملة من تشان المرضيةغيس وحظ بعد المصرف التجاري العراقي. المزيد من البحوث أمر ضروري للكشف بالكامل التغييرات الحادة والمزمنة التي تحدث بعد المصرف التجاري العراقي.
نوعين من الإصابات تحدث بعد TBI: إصابات الابتدائية والثانوية. تحدث الإصابة الأولية في لحظة وتأثير ليست حساسة لعلاجات العلاجية؛ ومع ذلك، فإن الإصابات الثانوية التي لا تزال قائمة بعد الإصابة الأولية تخضع للعلاجات 13. نموذج تأثير القشرية تسيطر تنتج الإصابة الأولية، مما يتيح للباحثين للتحقيق في الآثار المترتبة على المصرف التجاري العراقي والعلاجات العلاجية المحتملة للتأثيرات طويلة الأمد المحتمل للإصابات الثانوية. وتشمل مجالات البحث المحتملة باستخدام نموذج CCI فاة الخلايا العصبية، وذمة دماغية، تكوين الخلايا العصبية، والآثار الأوعية الدموية، والتغيرات histopathalogical، والعجز في الذاكرة وأكثر 3،13-16.
Protocol
Representative Results
Discussion
الخطوات الأكثر أهمية لتوليد بنجاح TBIs متسقة باستخدام نظام تأثير المغناطيس الإلكترونية لإحداث CCI هي: 1) تحديد ثابت رئيس الماوس في إطار المجسم؛ 2) توليد نفس الحجم من نافذة العظام بين الفئران وإزالة العظم دون الإضرار الجافية تحته خلال قطع القحف؛ 3) تحديد المواقع بشكل صحيح ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من خلال تمويل من الحبل الشوكي إنديانا وإصابات الدماغ منح البحوث (SCBI 200-12)، ورالف جورج وغريس M. جائزة البحوث شوالتر، جامعة إنديانا البحوث البيولوجية غرانت، المعاهد الوطنية للصحة منح RR025761 و1R21NS072631-01A.
Materials
| Povidone-iodine 7.5% | Purdue product L.P. | Surgical scrub | |
| Cotton tipped applicators | Henry Schein | 100-6015 | Remove blood and debris |
| scissor | Fine Science Tools | 14084-08 | Surgery |
| forcept | Fine Science Tools | 11293-00 | Surgery |
| hemostat | Fine Science Tools | 13021-12 | Surgery |
| Rechargeable Cordless Micro Drill | Stoelting | 58610 | Combine with Burrs for generating the bone window |
| Burrs for Micro Drill | Fine Science Tools | 19007-05 | |
| Suture monofilament | Ethicon | G697 | Suture |
| tert-Amyl alcohol | Sigma | 152463-250ML | Making 2.5% Avertin |
| 2,2,2-Tribromoethanol | Sigma | T48402-25G | Making 2.5% Avertin |
Riferimenti
- Menon, D. K., Schwab, K., et al. Position statement: definition of traumatic brain injury. Arch Phys Med Rehabil. 91 (11), 1637-1640 (2010).
- Lighthall, J. W., Dixon, C. E., et al. Experimental models of brain injury. J Neurotrauma. 6 (2), 83-97 (1989).
- Dixon, C. E., Clfton, G. L., et al. A controlled cortical impact model of traumatic brain injury in the rat. J Neurosci Methods. 39 (3), 253-262 (1991).
- Scheff, S. W., Baldwin, S. A., et al. Morris water maze deficits in rats following traumatic brain injury: lateral controlled cortical impact. J Neurotrauma. 14 (9), 615-627 (1997).
- Smith, D. H., Soares, H. D., et al. A model of parasagittal controlled cortical impact in the mouse: cognitive and histopathologic effects. J Neurotrauma. 12 (2), 169-178 (1995).
- Hannay, H. J., Feldman, Z., et al. Validation of a controlled cortical impact model of head injury in mice. J Neurotrauma. 16 (11), 1103-1114 (1999).
- Natale, J. E., Ahmed, F., et al. Gene expression profile changes are commonly modulated across models and species after traumatic brain injury. J Neurotrauma. 20 (10), 907-927 (2003).
- Anderson, R. W., Brown, C. J., et al. Impact mechanics and axonal injury in a sheep model. J Neurotrauma. 20 (10), 961-974 (2003).
- Lighthall, J. W. Controlled cortical impact: a new experimental brain injury model. J Neurotrauma. 5 (1), 1-15 (1988).
- Chen, S., Pickard, J. D., et al. Time course of cellular pathology after controlled cortical impact injury. Exp Neurol. 182 (1), 87-102 (2003).
- Long, J. B., Bentley, T. L., et al. Blast overpressure in rats: recreating a battlefield injury in the laboratory. J Neurotrauma. 26 (6), 827-840 (2009).
- Clark, R. S., Schiding, J. K., et al. Neutrophil accumulation after traumatic brain injury in rats: comparison of weight drop and controlled cortical impact models. J Neurotrauma. 11 (5), 499-506 (1994).
- Werner, C., Engelhard, K. Pathophysiology of traumatic brain injury. Br J Anaesth. 99 (1), 4-9 (2007).
- Colicos, M. A., Dixon, C. E., et al. Delayed, selective neuronal death following experimental cortical impact injury in rats: possible role in memory deficits. Brain Res. 739 (1-2), 111-119 (1996).
- Raghavendra Rao, V. L., Dogan, A., et al. Traumatic brain injury leads to increased expression of peripheral-type benzodiazepine receptors, neuronal death, and activation of astrocytes and microglia in rat thalamus. Exp Neurol. 161 (1), 102-114 (2000).
- Gao, X., Chen, J. Moderate traumatic brain injury promotes neural precursor proliferation without increasing neurogenesis in the adult hippocampus. Exp Neurol. 239, 38-48 (2013).
