מודל פגיע ראש החוזרים מזעזע של עכברים
Summary
Concussion presents the most common type of traumatic brain injury. Therefore, a repetitive concussive animal model, which replicates the important features of an injury in patients, may provide a means to study concussion in a rigorous, controlled, and efficient manner.
Abstract
Despite the concussion/ mild traumatic brain injury (mTBI) being the most frequent occurrence of traumatic brain injury, there is still a lack of knowledge on the injury and its effects. To develop a better understanding of concussions, animals are often used because they provide a controlled, rigorous, and efficient model. Studies have adapted traditional animal models to perform mTBI to stimulate mild injury severity by changing the injury parameters. These models have been used because they can produce morphologically similar brain injuries to the clinical condition and provide a spectrum of injury severities. However, they are limited in their ability to present the identical features of injuries in patients. Using a traditional impact system, a repetitive concussive injury (rCHI) model can induce mild to moderate human-like concussion. The injury degree can be determined by measuring the period of loss of consciousness (LOC) with a sign of a transient termination of breathing. The rCHI model is beneficial to use for its accuracy and simplicity in determining mTBI effects and potential treatments.
Introduction
זעזוע, המכונית גם פגיעה מוחית טראומטית קלה (mTBI), הוא התופעה המתמשכת ביותר של פגיעה מוחית טראומטית (TBI) ופוגע במיליוני אנשים ב ארצות הברית. זעזוע מוח יכול להיות מסובך לאבחן אין תרופה ספציפית עבור זעזוע מוח. יש הכרה גוברת וראיות כמה שטראומה מכאנית קלה שנגרמה מפציעות ספורט, לחימה צבאית, עיסוקים אחרים ומרתקים פיסיים עלולה להיות השלכות נוירולוגיות מצטברות וכרוני 1,2. עם זאת, יש עדיין חוסר הידע לגבי זעזועי מוח והשפעותיהם. המתודולוגיה הנוכחית מגבילה את המחקרים של פתולוגיה וטיפול בבני אדם מאז הערכה נוירולוגית והערכה הדמיה בלבד זמינים לאבחון קליני. במודלים של בעלי החיים לספק אמצעי ללמוד זעזועי מוח בצורה יעילה, קפדנית, ומבוקר עם בתקווה אבחנה נוספת וטיפול mTBI.
מחקרים מותאמים מסורתית TBIמודלים כגון השפעת קליפת מוח מבוקר (CCI), השפעה נוזלת-כלי קשה (FPI), פגיעת ירידה במשקל, פגיעת פיצוץ לבצע mTBI וממריצים חומרות פגיעה נמוכות על ידי שינוי פרמטרי פציעה. מודלים אלה מועילים לשימוש בשל יכולתם לשכפל טראומה מוחית מורפולוגית דומה המצב הקליני; עם זאת, הם גם יש מגבלות משלהם. חומרת הפציעה המושרה על ידי (ירידה במשקל) פציעה האצה היא לעתים קרובות משתנה מאוד. שתי התוצאות של CCI קלה – דימום תת-עכבישי ו contusion מוקדי – אינם בני השוואה זעזועי מוח אנושי טיפוסי. CCI ו FPI דורשים craniotomy, אשר אינו רלוונטי מבחינה קלינית, תוך פגיעה הפיצוץ הוא מודל היותר שנויים במחלוקת לגבי המדידות עמדה בלחץ שיא חשיפה שונות, כמו גם פגיעה משנית משתנה במהלך החשיפה 3-6. במודל חיה המזעזע מעודכנת כי יכול לתרגם מחקר פרה-קליני לתוך setti הקליניng יש צורך במחקר.
שאלת מפתח דוגמנות TBI הקלה היא להגדיר את חומרת פציעה ניסיון, אשר הצמוד ביותר משכפלת את הפגיעה בסביבה קלינית. לאחרונה, קבוצות מחקר שונות פתחו את פגיעת הראש הסגורה או פגיעת ראש מזעזע 7-10 מודל (CHI). CHI הוא שינוי של CCI ללא פתיחת גולגולת, אבל זה עדיין משתמש במערכת השפעה מגנטית אלקטרונית מסורתית לייצר שפעת ראש. צ'י יכול לגרום זעזוע מוח החל קלה עד מתונה על ידי התאמת הפרמטרים השפעה. אובדן ההכרה (לוק) ניתן להבחין מייד לאחר השפעה ידי איתור ירידת קצב הנשימה או הסיום החולף של נשימה. תקופת LOC משמש כדי לקבוע את חומרת הפציעה. מאמר זה כולל גרסה משופרת ומעודכנת מעט של מודל חוזר צ'י (rCHI) בעכברים, יחד עם פרוטוקול צעד אחר צעד מפורט ותוצאות נציג. א אסטרטגיות מחקר מודל rCHIמחדש מועיל בקביעת ההשפעות mTBI וטיפולים פוטנציאליים, במיוחד מאחר ואין במודל חיה הפרט מסוגל לחקות כל שינויים פתולוגיים הנגרמת זעזוע מוח.
Protocol
Representative Results
Discussion
כדי לחקות פגיעות מוח מורפולוגית דומה המצב הקליני, הסימפטומים הפוסט-זעזוע מוח צפויים. סימפטומים פוסט-זעזוע המוח בדרך כלל כוללים כאבי ראש, סחרחורות, סחרחורת, עייפות, בעיות זיכרון ושינה, קושי להתרכז, כמו גם חרדה, מצב רוח דכאוני. מאז סימפטומים גופניים לא יכול עדיין להיות מ…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This works was supported by funding from a Florida Health grant (Brain and spinal cord injury research fund) (KKW).
Materials
| anesthesia machine | Eagle Eye Anesthesia, Inc | Model 150 | anesthesia |
| Electromagnetic Impactor | LeicaBiosystems | Impact One Stereotaxic Impactor | perform impaction |
| Digital Stereotaxic instrument | LeicaBiosystems | 39462501 | mount mouse and positioning tips |
| Sicilone rubber-coated metal tip | Precision Tool & Engineering, Gainesvill FL | custom-made | impact tip |
| Lithium Ion All-in-One Trimmer | WAHL Home Products | 9854-600 | shave mouse hair |
| paper clips | custom-made | probe tip | |
| Cotton tipped applicators | MEDLINE | MDS202055 | scrub head with saline |
| Tissue Tek O.C.T. | ASKURA FINETEK USA INC | 4583 | tissue embedding |
| anti-GFAP | Dako | CA93013 | antibody for IHC |
| anti Ferritin | Sigma | F6136 | antibody for IHC |
| VECTASTAIN Elite ABC kit | Vector laboratories | PK-6100 | IHC detection system |
| Permount Mounting Medium | Fisher Scientific | SP15-100 | |
| Aperio XT ScanScope scanner | Leica Microsystems Inc, | slides scanning | |
| Leica AutoStainer XL | Leica the pathology Company | ST2010 | H&E staining |
| DAB | sigma | D3939 | IHC detection system |
Referências
- Baugh, C. M., et al. Chronic traumatic encephalopathy: neurodegeneration following repetitive concussive and subconcussive brain trauma. Brain Imaging Behav. 6 (2), 244-254 (2012).
- McKee, A. C., et al. Chronic traumatic encephalopathy in athletes: progressive tauopathy after repetitive head injury. J. Neuropathol Exp Neurol. 68 (7), 709-735 (2009).
- Petraglia, A. L., Dashnaw, M. L., Turner, R. C., Bailes, J. E. Models of mild traumatic brain injury: translation of physiological and anatomic injury. Neurosurgery. 75 Suppl (4), S34-S49 (2014).
- Goldstein, L. E., McKee, A. C., Stanton, P. K. Considerations for animal models of blast-related traumatic brain injury and chronic traumatic encephalopathy. Alzheimers Res Ther. 6 (5), 64 (2014).
- Gold, E. M., et al. Functional assessment of long-term deficits in rodent models of traumatic brain injury. RegenMed. 8 (4), 483-516 (2013).
- Xiong, Y., Mahmood, A., Chopp, M. Animal models of traumatic brain injury. Nat Rev Neurosci. 14 (2), 128-142 (2013).
- Luo, J., et al. Long-term cognitive impairments and pathological alterations in a mouse model of repetitive mild traumatic brain injury. Front Neurol. , 5-12 (2014).
- Yang, Z., et al. Temporal MRI characterization, neurobiochemical and neurobehavioral changes in a mouse repetitive concussive head injury model. Sci Rep. 10 (5), 11178 (2015).
- Zhang, J., et al. Inhibition of monoacylglycerol lipase prevents chronic traumatic encephalopathy-like neuropathology in a mouse model of repetitive mild closed head injury. J Cereb Blood Flow Metab. 35 (3), 443-453 (2015).
- Petraglia, A. L., et al. The spectrum of neurobehavioral sequelae after repetitive mild traumatic brain injury: a novel mouse model of chronic traumatic encephalopathy. J Neurotrauma. 31 (13), 1211-1224 (2014).
- Lumpkins, K. M., Bochicchio, G. V., Keledjian, K., Simard, J. M., McCunn, M., Scalea, T. Glial fibrillary acidic protein is highly correlated with brain injury. J Trauma. 65 (4), 778-782 (2008).
- Yang, Z., Wang, K. K. Glial fibrillary acidic protein: from intermediate filament assembly and gliosis to neurobiomarker. Trends Neurosci. 38 (6), 364-374 (2015).
- Liu, H., et al. Increased expression of ferritin in cerebral cortex after human traumatic brain injury. Neurol Sci. 34 (7), 1173-1180 (2013).
- Jordan, B. D., et al. The clinical spectrum of sport-related traumatic brain injury. Nat Rev Neurol. 9 (4), 222-230 (2013).
