Farelerde Bir Tekrarlanan Concussive Kafa Travması Modeli
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
Sarsıntı da adlandırılan hafif travmatik beyin hasarı (HTBH), travmatik beyin hasarı (TBI) en sık görülen bir durumdur ve ABD'de milyonlarca insanı etkilemektedir. Beyin sarsıntısı teşhis etmek zor olabilir ve sarsıntı için özel bir tedavisi yoktur. Büyüyen bir tanıma ve spor yaralanmaları, askeri mücadele ve diğer fiziksel ilgi çekici takipçiliği kaynaklanan hafif mekanik travma kümülatif ve kronik nörolojik sonuçları 1,2 olabileceği bazı kanıtlar vardır. Ancak, yine de sarsıntı ve onların etkilerine ilişkin bir bilgi eksikliği vardır. Sadece nörolojik değerlendirme ve görüntüleme değerlendirilmesi klinik tanı için kullanılabilir çünkü Güncel metodoloji insanlarda patoloji ve tedavi çalışmalarını kısıtlar. Hayvan modelleri, teşhis ve daha HTBH tedavisinde umut etkili, sıkı, ve kontrollü bir şekilde beyin sarsıntısı incelemek için bir araç sağlar.
Çalışmalar geleneksel TBI adapte olmasıBöyle kontrollü kortikal etkisi (CCİ) olarak modeller, sıvı-perküsyon etkisi (FPI), ağırlık düşüşü yaralanma ve patlama hasarı HTBH gerçekleştirmek ve yaralanma parametreleri değiştirerek düşük yaralanma şiddet derecelerine uyarmak için. Bu modeller nedeniyle klinik durumuna morfolojik olarak benzer beyin travması çoğaltmak kabiliyetlerine için kullanmak yararlıdır; Ancak, aynı zamanda kendi sınırlamaları vardır. Bir ivme yaralanma (ağırlık damla) ile uyarılan yaralanma şiddeti genellikle oldukça değişkendir. Hafif CCI iki sonuçları – subaraknoid kanama ve fokal kontüzyon – tipik insan sarsıntı ile karşılaştırılabilir değildir. Blast yaralanma maruz 3-6 esnasında farklı pozlama pozisyon ve pik basınç ölçümleri açısından daha tartışmalı bir model yanı sıra değişken ikincil yaralanma ise CCİ ve FPI, klinik açıdan anlamlı olmayan bir kranyotomi gerektirir. Güncellenmiş sarsıcı hayvan modeli klinik Setti içine pre-klinik araştırma çevirebilirng araştırma gereklidir.
Hafif TBI modelleme önemli bir konu en yakın bir klinik ortamda yaralanma çoğaltır deneysel yaralanma şiddetini, tanımlamaktır. Son zamanlarda, farklı araştırma grupları kapalı kafa travması veya Kafa travması (CHI) modeli 7-10 geliştirdi. CHI bir kraniotomi olmadan CCİ'nin bir değişiklik, ama yine de bir kafa etkisini oluşturmak için geleneksel elektronik manyetik darbe sistemi kullanır. Bir CHI darbe parametrelerini ayarlayarak hafif ve orta şiddette değişen bir sarsıntı neden olabilir. bilinç (LOC) kaybı solunum hızı ya da solunum geçici fesih bir azalma tespit ederek bir darbeden sonra hemen görülebilir. LOC süresi yaralanmanın şiddetini belirlemek için kullanılır. Bu kağıt ayrıntılı adım-adım protokolü ve temsilcisi sonuçları ile birlikte farelerde tekrarlayan CHI (rCHI) modelin biraz geliştirilmiş ve güncelleştirilmiş bir sürümünü içerir. rCHI modeli araştırma stratejileri,sarsıntı kaynaklı patolojik değişikliklerin tümünü taklit edebilen hiçbir bireysel bir hayvan modeli var, özellikle de HTBH etkileri ve potansiyel tedaviler belirlenmesinde yararlı yeniden.
Protocol
Representative Results
Discussion
klinik durum morfolojik olarak benzer beyin yaralanmaları taklit etmek, post-sarsıntı belirtileri bekleniyor. Post-sarsıntı semptomlar genellikle baş ağrısı, baş dönmesi, baş dönmesi, yorgunluk, hafıza ve uyku problemleri, sorun konsantre yanı sıra anksiyete ve depresif ruh hali sayılabilir. somatik semptomlar henüz hayvan modellerinde ölçülebilir olabilir, bu motor ve bilişsel işlev ve duygusal davranış değişiklikleri mantıklı bir hayvan modellerinde beyin sarsıntısı değerlendirmek içi…
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).
