Quantifizierung der akute Veränderungen im renalen sympathischen Nerven Aktivität als Reaktion auf Zentralnervensystem Manipulationen bei anästhesierten Ratten
Summary
Methoden zur Messung der sympathischer und Herz-Kreislauf-Antworten auf zentrale Nervensystem (ZNS) Manipulationen sind wichtig für die Förderung der Neurowissenschaften. Dieses Protokoll wurde entwickelt, um Wissenschaftler mit Messung und Quantifizierung der akute Veränderungen im renalen sympathischen Nerven-Aktivität (RSNA) bei anästhesierten Ratten (Überleben) zu unterstützen.
Abstract
Renalen sympathischen Nerven-Aktivität (RSNA) und arterielle Mitteldruck sind wichtige Parameter in der Herz-Kreislauf- und autonome Forschung; Allerdings gibt es begrenzte Ressourcen leiten Wissenschaftler in den Techniken für die Messung und Analyse dieser Variablen. Dieses Protokoll beschreibt die Methoden zur Messung der RSNA und arterielle Mitteldruck bei anästhesierten Ratten. Das Protokoll enthält auch die Ansätze für den Zugriff auf das Gehirn während der RSNA Aufnahmen für Manipulationen des zentralen Nervensystems (ZNS). Die RSNA Aufnahmetechnik ist kompatibel mit pharmakologische, optogenetische oder elektrische Stimulation des ZNS. Der Ansatz ist nützlich, wenn ein Ermittler kurzfristige (min bis h) autonome Reaktionen in nicht überleben Experimente anatomisch korrelieren mit CNS Kerne gemessen wird. Der Ansatz soll nicht verwendet werden, um chronische (Überleben) Aufnahmen der RSNA in Ratten zu erhalten. Entladungen in RSNA, gemittelt korrigiert RSNA und arterielle Mitteldruck kann quantifiziert und weiter über parametrische statistische Tests analysiert. Verfahren für den Erhalt der venösen Zugang, arterielle Mitteldruck telemetrisch aufnehmen und Gehirn Fixierung für künftige histologische Analysen sind auch in dem Artikel beschrieben.
Introduction
Prä-klinischen Entdeckungen über autonome Kontrolle des Herz-Kreislauf-Systems informieren Sie Strategien für die Verwaltung von Erkrankungen wie Bluthochdruck, Herzinsuffizienz und Niereninsuffizienz. Überaktivität des sympathischen Nervensystems und reduzierte kardiale vagotonus tragen zu erhöhter Blutdruck (BP)1. Chronisch erhöhten renalen sympathischen Abfluss Katecholamin-Sekretion erhöht und verringert renale Durchblutung mit schädlichen Folgen für das Herz-Kreislauf-/ renal Systeme2,3. Um die neurobiologischen Wege zu einer autonomen Dysfunktion zu definieren, sind Studien an Nagern wichtig für die Bestimmung, wie Neuronen des zentralen Nervensystems (ZNS) sympathischen Parameter regulieren. Der Zweck dieses Protokolls ist es, technische Auskunft über Messung der renalen sympathischen Nerven Aktivität (RSNA) und BP und die Techniken zur Quantifizierung der akuten sympathischer Änderungen als Reaktion auf CNS Manipulationen bei anästhesierten Ratten zu skizzieren.
Akute (Überleben) RSNA Messungen (dauerhafte min bis h) sind nützlich, wenn Wissenschaftler die CNS, pharmakologisch, elektrisch Sonde werden, oder Optogenetically in Ratten betäubt, die die Funktionen von bestimmten Kernen zu bestimmen. Mit diesen Methoden, Strukturen wie der einsame Kern, Periaquäduktales grau, wurden Pedunculopontine Tegmentum und rostral ventrolateralen Medulla untersucht um neurobiologische Wege Regulierung der sympathischen Parameter4zu definieren, 5,6,7. Dieser Ansatz ist wichtig für die Identifizierung von CNS Zielen zu untersuchenden in chronischen Modelle der autonomen Dysfunktion8,9weiter. Um diese Experimente zu vervollständigen, benötigt das Labor einen Lötkolben, Operationsmikroskop, stereotaktischen Rahmen, Mikroelektrode Verstärker und Audio-Monitor. Abhängig von den Faktoren im Labor vorhanden, die elektrische Störungen beitragen, erfordern chirurgische/Aufnahmebereich ein Faraday-Käfig/Erdung Riemen, elektrische Störungen in der RSNA Aufnahme zu reduzieren. Wenn Gehirn Analysen Gewebe Fixierung benötigen, eine Perfusion Pumpe und Dunst Haube sind erforderlich. Daten können digitalisiert und mit mehreren physiologischen Softwaredaten Erwerb (analog-Digital-Wandler) Einheiten4,5, mit verschiedenen Auswertungsmöglichkeiten und Kompatibilitäten für die Einbeziehung der telemetrischen Signale aufgezeichnet .
Protocol
Representative Results
Discussion
Wichtige Schritte zur Messung der RSNA gehören: (1) Vermeidung von dehnen der Nierenarterie und Nerven, wenn die Niere die Trennung von der paraspinalen Muskulatur und beim Platzieren der Nerv-Segment auf den Aufnahme-Elektroden (2) sorgfältig seziert die renale Nervenfasern aus dem umliegenden Gewebe/Schiff (3) zu gewährleisten, die die Elektrode Leitungen sind frei von Gewebe, Blut oder Lymphflüssigkeit und die Nerven vor dem Austrocknen durch die Anwendung von Mineralöl auf die renale Nerven und Silica-Gel auf di…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Studie wurde unterstützt durch das National Institute for Nursing Research (K99/R00NR014369).
Materials
| Stainless steel wire | A-M Systems; Sequim, WA | 791000 | RSNA electrode |
| Polyethylene (PE-50) tubing | VWR; Radnor, PA | 63019-048 | RSNA electrode; vessel cannulation |
| Miniature pin connector | A-M Systems; Sequim, WA | 520200 | RSNA electrode |
| Crimping tool | Daniels Manufacturing Corp.; Orlando, FL | M22520 | RSNA electrode |
| Connector strip | Amphenol; Clinton Township, MI | 221-2653 | RSNA electrode |
| J-B Kwik Epoxy | J-B Weld, Sulphur Springs, TX | 8270 | RSNA electrode |
| Silicone | Permatex; Hartford, CT | 2222 | RSNA electrode |
| Heparin sodium; Injectable (10 mL vial, 1000 U/mL) | KV Veterinary Supply; David City, NE | P03466 | Venous line patency |
| Phenylephrine HCl; Injectable (1 mL vial; 10 mg/mL) | ACE Surgical Supply; Brockton, MA | 950-6312 | Testing renal sympathoinhibition |
| Single-hook elastic surgical stays | Harvard Apparatus; Holliston, MA | 72-2595 | Incision |
| Silk surgical tape | 3M, Minneapolis, MN | 1538-0 | Secure surgical stays |
| Needles, 20 G | Sigma-Aldrich; St. Louis, MO | Z192554-100EA | Vessel cannulation |
| Dumont #7 curved forceps | Fine Science Tools; Foster City, CA | 11274-20 | Vessel cannulation |
| 5-0 silk suture ties | Braintree Scientific; Braintree, MA | SUT-S 106 | Vessel cannulation |
| Delicate hemostatic forceps | Roboz Surgical Instrument Co.; Gaithersburg, MD | RS-7117 | Vessel cannulation and RSNA surgery |
| Crile Hemostatic forceps | Fine Science Tools; Foster City, CA | 13004-14 | Needle bending |
| Telemetry transmitter | Data Sciences International; Minneapolis, MN | PA-10 | Mean arterial pressure monitoring (telemetry) |
| Re-gel syringe | Data Sciences International; Minneapolis, MN | 276-0038-001 | Transmitter reuse (telemetry) |
| Disposable pressure transducer | Transpac; San Clemente, CA | MI-1224 | Mean arterial pressure monitoring |
| Clear-Cuff pressure infuser | MILA International Inc.; Florence, KY | 2281339 | Mean arterial pressure monitoring |
| Vessel cannulation forceps | Fine Science Tools; Foster City, CA | 00574-11 | Catheter insertion |
| Black monofilament nylon 4-0 suture on reverse cutting needle | McKesson Medical-Surgical; San Francisco, CA | S661GX | Secure telemetry transmitter |
| Telemetry receiver | Data Sciences International; Minneapolis, MN | RPC-1 | Mean arterial pressure monitoring (telemetry) |
| LabChart Pro (software), PowerLab (acquisition hardware) | AD Instruments; Colorado Springs, CO | ML846, MX2 matrix 2.0 (Compatible with Data Science International telemetry) | 3 options for software/acquisition hardware |
| SciWorks (software), DataWave (acquisition hardware) | DataWave Technologies, Loveland, CO | N/A | |
| Spike 2 (software), Micro1401-3 | Cambridge Electronic Design Ltd., London UK | 1401-3 | |
| Micro-drill | Roboz Surgical Instrument Co.; Gaithersburg, MD | RS-6300 | CNS surgery |
| Stereotaxic surgery frame | Stoelting; Wood Dale, IL | 51600 | CNS surgery |
| Microelectrode amplifier with 10X pre-amplifier | A-M Systems; Sequim, WA | 1800-2 | RSNA recording |
| Retractors | Fine Science Tools; Foster City, CA | 17009-07 | RSNA surgery |
| Micro-dissecting tweezers | Fine Science Tools; Foster City, CA | 11251-10 | RSNA surgery |
| Micro-hook | Fine Science Tools; Foster City, CA | 10064-14 | RSNA surgery |
| Mineral oil | Fisher Scientific; Waltham, MA | 8042-47-5 | RSNA surgery |
| Audio monitor | A-M Systems; Sequim, WA | 3300 | RSNA surgery |
| Silica gel | Wacker, Munchen; Germany | RT601A-B | RSNA surgery |
| Electrical clips | Tyco Electronics; Schaffhausen, Switzerland | EB0283-000 | Grounding or securing perfusion needle |
| Bonn scissors, straight/sharp points | Roboz Surgical Instrument Co; Gaithersburg, MD | RS-5840 | Perfusion |
| Gavage needle | Harvard Apparatus; Holliston, MA | 75-0286 | Perfusion |
| Masterflex perfusion pump | Cole-Parmer; Vernon Hills, IL | 7524-10 | Perfusion |
| Masterflex platinum-cured silicone tubing | Cole-Parmer; Vernon Hills, IL | 96410-15 | Perfusion |
| Formalin (10% buffered solution; 4 L) | Sigma-Aldrich; St. Louis, MO | HT501128 | Perfusion |
| Sucrose | Sigma-Aldrich; St. Louis, MO | S0389 | Cryoprotection |
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