Modelo de camundongo modificado de lesão cerebral traumática leve repetitiva incorporando janela de crânio afinado e percussão fluida

O TCE leve, incluindo concussão e subconcussão, é responsável pela maioria de todos os casos de TCE (>80% de todos os TCE)¹. O TCE leve geralmente resulta de quedas, acidentes de trânsito, atos de violência, esportes de contato (por exemplo, futebol, boxe, hóquei) e combate militar ^2,3. O TCE leve pode levar a eventos neurobiológicos que afetam as funções neurocomportamentais ao longo da vida do paciente e aumentam o risco de doenças neurodegenerativas ^4,5,6. Os modelos animais fornecem um meio eficiente e controlado para estudar o TCE leve, com a esperança de melhorar ainda mais o diagnóstico e o tratamento do TCE leve. Vários modelos para TCE leve foram desenvolvidos, como os modelos de impacto cortical controlado (ICC), queda de peso (WD), lesão por percussão de fluidos (FPI) e TCE explosiva ^7,8. Nenhum modelo experimental único pode mimetizar toda a complexidade da patologia induzida por TCE ^9,10. A heterogeneidade desses modelos é vantajosa para abordar as diversas características associadas a pacientes com TCE leve e investigar os mecanismos celulares e moleculares correspondentes. No entanto, cada modelo animal de TCE tem suas limitações³, limitando nosso conhecimento atual sobre o TCE leve em animais e sua relevância clínica.

Os modelos WD e CCI são utilizados para replicar condições clínicas como perda de tecido cerebral, hematoma subdural agudo, lesão axonal, concussão cerebral, disfunção da barreira hematoencefálica e até coma após TCE ^3,11,12. O modelo WD envolve a indução de danos cerebrais ao atingir a dura-máter ou o crânio com pesos em queda livre. O impacto de um objeto pesado sobre um crânio intacto pode replicar lesões focais/difusas mistas; no entanto, esse método está associado a baixa precisão e repetibilidade do local da lesão, lesão por rebote e maior taxa de mortalidade por fraturas cranianas ^3,11,12. O modelo CCI envolve a aplicação de metal movido a ar para impactar diretamente a dura-máter exposta. Comparado ao modelo WD, o modelo CCI é mais preciso e reprodutível, mas não produz lesão difusa devido ao pequeno diâmetro da ponta impactante¹¹. Durante a modelagem FPI, o tecido cerebral é brevemente deslocado e deformado por percussão. A FPI pode induzir lesão focal/difusa mista e replicar hemorragia intracraniana, edema cerebral e danos progressivos à substância cinzenta após LCT. No entanto, o FPI tem uma alta taxa de mortalidade devido a danos no tronco encefálico e apneia prolongada ^3,12. A craniotomia envolvida nos modelos convencionais WD, CCI e FPI pode levar a contusão cortical, lesões hemorrágicas, danos à barreira hematoencefálica, infiltração de células imunes, ativação de células gliais, tempo de modelagem prolongado e possíveis desfechos fatais ^3,12.

O TCE leve é caracterizado por uma pontuação na escala de coma de Glasgow (escala de coma de Glasgow, na sigla em inglês) na faixa de 13 a 15². O TCE leve pode ser focal ou difuso e está associado a lesões agudas, como quebra da homeostase celular, excitotoxicidade, depleção de glicose, disfunção mitocondrial, distúrbio do fluxo sanguíneo e dano axonal, bem como lesões subagudas, incluindo dano axonal, neuroinflamação e gliose ^2,3. Apesar do progresso significativo no delineamento da intrincada fisiopatologia do TCE, os mecanismos subjacentes do TCE / rmTBI leve permanecem indescritíveis e requerem mais investigações⁹. Dado que o CHI é o tipo mais comum de TCE¹², este protocolo apresenta uma nova abordagem para criar um modelo de camundongo controlado com mais precisão de rmTBI usando um dispositivo FPI modificado para realizar o impacto em uma janela de crânio afinado¹³. Ao evitar lesões induzidas por craniotomia, espessura variável do crânio e imprecisões induzidas pela forma e lesão de rebote, essa abordagem visa superar as principais desvantagens associadas aos modelos WD, CCI e FPI. A aplicação do impacto do FPI na janela do crânio afinado é conveniente para avaliar o dano dos vasos cerebrais após o rmTBI e ajuda a minimizar as altas taxas de mortalidade em alguns modelos, resultando em uma maior semelhança com as características clínicas dos pacientes com TCE.