Indagare sulle alterazioni nel caecum Microbiota dopo una lesione cerebrale traumatica nei topi
Summary
Presentato qui è un protocollo per indurre lesioni cerebrali traumatiche diffuse utilizzando un dispositivo a percussione fluida laterale seguito dalla raccolta del contenuto di caecum per l’analisi del microbioma intestinale.
Abstract
Sempre più prove dimostrano che l’asse microbiota-gut-cervello svolge un ruolo importante nella patogenesi delle malattie cerebrali. Diversi studi dimostrano anche che le lesioni cerebrali traumatiche causano cambiamenti al microbiota intestinale. Tuttavia, i meccanismi alla base della regolazione bidirezionale dell’asse cervello-gut rimangono sconosciuti. Attualmente, esistono pochi modelli per studiare i cambiamenti nel microbiota intestinale dopo lesioni cerebrali traumatiche. Pertanto, lo studio presentato combina protocolli per indurre lesioni cerebrali traumatiche utilizzando un dispositivo di percussioni fluide laterale e l’analisi di campioni di caecum in seguito alla lesione per studiare le alterazioni nel microbioma intestinale. Le alterazioni della composizione del microbiota intestinale dopo lesioni cerebrali traumatiche sono determinate utilizzando il sequenziamento 16S-rDNA. Questo protocollo fornisce un metodo efficace per studiare le relazioni tra microrganismi enterici e lesioni cerebrali traumatiche.
Introduction
La lesione cerebrale traumatica (TBI) è un problema di salute pubblica globale e la principale causa di morte e disabilità nei giovani adulti1,2. TBI causa molti decessi ogni anno, e i sopravvissuti sperimentano una varietà di disabilità fisiche, psichiatriche, emotive e cognitive. Pertanto, la TBI è un pesante fardello per la famiglia e le risorse sociali di un paziente. TBI coinvolge sia la lesione cerebrale primaria che si verifica al momento del trauma e qualsiasi lesioni cerebrali secondarie che sviluppano ore a mesi dopo la lesione iniziale. Lesione cerebrale secondaria è mediata da diverse cascate biochimiche, che non sono solo dannose per il cervello, ma hanno anche effetti negativi significativi su vari sistemi di organi, tra cui il sistema gastrointestinale3.
Attualmente, ci sono tre modelli per indurre La TBI negli esperimenti sugli animali: lesione da percussione fluida, l’impatto corticale di controllo (CCI) e l’accelerazione della caduta di peso. Lesione di percussioni fluide laterali (LFPI) è il modello più comunemente usato per stabilire lesioni cerebrali diffuse (DAI)4. Il dispositivo produce lesioni cerebrali attraverso una craniectomia applicando un breve impulso di pressione del fluido alla dura intatta. Questo impulso è creato dallo sciopero del pendolo. LFPI è un metodo di modellazione riproducibile e controllabile per la ricerca TBI.
Il microbioma è definito come i genomi collettivi di tutti i microrganismi che risiedono nel corpo umano. I microbi intestinali, in particolare, non solo svolgono un ruolo importante nell’omeostasi intestinale e nella funzione, ma regolano anche molti aspetti della fisiologia dell’ospite e del funzionamento di altri organi5. Negli ultimi anni, ci sono prove crescenti che indicano che il microbiota intestinale regola lo sviluppo e la funzione del cervello tramite assi cervello-gut6. L’interruzione del microbiota intestinale è stata collegata a diversi disturbi della funzione cerebrale, tra cui il morbo di Parkinson, disturbi dell’umore e autismo7. Recentemente, studi preclinici hanno anche riferito che la lesione cerebrale acuta può indurre cambiamenti nel microbiota intestinale8,9.
Uno studio di Treangen et al.10 ha rilevato diminuzioni significative in tre specie microbiche e aumenti in due specie microbiche dopo il TBI indotto dal CCI. Questa evidenza indica che la modulazione del microbiota intestinale può essere un metodo terapeutico nella gestione TBI. Tuttavia, i meccanismi alla base dei cambiamenti del microbiota intestinale indotti da lesioni cerebrali rimangono sconosciuti. Per questo motivo, è necessario un modello relativamente semplice ed efficiente di studiare i cambiamenti nel microbiota intestinale dopo che è richiesto tè. Pertanto, il presente studio presenta un protocollo per esaminare le alterazioni nel microbiota intestinale dopo la TBI nei topi.
Protocol
Representative Results
Discussion
Presentato qui è un protocollo semplice ed efficiente per determinare i cambiamenti nel microbiota cecale dopo il TBI nei topi. L’induzione di lesioni cerebrali e la raccolta di campioni di contenuto di caecum sono parti critiche del protocollo.
Nonostante i ricercatori abbiano studiato i cambiamenti del microbiota intestinale dopo la TBI, la lesione cerebrale utilizzata in questi studi era CCI-8 e modelli di goccia/impatto indotti9. Tuttavia, i…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Materials
| DNA isolation kit | QIAGEN | 51604 | For fast purification of genomic DNA from stool samples |
| Gene analysis service | GENEWIZ | Gene analyse service | |
| Heating pad | Shanghai SAFE Biotech Co. | TR-200 | heating pad |
| Injector | The First Affiliated Hospital, School of Medicine, Zhejiang University | injector | |
| LFPI device | Virginia Commonwealth University |
FP302 | LFPI device |
| Micro cranial drill | RWD Life Science | 78061 | Micro cranial drill |
| Povidone Iodine | The First Affiliated Hospital, School of Medicine, Zhejiang University | Povidone Iodine |
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