Investigación de alteraciones en Caecum Microbiota después de una lesión cerebral traumática en ratones
Summary
Aquí se presenta un protocolo para inducir lesiones cerebrales traumáticas difusas utilizando un dispositivo de percusión de fluido lateral seguido de la recopilación del contenido de caecum para el análisis de microbioma intestinal.
Abstract
El aumento de la evidencia muestra que el eje microbiota-gut-cerebro juega un papel importante en la patogénesis de las enfermedades cerebrales. Varios estudios también demuestran que las lesiones cerebrales traumáticas causan cambios en la microbiota intestinal. Sin embargo, los mecanismos subyacentes a la regulación bidireccional del eje cerebro-gut siguen siendo desconocidos. Actualmente, existen pocos modelos para estudiar los cambios en la microbiota intestinal después de una lesión cerebral traumática. Por lo tanto, el estudio presentado combina protocolos para inducir lesiones cerebrales traumáticas utilizando un dispositivo de percusión de fluido lateral y el análisis de muestras de caecum después de una lesión para investigar alteraciones en el microbioma intestinal. Las alteraciones de la composición de la microbiota intestinal después de una lesión cerebral traumática se determinan mediante la secuenciación 16S-rDNA. Este protocolo proporciona un método eficaz para estudiar las relaciones entre los microorganismos entéricos y las lesiones cerebrales traumáticas.
Introduction
La lesión cerebral traumática (TBI) es un problema de salud pública mundial y la principal causa de muerte y discapacidad en adultos jóvenes1,2. El TBI causa muchas muertes cada año, y los sobrevivientes experimentan una variedad de discapacidades físicas, psiquiátricas, emocionales y cognitivas. Por lo tanto, el TBI es una pesada carga para la familia del paciente y los recursos sociales. TBI implica tanto la lesión cerebral primaria que ocurre en el momento del trauma y cualquier lesión cerebral secundaria que desarrolla horas a meses después de la lesión inicial. Lesión cerebral secundaria está mediada por varias cascadas bioquímicas, que no sólo son perjudiciales para el cerebro, sino que también tienen efectos negativos significativos en varios sistemas de órganos, incluyendo el sistema gastrointestinal3.
Actualmente, existen tres modelos para inducir TBI en experimentos con animales: lesión de percusión fluida, impacto cortical de control (CCI) y aceleración de caída de peso. La lesión de percusión de fluido lateral (LFPI) es el modelo más utilizado para establecer lesiones cerebrales difusas (DAI)4. El dispositivo produce lesión cerebral a través de una craniectomía mediante la aplicación de un breve pulso de presión de fluido a la dura intacta. Este pulso es creado por el golpe del péndulo. LFPI es un método de modelado reproducible y controlable para la investigación TBI.
El microbioma se define como los genomas colectivos de todos los microorganismos que residen en el cuerpo humano. Los microbios intestinales en particular no sólo juegan un papel importante en la homeostasis intestinal y la función, sino que también regulan muchos aspectos de la fisiología del huésped y el funcionamiento de otros órganos5. En los últimos años, hay cada vez más evidencia que indica que la microbiota intestinal regula el desarrollo cerebral y la función a través de los ejes cerebro-gut6. Interrupción de la microbiota intestinal se ha relacionado con varios trastornos de la función cerebral incluyendo la enfermedad de Parkinson, trastornos del estado de ánimo, y autismo7. Recientemente, estudios preclínicos también han reportado que la lesión cerebral aguda puede inducir cambios en la microbiota intestinal8,9.
10 encontró disminuciones significativas en tres especies microbianas y aumentos en dos especies microbianas después de la TBI inducida por CCI. Esta evidencia indica que la modulación de la microbiota intestinal puede ser un método terapéutico en el manejo de TBI. Sin embargo, los mecanismos subyacentes a los cambios en la microbiota intestinal inducidas por lesiones cerebrales siguen siendo desconocidos. Por esta razón, se requiere un modelo relativamente simple y eficiente de estudiar los cambios en la microbiota intestinal después de que se requiera TBI. Por lo tanto, el presente estudio presenta un protocolo para examinar alteraciones en la microbiota intestinal después de TBI en ratones.
Protocol
Representative Results
Discussion
Se presenta aquí un protocolo simple y eficiente para determinar los cambios en la microbiota cecal después de TBI en ratones. La inducción de lesiones cerebrales y la recolección de muestras de contenido de caecum son partes críticas del protocolo.
A pesar de que los investigadores han estudiado los cambios de la microbiota intestinal después de TBI, la lesión cerebral utilizada en estos estudios fue CCI-8 y modelos de caída de peso / impacto inducidos<sup clas…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores no tienen nada que revelar.
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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