Summary

Iniezioni intracerebroventricolari a mano libera nei topi

Published: January 12, 2024
doi:

Summary

Qui viene descritto un approccio semplice e rapido per l’esecuzione di iniezioni intracerebroventricolari nei topi utilizzando un approccio a mano libera (cioè senza un dispositivo stereotassico).

Abstract

Lo studio dei sistemi neuroendocrini richiede spesso la somministrazione di farmaci, virus o altri agenti sperimentali direttamente nel cervello dei topi. Un’iniezione intracerebroventricolare (ICV) consente la somministrazione diffusa dell’agente sperimentale in tutto il cervello (in particolare nelle strutture vicino ai ventricoli). Qui vengono descritti i metodi per effettuare iniezioni ICV a mano libera in topi adulti. Utilizzando punti di riferimento visivi e tattili sulle teste dei topi, le iniezioni nei ventricoli laterali possono essere effettuate in modo rapido e affidabile. Le iniezioni vengono effettuate con una siringa di vetro tenuta in mano dallo sperimentatore e posta a distanze approssimative dai punti di riferimento. Pertanto, questa tecnica non richiede un frame stereotassico. Inoltre, questa tecnica richiede solo una breve anestesia con isoflurano, che consente la successiva valutazione del comportamento e/o della fisiologia del topo in topi svegli e che si comportano liberamente. L’iniezione ICV a mano libera è un potente strumento per la somministrazione efficiente di agenti sperimentali nel cervello di topi viventi e può essere combinata con altre tecniche come il prelievo frequente di sangue, la manipolazione dei circuiti neurali o la registrazione in vivo per studiare i processi neuroendocrini.

Introduction

La somministrazione di agenti sperimentali, come i farmaci1, i virus2 o le cellule3, al cervello è spesso necessaria per la ricerca neuroendocrina. Se l’agente non attraversa facilmente la barriera emato-encefalica o l’obiettivo sperimentale è quello di testare in modo specifico gli effetti centrali dell’agente, è importante disporre di un metodo affidabile per somministrare iniezioni nel cervello. Inoltre, l’iniezione nello spazio intracerebroventricolare (ICV) offre l’opportunità di distribuire ampiamente l’agente nel cervello e fornisce un’ampia area bersaglio, aumentando così la probabilità di successo dell’iniezione2.

Un metodo comune per effettuare iniezioni di ICV prevede il posizionamento di una cannula permanente a permanenza. In questo approccio, è necessario un telaio stereotassico per posizionare la cannula disponibile in commercio o su misura, poiché la cannula viene incollata o cementata in posizione. Spesso, al momento del recupero, viene somministrata una dose sovrafisiologica di angiotensina II attraverso la cannula e, se si osserva immediatamente il comportamento del bere, la cannula viene considerata posizionata correttamente4. Questo approccio presenta molti vantaggi, tra cui la possibilità di eseguire un’infusione a lungo termine e la possibilità di iniettare più volte lo stesso animale; inoltre, se viene impiegata l’angiotensina II, il corretto posizionamento può essere confermato prima della somministrazione di composti sperimentali. Tuttavia, ci sono alcune limitazioni al posizionamento di una cannula permanente, tra cui la necessità di attrezzature costose (telaio stereotassico), la possibilità di danni alla cannula dopo il posizionamento (ad esempio, i topi possono masticare la cannula di un compagno di gabbia) e la possibilità di infezioni intorno alla cannula permanente. Le iniezioni singole di ICV possono essere effettuate con l’uso di un framestereotassico 3, che, sebbene efficace, richiede una sostanziale esposizione all’anestesia e, quindi, può oscurare alcuni effetti fisiologici e comportamentali acuti del trattamento. Inoltre, il posizionamento dei topi in un telaio stereotassico richiede una formazione sostanziale per ottenere un posizionamento stabile e prevenire la rottura dei condotti uditivi.

Qui viene descritto un metodo consolidato per effettuare iniezioni a mano libera nei topi. Questo metodo si basa sulle precedenti relazioni 5,6. I vantaggi di questa tecnica sono che è semplice, rapida e non richiede attrezzature specializzate come un telaio stereotassico. Come descritto di seguito, questa procedura prevede la manipolazione di una siringa di vetro rispetto ai punti di riferimento sulla testa del topo per effettuare le iniezioni, che possono essere eseguite rapidamente e, quindi, richiedono solo pochi minuti di anestesia gassosa il giorno dell’esperimento.

Protocol

Tutte le procedure sono state approvate dalla Colorado State University (#3960) e dall’Università della California San Diego Institutional Animal Care and Use Committees, dove sono stati raccolti i dati rappresentativi (S13235, PI Kellie Breen Church). I dati di cinque topi C57/BL6 femmine adulte e due maschi adulti (9-16 settimane) sono illustrati nella sezione dei dati rappresentativi. I topi femmina sono stati ovariectomizzati 3-4 settimane prima dell’iniezione di ICV e della raccolta del sangue come descritto in pre…

Representative Results

Se eseguita con successo, questa tecnica consente la rapida somministrazione di un agente sperimentale nel sistema ventricolare. Un profilo di impulso dell’ormone luteinizzante (LH) da un topo ovariectomizzato che ha ricevuto un’iniezione ICV di 3 μL di soluzione salina isotonica sterile, il veicolo di molti composti farmacologici, è mostrato nella Figura 2A. Questo esempio dimostra che una breve esposizione all’anestesia gassosa e l’iniezione di 3 μL di liquido nel sistema ventricolare d…

Discussion

Qui viene descritto un mezzo semplice ed efficace per effettuare iniezioni di ICV nei topi. Poiché questa tecnica non richiede una struttura stereotassica, questo approccio per la somministrazione centralizzata di farmaci e agenti sperimentali è accessibile a un maggior numero di ricercatori. Inoltre, questo approccio ha una produttività relativamente elevata poiché la procedura di preparazione e iniezione può essere eseguita rapidamente.

Poiché questa procedura richiede la manipolazione…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vorremmo ringraziare la Dott.ssa Kellie Breen Church, il Sig. Michael Kreisman e la Sig.ra Jessica Jang per il loro contributo alla raccolta dei dati mostrati nei risultati rappresentativi. Questo lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Health (NIH) R00 HD104994 (R.B.M.).

Materials

18-gauge blunt needles SAI Infusion B18-150
18-gauge needles BD Medical 305195
Alcohol pads Fisher Scientific 22-363-750
Bench pad Fisher Scientific 14-206-62AC22
Betadine solution Fisher Scientific NC1696484
Buprenorphine Patterson Vet Supply 07-892-5235 Controlled substance
Eyelube Fisher Scientific 50-218-8442
Glass syringe Hamilton 7634-01
Injection needle Hamilton 7803-01 27 gauge, Small Hub RN needle, point style: 4, Needle length: 10cm, Angle: 45
Isoflurane   Patterson Vet Supply 07-893-8441
Isoflurane vaporizer Vet Equip V-10
Laboratory Tape VWR 89098-128
Medical grade oxygen Airgas OX USPEA
Paraformaldehyde Millipore-Sigma 8.18715.1000
Phosphate Buffered Saline Fisher Scientific J67802.K2
PulsaR Software Open source, University of Otago See ref 9
Ruler Fisher Scientific 12-00-152
Silastic tubing (0.040" I.D.) DOW 508-005
Silastic tubing (0.078" I.D.) DOW 508-009
Sterile saline VWR 101320-574
Sucrose  Fisher Scientific S5-500

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
McCosh, R. B., Young, L. A. Free-Hand Intracerebroventricular Injections in Mice. J. Vis. Exp. (203), e65324, doi:10.3791/65324 (2024).

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