Abbiamo stabilito modelli murini di leucomalacia periventricolare (PVL), il danno cerebrale predominante in neonati prematuri caratterizzata da lesioni della sostanza bianca periventricolare. Ipossia / ischemia con / senza infezione sistemica sono le cause primarie del PVL. Unilaterale legatura carotidea e l'esposizione ipossia con / senza iniezione lipopolisaccaride crea PVL-come le lesioni nei topi P6.
Abbiamo descritto un protocollo per stabilire modelli murini di leucomalacia periventricolare (PVL). PVL è la forma predominante di danno cerebrale nei neonati prematuri e l'antecedente più comuni di paralisi cerebrale. PVL è caratterizzata da danno della sostanza bianca periventricolare con importanti lesioni oligodendrogliali. Ipossia / ischemia, con o senza infezione sistemica / infiammazione sono le cause primarie di PVL. Noi usiamo P6 topi per creare modelli di danno cerebrale neonatale con l'induzione di ipossia / ischemia, con o senza infezione sistemica / infiammazione con legatura unilaterale della carotide seguiti da esposizione all'ipossia, con o senza l'iniezione di endotossina lipopolisaccaride (LPS). Immunoistochimica della proteina basica della mielina (MBP) o O1 e esame al microscopio elettronico mostrano perdita prominente mielina cerebrale nella materia bianca, con ulteriore danno per l'ippocampo e talamo. Creazione di modelli murini di PVL faciliterà notevolmente lo studio della patogenesi della malattia utilizzando disponibili ceppi di topi transgenici, la conduzione di prove della droga in maniera velocità relativamente alta di identificare gli agenti terapeutici candidato, e la sperimentazione di trapianto di cellule staminali utilizzando ceppi di topi immunodeficienza.
Infortunio per lo sviluppo del cervello porta a devastanti conseguenze neurologiche. Sorprendentemente, il modello di danno cerebrale perinatale è altamente dipendente dall'età. In neonati a termine, colpisce prevalentemente corteccia cerebrale con perdita di neuroni caratteristici. Tuttavia, nei neonati prematuri, che attacca selettivamente la sostanza bianca cerebrale con danni importanti a oligodendrociti via di sviluppo, un disordine chiamato leucomalacia periventricolare (PVL). L'entità del problema dei danni cerebrali nei neonati prematuri è straordinario. Parto prematuro e una migliore terapia intensiva neonatale hanno portato a quasi il 90% di sopravvivenza dei 13 milioni di neonati prematuri in tutto il mondo (circa 56.000 negli Stati Uniti) nasce ogni anno con un peso alla nascita inferiore a 1500 grammi, vale a dire, molto basso peso alla nascita i neonati. Circa il 10% dei sopravvissuti in seguito mostra la paralisi cerebrale e circa il 50% ha deficit cognitivi e comportamentali. PVL è il più importante paralisi cerebrale sottostante patologia cerebrale nei neonati prematuri. Nessuna terapia specifica per PVL esiste attualmente, in parte perché la patogenesi non è stato ben compreso 1,2.
Sebbene l'eziologia della PVL è multifattoriale, perinatale ipossia / ischemia con infezione materna intrauterina è pensato per essere una causa primaria di PVL. Un modello ipossico / ischemico della PVL nel ratto a P7 è stato stabilito precedentemente 3. Questo modello è unico in quanto assomiglia PVL nei neonati prematuri. La caratteristica di questo modello è selettiva sostanza bianca patologia, in contrasto con la maggior parte dei modelli ictus che sono caratterizzati da infarto materia grigia. Tuttavia, le limitazioni del modello ipossico-ischemica nel ratto non deve essere trascurato. In primo luogo, l'eziologia della PVL è spesso multifattoriale. Oltre a ipossia / ischemia, materno-fetale dell'infezione / infiammazione è fortemente associato con PVL. Così, insieme infiammazione ipossia / ischemia e di infezione / probabilmente creare modelli più PVL-like. L'età roditore che meglio si correla con il periodo dello sviluppo umano di maggior rischio per le lesioni PVL (24-32 settimane di gestazione) è post-natale, perché la differenziazione oligodendrogliali è prevalentemente un evento postnatale nei roditori. Poiché è impossibile produrre un materno-fetale dell'infezione / infiammazione in età post-natale, sarebbe ragionevole per simulare un'infezione ad una rilevante fase di sviluppo post-natale per creare un modello di roditore di PVL. Abbiamo cercato di unire l'iniezione LPS con il modello ipossico / ischemico nei topi a P6, di produrre lesioni PVL più clinicamente rilevante. In secondo luogo, l'ottimale proof-of-concept approccio sperimentale per un ruolo causale di una molecola richiede l'uso di topi transgenici, manipolazioni genetiche sono molto più difficili nel ratto che nel topo. Così, abbiamo cercato di convertire il nostro modello sperimentale di PVL dal topo al mouse.
Modelli murini di PVL agevolerà notevolmente 1) lo studio della biologia della malattia e patogenesi utilizzando disponibili ceppi di topi transgenici, 2) conduzione di studi farmaco per scoprire agenti candidato potenziale terapeutico; 3) verifica dell'utilità delle cellule staminali utilizzando ceppi di topi immunodeficienti.
The authors have nothing to disclose.
Questo lavoro è in parte supportato anche da finanziamenti National Institutes of Health (RO1 NS059043 e RO1 ES015988), Nazionale Sclerosi Multipla, la Roche Fondazione per la ricerca anemia, Feldstein Medical Foundation, e Shriners Hospitals for Children.
Vorremmo ringraziare il Dr. Pleasure David per i suoi suggerimenti. Questo lavoro è stato in parte sostenuto dalle concessioni a WD dal National Institutes of Health (RO1 NS059043 e RO1 ES015988), Società Nazionale Sclerosi Multipla, e Shriners Hospitals for Children. Si dichiara non interessi contrastanti relativi a questo articolo.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
LPS | Sigma | L4130 | ||
Hypoxia Chamber | BioSpherix | A-30274 | ||
Surgical hook | F.S.T. | 10064-14 |