Quantificare i cambiamenti acuti nell'attività comprensiva renale del nervo in risposta a manipolazioni del sistema nervoso centrale in ratti anestetizzati
Summary
Metodi per misurare le risposte cardiovascolari e simpatiche a manipolazioni del sistema nervoso centrale (SNC) sono importanti per far progredire la neuroscienza. Questo protocollo è stato sviluppato per aiutare gli scienziati con misurare e quantificare i cambiamenti acuti nell’attività comprensiva renale del nervo (RSNA) in ratti anestetizzati (non-sopravvivenza).
Abstract
Attività renale del nervo simpatico (RSNA) e la pressione arteriosa media sono parametri importanti nella ricerca cardiovascolare ed autonoma; Tuttavia, ci sono risorse limitate dirigere gli scienziati nelle tecniche per la misurazione e l’analisi di queste variabili. Questo protocollo descrive i metodi per la misurazione RSNA e pressione arteriosa media in ratti anestetizzati. Il protocollo comprende anche gli approcci per l’accesso al cervello durante le registrazioni di RSNA per manipolazioni del sistema nervoso centrale (SNC). La tecnica di registrazione RSNA è compatibile con farmacologico, optogenetica, o stimolazione elettrica dello SNC. L’approccio è utile quando un investigatore si misura a breve termine (min a h) le risposte autonomiche in esperimenti non-sopravvivenza per correlare anatomicamente con nuclei di CNS. L’approccio non è destinato a essere utilizzato per ottenere registrazioni cronica (sopravvivenza) di RSNA in ratti. Gli scarichi in RSNA, una media rettificata RSNA, e la pressione arteriosa media può essere quantificato e analizzati ulteriormente usando test statistici parametrici. Metodi per ottenere accesso venoso, la pressione arteriosa media di registrazione telemetrically e la fissazione di cervello per future analisi istologica sono anche descritti nell’articolo.
Introduction
Pre-cliniche scoperte circa controllo autonomo del sistema cardiovascolare informano le strategie per la gestione di patologie come ipertensione, insufficienza cardiaca e malattia renale cronica. Eccessiva attività del sistema nervoso simpatico e ridotto tono vagale cardiaco contribuire alla pressione sanguigna elevata (BP)1. Cronicamente elevato uscita simpatica renale migliora la secrezione di catecolamine e diminuisce il flusso ematico renale, con conseguenze deleterie per i sistemi cardiovascolari/renale2,3. Per definire le vie neurobiologiche che conducono alla disfunzione autonomica, studi nei roditori sono importanti per determinare come i neuroni del sistema nervoso centrale (SNC) regolano i parametri simpatici. Lo scopo del presente protocollo è quello di fornire informazioni tecniche su misura attività renale del nervo simpatico (RSNA) e BP e delineare le tecniche per quantificare i cambiamenti acuti simpatici in risposta a manipolazioni di CNS in ratti anestetizzati.
Misurazioni di acuta (non-sopravvivenza) RSNA (durata min a h) sono utili quando gli scienziati probe SNC farmacologicamente, elettricamente, o optogenetically in ratti per determinare le funzioni dei nuclei specifici anestetizzati. Utilizzando questi metodi, strutture come il nucleo solitario, gray periaqueductal, pedunculopontine tegmentum e rostral midollo ventrolateral sono stati studiati per definire vie neurobiologiche che regolano i parametri simpatico4, 5,6,7. Questo approccio è importante per identificare gli obiettivi di CNS per essere studiato ulteriormente nei modelli cronici di disfunzione autonomica8,9. Per completare questi esperimenti, il laboratorio richiede un saldatoio, microscopio operatorio, cornice stereotassica, amplificatore microelettrodo e monitor audio. A seconda dei fattori presenti nel laboratorio che contribuiscono al rumore elettrico, l’area chirurgica/registrazione può richiedere un Faraday gabbia/messa a terra cinturino per ridurre il rumore elettrico nella registrazione RSNA. Se analisi cervello richiederà il fissaggio del tessuto, un cappuccio di pompa e fumi di perfusione sono necessari. I dati possono essere digitalizzati e registrata utilizzando più dati fisiologici di software acquisizione (convertitore analogico-digitale) unità4,5, con opzioni di analisi diverse e compatibilità per l’incorporazione di segnali di telemetrici .
Protocol
Representative Results
Discussion
Fasi critiche per la misurazione RSNA includono: (1) evitando lo stretching dei nervi e dell’arteria renale durante la separazione del rene dal muscolo di paraspinal e quando viene posizionato il segmento del nervo gli elettrodi di registrazione, (2) attentamente sezionare le fibre nervose renale dal circostante tessuto/vaso, (3) assicurare che l’elettrodo fili sono privi di tessuto, sangue, o fluido linfatico e (4) impedendo il nervo di essiccazione mediante l’applicazione di olio minerale per il nervo renale ed il gel …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo studio è stato sostenuto dall’Istituto nazionale per la ricerca infermieristica (K99/R00NR014369).
Materials
| Stainless steel wire | A-M Systems; Sequim, WA | 791000 | RSNA electrode |
| Polyethylene (PE-50) tubing | VWR; Radnor, PA | 63019-048 | RSNA electrode; vessel cannulation |
| Miniature pin connector | A-M Systems; Sequim, WA | 520200 | RSNA electrode |
| Crimping tool | Daniels Manufacturing Corp.; Orlando, FL | M22520 | RSNA electrode |
| Connector strip | Amphenol; Clinton Township, MI | 221-2653 | RSNA electrode |
| J-B Kwik Epoxy | J-B Weld, Sulphur Springs, TX | 8270 | RSNA electrode |
| Silicone | Permatex; Hartford, CT | 2222 | RSNA electrode |
| Heparin sodium; Injectable (10 mL vial, 1000 U/mL) | KV Veterinary Supply; David City, NE | P03466 | Venous line patency |
| Phenylephrine HCl; Injectable (1 mL vial; 10 mg/mL) | ACE Surgical Supply; Brockton, MA | 950-6312 | Testing renal sympathoinhibition |
| Single-hook elastic surgical stays | Harvard Apparatus; Holliston, MA | 72-2595 | Incision |
| Silk surgical tape | 3M, Minneapolis, MN | 1538-0 | Secure surgical stays |
| Needles, 20 G | Sigma-Aldrich; St. Louis, MO | Z192554-100EA | Vessel cannulation |
| Dumont #7 curved forceps | Fine Science Tools; Foster City, CA | 11274-20 | Vessel cannulation |
| 5-0 silk suture ties | Braintree Scientific; Braintree, MA | SUT-S 106 | Vessel cannulation |
| Delicate hemostatic forceps | Roboz Surgical Instrument Co.; Gaithersburg, MD | RS-7117 | Vessel cannulation and RSNA surgery |
| Crile Hemostatic forceps | Fine Science Tools; Foster City, CA | 13004-14 | Needle bending |
| Telemetry transmitter | Data Sciences International; Minneapolis, MN | PA-10 | Mean arterial pressure monitoring (telemetry) |
| Re-gel syringe | Data Sciences International; Minneapolis, MN | 276-0038-001 | Transmitter reuse (telemetry) |
| Disposable pressure transducer | Transpac; San Clemente, CA | MI-1224 | Mean arterial pressure monitoring |
| Clear-Cuff pressure infuser | MILA International Inc.; Florence, KY | 2281339 | Mean arterial pressure monitoring |
| Vessel cannulation forceps | Fine Science Tools; Foster City, CA | 00574-11 | Catheter insertion |
| Black monofilament nylon 4-0 suture on reverse cutting needle | McKesson Medical-Surgical; San Francisco, CA | S661GX | Secure telemetry transmitter |
| Telemetry receiver | Data Sciences International; Minneapolis, MN | RPC-1 | Mean arterial pressure monitoring (telemetry) |
| LabChart Pro (software), PowerLab (acquisition hardware) | AD Instruments; Colorado Springs, CO | ML846, MX2 matrix 2.0 (Compatible with Data Science International telemetry) | 3 options for software/acquisition hardware |
| SciWorks (software), DataWave (acquisition hardware) | DataWave Technologies, Loveland, CO | N/A | |
| Spike 2 (software), Micro1401-3 | Cambridge Electronic Design Ltd., London UK | 1401-3 | |
| Micro-drill | Roboz Surgical Instrument Co.; Gaithersburg, MD | RS-6300 | CNS surgery |
| Stereotaxic surgery frame | Stoelting; Wood Dale, IL | 51600 | CNS surgery |
| Microelectrode amplifier with 10X pre-amplifier | A-M Systems; Sequim, WA | 1800-2 | RSNA recording |
| Retractors | Fine Science Tools; Foster City, CA | 17009-07 | RSNA surgery |
| Micro-dissecting tweezers | Fine Science Tools; Foster City, CA | 11251-10 | RSNA surgery |
| Micro-hook | Fine Science Tools; Foster City, CA | 10064-14 | RSNA surgery |
| Mineral oil | Fisher Scientific; Waltham, MA | 8042-47-5 | RSNA surgery |
| Audio monitor | A-M Systems; Sequim, WA | 3300 | RSNA surgery |
| Silica gel | Wacker, Munchen; Germany | RT601A-B | RSNA surgery |
| Electrical clips | Tyco Electronics; Schaffhausen, Switzerland | EB0283-000 | Grounding or securing perfusion needle |
| Bonn scissors, straight/sharp points | Roboz Surgical Instrument Co; Gaithersburg, MD | RS-5840 | Perfusion |
| Gavage needle | Harvard Apparatus; Holliston, MA | 75-0286 | Perfusion |
| Masterflex perfusion pump | Cole-Parmer; Vernon Hills, IL | 7524-10 | Perfusion |
| Masterflex platinum-cured silicone tubing | Cole-Parmer; Vernon Hills, IL | 96410-15 | Perfusion |
| Formalin (10% buffered solution; 4 L) | Sigma-Aldrich; St. Louis, MO | HT501128 | Perfusion |
| Sucrose | Sigma-Aldrich; St. Louis, MO | S0389 | Cryoprotection |
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