Quantifier les changements aigus dans l’activité nerveuse sympathique rénale en réponse à des Manipulations du système nerveux Central chez le rat anesthésié
Summary
Méthodes pour mesurer les réponses sympathiques et cardiovasculaires aux manipulations du système nerveux central (SNC) sont importants pour faire progresser la neuroscience. Ce protocole a été développé pour aider les scientifiques à mesurer et quantifier les changements aigus dans l’activité nerveuse sympathique rénale (RSNA) chez des rats anesthésiés (sans survie).
Abstract
L’activité nerveuse sympathique rénale (RSNA) et la pression artérielle moyenne sont des paramètres importants dans la recherche cardiovasculaire et le système nerveux autonome ; Cependant, il sont a des ressources limitées, diriger des scientifiques dans les techniques de mesure et d’analyse de ces variables. Ce protocole décrit les méthodes pour mesurer la RSNA et la pression artérielle moyenne chez le rat anesthésié. Le protocole inclut également les approches permettant d’accéder à du cerveau pendant les enregistrements de la RSNA pour des manipulations du système nerveux central (SNC). La technique d’enregistrement de la RSNA est compatible avec pharmacologique, optogenetic, ou la stimulation électrique du SNC. L’approche est utile lorsque l’enquêteur mesurera à court terme (min h) réponses autonomes dans les expériences sans survie en corrélation anatomique avec des noyaux de CNS. L’approche n’est pas prévue pour être utilisé pour obtenir des enregistrements de chronique (survie) de RSNA chez les rats. Rejets au RSNA, en moyenne corrigée RSNA, et la pression artérielle moyenne peut être quantifié et analysés en utilisant des tests statistiques paramétriques. Méthodes pour obtenir des accès veineux, l’enregistrement de la pression artérielle moyenne telemetrically et fixation du cerveau pour des analyses histologiques sont également décrits dans l’article.
Introduction
Des découvertes précliniques sur contrôle autonome du système cardio-vasculaire informent des stratégies de gestion des troubles tels que l’hypertension artérielle, insuffisance cardiaque et l’insuffisance rénale chronique. Une activité excessive du système nerveux sympathique et tonus cardiaque vagal réduit contribuent à la tension artérielle élevée (BP)1. Chroniquement élevé débit sympathique rénale augmente la sécrétion de catécholamines et diminue le débit sanguin rénal, avec des conséquences délétères pour les systèmes cardiovasculaires/rénale2,3. Pour définir les voies neurobiologiques conduisant à un dysfonctionnement autonomique, les études chez les rongeurs sont importants pour déterminer comment les neurones du système nerveux central (SNC) régulent paramètres sympathiques. Le but du présent protocole est de fournir des informations techniques sur la mesure de l’activité nerveuse sympathique rénale (RSNA) et BP et de décrire les techniques utilisées pour quantifier les changements aigus de sympathiques en réponse à des manipulations de CNS chez des rats anesthésiés.
Mesures de RSNA aiguës (sans survie) (durée min à h) sont utiles lorsque les scientifiques sondera la CNS sur le plan pharmacologique, électriquement, ou optogenetically en anesthésiés rats pour déterminer les fonctions des noyaux spécifiques. À l’aide de ces méthodes, ouvrages d’art tels que le noyau solitaire, grise périaqueducale, tegmentum pedunculopontine et la moelle ventro rostral ont été étudiées pour définir les voies neurobiologiques réglementant les paramètres sympathique4, 5,6,7. Cette démarche est importante pour l’identification des cibles de la CNS à étudier plus en détail dans les modèles chroniques du dysfonctionnement autonomique8,9. Pour compléter ces expériences, le laboratoire nécessite un fer à souder, microscope chirurgical, cadre stéréotaxique, amplificateur de microélectrodes et moniteur audio. Selon les facteurs présents dans le laboratoire qui contribuent au bruit électrique, la zone chirurgicale/enregistrement peut exiger un Faraday cage/mise à la terre, sangle réduire le bruit électrique dans l’inscription de RSNA. Si les analyses de cerveau nécessite la fixation tissulaire, un capot de pompe et de fumées de perfusion sont nécessaires. Données peuvent être numérisées et enregistrement à l’aide de plusieurs logiciels/données physiologiques acquisition (convertisseur analogique / numérique) unités4,5, avec analyse différentes options et compatibilités pour incorporer des signaux télémétriques .
Protocol
Representative Results
Discussion
Les étapes essentielles pour mesurer la RSNA comprennent : (1) en évitant de s’étendant de l’artère rénale et des nerfs en séparant les reins des muscles paravertébraux et lorsque vous placez le segment de nerf sur les électrodes d’enregistrement, (2) soigneusement disséqué les fibres nerveuses rénales du tissu environnant/navire, (3) s’assurer que les fils de l’électrode sont libres de tissus, le sang, ou liquide lymphatique et (4) empêchant le nerf ne se dessèchent pas en appliquant l’huile m…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Cette étude a été financée par le National Institute for Nursing Research (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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