Quantificar alterações agudas na atividade do nervo simpático Renal em resposta a manipulações do sistema nervoso Central em ratos anestesiados
Summary
Métodos para medir respostas cardiovasculares e simpáticas para manipulações do sistema nervoso central (SNC) são importantes para o avanço da neurociência. Este protocolo foi desenvolvido para auxiliar os cientistas com medição e quantificação agudas alterações na atividade do nervo simpático renal (RSNA) em ratos anestesiados (não-sobrevivência).
Abstract
Atividade do nervo simpático renal (RSNA) e pressão arterial média são parâmetros importantes em pesquisa cardiovascular e autonômica; no entanto, existem recursos limitados, direcionando os cientistas nas técnicas para medir e analisar essas variáveis. Este protocolo descreve os métodos de medição RSNA e pressão arterial média em ratos anestesiados. O protocolo inclui também as abordagens para acessar o cérebro durante as gravações do RSNA para manipulações do sistema nervoso central (SNC). A técnica de gravação RSNA é compatível com farmacológico, optogenetic, ou a estimulação elétrica do SNC. A abordagem é útil quando um investigador vai medir a curto prazo (min h) respostas autonômicas em experiências não-sobrevivência para correlacionar anatomicamente com núcleos de CNS. A abordagem não se destina a ser usado para obter gravações de crônica (sobrevivência) da RSNA em ratos. Descargas no RSNA, em média, retificado RSNA, e pressão arterial média pode ser quantificado e analisado ainda mais usando testes estatísticos paramétricos. Métodos para a obtenção de acesso venoso, pressão arterial média de gravação telemetrically e fixação de cérebro para futura análise histológica também são descritos no artigo.
Introduction
Pré-clínicas descobertas sobre controle autonômica do sistema cardiovascular informam estratégias para o gerenciamento de doenças como hipertensão, insuficiência cardíaca e doença renal crônica. Excesso de actividade do sistema nervoso simpático e reduzida vagal cardíaca Tom contribuem para a elevada pressão arterial (PA)1. Cronicamente elevada vazão simpático renal aumenta a secreção de catecolaminas e diminui o fluxo de sangue renal, com consequências deletérias para os sistemas cardiovascular/renal2,3. Para definir os caminhos neurobiológicos, levando à disfunção autonômica, estudos em roedores são importantes para determinar como os neurônios do sistema nervoso central (SNC) regulam parâmetros simpáticos. O propósito do presente protocolo é fornecer informações técnicas sobre a medição de atividade do nervo simpático renal (RSNA) e BP e delinear as técnicas para quantificar alterações simpáticas agudas em resposta a manipulações de CNS em ratos anestesiados.
Medições de RSNA (não-sobrevivência) agudas (Duração min h) são úteis quando os cientistas irão sondar o CNS farmacologicamente, eletricamente, ou optogenetically em ratos para determinar as funções dos núcleos específicos de anestesiados. Usando estes métodos, estruturas como o núcleo solitário, cinzenta periaquedutal, pedunculopontine tegmentum e medula ventrolateral rostral têm sido investigados para definir caminhos neurobiológicos regulando parâmetros simpático4, 5,6,7. Essa abordagem é importante para a identificação de alvos de CNS para ser investigado mais na crônicos modelos de disfunção autonômica8,9. Para completar estas experiências, o laboratório requer um ferro de soldar, microscópio cirúrgico, armação estereotáxica, amplificador de microeletrodos e monitor de áudio. Dependendo de fatores presentes no laboratório que contribuem para o ruído elétrico, área cirúrgica/gravação pode exigir um Faraday gaiola/aterramento cinta reduzir o ruído elétrico na gravação RSNA. Se as análises do cérebro vão exigir a fixação de tecido, uma capa de bomba e emanações de perfusão são necessários. Dados podem ser digitalizados e gravados usando vários dados/software fisiológica aquisição (conversor analógico-digital) unidades4,5, com opções de diferentes análises e compatibilidades para incorporar os sinais de telemetria .
Protocol
Representative Results
Discussion
Passos críticos para medir RSNA incluem: (1) evitando o alongamento da artéria renal e nervos ao separar o rim do músculo paraspinal e quando colocar os eléctrodos de gravação do segmento do nervo, (2) cuidadosamente dissecando as fibras nervosas renais do tecido circundante/vaso, (3) garantindo que o eletrodo fios estão livres do tecido, sangue ou fluido linfático e (4), impedindo o nervo da secagem aplicando óleo mineral para o nervo renal e sílica gel para a unidade de nervo-eletrodo. Para solução de probl…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudo foi suportado pelo Instituto Nacional de investigação de enfermagem (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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