Cuantificación de los cambios agudos en la actividad nerviosa simpática Renal en respuesta a las manipulaciones del sistema nervioso Central en ratas anestesiadas
Summary
Métodos de medición de las respuestas simpáticas y cardiovasculares a las manipulaciones del sistema nervioso central (SNC) son importantes para el avance de la neurociencia. Este protocolo fue desarrollado para ayudar a los científicos medir y cuantificar los cambios agudos en la actividad nerviosa simpática renal (RSNA) en ratas anestesiadas (no supervivencia).
Abstract
Actividad nerviosa simpática renal (RSNA) y la presión arterial media son parámetros importantes en la investigación cardiovascular y autonómica; sin embargo, existen limitados recursos dirigir a científicos en las técnicas de medición y análisis de estas variables. Este protocolo describe los métodos para la medición de RSNA y la presión arterial media en ratas anestesiadas. El protocolo también incluye los métodos para acceder al cerebro durante grabaciones de RSNA para la manipulación del sistema nervioso central (SNC). Es compatible con la técnica de grabación de RSNA farmacológica, optogenetic, o estimulación eléctrica del SNC. El enfoque es útil cuando un investigador medir a corto plazo respuestas autónomas (min a h) en experimentos de supervivencia no correlacionan anatómicamente con los núcleos de la CNS. El enfoque no está diseñado para ser utilizado para obtener grabaciones de crónica (supervivencia) de RSNA en ratas. Descargas en RSNA, promediados rectificaron RSNA, y la presión arterial media puede ser cuantificados y analizados usando otras pruebas estadísticas paramétricas. También se describen métodos para obtener acceso venoso, la presión arterial media de grabación telemetrically y fijación de cerebro para futuros análisis histológico en el artículo.
Introduction
Los descubrimientos sobre el control autonómico del sistema cardiovascular informan estrategias para el manejo de trastornos tales como hipertensión, insuficiencia cardíaca y enfermedad renal crónica. Exceso de actividad del sistema nervioso simpático y disminución del tono vagal cardíaco contribuyen a la elevada presión arterial (PA)1. Crónicamente elevada salida simpática renal aumenta la secreción de catecolaminas y disminuye el flujo sanguíneo renal, con consecuencias deletéreas para los sistemas cardiovascular, renal2,3. Para definir las vías neurobiológicas que conduce a disfunción autonómica, estudios en roedores son importantes para determinar cómo las neuronas del sistema nervioso central (SNC) regulan parámetros comprensivos. El propósito de este protocolo es proporcionar información técnica sobre medición de la actividad nerviosa simpática renal (RSNA) y BP y delinear las técnicas para cuantificar cambios simpáticos agudos en respuesta a las manipulaciones del CNS en ratas anestesiadas.
Mediciones de RSNA (no sobrevivir) agudas (duración min h) son útiles cuando los científicos sonda el SNC farmacológicamente, eléctricamente, o optogenetically en anestesia ratas para determinar las funciones de los núcleos específicos. Utilizando estos métodos, estructuras como el núcleo solitario, sustancia gris, tegmentum pedunculopontino y médula ventrolateral rostral han sido investigados para definir caminos neurobiológicos que regulan parámetros simpático4, 5,6,7. Este enfoque es importante para la identificación de objetivos de CNS ser investigado más en modelos crónicos de la disfunción autonómica8,9. Para completar estos experimentos, el laboratorio requiere un soldador, microscopio quirúrgico, marco estereotáxicas, amplificador del microelectrodo y monitor audio. Dependiendo de los presentes en el laboratorio de factores que contribuyen al ruido eléctrico, la zona quirúrgica y grabación puede requerir un Faraday cage correa/conexión a tierra reducir el ruido eléctrico en la grabación de la RSNA. Si análisis de cerebro requerirá la fijación de tejido, una bomba y humo de la campana de la perfusión se requiere. Datos pueden ser digitalizados y grabado con varios software y datos fisiológicos adquisición (convertidor análogo-digital) unidades4,5, con opciones de diferentes análisis y compatibilidades para incorporar las señales telemétricas .
Protocol
Representative Results
Discussion
Pasos críticos para la medición de RSNA incluyen: (1) evitar el estiramiento de la arteria renal y los nervios al separar el riñón de los músculos del paraspinal y al colocar el segmento del nervio en los electrodos de la grabación, disección (2) cuidadosamente las fibras del nervio renales desde el tejido circundante/buque, (3) asegurar que los cables del electrodo están libres de tejido, sangre o linfa y (4) prevenir el nervio de la desecación mediante la aplicación de aceite mineral para el nervio renal y el…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudio fue apoyado por el Instituto Nacional de investigación en enfermería (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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