Bu makale, domuzların sarnıç magnasında doğrudan canül implantasyonu için adım adım bir protokol sunun.
Glimfik sistem, beyin omurilik sıvısının (CSF) astrositlere bağlı pervasküler alanlarda akışına dayanan ve amiloid-beta gibi nörotoksik peptitlerin temizlenmesinde bulaşmış bir atık temizleme sistemidir. Bozulmuş glimfik fonksiyon, Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıkların hayvan modellerinde hastalık patolojisini şiddetlendirir ve bu da bu boşluk sistemini anlamanın önemini vurgular. Glimfik sistem genellikle sezgilerin doğrudan beyin omurilik sıvısına (CSF) teslim edildiği sarnıç magna cannülasyonları (CMc) tarafından incelenir. Bununla birlikte, çoğu çalışma kemirgenlerde yapılmıştır. Burada, domuzlarda CMc tekniğinin bir uyarlamasını gösteriyoruz. Domuzlarda CMc kullanılarak, glimfatik sistem jinekökenik beyinlerde yüksek optik çözünürlükte incelenebilir ve bunu yaparken kemirgen ve insan glimfatiği arasındaki bilgi boşluğunu kapatır.
Beyin omurilik sıvısı (CSF), merkezi sinir sistemi (CNS)1,2 içinde ve çevresinde bulunan ultrafilt kandır. CSF, beyne yüzdürme vermenin veya zarar verici mekanik kuvvetleri emmenin yanı sıra, metabolik atıkların CNS3’ten temizlenmesinde de önemli bir rol oynar. Atık temizliği, CSF’nin beyin parankiminde pervasküler boşluklar (PVS) yoluyla konvektif akışına izin veren ve nüfuz eden arterleri çevreleyen yakın zamanda karakterize edilen glimfik sistem tarafından kolaylaştırılmıştır3,4,5. Bu işlemin, öncelikle astrositik endfeet üzerinde ifade edilen ve PVS4,6’ya bağlı bir su kanalı olan aquaporin-4’e (AQP4) bağlı olduğu gösterilmiştir. Glimfik sistemin çalışması, CSF7,8,9,10,11’e floresan/radyoaktif izleyici veya kontrast madde girmesini takiben gelişmiş ışık mikroskopisi veya manyetik rezonans görüntüleme (MRG) kullanılarak hem in vivo hem de ex vivo görüntüleme ile elde edilir.
Beyin parankiminde hasara yol etmeden CSF’ye bir izleyici sokmanın etkili bir yolu sarnıç magna kanülasyonundan (CMc)12,13’dür. Tüm glimfik çalışmaların büyük bir çoğunluğu, şimdiye kadar kemirgenlerde yapılmış ve CMc’nin istilacılığı ve küçük bir memeli ile çalışmanın pratik basitliği nedeniyle daha yüksek memelilerde kaçınılmıştır. Ek olarak, farelerin ince kafatasları, kafatası penceresine ihtiyaç duymadan in vivo görüntülemeye izin verir ve daha sonra karmaşık olmayan bir beyin ekstraksiyonuna izin verir11,14. İnsanlarda yapılan deneyler glimfatik fonksiyon hakkında değerli bir makroskopik in vivo veri elde etti, ancak distal lomber omurgadaki intratekal izleyici enjeksiyonlarına dayandı ve ayrıca glimfatik sistemi mikroanatomi yakalamak için yeterli çözünürlük vermeyen MRI’ı kullandı7,15,16 . Yüksek memelilerde glimfik sistemin mimarisini ve kapsamını anlamak, insanlara çevrilmesinde esastır. İnsanlara glimfik çeviriyi kolaylaştırmak için, kemirgenlerde gerçekleştirilen tekniklerin daha yüksek memelilere uygulanması önemlidir, böylece glimfik sistemin artan biliş ve beyin karmaşıklığı türleri arasında doğrudan karşılaştırılmasına izin vermek önemlidir17. Domuz ve insan beyinleri katlanmış bir nöroarşisitture sahip olan jinekfaliktir, kemirgen beyinleri ise lisensefaliktir, böylece birbirleri arasında önemli bir fark vardır. Genel boyut açısından, domuz beyinleri de, insan beyninden 10-15 kat daha küçükken, fare beyinleri 3.000 kat daha küçüktür18. Büyük memelilerde glimfik sistemi daha iyi anlayarak, inme, travmatik beyin hasarı ve nörodejenerasyon gibi durumlarda gelecekteki terapötik müdahale için insan glimfik sistemini kullanmak mümkün olabilir. Domuz in vivo doğrudan CMc, daha yüksek bir memelide glimfik sistemin yüksek çözünürlüklü ışık mikroskopisine izin veren bir yöntemdir. Ayrıca, kullanılan domuzların büyüklüğü nedeniyle, insan ameliyatlarında kullanılanlara benzer izleme sistemleri uygulamak mümkündür, bu da bunların glimfik işleve nasıl katkıda bulunduğunu değerlendirmek için hayati işlevleri sıkı bir şekilde belgelemeyi ve düzenlemeyi mümkün hale getirir.
Burada, gerekli hazırlık, cerrahi prosedür, izleyici infüzyonu ve beynin çıkarılması da dahil olmak üzere domuzlarda sarnıç magnasının doğrudan kanülasyonunu gerçekleştirmek için ayrıntılı bir protokol açıklanmıştır. Bu, büyük hayvanlarla çalışmak için deneyime ve sertifikaya sahip birini gerektirir. Doğru bir şekilde gerçekleştirilirse, bu, istenen moleküllerin doğrudan CSF’ye teslim edilmesine izin verir, bundan sonra büyük bir memelide CSF dağılımını ve glimfik fonksiyonu y…
The authors have nothing to disclose.
Bu çalışma Knut ve Alice Wallenberg Vakfı, Hjärnfonden, Wenner Gren Vakıfları ve Crafoord vakfı tarafından desteklendi.
0.01% azide in PBS | Sigmaaldrich | S2002 | |
18G needle | Mediq | ||
1ml Syringe | FischerSci | 15849152 | |
20G cannula | Mediq | NA | |
22G cannula | Mediq | NA | |
4% paraformaldehyde | Sigmaaldrich | P6148 | |
Anatomical forceps | NA | NA | |
Bovine serum albumin Alexa-Fluor 647 Conjugate | ThermoFischer | A34785 | 2 vials (10mg) |
CaCl2 | Sigmaaldrich | C1016 | |
Chisel | ClasOhlson | 40-8870 | |
Dental cement | Agnthos | 7508 | |
compact saw | ClasOhlson | 40-9517 | |
Glucose | Sigmaaldrich | G8270 | |
Hammer | ClasOhlson | 40-7694 | |
Insta-Set CA Accelerator | BSI-Inc | BSI-151 | |
IV line TAP, 3-WAYS with 10cm extension | Bbraun | NA | |
KCl | Sigmaaldrich | P9333 | |
Marker pen | NA | NA | |
MgCl2 | Sigmaaldrich | M8266 | |
MilliQ water | NA | NA | |
NaCL | Sigmaaldrich | S7653 | |
NaH2PO4 | Sigmaaldrich | S8282 | |
NaHCO3 | Sigmaaldrich | S5761 | |
No. 20 scalpel blade | Agnthos | BB520 | |
No. 21 Scalpel blade | Agnthos | BB521 | |
No. 4 Scalpel handle | Agnthos | 10004-13 | |
Saline | Mediq | NA | |
Salmon knife | Fiskers | NA | |
Self-retaining retractors | NA | NA | |
Superglue | NA | NA | |
Surgical curved scissors | NA | NA | |
Surgical forceps | NA | NA | |
Surgical towel clamps | NA | NA |