Dorsal Root Injection gânglio da raiz dorsal e lesão por esmagamento como um modelo para Sensorial Axon Regeneração

Alcançar axônio regeneração após lesão do sistema nervoso é uma tarefa desafiadora ^1. Para estudar o fracasso da regeneração axonal no sistema nervoso central (CNS), os pesquisadores usaram uma infinidade de modelos de lesão do nervo. Como regiões do SNC diferentes, é importante o uso de um modelo anatomicamente apropriado para estudar a regeneração de axónios. Usando o modelo apropriado, os investigadores podem formular um tratamento específico com base na gravidade da lesão, o tipo de célula neuronal de interesse, e do tracto espinal desejado para avaliar a regeneração, em oposição a uma estratégia de tratamento "um-para-todos".

Na lesão medular, por exemplo, os sintomas mais debilitantes decorrem da perda de sensação e locomoção. Perda de sensibilidade é causada por danos aos ascendentes vias sensoriais, enquanto a perda de locomoção é causada por danos às vias motoras descendentes. Devido às diferenças celulares e anatômicas entre estes twO caminhos, muitos estudos de regeneração do axônio alvo se concentrar apenas em um ou outro caminho, com a justificativa de que a recuperação bem sucedida de qualquer um seria de grande benefício para os pacientes. Neste artigo, apresenta-se um protocolo que utiliza uma injecção directa dos gânglios da raiz dorsal (DRG) com um vector viral e uma lesão concomitante esmagamento da raiz dorsal da medula espinhal cervical inferior de um rato adulto como um modelo para estudar a regeneração axonal sensorial.

DRG neurónios sensoriais são responsáveis ​​pela transmissão de informação sensorial, tais como sensação táctil e dor, desde a periferia até ao sistema nervoso central. As projecções longas axonal de neurónios sensoriais na medula espinal servem como um bom modelo para o estudo de longa distância a regeneração de axónios. Além disso, como os roedores pode sobreviver a uma lesão via sensorial tal como uma lesão por esmagamento da raiz dorsal com complicações mínimas de bem-estar, os investigadores podem estudar a regeneração de axónios do SNC, sem a necessidade da lesão completamente a medula espinhal. Um C5 quádruplo – C8 (l cervicalível 5-8) dorsal lesão por esmagamento raiz tem sido mostrado a ser um modelo útil para a pata dianteira desaferentação ^2. Além disso, uma lesão por esmagamento dorsal raiz fornece um modelo mais "limpo" para estudar a regeneração de axónios de uma lesão da medula espinal directa porque não é complicada por outros factores, tais como a formação de cicatriz glial.

O uso da terapia de genes virais para reprogramar neurónios num estado regenerativa tem sido cada vez mais considerado como uma estratégia de tratamento promissor para muitas condições neurológicas ^3. Estudos têm demonstrado a aplicação de um vector de vírus adeno-associado (AAV) transportando o transgene de uma proteína que promove o crescimento podem atingir robusto regeneração axónio com recuperação comportamental ^{4, 5, 6.} A baixa patogenicidade aparente de AAV na indução de uma resposta imunológica e a capacidade de transduzir células que não se dividem, tais como os neurónios, fazerque o vector óptimo para a terapia genética. Além disso, a forma de AAV recombinante é utilizado para a terapia. Nesta forma, é incapaz de integrar o seu genoma viral no genoma do hospedeiro ^7, reduzindo o risco de mutagénese de inserção em comparação com outros vectores virais, tais como lentivírus. Isso faz com que o AAV um cofre escolha para aplicações de terapia génica.

Como DRG contém os corpos celulares de neurónios sensoriais, é o alvo anatómica mais apropriado para a administração de vírus para a terapia de gene para o estudo e / ou promover a regeneração axonal sensorial. Num estudo comparativo de diferentes serotipos de AAV e lentivírus, AAV de serotipo 5 (AAV5) mostrou-se o mais eficiente na transdução neurios DRG ao longo de um curso de tempo de pelo menos 12 semanas quando injectado directamente no DRG ^8. Além disso, o AAV pode atingir mais de 40% de eficiência de transdução, transduzir todos os subtipos neuronais de DRG, tais como a de grande diâmetro de neurofilamentos de 200 kDa(NF200) neurónios -positivas e o péptido relacionado com o gene da calcitonina de pequeno diâmetro (CGRP) – ou b4 isolectina (IB4) neurónios -positivas ^{4, 8.}

Como o procedimento cirúrgico de DRG injeção e lesão por esmagamento da raiz dorsal é extremamente invasiva e delicada, acreditamos que este artigo vai ajudar novos usuários a aprender o procedimento de forma muito eficiente. Neste artigo, que mostra resultados representativos de ratos adultos quatro semanas após a injecção de um vus de controlo AAV5-GFP (proteína fluorescente verde) em C6 – DRGs C7 com um concomitante C5 – C8 raiz dorsal lesão por esmagamento. Este modelo é especialmente adequado para os investigadores que estão a investigar a utilização de terapia de genes virais para promover a regeneração axonal sensorial.