Nous avons créé des souris modèles de la leucomalacie périventriculaire (PVL), la lésion cérébrale prédominante chez les prématurés caractérisée par des lésions de la substance blanche périventriculaire. L'hypoxie / ischémie avec / sans infection systémique sont les principales causes de PVL. Unilatérale ligature carotidienne et l'exposition hypoxie avec / sans injection de lipopolysaccharide crée PVL lésions semblables chez les souris P6.
Nous décrivons un protocole pour l'établissement de modèles de souris de leucomalacie périventriculaire (LPV). PVL est la forme prédominante des lésions cérébrales chez les prématurés et l'antécédent le plus commun de paralysie cérébrale. PVL est caractérisée par des lésions substance blanche périventriculaire avec des blessures oligodendrogliales proéminent. L'hypoxie / ischémie avec ou sans infection systémique / inflammation sont les principales causes de PVL. Nous utilisons des souris P6 pour créer des modèles de lésions cérébrales néonatales par l'induction d'une hypoxie / ischémie avec ou sans infection systémique / inflammation avec ligature carotidienne unilatérale suivie d'une exposition à l'hypoxie avec ou sans injection de lipopolysaccharide endotoxine (LPS). L'immunohistochimie de la protéine de myéline de base (MBP) ou O1 et examen au microscope électronique montrent une perte de myéline importante dans la substance blanche cérébrale avec des dommages supplémentaires à l'hippocampe et le thalamus. Création de modèles de souris de PVL va grandement faciliter l'étude de la pathogenèse de la maladie en utilisant des souches de souris transgéniques disponibles, la conduction des essais de médicaments d'une manière un débit relativement élevé pour identifier les agents thérapeutiques candidats, et les essais de transplantation de cellules souches en utilisant des souches de souris immunodéficience.
Blessure au cerveau en développement conduit à des conséquences dévastatrices neurologiques. Étonnamment, le modèle de lésion cérébrale périnatale est fortement dépendant de l'âge. En nés à terme, elle touche principalement les cortex cérébral avec perte neuronale caractéristique. Cependant, chez les nourrissons prématurés, il affecte sélectivement la substance blanche cérébrale avec des lésions importantes aux oligodendrocytes en développement, un trouble appelé leucomalacie périventriculaire (LPV). L'ampleur du problème de la lésion cérébrale chez le prématuré est extraordinaire. Accouchement prématuré et l'amélioration des soins néonatals intensifs ont conduit à près de 90% de survie des 13 millions de nourrissons prématurés dans le monde (environ 56.000 aux Etats-Unis) par an née avec un poids en grammes 1500, c'est à dire, très faible poids de naissance. Environ 10% des survivants présentent ensuite une paralysie cérébrale et environ 50% ont des déficits cognitifs et comportementaux. PVL est le cerveau de pathologie sous-jacente le plus important de paralysie cérébrale chez les prématurés. Aucun traitement spécifique pour PVL existe actuellement, en partie parce que la pathogenèse n'a pas été bien compris 1,2.
Bien que l'étiologie de PVL est multifactorielle, périnatale hypoxie / ischémie avec infection intra-utérine de la mère est pensé pour être une cause primaire de PVL. Un modèle hypoxique / ischémique de PVL chez le rat à P7 a été précédemment établi 3. Ce modèle est unique en ce qu'il ressemble PVL chez les prématurés. La caractéristique de ce modèle est sélectif de la substance blanche pathologique, contrairement à la plupart des modèles course qui se caractérisent par un infarctus matière grise. Toutefois, les limites du modèle hypoxique-ischémique chez le rat ne doit pas être négligée. Tout d'abord, l'étiologie de la PVL est souvent multifactorielle. En plus de l'inflammation hypoxie / ischémie, l'infection materno-fœtale / est fortement associée à la PVL. Ainsi, l'inflammation associée hypoxie / ischémie et infection / serait probablement créer des modèles plus PVL-like. L'âge des rongeurs meilleurs qui corrèle avec la période humaine du développement de plus grands risques pour les lésions de PVL (24-32 semaines de gestation) est parce que la différenciation postnatale oligodendrogliales est surtout un évènement postnatale chez les rongeurs. Comme il est impossible de produire une infection materno-fœtale / inflammation dans les âges postnataux, il serait raisonnable pour simuler une infection à un stade de développement post-natal pertinentes pour créer un modèle rongeur de la PVL. Nous avons cherché à combiner l'injection de LPS avec le modèle hypoxique / ischémique chez la souris à P6, pour produire plus de lésions cliniquement pertinente PVL. Deuxièmement, la preuve optimale de concept pour une approche expérimentale rôle causal d'une molécule nécessite l'utilisation de souris transgéniques; les manipulations génétiques sont beaucoup plus difficiles chez le rat que chez la souris. Ainsi, nous avons cherché à convertir notre modèle expérimental de PVL du rat à la souris.
Des modèles murins de PVL va grandement faciliter 1) l'étude de la biologie et la pathogenèse des maladies en utilisant des souches de souris transgéniques disponibles, 2) la conduction des essais de médicaments pour découvrir les agents des candidats ayant un potentiel thérapeutique; 3) des tests de l'utilité des cellules souches en utilisant des souches de souris immunodéficientes.
The authors have nothing to disclose.
Ce travail est en partie soutenu par des subventions du National Institutes of Health (RO1 NS059043 et RO1 ES015988), National Multiple Sclerosis Society, Roche Foundation for recherche de l'anémie, Feldstein Fondation médicale, et les Hôpitaux Shriners pour enfants.
Nous tenons à remercier le Dr David Plaisir pour ses suggestions. Ce travail a été en partie soutenu par des subventions à partir de DEO National Institutes of Health (RO1 NS059043 et RO1 ES015988), la Société nationale sclérose en plaques, et les Hôpitaux Shriners pour enfants. Nous déclarons sans intérêts concurrents liés à cet article.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
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LPS | Sigma | L4130 | ||
Hypoxia Chamber | BioSpherix | A-30274 | ||
Surgical hook | F.S.T. | 10064-14 |