Nós estabelecemos modelos do rato de leucomalácia periventricular (LPV), a lesão cerebral predominante em prematuros caracterizada por lesões na substância branca periventricular. Hipóxia / isquemia com / sem infecção sistêmica são as principais causas de LPV. Ligadura da carótida unilateral e exposição a hipóxia com / sem injeção de lipopolissacarídeo cria PVL-como lesões em camundongos P6.
Nós descrevemos um protocolo para o estabelecimento de modelos de ratos de leucomalácia periventricular (LPV). PVL é a forma predominante de lesão cerebral em bebês prematuros e de o antecedente mais comum de paralisia cerebral. PVL é caracterizada por lesão da substância branca periventricular com lesão oligodendroglial proeminente. Hipóxia / isquemia, com ou sem infecção sistêmica / inflamação são as principais causas de LPV. Nós usamos ratos P6 para criar modelos de lesão cerebral neonatal pela indução de hipóxia / isquemia, com ou sem infecção sistêmica / inflamação com ligadura de carótida unilateral seguido pela exposição à hipóxia, com ou sem injeção de lipopolissacarídeo endotoxina (LPS). Imunohistoquímica da proteína básica da mielina (MBP) ou O1 e exame de microscopia eletrônica mostram perda de mielina proeminente na matéria branca cerebral com dano adicional para o hipocampo eo tálamo. Estabelecimento de modelos do rato do PVL vai facilitar muito o estudo da patogênese da doença usando linhagens de camundongos transgênicos disponíveis, realização de testes de drogas de uma forma relativamente alto rendimento para identificar agentes terapêuticos candidato, e testes do transplante de células-tronco usando linhagens de camundongos imunodeficiência.
Prejuízo para o desenvolvimento do cérebro leva a consequências devastadoras neurológicos. Surpreendentemente, o padrão de lesão cerebral perinatal é altamente dependente da idade. Em bebês nascidos a termo, que afeta predominantemente o córtex cerebral com perda neuronal característica. No entanto, em bebês prematuros, que afeta seletivamente substância branca cerebral com lesão importante para o desenvolvimento oligodendrócitos, um distúrbio chamado de leucomalácia periventricular (LPV). A magnitude do problema de lesão cerebral em bebês prematuros é extraordinário. Parto prematuro e de cuidados intensivos neonatal melhorou levaram a quase 90% de sobrevivência dos 13 milhões de bebês prematuros em todo o mundo (cerca de 56.000 nos Estados Unidos), nascido anual com um peso menor que 1500 gramas, ou seja, de muito baixo peso ao nascer. Aproximadamente 10% dos sobreviventes posteriormente apresentam paralisia cerebral e cerca de 50% têm déficit cognitivo e comportamental. PVL é o mais importante patologia cerebral paralisia cerebral subjacente em prematuros. Nenhuma terapia específica para PVL existe presentemente, em parte porque a patogênese não foi bem compreendida 1,2.
Embora a etiologia da PVL é multifatorial, perinatal hipóxia / isquemia com infecção intra-uterina materna é pensado para ser uma causa primária de LPV. Um modelo de hipóxia / isquemia da LPV no rato em P7 foi previamente estabelecido 3. Este modelo é o único que se assemelha a PVL em prematuros. A principal característica deste modelo é seletiva substância branca patologia, em contraste com a maioria dos modelos de acidente vascular cerebral que são caracterizados por infarto massa cinzenta. No entanto, as limitações do modelo hipóxico-isquêmica no rato não deve ser menosprezada. Primeiro, a etiologia da PVL é frequentemente multifatorial. Além da inflamação hipóxia / isquemia, infecção materno-fetal / está fortemente associada a LPV. Assim, a inflamação hipóxia / isquemia e infecção / combinado provavelmente criar modelos mais PVL-like. A idade de roedores que melhor se correlaciona com o período de desenvolvimento humano de maior risco para lesões PVL (24-32 semanas de gestação) é pós-natal, porque a diferenciação oligodendroglial é predominantemente um evento pós-natal em roedores. Como é impossível produzir uma infecção materno-fetal / inflamação nas idades pós-natal, seria razoável para simular uma infecção numa fase pós-natal relevantes do desenvolvimento para criar um modelo do roedor da LPV. Temos procurado combinar a injeção de LPS com o modelo hipóxica / isquêmica em ratos em P6, para produzir mais clinicamente relevantes lesões LPV. Em segundo lugar, a abordagem de prova de conceito do ideal experimental para um papel causal de uma molécula requer o uso de camundongos transgênicos; manipulações genéticas são muito mais difíceis no rato do que no mouse. Assim, procuramos converter o nosso modelo experimental de PVL do rato para o mouse.
Modelos do rato do PVL irá facilitar grandemente 1) o estudo da biologia da doença e patogênese disponíveis usando linhagens de camundongos transgênicos, 2) realização de testes de drogas para descobrir agentes candidato com potencial terapêutico; 3) testar a utilidade de células-tronco usando linhagens de camundongos imunodeficientes.
The authors have nothing to disclose.
Este trabalho é, em parte suportado por concessões do National Institutes of Health (RO1 NS059043 e RO1 ES015988), Multiple Sclerosis Society Nacional, Fundação Roche para Anemia Research, Feldstein Fundação Médica e Hospitais Shriners para Crianças.
Gostaríamos de agradecer ao Dr. David Prazer para suas sugestões. Este trabalho foi em parte suportado por concessões para WD de National Institutes of Health (RO1 NS059043 e RO1 ES015988), Sociedade Nacional de Esclerose Múltipla, e Hospitais Shriners para Crianças. Declaramos a inexistência de interesses concorrentes relacionados para este artigo.
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 |