Implantation de la canule dans la Magna de Cisterna de rongeurs

Le liquide céphalorachidien (LCR) baigne le système nerveux central (CNS) dans le système ventriculaire et le long de l’espace sous-arachnoïdien, un espace défini anatomiquement dans continuum avec les ventricules, qui entoure le cerveau et la moelle épinière. Une des fonctions principales du FSC est de fournir un itinéraire pour la compensation des métabolites et des solutés du parenchyme du cerveau. Dédouanement est facilitée via le glymphatic récemment découvert système¹, le cerveau analogique au système lymphatique périphérique. Ici, nous décrivons et discuter de la cisterna magna une canulation (MCC), une méthode mini-invasive pour la prestation directe de molécules dans le LCR. CMc est la principale méthode pour l’étude de la fonction glymphatic. En outre, CMc peut également être appliquée pour l’étude de la dynamique de la CSF et pour une livraison rapide, le cerveau à l’échelle des molécules perméable de barrière (BBB) non-hémato encéphalique dans le parenchyme du cerveau, le long de l’espace périvasculaire.

Le CMc exploite les principes physiologiques de la dynamique de mouvement de CSF à travers le système nerveux central pour livrer des molécules de traceur marqué ou de médicaments dans l’espace rempli de CSF de la cisterna magna (CM). Molécules sont injectées dans une canule implantée dans le revêtement membrane durale atlanto-occipitale, que les molécules cm sont ensuite transportés par flux en vrac CSF dans le parenchyme du cerveau via l’ espace de paravascular¹. Agent traceur ou contraste injecté par l’intermédiaire de la CMc suit le mouvement du FSC, qui permet l’évaluation du mouvement de la CSF et afflux de glymphatic par la quantification des niveaux d’intensité des molécules marquées qui pénètrent dans le parenchyme du cerveau. CMc est compatible avec les différentes techniques d’imagerie, y compris épifluorescence, 2 photons microscopie et imagerie de résonance magnétique (IRM). En outre, cette évaluation peut être effectuée aussi bien in vivo ou ex vivo. Ce qui est important, CMc permet la visualisation du système glymphatic sous anesthésie ou pendant le sommeil naturel, ainsi que chez des animaux éveillés, librement mobiles.

La technique du CMc peut être utilisée pour étudier les différents aspects de la dynamique des fluides dans le LCR, mais s’est avéré particulièrement utile pour étudier le système de glymphatic. Glymphatic activité lecteurs le flot du LCR dans l’espace périartériels via les voies d’eau aquaporin-4 (AQP-4), qui sont attachés au maximum dans la membrane des astrocytes vasculaire habillage endfeet. Le flot permet l’échange de la CSF et le liquide interstitiel (ISF) dans le parenchyme du cerveau. CSF/ISF contenant les solutés et déchets métaboliques est ensuite prélevé le parenchyme du cerveau via le périveineuse espace^2,3. En fin de compte, CSF/ISF atteint la périphérie via les vaisseaux lymphatiques dural décrit récemment^4,5. Le système glymphatic a été montré indispensable lors du dédouanement de métabolites déchets nocifs tels que les β-amyloïde². En outre, glymphatic dégagement est altérée dans le vieillissement⁶, après le traumatisme cérébral lésion⁷et dans des modèles animaux de diabète⁸ et⁹de la maladie d’Alzheimer. Glymphatic activité est notamment dépendent, montrant une activité sensiblement plus élevée pendant le sommeil ou l’anesthésie en comparaison de l’éveil¹de l’État. En effet, les jeunes animaux anesthésiés présentent la plus forte activité de glymphatic. Ainsi, experimental quantification de l’activité glymphatic est essentielle lorsque l’on étudie son rôle dans la santé et la maladie.

Plusieurs études ont porté sur la dynamique de CSF et son échange avec le liquide interstitiel (ISF) dans le parenchyme du cerveau. Cependant, les méthodes par lesquelles les molécules marquées sont livrés sont plutôt envahissantes, déclenchement des lésions cérébrales parenchyme et les changements dans la pression intracrânienne (PIC) (voir revue de¹⁰). Quelques exemples sont intraventriculaires ou injections intraparenchymateuses impliquent la craniotomie ou forage d’une bavure le trou dans le crâne. Ces procédures ont démontré qu’alter ICP, perturbant ainsi la fonction glymphatic². Aussi, ces méthodes invasives induisent astrogliosis et augmentent l’immunoréactivité AQP-4 dans la zone de parenchyme endommagée du cerveau et de ses environs^11,12. Comme les astrocytes et AQP-4 sont des éléments clés du système glymphatic, le CMc est la méthode de choix pour ses études. Les principaux avantages de CMc par rapport à des procédures plus invasives sont le maintien d’un parenchyme crâne et le cerveau intact, en évitant les altérations de l’ICP et astrogliosis, respectivement. Ainsi, CMc en collaboration avec différents outils d’imagerie ouvre un large éventail de possibilités d’étudier non seulement le système de glymphatic, mais aussi la dynamique et de mécanismes de débit des fluides dans l’homéostasie, ainsi que dans des modèles animaux de maladies neurologiques.

La procédure de canulation (CMc) cisterna magna permet un accès facile et direct à du liquide céphalo-rachidien (LCR). En injectant des molécules différentes (p. ex. des traceurs fluorescents, les agents de contraste MRI), l’expérimentateur peut suivre leur circulation à l’intérieur du compartiment de la CSF et évaluer l’activité du système glymphatic. Le protocole suivant décrit les deux MCC aiguë, d’injections, immédiatement après la chirurgie et l’implantation chronique de la canule, dans lequel l’animal récupère de l’approche chirurgicale pour une injection ultérieure. La différence la plus importante entre l’implantation aiguë et chronique, c’est que l’implantation chronique permet l’étude de l’activité de la glymphatic chez les souris éveillés.