Simétrica bihemisférica post-mortem del cerebro de corte para estudiar sana y patológica condiciones cerebrales en humanos

Summary

Procedimientos de corte cerebrales organizados son necesarios para correlacionar fenómenos neuropsiquiátricos específicos con diagnósticos neuropatológicos definitivas. esquejes cerebrales se realizan de manera diferente en base a diversas contingencias clínico-académica. Este protocolo describe un procedimiento de corte cerebro bihemisférica simétrica para investigar las diferencias hemisféricas en patologías del cerebro humano y para maximizar las técnicas biomoleculares / neuroimagen actuales y futuras.

Abstract

Neuropatólogos, a veces, se sienten intimidados por la cantidad de conocimiento necesario para generar diagnósticos definitivos para los fenómenos neuropsiquiátricos complejos descritos en aquellos pacientes en los que se ha solicitado una autopsia del cerebro. A pesar de los avances de las ciencias biomédicas y de neuroimagen han revolucionado el campo de los trastornos neuropsiquiátricos, que también han generado la idea errónea de que las autopsias cerebrales sólo tienen un valor de confirmación. Esta falsa idea creado una reducción drástica de las tasas de autopsia y, en consecuencia, una posibilidad reducida para realizar investigaciones más detalladas neuropatológicos y amplios, que son necesarios para comprender numerosos aspectos normales y patológicas todavía desconocidas del cerebro humano. El método de estimación tradicionales de correlación entre los fenómenos observados y neuropsiquiátricos correspondiente localización / caracterización de sus posibles correlatos neurohistológicos sigue teniendo un valor innegable. En el contexto de neuropsychienfermedades psi-, el método clínico-patológica tradicional sigue siendo la mejor metodología posible (ya menudo la única disponible) para enlazar características neuropsiquiátricas únicas para sus substratos neuropatológicos correspondientes, ya que se basa específicamente en la evaluación física directa de los tejidos del cerebro. La evaluación de cerebros postmortem del cerebro se basa en procedimientos que varían entre los diferentes centros de neuropatología corte. esquejes cerebrales se llevan a cabo de una forma relativamente extensa y sistemática sobre la base de las diversas contingencias clínicos y académicos presentes en cada institución. Una metodología de corte cerebro bihemisférica anatómicamente más inclusiva y simétrica al menos debería ser utilizado con fines de investigación en neuropatología humana para investigar de manera coherente, en profundidad, en condiciones normales como patológicas con las peculiaridades del cerebro humano (es decir, la especialización hemisférica y lateralización de concreto funciones). Tal método proporcionaría un Colle más completacción de cerebros neuropathologically bien caracterizados disponibles para las técnicas biotecnológicas y de neuroimagen actuales y futuras. Se describe un procedimiento de corte cerebro bihemisférica simétrica para la investigación de las diferencias hemisféricas en patologías del cerebro humano y para uso con actuales, así como las técnicas biomoleculares / neuroimagen futuras.

Introduction

Neuropatólogos tienen el privilegio científica, el honor intelectual, y la obligación de diagnóstico para evaluar los cerebros humanos. Durante muchas décadas, las descripciones clínicas detalladas de las enfermedades del cerebro y los grandes esfuerzos Individuar han llevado a cabo sus posibles correlatos neurohistológicos en cerebros postmortem humanos. Históricamente, estos esfuerzos representan la modalidad más productiva mediante el cual las ciencias médicas y la neurología, en particular, avanzaron en la era moderna. Gracias a neuropatólogos anteriores eminentes y su dedicación, determinación, becas y sorprendente capacidad para discriminar entre los tejidos normales y anormales del cerebro (a menudo utilizando herramientas muy rudimentarias), que ahora puede investigar y enfermedades objetivo, tales como la enfermedad de Alzheimer-Perusini (injustamente única llamada la enfermedad de Alzheimer la enfermedad; APD / AD) ^1, la enfermedad de Parkinson (EP) ^2, la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ) ^3, la enfermedad de Lou Gehrig-/ Esclerosis lateral Sclerosis (ALS) ^4, y ⁵ Guam enfermedad, por mencionar algunos.

Las técnicas avanzadas de neuroimagen, como la alta definición de la tomografía computarizada (es decir, escaneo CT multicorte espiral; angiografía TC), resonancia magnética funcional y morfológica (es decir, fMRI, por difusión de resonancia magnética, MRI-tractography, etc.), por emisión de positrones (PET), de imágenes basados ​​en ultrasonidos, y otros, sin duda han modificado nuestro enfoque general sobre la forma de diagnosticar y curar a los pacientes neurológicos y psiquiátricos. Sin embargo, aunque las técnicas de neuroimagen son capaces de visualizar el cerebro de una persona cuando vivo, no ofrecen la oportunidad, en el momento que ocurre, para analizar directamente las estructuras celulares y subcelulares altamente complejos de células, tales como las neuronas; o para visualizar, marcar y cuantificar tipos específicos de lesiones intracelulares; o para indicar con precisión su localización neuroanatómica o subregional en circuital y sub-niveles anatómicos circuitales. Por ejemplo, las técnicas de neuroimagen no pueden identificar o localizar cuerpos de Lewy (LB) en las neuronas pigmentadas de la Sustancia negra (SN), una característica patológica común asociado con PD, o marañas neurofibrilares (NFT) en la corteza entorrinal, una característica clásica de la EA y otras patologías cerebrales. investigaciones neuropatológicas combinados con microscopía digital avanzada siguen siendo insustituible para las correlaciones clinicopatológicas detalladas y, por lo tanto, para los diagnósticos definitivos.

Debido a las propiedades peculiar anatomo-funcional del cerebro humano, y en especial a su localización anatómica (es decir, dentro del cráneo, un sistema natural de protección que no permite el examen directo de su contenido), la introducción de técnicas de neuroimagen in vivo tienen los clínicos e investigadores extraordinariamente ayudado a encontrar respuestas iniciales a algunos de los misterios de este tejido complejo. Sin embargo, no hay clínica o neuroimagimetodología ng que puede sustituir a la oportunidad única para analizar directamente el tejido del cerebro durante la autopsia. Sólo el conjunto organizado, conservación y clasificación de los cerebros humanos puede permitir investigaciones directas y sistemáticas de las células neuronales y no neuronales, sus componentes subcelulares, intracelular y lesiones patológicas extracelulares, y cualquier tipo de anormalidad en el cerebro para confirmar, modificar o redefinir los diagnósticos clínicos y descubrir nuevas correlaciones clínico-patológicas. Una de las limitaciones aparentes sobre la evaluación del cerebro en la autopsia ha sido el hecho de que este procedimiento es una metodología de sección transversal. Siempre habrá un retraso entre un proceso continuo neuropatológico (clínicamente manifiesta o no) y la posibilidad, en su caso, para definirlo a nivel neurohistológica. Esto se debe principalmente a la incapacidad del cerebro humano de regenerarse. Actualmente no es posible obtener tejido cerebral in vivo sin crear permanent daños. En consecuencia, no es posible evaluar longitudinalmente y neuropathologically el mismo cerebro / persona. Sin embargo, los procedimientos bancarios cerebro estandarizados y una mayor conciencia de la donación de cerebro entre el público en general podrían contribuir en gran medida a la resolución de problemas de sincronización con el cerebro mediante el aumento de la autopsia constantemente el número de casos para recoger y analizar. De esta manera, los números más adecuadas de cerebros postmortem podrían obtenerse para definir patrones constantes de origen patológico y la progresión para cada tipo específico de lesión cerebral asociada con cada enfermedad cerebro humano. Esto requeriría la donación y la colección de tantos cerebros como sea posible de los pacientes afectados por cualquier trastorno neuropsiquiátrico, así como de los sujetos de control sanos en todas las edades. Un método posible podría ser la recogida tantas cerebros postmortem como sea posible de los centros médicos especializados y generales, como una rutina estándar. La necesidad de donaciones del cerebro se ha expresado recientementepor los que estudian la demencia y el envejecimiento normal ^6. La misma necesidad se debe expresar por el campo neuropsiquiátrico como conjunto.

Por lo anterior, y por otras razones, una actualización de los procedimientos de corte cerebral en curso es necesario. Por otra parte, el cerebro procedimientos de corte debe ser universalmente estandarizado a través de diferentes centros de investigación neuropatología en todo el mundo, teniendo también en cuenta la posibilidad de emplear técnicas biotecnológicas actuales y futuros para investigar mejor y, con suerte, para entender definitivamente, las causas y mecanismos de las enfermedades cerebrales en los seres humanos.

Aquí, principalmente con fines de investigación, se describe una metodología simétrica para cerebral postmortem de corte en los seres humanos. Este procedimiento se propone recoger las regiones más cerebral que normalmente hecho y de ambos hemisferios cerebrales y el cerebelo. Un procedimiento de corte cerebro bihemisférica simétrica encaja mucho mejor con nuestro conocimiento actual de los recursos humanosneuroanatomía, neuroquímica, neurofisiología y. Este método también permite la posibilidad de analizar neuropathologically las características únicas del cerebro humano, tales como la especialización hemisférica y lateralización que están asociadas con funciones cognitivas y no cognitivas superiores o exclusivamente típicamente presente en nuestra especie. Si existen relaciones específicas entre patogénicos hemisférica especialización / lateralización y determinados tipos de lesiones cerebrales, o si un evento patogénico neuropsiquiátrico es peculiar inicialmente, predominantemente o exclusivamente asociados con un hemisferio específica y la función no se conoce actualmente. Mediante la descripción de este procedimiento de corte simétrico cerebro, nuestro objetivo es proponer un método de actualización de la disección del cerebro humano que podría ayudar a comprender mejor las condiciones normales y patológicas en un tejido altamente especializado, el cerebro. Este método también toma en consideración aquellos aspectos hemisféricos morfo-funcionales que existen sólo en los seres humanos.

Protocol

Los procedimientos que implican tejidos humanos postmortem han sido revisados ​​por la junta de revisión institucional y exenta en virtud de 45 CFR (Código de Regulaciones Federales). NOTA: El protocolo describe un procedimiento de corte cerebro bihemisférica simétrica para la evaluación cerebral postmortem finalizado para los estudios neuropatológicos en los seres humanos. serán excluidos descripciones detalladas de los aparatos, instrumentos, materiales y suministros necesarios para realizar el corte cerebro humano. Mat…

Representative Results

Protocolo de cuerpo entero El tiempo dedicado a un solo procedimiento de corte simétrico bihemisférica fijo cerebro se estima en 1 h (con exclusión del tiempo dedicado creación de la mesa de disección, las herramientas y las superficies de corte, etiquetado,. Etc). El tiempo requerido para una sola alterna bi-hemisférica simétrica congelado y el cerebro fijo procedimiento de corte se estima para tomar 2 h. Se pued…

Discussion

Este método de corte cerebro se puede adaptar a las necesidades específicas de cada laboratorio de neuropatología (por ejemplo, mediante la reducción del número de regiones cerebrales para evaluar para cada hemisferio) al tiempo que conserva el procedimiento de corte simétrica bihemisférica como una de sus características principales. Este protocolo propuesto podría ser utilizado para procedimientos de rutina (centros neuropatológicos orientadas a la investigación) o sólo cuando sea necesario (estudios espec…

Materials

Copy of signed informed consent allowing autopsy and brain donation for research use.
Detailed clinical history of the subject which should include a detailed description of any neurologic and psychiatric symptoms and signs.
Medical or not-medical video-recordings when available (especially useful in movement disorders field). Next-of-kin’s consent required.
Neuroimaging, neurophysiology, neuropsychiatric and assessment or clinicometric scales.
Genetic and family history data. Genetic reports review, if neurogenetic diseases were diagnosed.
Histology Container	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	64233-24
Histology Cassettes	VWR	18000-142 (orange)
Histology Cassettes	VWR	18000-132 (navy)
Knife Handles and Disposable Blades	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	62560-04
Long Blades	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	62561-20
Disposable Blade Knife Handles	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	72040-08
Scalpel Blades	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	72049-22
Accu-Punch 2 mm	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	69038-02
Polystyrene Containers – Sterile	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	64240-12
Dissecting Board	ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES	63307-30
Formalin solution, neutral buffered, 10%	Sigma-Aldrich	HT501128 SIGMA
Hematoxylin Solution, Gill No. 2	Sigma-Aldrich	GHS280 SIGMA
Eosin Y solution, aqueous	Sigma-Aldrich	HT1102128 SIGMA
anti-beta-amyloid	Covance, Princeton, NJ	SIG-39220	1  500
anti-tau	Thermo Fisher Scientific	MN1020	1  500
anti-alpha-synuclein	Abcam	ab27766	1  500
anti-phospho-TDP43	Cosmo Bio Co.	TIP-PTD-P02	1 2000
Digital Camera	Any
Head Impulse Sealing machine	Grainger	5ZZ35