Summary

Reproduzierbare Paraplegie von thorakalen Aorta Occlusion in einem Mausmodell der Spinal Cord Ischämie-Reperfusion

Published: March 03, 2014
doi:

Summary

Der Mangel an Verständnis der Mechanismen des Rückenmarks Ischämie-Reperfusion Verletzungen hat weitere Zusätze behindert eine Querschnittslähmung nach Aorten-Operationen mit hohem Risiko zu verhindern. Somit ist die Entwicklung von Tiermodellen zwingend. Dieses Manuskript zeigt, reproduzierbare Lähmung der unteren Extremitäten nach Thorax Aortenokklusionsvorrichtung in einem Mausmodell.

Abstract

Hintergrund
Untere Extremität Lähmung weiterhin Aorten-Interventionen erschweren. Der Mangel an Verständnis für die zugrunde liegende Pathologie hat Fortschritte behindert, um das Auftreten dieser Verletzung zu verringern. Das aktuelle Modell zeigt reproduzierbare Lähmung der unteren Extremitäten nach thorakalen Aorta Okklusion.

Methoden
Erwachsene männliche C57BL6 Mäuse wurden mit Isofluran betäubt. Durch eine cervicosternal Einschnitt wurde die Aorta freigelegt. Die absteigenden Aorta und linken Schlüsselbeinarterien wurden ohne Eintritt in Pleuraraum identifiziert. Skelettierung dieser Arterien wurde durch sofortige Schließung (Sham) oder Verschluss für 4 min (moderaten Ischämie) oder 8 min (verlängerte Ischämie) gefolgt. Die Sternotomie und die Haut wurden geschlossen und die Maus wurde für die Wiederherstellung, um Wärmebett übertragen. Nach Wiederherstellung der Funktionsanalyse wurde bei 12 h Intervallen bis zu 48 h erhalten.

<p class= "Jove_content"> Ergebnisse
Mäuse, die Schein-Operation unterzogen zeigte keine beobachtbare Hinterbein Defizit. Mäuse zu moderaten Ischämie für 4 min unterzogen hatten minimale Funktionsdefizit auf 12 Stunden, gefolgt von Progression zu einer Lähmung bei 48 Stunden zu beenden. Mäuse verlängert Ischämie hatte eine sofortige Lähmung ohne beobachtbare Hintergliedbewegung an einem beliebigen Punkt in der postoperativen Phase. Es gab keine beobachtet intraoperative oder postoperative Mortalität.

Abschluss
Reproduzierbare Lähmung der unteren Extremitäten, ob sofort oder verzögert kann in einem Mausmodell erreicht werden. Zusätzlich wird durch Verwendung eines Längssternotomie und sorgfältige Präparation, hohe Überlebensraten und Reproduzierbarkeit erreicht werden kann.

Introduction

Untere Extremität Lähmung weiterhin thorakoabdominellen Interventionen erschweren. Die Verletzung, wie Rückenmark Ischämie-Reperfusion Verletzung (SCIR) bekannt ist, führt zu Lähmungen in bis zu 20% der Patienten mit hohem Risiko ein. Chirurgische Hilfsstoffe wie links Herz-Bypass-, Lenden-cerbrospinal Flüssigkeit Kanalisation, hypothermen Kreislaufstillstand und Zwischenrippenarterie Reimplantation haben die Inzidenz dieser Komplikation 2 reduziert, aber viel zu viele Patienten weiterhin betroffen sein.

Klinisch, Rückenmark Ischämie und Reperfusion wird entweder sofort oder verzögert Lähmung nach der Intervention 3 zu sehen. Allerdings hat unser Verständnis von dieser Verletzung durch einen Mangel an mechanistischen Detail erstickt worden. Als Ergebnis sind einige Optionen zur Verfügung, um die Schädigung zu dämpfen, wenn es aufgetreten ist.

Wir haben so ein kleines Tier angeworben, murinen Modell des Rückenmarks Ischämie und Reperfusion zubesser zu charakterisieren seine Pathogenese. Die Mehrzahl der Studien haben bisher größere Tiermodelle verwendet werden, um diese Verletzung, nämlich Ratte 4, 5 Kaninchen, Schwein und 6 Modelle charakterisieren. Diese sind aber durch ihre Kosten, Komplexität, variable Reproduzierbarkeit, und, am wichtigsten, der Mangel an verfügbaren Techniken zur genetischen Manipulation beschränkt. Die zuverlässigste dieser veröffentlicht Tiermodellen beinhaltet infra Abklemmen der Bauchaorta bei Kaninchen. Allerdings menschlichen vorderen Rückenmarkneuronen am häufigsten leiten ihre Gefäßversorgung von mehr proximalen Äste 7. Variable vaskulären Anatomie der Wirbelsäule in diesen Modellen addiert zu Schwierigkeiten beim Übergang ihre Ergebnisse in die klinische Verwendung.

Dieses Manuskript präsentiert ein Modell für die sofortige oder spätere Querschnittslähmung nach Thorax Aortenokklusionsvorrichtung, die klinisch relevant und einfach zu verwenden ist. Die Belichtung der Aortenbogen über Mini sternotomeine ist weniger invasiv und hoch reproduzierbare Ergebnisse mit minimaler Morbidität und Mortalität zu entlocken. Während dieses Modell in nicht ohne Herausforderungen und technischen Nuancen, können diese mit einer sorgfältigen Präparation und Gewebebehandlung überwunden werden, um ein Modell der Hinterbeinlähmung, die leicht implementiert werden kann produzieren.

Protocol

1. Die präoperative Vorbereitung und Anästhesie Achten Sie darauf, steriler Technik während des gesamten Verfahrens zu beobachten. Legen Sie alle Instrumente. Einschalten des Temperatur-Steuerbett vor Narkoseeinleitung, so daß sie auf die geeignete Temperatur (36,5 ° C) zu erwärmen. Schalten Sie den Laser-Doppler-Perfusion-Monitor, so dass es während der Induktion kann booten. Legen Sie die Maus in die Induktionskammer. Die Atemfrequenz der Maus während der Induktion sorgf…

Representative Results

Mäuse Scheinoperation unterzogen (n = 3) oder Aortenokklusionsvorrichtung 4 (n = 3) bis 8 min (n = 3). Postoperativ wurden die Mäuse durch das Basso Maus Punktzahl (1) bewertet. Mäuse, die Scheinoperation unterzogen hatte keine feststellbaren Funktionsdefizite an jedem Punkt postoperativ. Mäuse zu moderaten Ischämie (4 min) unterzogen hatten in der Nähe von normalen Hintergliedmaßenfunktion bei 12 h mit progressiven Funktionsabnahme zu Lähmungen von 48 Stunden zu beenden. Mäuse in längerer Isc…

Discussion

Paraplegie sekundäre Rückenmark-Ischämie Reperfusion ist das Ergebnis eines komplexen schlecht verstanden Pathologien 9. Während dieser wird am häufigsten nach thorakoabdominellen Aorten-Operation gesehen hat, kann eine Vielzahl von anderen Beleidigungen wie Aortendissektion, Trauma, Embolie, Vaskulitis, Hypotonie und systemischen 10 in Querschnittslähmung führen. Zum weiteren Verständnis dieser Verletzung zu gewinnen und Ziele für die Zukunft stellen, um diese Verletzung zu beseitigen, ha…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir möchten die Thoraxchirurgie-Stiftung für Bildung und Forschung für die finanzielle Unterstützung dieses Projekts danken.

Materials

VMS Anesthesia Machine MDS Matrx
Isoflurane Vet One 13985-528-60 2.0% through nose cone 
Induction Chamber Vet Equip 941444
Heating Bed Vestavia Scientific
Laser Doppler Monitor Moor Instruments VMS-LDF1
5-0 Suture, Polyester Surgidac VD-551 Taper Needel
Microdissecting Clips Biomedical Research Insturments 14-1030, 14-1060
Surgical Instruments Fine Surgical Instruments Forceps, needle holder

Referenzen

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Diesen Artikel zitieren
Bell, M. T., Reece, T. B., Smith, P. D., Mares, J., Weyant, M. J., Cleveland Jr., J. C., Freeman, K. A., Fullerton, D. A., Puskas, F. Reproducable Paraplegia by Thoracic Aortic Occlusion in a Murine Model of Spinal Cord Ischemia-reperfusion. J. Vis. Exp. (85), e50910, doi:10.3791/50910 (2014).

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