Riproducibile Paraplegia da Toracica aortica occlusione in un modello murino di Spinal Cord ischemia-riperfusione
Summary
La mancanza di comprensione meccanicistica del midollo spinale ischemia-riperfusione ha impedito ulteriori aggiunte per evitare paraplegia seguenti operazioni aortica ad alto rischio. Pertanto, lo sviluppo di modelli animali è imperativo. Questo manoscritto dimostra riproducibile paralisi degli arti inferiori in seguito toracica occlusione aortica in un modello murino.
Abstract
Sfondo
Arti inferiori paralisi continua a complicare interventi aortici. La mancanza di comprensione della patologia sottostante ha ostacolato progressi per diminuire il verificarsi questa lesione. L'attuale modello dimostra riproducibile paralisi degli arti inferiori in seguito toracica occlusione aortica.
Metodi
Adulto topi C57BL6 sesso maschile sono stati anestetizzati con isoflurano. Attraverso un'incisione cervicosternal l'aorta è stato esposto. I aorta discendente e succlavia sinistra arterie toraciche sono stati identificati senza l'ingresso nello spazio pleurico. Scheletrizzazione di queste arterie è stata seguita da chiusura immediata (Sham) o occlusione per 4 min (ischemia moderata) o 8 min (ischemia prolungata). La sternotomia e la pelle sono stati chiusi e il mouse è stato trasferito a letto riscaldamento per il recupero. Dopo il recupero, l'analisi funzionale è stata ottenuta a intervalli di 12 ore fino a 48 ore.
I topi sottoposti a chirurgia simulata non hanno mostrato deficit degli arti posteriori osservabile. I topi sottoposti a ischemia moderato per 4 min avevano deficit funzionale minimo a 12 ore seguita da progressione alla paralisi completa in 48 ore. I topi sottoposti a ischemia prolungata avevano una paralisi immediato con nessun movimento arti posteriori osservabile in qualsiasi momento nel periodo postoperatorio. Non c'era intraoperatoria osservati o mortalità post operatoria.
Conclusione
Riproducibile inferiore paralisi degli arti immediati o differiti può essere realizzato in un modello murino. Inoltre, utilizzando una sternotomia mediana e attenta dissezione, alti tassi di sopravvivenza e la riproducibilità può essere raggiunto.
Introduction
Arti inferiori paralisi continua a complicare interventi toraco-addominali. La lesione, noto come midollo spinale danno da ischemia-riperfusione (SCIR), causando paralisi in fino al 20% dei pazienti ad alto rischio 1. Aggiunte chirurgiche come la sinistra di bypass al cuore, lombari scarichi fluidi cerbrospinal, ipotermia e arresto circolatorio dell'arteria intercostale reimpianto hanno ridotto l'incidenza di questa complicanza 2, tuttavia, troppi pazienti continuano a essere colpiti.
Lesioni Clinicamente, ischemia del midollo spinale e la riperfusione è visto come immediato o successivo paralisi dopo l'intervento 3. Tuttavia, la nostra comprensione di questo pregiudizio è stato soffocato dalla mancanza di dettagli meccanicistica. Come risultato, sono disponibili per attenuare il pregiudizio conclamata alcune opzioni.
Abbiamo così arruolato un animale piccolo, murino, modello di ischemia del midollo spinale, e danno da riperfusione ameglio caratterizzare la sua patogenesi. La maggior parte degli studi fino ad oggi hanno utilizzato modelli animali più grandi per caratterizzare questa lesione, vale a dire 4 ratto, coniglio 5, e maiale 6 modelli. Tuttavia, questi sono limitati dal loro costo, la complessità riproducibilità variabile, e, soprattutto, la mancanza di tecniche disponibili per la manipolazione genetica. Il più affidabile di questi modelli animali pubblicati coinvolge sottorenale bloccaggio trasversale dell'aorta addominale in conigli. Tuttavia, anteriori umano neuroni spinali spesso derivano il loro apporto vascolare da rami più prossimali 7. Variabile anatomia vascolare del midollo spinale in questi modelli aggiunge alla difficoltà di transizione loro risultati in uso clinico.
Questo manoscritto presenta un modello di paraplegia immediato o ritardato seguente toracica occlusione aortica che è clinicamente rilevante e facile da utilizzare. L'esposizione dell'arco aortico via mini sternotola mia è meno invasivo e può suscitare risultati altamente riproducibili con la morbilità e la mortalità minima. Mentre questo modello in non senza difficoltà e sfumature tecniche, questi possono essere superati con un'attenta dissezione e la manipolazione dei tessuti per produrre un modello di arto posteriore paralisi che può essere facilmente implementato.
Protocol
Representative Results
Discussion
Paraplegia secondaria di midollo spinale ischemia riperfusione è il risultato di un complesso di patologie poco conosciute 9. Mentre questo è più frequente dopo chirurgia dell'aorta toraco, una varietà di altri insulti come dissezioni aortiche, traumi, fenomeni embolici, vasculite, ipotensione sistemica e 10 può causare paraplegia. Per ottenere una maggiore comprensione di questo pregiudizio e fornire obiettivi futuri per eliminare questo pregiudizio, i modelli animali sono diventati una n…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vorremmo ringraziare la Fondazione Chirurgia Toracica di Ricerca e Formazione per il loro sostegno finanziario di questo progetto.
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
- Conrad, M. F., Ye, J. Y., Chung, T. K., Davison, J. K., Cambria, R. P. Spinal cord complications after thoracic aortic surgery: long-term survival and functional status varies with deficit severity. J. Vasc. Surg. 48, 47-53 (2008).
- Okita, Y. Fighting spinal cord complication during surgery for thoracoabdominal aortic disease. Gen. Thorac. Cardiovasc. Surg. 59, 79-90 (2011).
- Wong, D. R., et al. Delayed spinal cord deficits after thoracoabdominal aortic aneurysm repair. Ann. Thorac. Surg. 83, 1345-1355 (2007).
- Taira, Y., Marsala, M. Effect of proximal arterial perfusion pressure on function, spinal cord blood flow, and histopathologic changes after increasing intervals of aortic occlusion in the rat. Stroke. 27, 1850-1858 (1996).
- Naslund, T. C., Hollier, L. H., Money, S. R., Facundus, E. C., Skenderis, B. S. Protecting the ischemic spinal cord during aortic clamping. The influence of anesthetics and hypothermia. Ann. Surg. , 409-515 (1992).
- Qayumi, A. K., Janusz, M. T., Lyster, D. M., Gillespie, K. D. Animal model for investigation of spinal cord injury caused by aortic cross-clamping. J. Invest. Surg. 10, 47-52 (1997).
- Lang-Lazdunski, L., Matsushita, K., Hirt, L., Waeber, C., Vonsattel, J. P., Moskowitz, M. A., Dietrich, W. D. Spinal Cord Ischemia: Development of a model in the mouse. Stroke. 31, 208-213 (2000).
- Basso, D. M., Fisher, L. C., Anderson, A. J., Jakeman, L. B., McTigue, D. M., Popovich, P. G. Basso Mouse Scale for locomotion detects differences in recovery after spinal cord injury in five common mouse strains. J. Neurotrauma. 23, 635-659 (2006).
- Kwon, B. K., Tetzlaff, W., Grauer, J. N., Beiner, J., Vaccaro, A. R. Pathophysiology and pharmacologic treatment of acute spinal cord injury. Spine. J. 4, 451-464 (2004).
- Cheshire, W. P., Santos, C. C., Massey, E. W., Howard, J. F. Spinal cord infarction: etiology and outcome. Neurology. 47, 321-330 (1996).
- Kakinohana, M., et al. Delayed paraplegia after spinal cord ischemic injury requires caspase-3 activation in mice. Stroke. 42 (8), 2302-2307 (2011).
- Wang, Z., Yang, W., Britz, G. W., Lombard, F. W., Warner, D. S., Sheng, H. Development of a simplified spinal cord ischemia model in mice. J. Neurosci. Methods. 189, 246-251 (2010).
- . model of ischemic spinal cord injury with delayed paralysis caused by aortic cross-clamping. Anesthesiology. 113, 880-891 (2010).
- Kang, J., et al. The effects of systemic hypothermia on a murine model of thoracic aortic ischemia reperfusion. J. Vasc. Surg. 52, 435-443 (2010).
- Li, J., Benashski, S., McCullough, L. D. Post-stroke hypothermia provides neuroprotection through inhibition of AMP-activated protein kinase. J. Neurotrauma. 28 (7), 1281-1288 (2011).
