Удаленная конечностей Ишемическая Предварительная: Нейропротекторное Техника в Грызуны

Summary

Удаленный ишемического прекондиционирования (RIP) является методом кондиционирования тканей от повреждающего стресса. Мы создали метод дистанционного ишемии в задней конечности, с помощью раздувания манжеты сфигмоманометра в течение 5-10 мин. Нейрозащитные возможности RIP были продемонстрированы на модели дегенерации сетчатки у грызунов.

Abstract

Сублетальная ишемии защищает ткани от последующих, более тяжелой ишемии через повышающей регуляции эндогенных механизмов в пораженной ткани. Сублетальная ишемии также было показано, активируют защитные механизмы в отдаленных тканей. Короткий период ишемии (5-10 мин) в задней конечности млекопитающих вызывает самозащиты ответов в мозге, легких, сердца и сетчатки. Эффект известен как удаленный ишемической предварительной (RIP). Это терапевтически перспективным способом защиты жизненно важные органы, и уже в клинических испытаниях для сердца и травмы головного мозга. Эта публикация показывает, контролируемый минимально инвазивной способ изготовления конечность – в частности заднюю конечность крысы – ишемический. Кровяного давления манжеты разработаны для использования в человеческих новорожденных подключен к ручной сфигмоманометра и используется для применения 160 мм рт.ст. давление вокруг верхней части задней конечности. Зонд предназначен для обнаружения температуры кожи используется для проверки ischemi, путем записи падение температуры кожи, вызванного давлением, вызванной закупоркой артерий голени и повышение температуры, которое следует высвобождение манжеты. Этот метод RIP обеспечивает защиту в сетчатке крыс от яркого света и повреждений, вызванных дегенерацией.

Introduction

Выживание наиболее, возможно, все, ткани в условиях метаболического стресса может быть улучшена путем предварительного кондиционирования с периодом ишемии сублетальных ^1,2. Ишемического прекондиционирования (ИП) с практической точки зрения является воздействие на ткани сублетальных ишемии, перед опытом ткани более тяжелые стрессоров, таких как последующего ишемического инсульта. В моделях животных, IP-обеспечивает поразительное защиту головного мозга, сетчатки, сердца и легких ^3-6. Соответственно, наблюдения пациентов, перенесших инсульт в показали связь между предыдущими транзиторных ишемических атак и более клинических исходов ^7,8. ИС также защищает от фоторецепторов сетчатки неишемических травм ^9.

Эффективность ИС в различных тканях и травм показывает, что он активации врожденного механизма выживания клеток присутствует во всех тканях. Ишемического прекондиционирования миокарда было предложено иметь защитный эффект позитивной регуляции черезиз индуцируемого гипоксией фактор (HIF), как известно, регулируют множество метаболических путей через выпуск аденозина или через отверстие митохондриальных АТФ калиевых каналов ^10,11. Аденозин и АТФ-релиз калиевые каналы участвуют в церебральной ишемии, но, расследования Нейрозащитные механизмов ишемического кондиционирования на сегодняшний день были сосредоточены на модификации анти-Эксайтотоксичность, антиапоптотических и анти-воспалительных путей ^12,13. В целом, понимание молекулярной ишемической процесса кондиционирования для защиты нейронов ограничена.

Удаленные ишемические попытки предварительной подготовки, чтобы обусловить отдаленные критически важные органы (сердце, головной мозг, легкие) от генерации ишемии менее важных тканей. Удаленный ишемического прекондиционирования (RIP) с помощью задних конечностей была продемонстрирована нейропротекторное в моделях грызунов инсульта ^14-17. Метод, описанный нами обеспечивает простой, надежный и неинвазивный протocol для индукции RIP.

Подавляющее большинство протоколов RIP включать заднюю конечность, по-видимому, потому что бедренная артерия расположена в верхней задней конечности могут быть легко идентифицированы и доступны для хирургического зажима и использования жгута. В инвазивные конечностей ишемических исследований по изучению мозга и защиты кожи, ишемию индуцируют путем разделения бедренную артерию от паха связок и зажима бедренную артерию ^2,15,18.

Ишемия в результате либо конечности наручников или бедренной артерии зажима была подтверждена изменений на конечности, включая потерю импульса, снижение оксигенации и снижение температуры кожи. Удаленная ишемия может быть подтверждено потери пульса с помощью лазерной доплеровской или Ультразвуковые ^17-19. Температура кожи может быть использован в качестве альтернативы доплеровского хотя отношения является нелинейным ^20,21. Точные температурные записи являются обычным явлением в лабораториях и банкибыть легко включены в отдаленных ишемических исследований.

Альтернативой бедренной зажима хирургию индукции ишемии с использованием жгут. Турникет приложение производит сопоставимое ишемии, что достигается с судна зажима; Kutchner др. по сравнению инвазивной бедренную артерию зажима для неинвазивного жгута и нашел оба метода остановился поток крови к конечности и снижение повреждения кожи в пластической хирургии модели кожного лоскута ишемии ^18. Наручников либо ногу или руку и повышения давления манжеты до выше систолического артериального давления было установлено, защищает от ишемического повреждения у свиней и людей ^17,19,22.

Различные подходы к жгут индукции дистанционного ишемическая включают в себя использование манжеты кровяного давления или резинкой ^17,22,23. Тем не менее, использование резинке, чтобы вызвать ишемию является небезопасным методом, потенциально порождая нерегулируемого количества давления вконечностей, с повышением давления выше 500 мм рт.ст. записывается в людях ^24. Кроме того, ишемия конечности с помощью резинку приводит к повреждению мышц у крыс после удаления полосы ^23, как оценивается Эванс синий краситель, с маркером в естественных условиях мышечное волокно проницаемости ^25. В противоположность этому, поставка регулируемым давлением до жгута может быть достигнуто с помощью кровяного давления манжеты, соединенный с сфигмоманометра ^17,19,22,26.

В этом исследовании, легкая модель травмы дегенерации фоторецептора был использован, чтобы продемонстрировать нейропротекторный эффективность дистанционного ишемической предварительной. Удаленная ишемия была вызвана непосредственно перед легкой травмы, и предотвратить последующее дегенерацию фоторецепторов, что подтверждается сетчатки функции тестирования. Сопровождающие видео демонстрации применения неинвазивного дистанционного ишемии.

Protocol

Заявление по этике: протокол следующим рекомендациям по уходу животное Университета Сиднея, AEC # 5657. Анестезия была одобрена комитетом по этике животных (Университет Сиднея, AEC # 5657). 1. Оборудование Подготовка Используйте отслеживание температуры кожи в режиме реал?…

Representative Results

Манжета для измерения кровяного давления повышен выше 160 мм рт.ст. останавливает приток крови к задней конечности, как показано на рисунке четко 1В. Отсутствие оксигенации тканей в результате снижения температуры ног животного для протокола ишемии-реперфузии (ри?…

Discussion

Грызунов задних конечностей ишемии был успешно индуцированных с ручным сфигмоманометра и манжету доставки нейропротекции, чтобы фоторецепторов сетчатки. Вывод согласуется с ишемической кондиционирования индуцированной защиты фоторецепторов от легкого вреда ^9,28.

<p class="jove_conte…

Materials

Gold series DuraShock Hand Aneroid Sphygmomanometer	Welch Allyn	DS56	Manual Sphygmomanometer
Neonate [size 2] 1 Tube, 10 Pack	Welch Allyn	5082-102-1	Limb blood pressure cuff
Luer lock adaptor	Welch Allyn	5082-178	Adaptor for neonatal cuff
Thermistor pod	AD Instruments	ML 309	skin tempertature unit
Skin temperture probe	AD Instruments	MLT 422/A
Powerlab, 4 channel acquistion hardware	AD Instruments	PL 35044	Skin temperature recorder
Homeothermic blanket system with flexible probe	Harvard Appartus	507222F
Towel			optional: awake remote ischemia
Isoflo – 100% Isoflurane -250 ml	Abbot Animal Health	05260-05	optional: inhaltion anaesthetic remote ischemia
Ketamil – ketamine 100 mg/ml – 50 ml	Troy Laboratories Pty Ltd		optional: injectable anaesthetic remote ischemia
Xylium – Xylazine 100 mg/ml – 50 ml	Troy Laboratories Pty Ltd		optional: injectable anaesthetic remote ischemia