बाद lesional श्वसन Neuroplasticity अध्ययन करने के लिए ग्रीवा रीढ़ की हड्डी की चोट के एक murine मॉडल
Summary
श्वसन विफलता एक गर्भाशय ग्रीवा रीढ़ की हड्डी में चोट के बाद मौत का प्रमुख कारण है. एक आंशिक ग्रीवा चोट से प्रेरित सांस की विफलता की एक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य quantifiable, और विश्वसनीय पूर्व नैदानिक पशु मॉडल होने बाद सांस और गैर सांस neuroplasticity को समझने में मदद और ख्यात मरम्मत रणनीतियों के परीक्षण की अनुमति देगा.
Abstract
एक गर्भाशय ग्रीवा रीढ़ की हड्डी में चोट स्थायी पक्षाघात लाती है, और अक्सर श्वसन संकट की ओर जाता है. तिथि करने के लिए, कोई कुशल चिकित्सा विज्ञान उच्च ग्रीवा रीढ़ की हड्डी की चोट (एससीआई) निम्नलिखित सांस की विफलता उन्नति / सुधार करने के लिए विकसित किया गया है. यहाँ हम विविध बाद lesional सांस neuroplasticity अध्ययन करने के लिए गर्भाशय ग्रीवा 2 (सी 2) metameric स्तर पर उच्च विज्ञान की एक murine पूर्व नैदानिक मॉडल का प्रस्ताव. तकनीक के कारण brainstem में स्थित श्वसन केन्द्रों से श्वासपटलीय motoneurons के एक deafferentation को डायाफ्राम की एक hemiparalysis प्रेरित करेगा जो सी 2 स्तर पर एक शल्य आंशिक चोट के होते हैं. चोट के contralateral पक्ष बरकरार है और जानवरों की वसूली की अनुमति देता है. (वक्ष और काठ स्तर पर) हरकत समारोह को प्रभावित करने वाले अन्य Scis के विपरीत, श्वसन समारोह पशु प्रेरणा की आवश्यकता नहीं है और घाटा / वसूली की मात्रा का ठहराव आसानी से (डायाफ्राम और श्वासपटलीय तंत्रिका रिकॉर्डिंग किया जा सकता हैएस, पूरे शरीर वेंटिलेशन). इस पूर्व नैदानिक सी 2 एससीआई मॉडल विभिन्न स्तरों (फिजियोलॉजी के लिए आणविक) पर विभिन्न सांस और गैर सांस neuroplasticity घटनाओं का अध्ययन करने के लिए और में श्वसन में सुधार हो सकता है, जो विविध ख्यात चिकित्सीय रणनीतियों का परीक्षण करने के लिए एक शक्तिशाली, उपयोगी, और विश्वसनीय पूर्व नैदानिक मॉडल है एससीआई रोगियों.
Introduction
रीढ़ की हड्डी आघात ऐसे स्थायी पक्षाघात के रूप में नाटकीय घटनाओं, साथ मानव आबादी में मनाया एक आम चोट है. हालांकि, चोट की गंभीरता प्रारंभिक आघात के स्तर और मात्रा पर निर्भर करता है. श्वसन विफलता ऊपरी ग्रीवा रीढ़ की हड्डी की चोट (एससीआई) 1 निम्न मृत्यु दर का प्रमुख कारण है. वर्तमान में, केवल चिकित्सकीय उपचार ventilatory सहायता के तहत रोगी के लिए जगह है. कुछ रोगियों के कारण बाद lesional देरी के साथ होता है जो सहज वसूली करने, ventilatory सहायता 2 बंद weaned किया जा सकता है, नए नए गैर इनवेसिव चिकित्सा विज्ञान विकसित करने की आवश्यकता तत्काल 3 है. , ख्यात चिकित्सीय रणनीतियों के आवेदन का अध्ययन करने के लिए, इसलिए सांस की कमी पर एक गर्भाशय ग्रीवा एससीआई के प्रभाव की जांच करने के लिए और एक अच्छा मानकीकृत पूर्व नैदानिक मॉडल होने आवश्यक है.
इस तकनीकी लेख में, हम एक विशिष्ट पूर्व नैदानिक murine मॉडल ओ का वर्णनच सांस की हानि सी 2 स्तर पर एक आंशिक ग्रीवा एससीआई द्वारा प्रेरित किया. इस मॉडल वर्तमान में (: 4-13 समीक्षा के लिए) दुनिया भर के कई प्रयोगशालाओं द्वारा प्रयोग किया जाता है. हालांकि, शल्य चिकित्सा की प्रक्रिया में मामूली अंतर से इस विशेष ग्रीवा चोट murine मॉडल उत्पन्न करने के लिए विभिन्न जांचकर्ताओं के बीच मनाया जा सकता है. श्वसन उत्पादन पर एक सी 2 एससीआई का प्रभाव पहले पोर्टर 14 द्वारा 1895 में वर्णित किया गया था. एक गर्भाशय ग्रीवा hemisection एक मूक श्वासपटलीय तंत्रिका गतिविधि और बाद डायाफ्राम पक्षाघात के लिए अग्रणी चोट के ipsilateral ओर (brainstem, चित्रा 1 ए में rVRG में स्थित) उनके केंद्रीय ड्राइव से श्वासपटलीय motoneurons के एक deafferentation लाती है. contralateral पक्ष बरकरार है और पशुओं के जीवित रहने के लिए अनुमति देता है. एक कम रीढ़ की खंड (सी 4 15 के स्तर पर उदाहरण के लिए एक contusive चोट) में स्थित विभिन्न एससीआई के विपरीत, दोनों तरफ श्वासपटलीय motoneuron नाभिक की अखंडता को संरक्षित है. एक CERV बादराजनैतिक C2 चोट, कुछ सहज गतिविधि के कारण कमानी स्तर C3-C6 (क्रास्ड श्वासपटलीय रास्ते, सीपीपी, चित्रा 1 बी) में रीढ़ की हड्डी के midline पार कर गया, जो contralateral चुप synaptic रास्ते में से एक सक्रियण के लिए (श्वासपटलीय और डायाफ्राम) ipsilateral पक्ष पर देखा जा सकता है . जो सीपीपी, की सक्रियता, परिभाषा द्वारा, एक ipsilateral आंशिक श्वासपटलीय तंत्रिका वसूली के लिए प्रेरित जो एक contralateral phrenicotomy के साथ संयुक्त एक सी 2 hemisection, घंटे से सप्ताह के बाद चोट 16-18 के लिए हो सकता है. सांस की वसूली पर इस सीपीपी मार्ग की वास्तविक लाभकारी प्रभाव 19 सीमित है और आगे की जांच और उपचार सहज बहाली 3 की भयावहता को सुधारने के लिए विकसित किया जाना चाहिए.
इस प्रोटोकॉल (पूर्व और श्वासपटलीय motoneurons, interneurons, आणविक और सूक्ष्मकोशिका से श्वसन फिजियोलॉजी विभिन्न स्तरों पर सांस के बाद lesional plasticity के अध्ययन करने के लिए पूर्व नैदानिक murine मॉडल की एक शक्तिशाली प्रकार प्रदान करता हैआर, उदाहरण के लिए सामने अंग) की हरकत के साथ ही सी 2 आंशिक ग्रीवा रीढ़ की हड्डी की चोट के बाद श्वसन और हरकत वसूली में सुधार करने के उद्देश्य से आक्रामक और गैर इनवेसिव चिकित्सीय रणनीतियों का परीक्षण करने के लिए एक मॉडल.
Protocol
Representative Results
Discussion
C2 चोट मॉडल बनाने की तकनीकी कठिनाइयों
C2 चोट murine मॉडल सांस बाद lesional neuroplasticity अध्ययन करने के लिए एक दिलचस्प उपकरण है. हालांकि, एक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य और विश्वसनीय मॉडल का उत्पादन करन?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम अनुदान समझौता सं 246556 (यूरोपीय परियोजना RBUCE अप) के तहत यूरोपीय संघ के सातवें फ्रेमवर्क कार्यक्रम (FP7/2007-2013) से धन के द्वारा समर्थित है, HandiMedEx फ्रेंच सार्वजनिक निवेश बोर्ड द्वारा आवंटित. मार्सेल Bonay Chancellerie des universites डी पेरिस (पैर Poix), Sante Respiratoire एन Fonds डे दहेज Recherche, और केंद्र डी सहायता Respiratoire निवास स्थान डी 'Ile डी फ्रांस (Cardif) द्वारा समर्थित किया गया
Materials
| Animal | |||
| Male Sprague Dawley Rat | Janvier | 225-250g | |
| Surgical Instruments | |||
| Student Dumont #5 forceps | Fine Science Tool | 91150-20 | |
| Student Standard Pattern Forceps | Fine Science Tool | 91100-12 | |
| Mayo-Stille Scissors | Fine Science Tool | 14013-15 | Curved |
| Student Vannas Spring Scissors | Fine Science Tool | 91500-09 | Straight |
| Spring Scissors – 8 mm Blades | Fine Science Tool | 15025-10 | Straight Blunt/Blunt |
| Friedman Pearson Rongeur | Fine Science Tool | 16121-14 | Curved |
| Dissecting Knife – Fine Tip | Fine Science Tool | 10055-12 | Straight |
| Olsen-Hegar Needle Holder | Fine Science Tool | 12002-14 | Serrated |
| Weitlaner-Locktite Retractor | Fine Science Tool | 17012-11 | 2×3 Blunt |
| Absorbable surgical sutures | Centravet | BYO001 | |
| Equipment | |||
| Hot Bead Steriliser | Fine Science Tool | 18000-45 | |
| Catheter | Centravet | CAT188 | 16 gauge |
| Laryngoscope | |||
| Guide wire | |||
| Laryngeal mirror | Centravet | MIR011 | |
| Lactated Ringers | Centravet | RIN020 | |
| Syringe | Centravet | ||
| Needle | Centravet | ||
| O2 | Air Liquid | I1001M20R2A001 | |
| 683 RodentT Ventilator 115/230V | Havard Apparatus | 55-0000 | |
| Stand-Alone Vaporizer | WPI | EZ-155 | |
| Thin line heated bed | WPI | EZ-211 | |
| Air canister | WPI | EZ-258 | |
| Drugs | |||
| Carprofen | Centravet | ||
| Rimadyl | Centravet | RIM011 | |
| Buprenorphine | Centravet | BUP001 | |
| Baytril | Centravet | BAY001 | |
| Dexmedetomidine | Centravet | DEX010 | |
| Atipamezole | Centravet | ANT201 | |
| Betadine Solution | Centravet | VET002 | |
| Isoflurane | Centravet | VET066 | |
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