Summary

Spinal Kord İskemisinin Sıçan Modelinde Aortik Oklüzyon Sonrası Tekrarlanabilir Motor Bozukluğu

Published: July 22, 2017
doi:

Summary

Bu çalışma sıçanlarda spinal kord iskemisinin minimal invaziv ve kolayca tekrarlanabilir bir model haline getirme tekniğini göstermektedir. Arka ekstremite motor defisitinin çeşitli dereceleri, aort kapanma zamanını kontrol ederek üretilebilir.

Abstract

Torakoabdominal aort anevrizması cerrahisini takiben omurilik iskemisi ölümcül bir komplikasyondur. Araştırmacılar, spinal kord iskemisinin deneysel modellerini kullanarak bu komplikasyonu önleme ve tedavi stratejilerini araştırabilir. Burada açıklanan model, sıçan omurilik iskemi modelinde torakal aortik tıkanmayı takiben oklüzyonun uzunluğuyla ilişkili değişik derecelerde paraplejiyi göstermektedir.

2-Fr. Balon uçlu kateter, anestezi altındaki erkek Sprague-Dawley sıçanlarında kateter ucu sol subklavyen artere yerleştirilinceye kadar, femoral arterden inen torasik aorta doğru ilerletildi. Omurilik iskemisi, kateter balonu şişirilerek indüklendi. Belirli bir oklüzyon periyodundan sonra (9, 10 veya 11 dakika), balon deflate edildi. Nörolojik değerlendirme ameliyattan 24 saat sonra motor defisit indeksi kullanılarak yapıldı ve spinal kord histopatolojik muayene için hasat edildi.

9 dk aortik oklüzyon geçiren sıçanlar arka bacakta hafif ve geri dönüşümlü motor bozukluklar gösterdi 10 dk aortik oklüzyona maruz kalan sıçanlar, ılımlı fakat tersinir motor bozukluk ile sunuldu 11 dk aortik oklüzyona maruz kalan sıçanlar tam ve kalıcı olarak sergilendi Felç omurilik bölümlerindeki motor nöronlar, aort kapanması süresine kısa süren sıçanlarda daha fazla korunmuştur.

Araştırmacılar, omurilik iskemi modelini kullanarak torasik aortik tıkanmayı takiben tekrarlanabilir bir arka bacak motoru eksikliği elde edebiliyorlar.

Introduction

Parapleji torakoabdominal aort anevrizmasının cerrahi tedavisinde ölümcül bir komplikasyondur. Aortun çapraz sıkıştırılması ve açılması sırasında ortaya çıkan spinal kord iskemi-reperfüzyon hasarından kaynaklanır. Sistemik hipotermi ve beyin-omurilik drenaj dahil 1 Çeşitli stratejiler 2, 3, 4 omuriliği korumak için getirilmiştir ancak birçok hastada yaralanma etkilenir kalır.

Patogenezini araştırmak ve yaralanmaya karşı koruyucu stratejiler tasarlamak için birçok hayvan spinal kord iskemi modeli kullanılmıştır. Bu çalışmada, Taira ve Marsala yöntemine dayanan omurilik iskemisinin sıçan modelini özetledik. 5 Sıçanlardaki omurilik sirkülasyon sistemi, insanlardaki omurilik vasküler ve kollateral sistemine çok benzer, ancak boyutta bazı farklılıklar vardır veyer. 6 , 7 Dolayısıyla sıçan, spinal kord iskemisinin patogenezini, komplikasyonlarını ve tedavisini araştıran deneysel bir model için kullanılacak anatomik olarak uygun bir hayvandır. Dahası, bu omurilik iskemi modeli, torasik aortanın intravasküler balon oklüzyonunu kullanarak minimal müdahale ile güvenilir aortik oklüzyon üretir.

Bu çalışmada, omurilik iskemisinin bu sıçan modelinin aort kapanma zamanına bağlı olarak şiddeti değişen arka ekstremitede tekrarlanabilir motor defisitleri indüklediğini göstermiştik.

Protocol

Bu protokol Seul Ulusal Üniversitesi Bundang Hastanesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanım Komitesi tarafından onaylandı. Hayvan bakımı ve deneyleri, Birleşik Devletler Laboratuar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı için Ulusal Sağlık Rehberine göre yürütülmüştür. 1. Cerrahi Hazırlık Ameliyat öncesi açıklığın sağlanması için kateteri steril tuzlu su ile yıkayın. Ameliyat masasına bir ısıtma battaniyesi koyun ve masayı steril bir ör…

Representative Results

Spinal kord iskemi periyodunda 9 dak (n = 3), 10 dakika (n = 3) veya 11 dakika (n = 3) aortik oklüzyon uygulandı. Sıçanlardaki motor eksiklik indeksi Tablo 2'de verilmiştir. 9 dak aortik oklüzyon geçiren sıçanlar, arka bacakte hafif ve geri dönüşümlü bir motor bozukluk gösterdi. Sıçanlar, 10 dakikalık aortik oklüzyona maruz bırakıldı, ancak motor fakir orta derecedeydi, ancak felç tam değildi. Oklüzyon süresinin 11 dakikasını alan sıçanlar, tam ve kalıcı felç sergiledi. <p class=…

Discussion

Bu çalışmada, aort oklüzyon süresine bağlı olarak arka bacak motor açık değişken derecelerde indükleyen Taira ve Marsala yöntemine 5 göre omurilik iskemisi bir fare modeli göstermiştir.

Aortik tıkanıklığın uzunluğu motor yetersizlik derecesini etkileyebilir. Aort kapanma süresi daha uzun olursa, motor açık daha şiddetli hale gelir. Böylece, araştırmacılar, bu modelde aort kapanma süresini kontrol ederek belli düzeyde motor yetmezlik sa?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarların onayları yok.

Materials

Fogarty Arterial Embolectomy catheter Edward Life Sciences 120602F a balloon-tipped catheter inserted into the femoral artery
BD Insyte-N Autoguard Shielded IV catheter  BD  381411 24-gauge intravenous catheter
50mL syringe KOREA VACCINE  KOVAX-SYRINGE 50mL Facial mask
1mL syringe KOREA VACCINE KOVAX-SYRINGE 1ml
Recal probe HARVARD APPARATUS 50-7221F Rectal probe for temperature monitoring
Micro dissecting spring scissor Jeung do bio & Plant co.LTD. JD-S-10 Micro-scissor
SCISSOR (SHARP-SHARP) Jeung do bio & Plant co.LTD. S-51-12-S Scissors
Retractor Jeung do bio & Plant co.LTD. JD-S-74A Retractor
Micro forcep  Jeung do bio & Plant co.LTD. JD-S-29 Micro-forceps
MOSQUITO FORCEP (Curved) Jeung do bio & Plant co.LTD. S-44-CPK Curved forceps
DRESSING FORCEP  Jeung do bio & Plant co.LTD. S-37-16S Blunted forceps
4/0 black silk  Woori Medical S431 4.0 black silk suture
3-WAY STOCK Seonwon Medcal D-98-01 3-way stopcock
Patient monitor PHILIPS MP20 The arterial pressure monitoring device. 
Heating blanket Self production Heating blanket
Microtube and external reservoir Self production Microtube and external reservoir
Heparin JW Pharmaceutical Heparin
0.9% NS 1000ml JW Pharmaceutical Normal saline
Isoflurane Hana Med Isoflurane

References

  1. Greenberg, R. K., et al. Contemporary analysis of descending thoracic and thoracoabdominal aneurysm repair: a comparison of endovascular and open techniques. Circulation. 118 (8), 808-817 (2008).
  2. Okita, Y. Fighting spinal cord complication during surgery for thoracoabdominal aortic disease. Gen Thorac Cardiovasc Surg. 59 (2), 79-90 (2011).
  3. Fleck, T. M., et al. Improved outcome in thoracoabdominal aortic aneurysm repair: the role of cerebrospinal fluid drainage. Neurocrit Care. 2 (1), 11-16 (2005).
  4. Kouchoukos, N. T., et al. Hypothermic bypass and circulatory arrest for operations on the descending thoracic and thoracoabdominal aorta. Ann Thorac Surg. 60 (1), 67-76 (1995).
  5. 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 (10), 1850-1858 (1996).
  6. Tveten, L. Spinal cord vascularity. III. The spinal cord arteries in man. Acta Radiol Diagn (Stockh). 17 (3), 257-273 (1976).
  7. Woollam, D. H., Millen, J. W. The arterial supply of the spinal cord and its significance. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 18 (2), 97-102 (1955).
  8. Kennedy, H. S., Puth, F., Van Hoy, M., Le Pichon, C. A method for removing the brain and spinal cord as one unit from adult mice and rats. Lab Anim (NY). 40 (2), 53-57 (2011).
  9. Umehara, S., Goyagi, T., Nishikawa, T., Tobe, Y., Masaki, Y. Esmolol and landiolol, selective β1 adrenoreceptor antagonists, provide neuroprotection against spinal cord ischemia and reperfusion in rats. Anesth Analg. 110 (4), 1133-1137 (2010).
  10. De Ley, G., Nshimyumuremyi, J. B., Leusen, I. Hemispheric blood flow in the rat after unilateral common carotid occlusion: evolution with time. Stroke. 16 (1), 69-73 (1985).
  11. Coyle, P., Panzenbeck, M. J. Collateral development after carotid artery occlusion in Fischer 344 rats. Stroke. 21 (2), 316-321 (1990).
  12. Levine, S. Anoxic-ischemic encephalopathy in rats. Am J Pathol. 36, 1-17 (1960).
  13. Prior, B. M., et al. Time course of changes in collateral blood flow and isolated vessel size and gene expression after femoral artery occlusion in rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 287 (6), H2434-H2447 (2004).
  14. Yang, H. T., Feng, Y., Allen, L. A., Protter, A., Terjung, R. L. Efficacy and specificity of bFGFincreased collateral flow in experimental peripheral arterial insufficiency. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 278 (6), H1966-H1973 (2000).
  15. Kakinohana, M., Fuchigami, T., Nakamura, S., Sasara, T., Kawabata, T., Sugahara, K. Intrathecal administration of morphine, but not small dose, induced spastic paraparesis after a noninjurious interval of aortic occlusion in rats. Anesth Analg. 96 (3), 769-775 (2003).
  16. Horiuchi, T., et al. The effects of the delta-opioid agonist SNC80 on hind-limb motor function and neuronal injury after spinal cord ischemia in rats. Anesth Analg. 99 (1), 235-240 (2004).
  17. Griepp, R. B., Griepp, E. B. Spinal cord perfusion and protection during descending thoracic and thoracoabdominal aortic surgery: the collateral network concept. Ann Thorac Surg. 83 (2), S865-S869 (2007).

Play Video

Citer Cet Article
Hwang, J., Sohn, H., Kim, J., Park, S., Park, J., Lim, M., Han, S. Reproducible Motor Deficit Following Aortic Occlusion in a Rat Model Of Spinal Cord Ischemia. J. Vis. Exp. (125), e55814, doi:10.3791/55814 (2017).

View Video