हीमोग्लोबिन के इंट्रावेंट्रिकुलर इंजेक्शन के माध्यम से नवजात इंट्रावेंट्रिकुलर रक्तस्राव मॉडलिंग
Summary
हम चूहे पिल्ले का उपयोग करके नवजात इंट्रावेंट्रिकुलर रक्तस्राव का एक मॉडल प्रस्तुत करते हैं जो मनुष्यों में देखी गई विकृति की नकल करता है।
Abstract
नवजात इंट्रावेंट्रिकुलर रक्तस्राव (आईवीएच) समय से पहले जन्म का एक सामान्य परिणाम है और मस्तिष्क की चोट, पोस्टहेमोरेजिक हाइड्रोसिफ़लस (पीएचएच), और आजीवन न्यूरोलॉजिकल घाटे की ओर जाता है। जबकि पीएचएच का इलाज अस्थायी और स्थायी मस्तिष्कमेरु द्रव (सीएसएफ) डायवर्सन प्रक्रियाओं (वेंट्रिकुलर जलाशय और वेंट्रिकुलोपरिटोनियल शंट, क्रमशः) द्वारा किया जा सकता है, आईवीएच-प्रेरित मस्तिष्क की चोट और हाइड्रोसिफ़लस को रोकने या इलाज करने के लिए कोई औषधीय रणनीतिनहीं हैं। आईवीएच के पैथोफिज़ियोलॉजी को बेहतर ढंग से समझने और औषधीय उपचार का परीक्षण करने के लिए पशु मॉडल की आवश्यकता होती है। जबकि नवजात आईवीएच के मौजूदा मॉडल हैं, जो विश्वसनीय रूप से हाइड्रोसिफ़लस में परिणाम देते हैं, वे अक्सर बड़ी मात्रा में इंजेक्शन की आवश्यकता से सीमित होते हैं, जो पैथोलॉजी के मॉडलिंग को जटिल कर सकते हैं या नैदानिक फेनोटाइप में परिवर्तनशीलता पेश कर सकते हैं।
हाल के नैदानिक अध्ययनों ने आईवीएच के बाद वेंट्रिकुलर वृद्धि के कारण हीमोग्लोबिन और फेरिटिन को फंसाया है। यहां, हम एक सीधा पशु मॉडल विकसित करते हैं जो रक्त टूटने वाले उत्पाद हीमोग्लोबिन के छोटे-मात्रा इंट्रावेंट्रिकुलर इंजेक्शन का उपयोग करके पीएचएच के नैदानिक फेनोटाइप की नकल करता है। वेंट्रिकुलर इज़ाफ़ा और हाइड्रोसिफ़लस को मज़बूती से प्रेरित करने के अलावा, इस मॉडल के परिणामस्वरूप पेरिवेंट्रिकुलर और सफेद पदार्थ क्षेत्रों में सफेद पदार्थ की चोट, सूजन और प्रतिरक्षा कोशिका घुसपैठ होती है। यह पेपर इंट्रावेंट्रिकुलर इंजेक्शन का उपयोग करके नवजात चूहों में आईवीएच-पीएचएच मॉडलिंग के लिए इस नैदानिक रूप से प्रासंगिक, सरल विधि का वर्णन करता है और इंजेक्शन के बाद वेंट्रिकल आकार को निर्धारित करने के तरीकों को प्रस्तुत करता है।
Introduction
नवजात आईवीएच जर्मिनल मैट्रिक्स से उत्पन्न होता है, जो तेजी से कोशिका विभाजन की एक साइट है जो विकासशील मस्तिष्क के पार्श्व वेंट्रिकल्स से सटा हुआ है। यह अत्यधिक संवहनी संरचना समय से पहले जन्म से संबंधित हेमोडायनामिक अस्थिरता की चपेट में है। जर्मिनल मैट्रिक्स हेमरेज (जीएमएच)-आईवीएच में पार्श्व वेंट्रिकल्स में रक्त जारी किया जाता है जब जर्मिनल मैट्रिक्स के भीतर नाजुक रक्त वाहिकाएं टूट जाती हैं। ग्रेड IV IVH के मामले में, पेरिवेंट्रिकुलर रक्तस्रावी रोधगलन भी मस्तिष्क के भीतर रक्त उत्पादों की रिहाई में योगदान कर सकता है। जीएमएच-आईवीएच का संयोजन पीएचएच का कारण बन सकता है, खासकर उच्च श्रेणी के रक्तस्राव (ग्रेड III और IV) 1 के बाद। पीएचएच का इलाज वेंट्रिकुलोपरिटोनियल शंट के प्लेसमेंट के साथ किया जा सकता है, लेकिन शंट प्लेसमेंट आईवीएच से होने वाली मस्तिष्क की चोट को उलट नहीं देता है। यद्यपि आधुनिक नवजात गहन देखभाल ने आईवीएच2, 3 की दरों को कम कर दिया है, लेकिन आईवीएच के कारण मस्तिष्क की चोट या हाइड्रोसिफ़लस के लिए कोई विशिष्ट उपचार नहीं हैं। आईवीएच-प्रेरित मस्तिष्क की चोट और पीएचएच के लिए निवारक उपचार विकसित करने में एक महत्वपूर्ण सीमा आईवीएच पैथोफिज़ियोलॉजी की अधूरी समझ है।
हाल ही में, प्रमुख रक्त टूटने वाले उत्पाद हीमोग्लोबिन के शुरुआती सीएसएफ स्तरों को उच्च ग्रेड आईवीएच 4 वाले नवजात शिशुओं में पीएचएच के बाद के विकास से जुड़ा हुआ दिखाया गयाहै। इसके अलावा, आयरन-हैंडलिंग मार्ग प्रोटीन के सीएसएफ स्तर- हीमोग्लोबिन, फेरिटिन और बिलीरुबिन- नवजात आईवीएच में वेंट्रिकल आकार से जुड़े होते हैं। यह प्रीटरम पीएचएच वाले शिशुओं के एक बहु-विषयक समूह में भी दिखाया गया था, जहां फेरिटिन के उच्च वेंट्रिकुलर सीएसएफ स्तर बड़े वेंट्रिकल आकार5 से जुड़े थे।
इस अध्ययन में, हमने मस्तिष्क वेंट्रिकल्स में हीमोग्लोबिन इंजेक्शन का उपयोग करके आईवीएच-प्रेरित मस्तिष्क की चोट और हाइड्रोसिफ़लस का एक नैदानिक रूप से प्रासंगिक मॉडल विकसित किया, जो मस्तिष्क की चोट और पीएचएच की मात्रा का परिमाणीकरण और नई चिकित्सीय रणनीतियों के परीक्षण की अनुमति देता है (चित्रा 1)6, 7)। यह आईवीएच मॉडल नवजात चूहे पिल्ले का उपयोग करता है, जिन्हें प्रक्रिया की अवधि के लिए सामान्य संज्ञाहरण के तहत रखा जाता है। खोपड़ी पर एक मध्य रेखा चीरा लगाया जाता है, और खोपड़ी के स्थलों से प्राप्त निर्देशांक- ब्रेग्मा या लैम्ब्डा- का उपयोग इंजेक्शन के लिए पार्श्व वेंट्रिकल्स को लक्षित करने के लिए किया जाता है। एक जलसेक पंप का उपयोग करके धीमा इंजेक्शन वेंट्रिकल में हीमोग्लोबिन पहुंचाता है। यह प्रोटोकॉल उपयोग करने में आसान है, बहुमुखी है, और आईवीएच के विभिन्न घटकों को मॉडल कर सकता है जिसके परिणामस्वरूप पीएचएच होता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
हीमोग्लोबिन इंजेक्शन का उपयोग करने वाला यह आईवीएच मॉडल विशेष रूप से हीमोग्लोबिन द्वारा मध्यस्थ आईवीएच की विकृति के अध्ययन की अनुमति देता है। पूरक अध्ययनों के लिए, हीमोग्लोबिन को आसानी से विट्रो मे?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
जेएमएस को एनआईएच/एनआईएनडीएस आर01 एनएस110793 और के12 (न्यूरोसर्जन रिसर्च करियर डेवलपमेंट प्रोग्राम) से फंडिंग मिली। बीएएम को एनआईएच / एनआईएनडीएस के08 एनएस 112580-01 ए 1, केंटकी न्यूरोसाइंस रिसर्च प्रायोरिटी एरिया अवार्ड विश्वविद्यालय और हाइड्रोसिफ़लस एसोसिएशन इनोवेटर अवार्ड से धन प्राप्त हुआ।
Materials
| 0.3 mL insulin syringe | BD Microfine + Insulin Syringe | 230-4533 | 0.3-0.5 mL synringes will work |
| 1.5 mL microtube | USA Scientific | 1615-5500 | Lot No. K194642H -3 511 |
| 4.7T MRI | Agilent/Varian | 4.7T/33 cm | Agilent/Varian DirectDrive 4.7-T (200-MHz) MRI system |
| 6-0 monofilament suture | ETHICON | 667G | |
| 9.4T MRI | Bruker | BioSpec 94/20 | Used in this protocol without the cryoprobe |
| Analytical balance | CCURIS Instruments | W3200-320 | |
| Artificial CSF (aCSF) | Tocris Bioscience | 3525 | Batch No: 72A |
| Betadine | Purdue Products L.P. | 301005-00 | NDC 67618-150-09 |
| Carprofen (injectable) | Zoetis Inc. | PI 4019448 | Rimadyl |
| Ethanol | Decon Laboratories | 2701 | |
| Heating pad | Sunbeam | E12107-819 | UL 612A, Z-1228-001 |
| Hemoglobin | MP Biomedicals | 100714 | LOT NO. SR02321 |
| Isoflurane | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | |
| Isoflurane vaporizer | VETEQUIP | 911103 | |
| Light for stereotactic insturment | Dolan-Jenner industries | Fiber-Lite MI-150 | |
| Microinjection syringe pump | World Precision Instruments | MICRO21 | Serial 184034 T08K |
| MRI software | Bruker BioSpin | Paravision 360 3.2 | |
| Oxygen | Airgas Healthcare | UN1072 | LOT NUMBER S1432080XA02 |
| Sprague Dawley rats | Charles River Laboratories | Strain code: 001 | |
| Stereotactic instrument | KOPF Instuments | Model 900LS Lazy Susan | |
| Sterile cotton tipped applicator | Fischerbrand | 23-400-118 | |
| Surgical blade | covetrus | #10 | |
| Topical triple antibiotic | Triple Antibiotic Ointment | NDC 51672-2120-1 | |
| Ventricle volume quantification software | ITK-SNAP | ITK-SNAP 4.0.0 beta |
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