Summary

Reproducerbart motorunderskott som följer aortisk ocklusion i en råttmodell av ryggradsschemi

Published: July 22, 2017
doi:

Summary

Denna studie visar tekniken för att göra en minimalt invasiv och lätt reproducerbar modell för ryggmärgsischemi hos råttor. Olika grader av motorns underskott mot bakbenet kan framställas genom att reglera aorta ocklusionstiden.

Abstract

Ryggmärgs ischemi är en dödlig komplikation efter thoracoabdominal aorta-aneurysmoperation. Forskare kan undersöka strategierna för att förebygga och behandla denna komplikation med hjälp av experimentella modeller av ryggmärgsischemi. Modellen som beskrivs här visar varierande grader av paraplegi som hänför sig till längden av ocklusion efter bröst-aorta ocklusion i en ryggmärgs ischemi-modell.

En 2-Fr. Ballong-tippade kateteren avancerades genom lårbenären i den nedåtgående bröstkärlen aorta tills kateterns spets placerades i vänster subklaviär artär i bedövade Sprague-Dawley råttor av man. Ryggmärgs-ischemi inducerades genom uppblåsning av kateterballongen. Efter en bestämd period av ocklusion (9, 10 eller 11 min) deflaterades ballongen. Neurologisk bedömning utfördes med användning av motorunderskottets index vid 24 timmar efter operationen och ryggmärgen skördades för histopatologisk undersökning.

Råttor som genomgick 9 min av aortisk ocklusion uppvisade mild och reversibel motorisk försämring i bakbenen. Råttor utsatta för 10 min aorta ocklusion uppvisade med måttlig men reversibel motorisk försämring. Råttor utsatta för 11 min aorta ocklusion uppvisade fullständiga och ihållande Paralyserna i ryggmärgsektionerna var mer bevarade hos råttor utsatta för kortare varaktighet av aorta ocklusion.

Forskare kan uppnå ett reproducerbart underskott mot bakbenet efter bröstcancer-aorta ocklusion med hjälp av denna ryggmärgs ischemimodell.

Introduction

Paraplegi är en dödlig komplikation av thoracoabdominal aorta-aneurysmoperation. Det härrör från ryggmärgs ischemia-reperfusionsskada som uppstår vid tvärklämning och avklämning av aortan. 1 Flera strategier inklusive systemisk hypotermi och cerebrospinal dränering har införts för att skydda ryggmärgen, 2 , 3 , 4, men många patienter förblir drabbade av skadan.

Flera djur ryggmärgs ischemi modeller har införts för att undersöka dess patogenes och utforma skyddande strategier mot skadan. I den aktuella studien skisserar vi en råttmodell av ryggmärgs ischemi baserat på Taira och Marsalas metod. 5 Ryggmärgscirkulationen hos råttor är väldigt lik ryggmärgsvaskulär- och säkerhetssystemet hos människor, även om det finns vissa skillnader i storlek ochplats. 6 , 7 Således är en råtta ett anatomiskt lämpligt djur att utnyttja för en experimentell modell som undersöker patogenesen, komplikationerna och behandlingen av ryggmärgsischemi. Dessutom ger denna ryggmärgsischimodell tillförlitlig aortisk ocklusion med minimal intervention genom att utnyttja en intravaskulär ballong ocklusion av bröstkörteln.

I denna studie visade vi att denna råttmodell av ryggmärgsischemi inducerar reproducerbara motoriska underskott i bakbenen som varierar i svårighetsgrad beroende på aorta ocklusionstiden.

Protocol

Detta protokoll godkändes av Institutionen för djurhälsa och användning av Seoul National University Bundang Hospital. Djurvård och experiment utfördes enligt Förenta nationernas nationella institut för hälsoguide för vård och användning av laboratoriedjur. 1. kirurgisk beredning Skölj katetrarna med steril saltlösning före operationen för att säkerställa patensen. Sätt ett värmevilt på operationsbordet och täck bordet med en steril draperi. <l…

Representative Results

Under en period av ryggmärgsischemi utfördes aortisk ocklusion under 9 minuter (n = 3), 10 min (n = 3) eller 11 min (n = 3). Motorns underskottindex hos råttor presenteras i tabell 2. Råttor som genomgick 9 min av aorta ocklusion uppvisade en mild och reversibel motorisk försämring i bakbenen. Råttor utsatta för 10 min aorta ocklusion uppvisade med måttligt motorunderskott, men inte fullständig förlamning. Råttor som genomgick 11 min ocklusionstid visade fullständig och ihållande förlamning. <p class=…

Discussion

I den aktuella studien demonstrerade vi en råttmodell av ryggmärgsischemi baserat på Taira och Marsalas metod 5 som inducerar variabla grader av motorunderskott i bakbenen beroende på aorta ocklusionstiden.

Längden av aortisk ocklusion kan påverka graden av motorunderskott. Om aorta ocklusionstiden är längre blir motorns underskott svårare. Således kan forskare uppnå en viss grad av motorunderskott genom att kontrollera aorta ocklusionstiden i denna modell….

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Författarna har inga bekräftelser.

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).
check_url/kr/55814?article_type=t

Play Video

Cite This 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