सूजन से संवेदनशील देर से अपरिपक्व हाइपोक्सिक-इस्कीमिक ब्रेन इंजरी का फेरेट मॉडल
Summary
विधि P17 फेरेट में सूजन से संवेदनशील हाइपोक्सिक-इस्कीमिक और हाइपरऑक्सिक मस्तिष्क की चोट का वर्णन करती है ताकि कई देर से अपरिपक्व शिशुओं में अनुभवी लंबे समय तक सूजन और ऑक्सीडेटिव मस्तिष्क की चोट के बीच जटिल बातचीत को मॉडल किया जा सके।
Abstract
प्रसवकालीन संक्रमण और हाइपोक्सिया-इस्केमिया (एचआई) के चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक मॉडलों की चल रही आवश्यकता है जिसमें प्रीमैच्योरके न्यूरोलॉजिकल सीक्वेला के साथ शिशुओं के लिए चिकित्सीय हस्तक्षेपों का परीक्षण किया जा सके। फेरेट्स अपरिपक्व मानव मस्तिष्क मॉडलिंग के लिए आदर्श उम्मीदवार हैं, क्योंकि वे लिसेसेन्सेफेलिक पैदा होते हैं और प्रसवोत्तर दिमाग विकसित करते हैं। जन्म के समय, फेरेट मस्तिष्क विकास 13 सप्ताह के मानव भ्रूण के समान है, प्रसवोत्तर दिन (पी) 17 किट के साथ 32-36 सप्ताह के गर्भ में एक शिशु के बराबर माना जाता है । हम P17 फेरेट में एक चोट मॉडल का वर्णन करते हैं, जहां लिपोपॉलीसैक्राइड प्रशासन के बाद द्विपक्षीय सेरेब्रल इस्केमिया, हाइपोक्सिया और हाइपरऑक्सिया होते हैं। यह मस्तिष्क की चोट विकसित करने वाले कई नवजातों में अनुभवी लंबे समय तक सूजन, इस्केमिया, हाइपोक्सिया और ऑक्सीडेटिव तनाव की जटिल बातचीत का अनुकरण करता है। घायल जानवरों में कई कॉर्टिकल गायरी और संबद्ध सल्सी को कम करने सहित मस्तिष्क में रूपात्मक परिवर्तन के साथ सकल चोट की गंभीरता की एक श्रृंखला प्रदर्शित होती है। घायल जानवरों को भी धीमा पलटा विकास, धीमी और एक स्वचालित कैटवॉक में लोकोमोशन की अधिक चर गति दिखाने के लिए, और एक खुले क्षेत्र में अंवेषण में कमी आई । यह मॉडल एक मंच प्रदान करता है जिसमें सूजन और एचआई से जुड़े नवजात एन्सेफेलोपैथी वाले शिशुओं के लिए ख्यात उपचारों का परीक्षण करने के लिए, चोट के अध्ययन तंत्र जो कॉर्टिकल विकास को प्रभावित करते हैं, और उन रास्तों की जांच करते हैं जो लचीलापन प्रदान करते हैं अप्रभावित जानवर।
Introduction
बड़े पशु मॉडलों की निरंतर आवश्यकता है जो प्रीमैच्योरिटी और प्रसवकालीन हाइपोक्सिया-इस्केमिया के रोगविज्ञान को प्रतिबिंबित करते हैं जिसमें शिशुओं के लिए चिकित्सीय हस्तक्षेपों का परीक्षण किया जा सकता है। 2017 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में पैदा हुए 382,726 शिशुओं में से 9.93% अपरिपक्व पैदा हुए थे, और इनमें से 84% शिशुओं का जन्म 32 और 36 सप्ताह के गर्भ1के बीच हुआ था। समय से पहले शिशुओं में, संक्रमण या सूजन के लिए प्रसवकालीन संपर्क आम है, जहां वायरल या बैक्टीरियल रोगजनकों के कारण मातृ प्रतिरक्षा सक्रियण अपरिपक्व श्रम शुरू कर सकता है। प्रसवोत्तर, अपरिपक्व शिशुओं को जल्दी या देर से शुरू सेप्सिस2का उच्च जोखिम होता है। अपरिपक्व शिशुओं को भी अक्सर हाइपोक्सिया, हाइपोटेंशन और हाइपरऑक्सिया की अवधि का अनुभव होता है क्योंकि उनके अपरिपक्व कार्डियोरेस्पिरेटरी सिस्टम, गर्भाशय में अनुभवी लोगों के सापेक्ष वातावरण में ऑक्सीजन तनाव बढ़ा या फिर इट्रो, और आयट्रोजेनिक एक्सपोजर। इसके अतिरिक्त, अपरिपक्व शिशुओं में, एंटीऑक्सीडेंट सुरक्षा अपरिपक्व3 और समर्थक अपोप्टोटिक कारक स्वाभाविक रूप से अपरेचित4हैं । ऑक्सीडेटिव तनाव और कोशिका मृत्यु प्रतिरक्षा प्रणाली और न्यूरोसूजन की सक्रियता का कारण बनती है। इन संयुक्त कारकों को मस्तिष्क की विकासात्मक और शारीरिक भेद्यता में योगदान करने के लिए सोचा जाता है, और अपरिपक्व शिशुओं5,6,7में खराब विकासात्मक परिणामों से जुड़े एन्सेफेलोपैथी का परिणाम हैयाबढ़ा देता है।
मानव मस्तिष्क के साथ फेरेट मस्तिष्क के शेयरों की शारीरिक और विकासात्मक समानताओं के कारण, फेरेट एक आकर्षक प्रजाति है जिसमें मस्तिष्क की चोट8,9,10,11,12को मॉडल करना है। Ferrets भी अपरिपक्व मानव मस्तिष्क मॉडल के लिए आदर्श उंमीदवार हैं, के रूप में वे वंशानुगत पैदा होते है और gyrencephalic दिमाग का विकास प्रसवोत्तर, जो एक खिड़की है जिसमें विकासशील मस्तिष्क अपमान है कि अपरिपक्व पैदा शिशुओं द्वारा अनुभवी उन लोगों की नकल करने के लिए बेनकाब प्रदान करता है । जन्म के समय, फेरेट मस्तिष्क विकास 13 सप्ताह के मानव भ्रूण के समान है, जिसमें प्रसवोत्तर दिन (पी) 17 किट को गर्भ13के 32-36 सप्ताह में शिशु के बराबर माना जाता है।
हमारे समूह ने हाल ही में हाइपोक्सिया और हाइपरऑक्सिया12के बाद के एक्सपोजर के साथ एस्चेरिचिया कोलाई लिपोपॉलीसैक्राइड (एलपीएस) के साथ भड़काऊ संवेदीकरण के संयोजन से P10 फेरेट में बेहद अपरिपक्व (<28 सप्ताह के गर्भ) मस्तिष्क की चोट का एक मॉडल प्रकाशित किया है । निम्नलिखित प्रोटोकॉल में, अब हम P17 फेरेट में एक देर से अपरिपक्व मॉडल का वर्णन करते हैं, जहां एलपीएस संवेदीकरण द्विपक्षीय मस्तिष्क इस्केमिया, हाइपोक्सिया और हाइपरऑक्सिया द्वारा पीछा किया जाता है। यह जानवरों के सबसेट में अधिक गंभीर चोट के परिणामस्वरूप होता है, और मस्तिष्क की चोट विकसित करने वाले कई अपरिपक्व शिशुओं में अनुभवी लंबे समय तक सूजन, इस्केमिया, हाइपोक्सिया और ऑक्सीडेटिव तनाव की जटिल बातचीत को अधिक बारीकी से मॉडल करता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
फेरेट मस्तिष्क और मानव मस्तिष्क के बीच साझा शारीरिक और विकासात्मक समानताओं के कारण, फेरेट तेजी से वयस्क और विकासात्मक मस्तिष्क चोट दोनों मॉडल के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है । 8,9…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
मॉडल के विकास के वित्त पोषित बिल और मेलिंडा गेट्स फाउंडेशन, साथ ही एनआईएच अनुदान 5R21NS093154-02 (NICHD) द्वारा किया गया था ।
Materials
| 80% Oxygen | Praxair | ||
| 9% Oxygen | Praxair | ||
| Absorbent benchtop protector | Kimtech | 7546 | |
| Automated catwalk | Noldus | ||
| Betadine surgical scrub | |||
| Bupivacaine | Patterson Veterinary | 07-888-9382 | |
| Buprenorphine | |||
| Calipers | SRA Measurement Products | ME-CAL-FP-200 | 200mm range, .01 mm resolution |
| Cotton Gauze Sponge | Fisher Scientific | 22028556 | |
| Curved fine hemostat | Roboz | RS-7101 | |
| Curved forceps | World Precision Instruments | 501215 | |
| Curved suture-tying hemostat | Roboz | RS-7111 | |
| Ethovision tracking software | Noldus | ||
| Eye Lubricant | Rugby | NDC 0536-1970-72 | |
| Ferrets (Mustela putorius furo) | Marshall Biosciences | Outbred (no specific strain) | |
| Formalin | Fisher Scientific | SF100-4 | 10% (Phosphate Buffer/Certified) |
| Hair Clippers | Conair | GMT175N | |
| Insulin Syringes | BD | 329461 | 0.3 cc 3 mm 31G |
| Isoflurane | Piramal | 66794-017-25 | |
| Lidocaine | Patterson Veterinary | 07-808-8202 | |
| LPS | List Biological | LPS Ultrapure #423 | |
| Oxygen sensor | BW Gas Alert | GAXT-X-DL-2 | |
| Pentobarbital | |||
| Plastic chamber | Tellfresh | 1960 | 10L; 373x270x135mm |
| Saline Solution, 0.9% | Hospira | RL-4492 | |
| Scalpel blade | Integra Miltex | 297 | |
| Scalpel handle | World Precision Instruments | 500236 | #3, 13cm |
| Sterile suture | Fine Science Tools | 18020-50 | Braided Silk, 5/0 |
| Surgical clip applicator | Fine Science Tools | 12020-09 | |
| Surgical clip remover | Fine Science Tools | 12023-00 | |
| Surgical drapes | Medline Unidrape | VET3000 | |
| Surgical gloves | Ansell Perry Inc | 5785004 | |
| Surigical clips | Fine Science Tools | 12022-09 | |
| Thermometer (rectal) | YSI | Precision 4000A | |
| Thermometer (water) | Fisher Scientific | 14-648-26 | |
| Umbilical tape | Grafco | 3031 | Sterile |
| Water bath | Thermo Scientific | TSCOL19 | 19L |
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