एक चूहे के मॉडल में प्रायोगिक सबरैक्नॉइड रक्तस्राव को प्रेरित करने के लिए ऑटोलॉगस रक्त का प्री-चियास्मेटिक, एकल इंजेक्शन
Summary
सबरैक्नॉइड रक्तस्राव मनुष्य में मृत्यु दर और रुग्णता का एक उच्च बोझ उठाता रहता है। स्थिति और इसके पैथोफिज़ियोलॉजी में आगे के शोध की सुविधा के लिए, एक पूर्व-चियास्मेटिक, एकल इंजेक्शन मॉडल प्रस्तुत किया गया है।
Abstract
पिछले दशकों में उपचार में प्रगति के बावजूद, सबरैक्नॉइड हेमरेज (एसएएच) रुग्णता और मृत्यु दर का एक उच्च बोझ उठाता है, जो बड़े पैमाने पर काफी युवा आबादी को प्रभावित करता है। एसएएच के पीछे पैथोफिजियोलॉजिकल तंत्र की जांच करने और औषधीय हस्तक्षेप का परीक्षण करने के लिए एसएएच के कई पशु मॉडल विकसित किए गए हैं। इस लेख में प्रस्तुत चूहे में पूर्व-चियास्मेटिक, एकल इंजेक्शन मॉडल एक पूर्व निर्धारित रक्त की मात्रा के साथ एसएएच का एक प्रयोगात्मक मॉडल है। संक्षेप में, जानवर को एनेस्थेटाइज किया जाता है, इंट्यूबेटेड किया जाता है, और यांत्रिक वेंटिलेशन के तहत रखा जाता है। तापमान को हीटिंग पैड के साथ नियंत्रित किया जाता है। पूंछ की धमनी में एक कैथेटर रखा जाता है, जिससे निरंतर रक्तचाप माप के साथ-साथ रक्त का नमूना भी लिया जा सकता है। एटलांटोसीसीपिटल झिल्ली को इंजेक्ट किया जाता है और इंट्रासेरेब्रल दबाव माप को सक्षम करने के लिए सिस्टर्ना मैग्ना में दबाव रिकॉर्डिंग के लिए एक कैथेटर रखा जाता है। इस कैथेटर का उपयोग इंट्राथेकल चिकित्सीय हस्तक्षेप के लिए भी किया जा सकता है। चूहे को एक स्टीरियोटैक्सिक फ्रेम में रखा जाता है, एक छेद को ब्रेग्मा के पूर्व में ड्रिल किया जाता है, और एक कैथेटर को छेद के माध्यम से डाला जाता है और ऑप्टिक चियासम के ठीक पहले रखा जाता है। ऑटोलॉगस रक्त (0.3 एमएल) को पूंछ कैथेटर से वापस ले लिया जाता है और मैन्युअल रूप से इंजेक्ट किया जाता है। इसके परिणामस्वरूप इंट्रासेरेब्रल दबाव में वृद्धि और सेरेब्रल रक्त प्रवाह में कमी आती है। जानवर को 30 मिनट के लिए बेहोश रखा जाता है और चमड़े के नीचे खारा और एनाल्जेसिक दिया जाता है। जानवर को बाहर निकाला जाता है और उसके पिंजरे में वापस कर दिया जाता है। पूर्व-चियास्मेटिक मॉडल में उच्च प्रजनन दर और पूर्व-निर्धारित रक्त की मात्रा के कारण जानवरों के बीच सीमित भिन्नता है। यह मनुष्यों में एसएएच की नकल करता है जो इसे एसएएच अनुसंधान के लिए एक प्रासंगिक मॉडल बनाता है।
Introduction
गैर-दर्दनाक सबरैक्नॉइड रक्तस्राव (एसएएच) स्ट्रोक का एक रूप है, जो सभी मामलों के लगभग 5% का प्रतिनिधित्व करता है। गैर-दर्दनाक एसएएच का सबसे आम कारण एक एन्यूरिज्म (एएसएएच) का अचानक टूटना है, जो एसएएच के 85% के लिए जिम्मेदार है। अन्य कारणों में एक धमनी-शिरापरक विकृति का टूटना, कोगुलोपैथिस और पेरिमेसेन्सेफेलिक रक्तस्राव1 में नसों का टूटना शामिल है। घटना दर प्रति 100,000 व्यक्ति-वर्ष 9 है, जिसमें मृत्यु दर तीन में से एक के आसपास है और एसएएच 2,3 के बाद एक अन्य तिहाई को दैनिक जीवन के समर्थन की आवश्यकता होती है।
प्रारंभिक स्थिरीकरण और निदान की पुष्टि के बाद, उपचार रक्तस्राव की गंभीरता पर निर्भर करता है। सबसे गंभीर रूप से पीड़ित रोगियों को इंट्रासेरेब्रल दबाव (आईसीपी) को कम करने के लिए वेंट्रिकल्स में एक अतिरिक्त-वेंट्रिकुलर नाली डाली जाएगी और न्यूरोइंटेंसिव केयर यूनिट में भर्ती कराया जाएगा, जहां उनकी बारीकी से निगरानी की जाती है। रोगियों को (संभावित) एन्यूरिज्म की पहचान करने के लिए एंजियोग्राफी से गुजरना होगा और बाद में पुन: रक्तस्राव को रोकने के लिए एन्यूरिज्म को कुंडलित या दबा दियाजाएगा। औषधीय उपचारों के कई परीक्षणों के बावजूद, केवल निमोडिपाइन, एक कैल्शियम-चैनल विरोधी,ने परिणामों में सुधार दिखाया है। वर्तमान में कई नैदानिक परीक्षण चल रहे हैं। कृपया एक व्यापक सूची6 के लिए Daou और सहयोगियों द्वारा समीक्षा देखें।
एन्यूरिज्म के टूटने को अब तक के सबसे खराब सिरदर्द या थंडरक्लैप सिरदर्द की अचानक शुरुआत के रूप में वर्णित किया गया है। टूटने के परिणामस्वरूप आईसीपी में भारी वृद्धि होती है जिसके बाद सेरेब्रल रक्त प्रवाह (सीबीएफ) में कमी आती है। इस कमी के परिणामस्वरूप मस्तिष्क की वैश्विक इस्किमिया होती है, जिसके परिणामस्वरूप चेतना का नुकसान हो सकता है। यह अधिक यांत्रिक मार्ग, रक्त के अतिरिक्त तत्वों के शुरुआती टूटने के साथ, साइटोकिन रिलीज और जन्मजात प्रतिरक्षा प्रणाली की सक्रियता को जन्म देता है जिसके परिणामस्वरूप बाँझ न्यूरोइन्फ्लेमेशन होता है। इसके अलावा, रक्त-मस्तिष्क बाधा का टूटना, जिसके परिणामस्वरूप सेरेब्रल एडिमा और आयन होमियोस्टैसिस में गड़बड़ी होती है, अक्सर देखी जाती है। ये सभी परिवर्तन और अधिक, प्रारंभिक मस्तिष्क की चोट (ईबीआई) पहले कुछ दिनों के भीतर होते हैं और इसके परिणामस्वरूप न्यूरोनल हानि और एपोप्टोसिस7 होता है।
एएसएएच से पीड़ित लगभग 1/3 रोगियों में 4-14 दिन के बीच विलंबित सेरेब्रल इस्किमिया (डीसीआई) विकसितहोगा। डीसीआई को या तो फोकल, न्यूरोलॉजिकल हानि की शुरुआत या ग्लासगो कोमा पैमाने पर न्यूनतम 1 घंटे तक चलने वाले न्यूनतम दो अंकों की गिरावट के रूप में परिभाषित किया गया है, जब दौरे और पुन: रक्तस्राव सहित अन्य कारणों को बाहर रखा जाता है। डीसीआई एएसएएच9 के बाद मृत्यु के बढ़ते जोखिम और कार्यात्मक परिणाम में कमी के साथ जुड़ा हुआ है। सेरेब्रल वासोस्पाज्म (सीवीएस), सेरेब्रल धमनियों का संकुचित होना, दशकों से डीसीआई से जुड़ा हुआ है और पहले डीसीआई का एकमात्र कारण माना जाता था। तब से यह दिखाया गया है कि सीवीएस डीसीआई के विकास के बिना हो सकता है और माइक्रोवस्कुलर थ्रोम्बोसिस और कसना, कॉर्टिकल फैलने वाले अवसाद और ईबीआई की भड़काऊ प्रतिक्रिया सहित अधिक कारकोंकी पहचान की गई है।
रोग के पाठ्यक्रम पर ईबीआई और डीसीआई के बड़े प्रभाव और पीड़ित रोगियों के परिणाम के कारण, पशु मॉडल को अभी भी प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य होने के दौरान सबसे बड़ी डिग्री तक इनकी नकल करने की आवश्यकता है। शोधकर्ताओं ने एएसएएच को आजमाने और अनुकरण करने के लिए चूहों से लेकर गैर-मानव प्राइमेट्स तक विभिन्न जानवरों में विभिन्न मॉडलों की एक विस्तृत श्रृंखला को नियोजित किया है। स्प्राग-डॉवले और विस्टार वाइल्डटाइप चूहे वर्तमान में सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले प्रयोगशाला जानवर हैं, और सबसे आम मॉडल एंडोवास्कुलर वेध मॉडल, सिस्टर्ना-मैग्ना डबल इंजेक्शन मॉडल और अंत में प्री-चियास्मेटिक सिंगल इंजेक्शन मॉडल हैं, जिन्हें इस लेख13 में वर्णित किया जाएगा।
प्री-चियास्मेटिक, एकल इंजेक्शन मॉडल मूल रूप से प्रूनेल और सहयोगियों द्वारा अन्य प्रयोगात्मक मॉडल14 की कुछ कमियों का मुकाबला करने के लिए विकसित किया गया था। सर्जरी, जब महारत हासिल की जाती है, तो अत्यधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य होती है और जानवरों के बीच भिन्नता को कम करती है। मॉडल कई बिंदुओं पर मनुष्यों में एसएएच की नकल करता है, जिसमें रक्त के इंजेक्शन के बाद आईसीपी में अचानक वृद्धि शामिल है, जिसके परिणामस्वरूप सीबीएफ15,16 में गिरावट के कारण क्षणिक वैश्विक इस्किमिया होता है। यह पूर्वकाल परिसंचरण को प्रभावित करता है, जहां मनुष्यों में अधिकांश एएसएएच17 होते हैं। अध्ययन और14,18 इंजेक्शन वाले रक्त की मात्रा के आधार पर मृत्यु दर 10% -33% तक होती है। विलंबित कोशिका मृत्यु और न्यूरोइन्फ्लेमेशन का पता 2 और 7 दिन पर लगाया जा सकता है, जिससे ईबीआई और डीसीआई19,20 के परिणामों का अध्ययन करने के लिए चर प्रदान किए जा सकते हैं।
अध्ययन चूहे में प्री-चियास्मेटिक एकल इंजेक्शन मॉडल का एक अद्यतन विवरण प्रस्तुत करता है, साथ ही यह विवरण भी देता है कि आईसीपी-जांच को फार्मास्यूटिक्स के इंट्राथेकल प्रशासन के लिए एक बंदरगाह के रूप में कैसे उपयोग किया जाए।
Protocol
Representative Results
Discussion
एसएएच का प्री-चियास्मेटिक सिंगल इंजेक्शन मॉडल मानव एसएएच के कई महत्वपूर्ण तत्वों की नकल करता है, जिसमें आईसीपी में स्पाइक, सीबीएफ की कमी, क्षणिक वैश्विक इस्किमिया, न्यूरोइन्फ्लेमेटरी मार्करों का अपर…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
काम को लुंडबेक फाउंडेशन और लुंडबेक ग्रांट ऑफ एक्सीलेंस (नंबर आर 59-ए 5404) द्वारा समर्थित किया गया था। पांडुलिपि के किसी भी हिस्से में फंडर्स की कोई भूमिका नहीं थी।
Materials
| 16 G peripheral vein catheter | BD Venflon | 393229 | Needle shortened, distal 1 cm curved. Wings removed |
| Anesthesia bell/ chamber | Unknown | ||
| Blood gas analyzer | Radiometer | ABL80 | |
| Blood pressure (BP) monitor | Adinstruments | ML117 | Connects to Powerlab |
| Curved forceps, 12 cm x 3 | F.S.T | 11001-12 | For anesthesia |
| Cylindrical pillow, 28 cm x 4 cm | Homemade | Made from surgical towels | |
| Data acquisition hardware | Adinstruments | ML870 Powerlab | |
| Data acquistion software | Adinstruments | LabChart 6.0 | |
| Drill | KMD | 1189 | |
| Drill controller | Silfradent | 300 IN | |
| Flexible light | Schott | KL200 | |
| Heating pad | Minco | 1135 | |
| Hypodermic needle, 20 G | KD Medical | 301300 | Connects to stereotaxic frame |
| ICP monitor | Adinstruments | ML117 | Connects to Powerlab |
| Isoflurane vaporizer | Ohmeda | TEC3 | |
| Laptop | Lenovo | T410 | |
| Laser doppler monitor | Adinstruments | ML191 | |
| Laser doppler probe | Oxford Optronics | MSF100XP | Connects to laser doppler monitor |
| Needle holder, 13 cm | F.S.T | 12001-13 | For anesthesia |
| Precision syringe, 0.025 mL | Hamilton | 547407 | |
| Stereotaxic frame | Kopf Instruments | M900 | |
| Surgical microscope | Carl Zeiss | F170 | |
| Suture needle | Allgaier | 1245 | For anesthesia |
| Temperaure controller | CWE,INC. | TC-1000 | |
| Transducer x 2 | Adinstruments | MLT0699 | Connects to BP and ICP monitor |
| Ventilator | Ugo Basile | 7025 | |
| Veterinary clipper | Aesculap | GT421 | |
| 3-pronged Blair retractor, 13.5 cm | Agnthos | 17022–13 | |
| Blunt Alm retractor | F.S.T | 17008-07 | |
| Curved forceps, 12 cm x 2 | F.S.T | 11001-12 | |
| Needle holder, 13 cm | F.S.T | 12001-13 | |
| Straight Dumont forceps, 11 cm | F.S.T | 11252-00 | |
| Straight Halsted-Mosquito hemostat x 2 | F.S.T | 13008-12 | |
| Straight Iris scissor, 9 cm | F.S.T | 14090-09 | |
| Straight Vannas scissor, 10.5 cm | F.S.T | 15018-10 | |
| Absorpable swabs | Kettenbach | 31603 | |
| Black silk thread, 4-0, 5 x 15 cm | Vömel | 14757 | |
| Bone wax | Aesculap | 1029754 | |
| Carbomer eye gel 2 mg/g | Paranova | ||
| Cotton swab | Heinz Herenz | WA-1 | |
| Cotton tipped applicator x 4 | Selefa | 120788 | |
| Hypodermic needle, 23 G x2 | KD Medical | 900284 | Connects to stopcock. Remove distal end |
| Hypodermic needle, 23 G x3 | KD Medical | 900284 | Remove distal end. 2 connects to stopcock, 1 to syringe |
| ICP probe: | Homemade | Made of the following: | |
| Polythene tubing, 20 mm | Smiths medical | 800/100/200 | Inner diameter (ID): 0.58 mm, Outer diameter (OD): 0.96 mm. |
| Silicone tubing, 10 mm | Fisher | 15202710 | ID: 0.76 mm, OD: 2.4 mm. |
| Silicone tubing, 2 mm | Fisher | 11716513 | ID: 1.0 mm, OD: 3.0 mm. |
| Micro hematocrit tubes | Brand | 7493 11 | |
| OP-towel, 45 cm x75 cm | Mölnlycke | 800430 | |
| PinPort adapter, 22 G | Instech | PNP3F22 | |
| PinPort injector | Instech | PNP3M | |
| Polythene tubing, 2 x 20 cm | Smiths medical | 800/100/200 | Connects to syringe. ID: 0.58 mm, OD: 0.96 mm. |
| Rubberband | Unknown | ||
| Scalpel, 10 blade | Kiato | 23110 | |
| Spinalneedle, 25 G x 3.5'' | Braun | 5405905-01 | |
| Stopcock system, Discofix x 2 | Braun | 16494C | Connects to transducer |
| Suture, 4-0, monofil, non-resorbable x 3 | Ethicon | EH7145H | |
| Syringe, 1 mL | BD Plastipak | 1710023 | |
| Syringe, luer-lock, 10 mL x 4 | BD Plastipak | 305959 | Connects to transducer |
| Tissue adhesive glue | 3M | 1469SB | |
| 0.5% Chlorhexidine spirit | Faaborg Pharma | 210918 | |
| Carprofen 50 mg/mL | ScanVet | 43715 | Diluted 1:10 |
| Isoflurane | Baxter | ||
| Isotonic saline | Amgros | 16404 | |
| Lidocaine-Adrenaline 10 mg/5 µg/mL | Amgros | 16318 |
References
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