Einem Mausmodell der zervikalen Rückenmarksverletzung zu Post-läsionaler Atemneuroplastizität Studieren
Summary
Atemversagen ist die häufigste Todesursache nach einer zervikalen Rückenmarksverletzungen. Nachdem eine reproduzierbare, messbare und verlässliche präklinischen Tiermodell der Atemversagen durch eine teilweise zervikalen Verletzungen induziert wird helfen, die Atemwege und des anschließenden nicht-respiratorischen Neuroplastizität zu verstehen und ermöglichen die Prüfung vermeintlichen Reparaturstrategien.
Abstract
Ein zervikalen Rückenmarksverletzung induziert dauerhafte Lähmung und führt zu Atemnot oft. Bisher wurden keine wirksamen Therapeutika entwickelt worden, um zu verbessern / verbessern die Atemversagen nach hohen zervikalen Rückenmarksverletzung (SCI). Hier schlagen wir eine Maus präklinischen Modell der Hoch SCI am zervikalen 2 (C2) metamere Ebene diverse Post-läsionaler Atemneuroplastizität zu studieren. Die Technik besteht aus einem Operationsteilschäden an der C2-Ebene, die eine Halbseitenlähmung der Membran durch eine Deafferentierung der Zwerchfellmotoneuronen aus den Atemzentren im Hirnstamm induziert wird. Die Gegenseite der Verletzung bleibt erhalten und ermöglicht dem Tier Erholung. Anders als andere Gebiete von gemeinschaftlicher Bedeutung, die die Bewegungsfunktion (bei der Brust-und Lendenbereich) betreffen, wird die Atemfunktion nicht erforderlich Tier Motivation und die Quantifizierung des Defizits / Recovery leicht durchgeführt werden (Membran-und Zwerchfellnerv Aufnahmes, Ganzkörper Lüftung). Diese präklinischen C2 SCI Modell ist ein leistungsfähiges, nützliche und zuverlässige präklinischen Modell, um verschiedene Atem-und nicht-respiratorischen Ereignisse Neuroplastizität auf verschiedenen Ebenen (molekulare Physiologie) zu studieren und diverse vermeintliche therapeutische Strategien, die die Atmung verbessern könnten, testen SCI-Patienten.
Introduction
Rückenmarksverletzung ist eine häufige Verletzung in der menschlichen Bevölkerung mit dramatischen Vorfälle, wie Dauer Paralyse beobachtet. Die Schwere der Verletzung, hängt jedoch von der Höhe und dem Umfang des anfänglichen Traumas. Atemversagen ist die häufigste Todesursache folgenden oberen zervikalen Rückenmarksverletzung (SCI) ein. Derzeit ist die einzige therapeutische Behandlung des Patienten unter Atemunterstützung zu platzieren. Da nur wenige Patienten von der Atemunterstützung entwöhnt werden 2, durch spontane Erholung, die mit Post-läsionaler Verzögerung auftritt, ist die Notwendigkeit, neue innovative nicht-invasive Therapien entwickeln dringenden 3. Eine gute standardisierte präklinischen Modell, um die Wirkung einer zervikalen SCI auf respiratorische Insuffizienz zu untersuchen und somit die Anwendung der vermeintlichen therapeutischen Strategien zu untersuchen, ist unerlässlich.
In diesem technischen Artikel beschreiben wir einen spezifischen präklinischen Mausmodell of Beeinträchtigung der Atemwege durch eine teilweise Hals-SCI an der C2-Ebene induziert. Dieses Modell wird derzeit von mehreren Labors auf der ganzen Welt verwendet werden (Bewertungen: 4-13). Allerdings können geringe Unterschiede in den chirurgischen Eingriff unter den verschiedenen Forschern beobachtet, dass diese besondere zervikalen Verletzungen Mausmodell zu erzeugen. Die Wirkung einer C2 SCI auf die Atemleistung wurde zuerst 1895 von Porter 14 beschrieben. Ein Hals-Hemisektion induziert eine Deafferentation der Zwerchfellmotoneuronen aus ihrer zentralen Antrieb (in der RVRG im Hirnstamm, 1A befindet) auf der gleichen Seite der Verletzung, die zu einer stillen Zwerchfellnervenaktivität und der anschließenden Membran Lähmung. Die Gegenseite erhalten bleibt und ermöglicht es dem Tier, um zu überleben. Im Gegensatz zu verschiedenen SCI in einem unteren Wirbelsäulensegment (zum Beispiel ein kontusive Verletzungen an C4 Ebene 15) befindet, wird die Integrität des Zwerchfellmotoneuron Kern auf beiden Seiten erhalten. Nach einer cervschen C2 Verletzungen können einige spontane Aktivität auf der ipsilateralen Seite (Zwerchfell und Zwerchfell) aufgrund einer Aktivierung des kontralateralen synaptischen stille Wege, die das Rückenmittellinie auf der Segmentebene C3-C6 (Gekreuzte Wege phrenic, CPP, 1B) gekreuzt beobachtet werden . Die Aktivierung der CPP, das ist per Definition ein C2 Hemisektion, kombiniert mit einer kontralateralen phrenicotomy die eine ipsilaterale Teil Phrenikus Erholung zu induzieren, kann von Stunden bis Wochen nach der Verletzung auftreten, 16-18. Die eigentliche positive Wirkung dieser CPP Weg auf die Atem Erholung ist begrenzt 19 und eine weitere Untersuchung und Behandlung zu entwickeln, um das Ausmaß der spontanen Wiederherstellung 3 zu verbessern.
Dieses Protokoll bietet eine leistungsstarke Art der präklinischen Mausmodell die Atmungs Post-läsionaler Plastizität auf verschiedenen Ebenen zu studieren (Atemphysiologie von der Vor-und Zwerchfellmotoneuronen, Inter, Molekular-und cellular, Fortbewegung der Vordergliedmaße zum Beispiel) sowie ein Modell für invasive und nicht-invasive Therapiestrategien das Ziel, die Atemwege und des Bewegungsapparates Erholung nach C2 Teil zervikalen Rückenmarksverletzungen verbessern zu testen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Technische Schwierigkeiten bei der Herstellung der C2 Verletzungsmodell
Die C2-Verletzung Mausmodell ist ein interessantes Tool, um Atem Post-läsionaler Neuroplastizität zu studieren. Allerdings sind die notwendigen Schritte, um eine reproduzierbare und zuverlässige Modell produzieren zahlreiche und jeder über die Ergebnisse der Studie beeinflussen können. Zum Beispiel während der Intubation Verfahren ist extrem darauf geachtet werden, da die Orotrachealtubus können e…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wird mit Mitteln aus der Europäischen Union Siebten Rahmenprogramms (FP7/2007-2013) unter Finanzhilfevereinbarung Nr. 246556 (europäische Projekt RBUCE-UP) unterstützt, HandiMedEx zugeteilt von der Französisch Öffentliche Investment Board. Marcel Bonay wurde von der Chancellerie des Universités de Paris (Beine Poix), dem Fonds de Recherche en Santé Dotation Respiratoire, und dem Centre d'Assistance Respiratoire à Domicile d'Île de France (CARDIF) unterstützt
Materials
| Animal | |||
| Male Sprague Dawley Rat | Janvier | 225-250g | |
| Surgical Instruments | |||
| Student Dumont #5 forceps | Fine Science Tool | 91150-20 | |
| Student Standard Pattern Forceps | Fine Science Tool | 91100-12 | |
| Mayo-Stille Scissors | Fine Science Tool | 14013-15 | Curved |
| Student Vannas Spring Scissors | Fine Science Tool | 91500-09 | Straight |
| Spring Scissors – 8 mm Blades | Fine Science Tool | 15025-10 | Straight Blunt/Blunt |
| Friedman Pearson Rongeur | Fine Science Tool | 16121-14 | Curved |
| Dissecting Knife – Fine Tip | Fine Science Tool | 10055-12 | Straight |
| Olsen-Hegar Needle Holder | Fine Science Tool | 12002-14 | Serrated |
| Weitlaner-Locktite Retractor | Fine Science Tool | 17012-11 | 2×3 Blunt |
| Absorbable surgical sutures | Centravet | BYO001 | |
| Equipment | |||
| Hot Bead Steriliser | Fine Science Tool | 18000-45 | |
| Catheter | Centravet | CAT188 | 16 gauge |
| Laryngoscope | |||
| Guide wire | |||
| Laryngeal mirror | Centravet | MIR011 | |
| Lactated Ringers | Centravet | RIN020 | |
| Syringe | Centravet | ||
| Needle | Centravet | ||
| O2 | Air Liquid | I1001M20R2A001 | |
| 683 RodentT Ventilator 115/230V | Havard Apparatus | 55-0000 | |
| Stand-Alone Vaporizer | WPI | EZ-155 | |
| Thin line heated bed | WPI | EZ-211 | |
| Air canister | WPI | EZ-258 | |
| Drugs | |||
| Carprofen | Centravet | ||
| Rimadyl | Centravet | RIM011 | |
| Buprenorphine | Centravet | BUP001 | |
| Baytril | Centravet | BAY001 | |
| Dexmedetomidine | Centravet | DEX010 | |
| Atipamezole | Centravet | ANT201 | |
| Betadine Solution | Centravet | VET002 | |
| Isoflurane | Centravet | VET066 | |
Referências
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