Un modèle murin de la moelle épinière cervicale blessures à étude post-lésionnelle respiratoire neuroplasticité
Summary
L'insuffisance respiratoire est la principale cause de décès suite à une blessure de la moelle épinière cervicale. Avoir un modèle animal pré-clinique reproductible, quantifiable et fiable de l'insuffisance respiratoire provoquée par une blessure cervicale partielle aidera à comprendre la neuroplasticité respiratoire et non respiratoire ultérieure et permettra de tester des stratégies de réparation putatifs.
Abstract
Une lésion de la moelle épinière cervicale induit une paralysie permanente, et conduit souvent à une détresse respiratoire. À ce jour, aucun thérapeutiques efficaces ont été développées pour améliorer / améliorer l'insuffisance respiratoire suite à une blessure cervicale haute de la moelle épinière (SCI). Ici, nous proposons un modèle pré-clinique murin de haute SCI au col de l'utérus 2 (C2) niveau métamérique à étudier divers neuroplasticité respiratoire post-lésionnelle. La technique consiste en une lésion chirurgicale partielle au niveau de C2, qui va induire une hémiparalysie de la membrane due à une désafférentation des motoneurones phréniques des centres respiratoires situés dans le tronc cérébral. Le côté opposé de la blessure reste intacte et permet la récupération des animaux. Contrairement à d'autres SIC qui affectent la fonction locomotrice (au niveau thoracique et lombaire), la fonction respiratoire ne nécessite pas la motivation de l'animal et la quantification du déficit / récupération peut être facilement réalisée (diaphragme et l'enregistrement du nerf phréniques, la ventilation du corps entier). Ce modèle C2 SCI pré-clinique est un modèle pré-clinique puissant, utile et fiable pour étudier divers événements de neuroplasticité respiratoires et non respiratoires à différents niveaux (moléculaires à la physiologie) et de tester différentes stratégies thérapeutiques putatifs qui pourrait améliorer la respiration en patients blessés médullaires.
Introduction
Traumatisme de la moelle épinière est une blessure courante observée dans la population humaine avec des incidences dramatiques, comme une paralysie permanente. Cependant, la gravité de la blessure est fonction du niveau et de l'étendue du traumatisme initial. L'insuffisance respiratoire est la principale cause de mortalité à la suite du col des blessures de la moelle épinière supérieure (SCI) 1. Actuellement, le seul traitement thérapeutique consiste à placer le patient sous assistance ventilatoire. Depuis quelques patients peuvent être sevrés de l'assistance ventilatoire 2, en raison de la récupération spontanée qui se produit avec un retard post-lésionnelle, la nécessité de développer de nouvelles thérapies non invasives novatrices est urgent 3. Avoir un bon modèle pré-clinique normalisée pour étudier l'effet d'une SCI col de l'utérus sur l'insuffisance respiratoire et donc d'étudier l'application de stratégies thérapeutiques putatifs, est essentiel.
Dans cet article technique, nous décrivons un modèle pré-clinique de murin spécifique of insuffisance respiratoire induite par une SCI partielle du col au niveau de C2. Ce modèle est actuellement utilisé par plusieurs laboratoires dans le monde (pour avis: 4-13). Cependant, de légères différences dans la procédure chirurgicale peuvent être observées entre les différents enquêteurs pour générer ce modèle murin de lésion cervicale particulier. L'effet d'une SCI C2 sur le débit respiratoire a été décrite pour la première en 1895 par Porter 14. Une hémi col de l'utérus induit une désafférentation des motoneurones phréniques de leur entraînement central (situé dans le rVRG dans le tronc cérébral, la figure 1A) sur le côté ipsilatéral de blessures, conduisant à une activité du nerf phrénique silence et la paralysie du diaphragme ultérieure. Le côté opposé reste intact et permet à l'animal de survivre. Contrairement différent SCI situé dans un segment vertébral inférieur (par exemple une blessure contusive au niveau de C4 15), l'intégrité du noyau du motoneurone phrénique sur les deux côtés est préservée. Après une cervblessures C2 ical, une activité spontanée peut être observée sur le côté ipsilatéral (phrénique et le diaphragme) en raison d'une activation de contralatérales voies synaptiques silencieuses qui ont traversé la ligne médiane de la moelle au niveau segmentaire C3-C6 (Les voies phrénique croisés, RPC, figure 1B) . L'activation de la RPC, qui est, par définition, un hemisection C2 combiné avec un phrenicotomy controlatéral qui induisent une reprise ipsilatérale du nerf phrénique partielle, peut se produire de plusieurs heures à plusieurs semaines après la lésion 16-18. L'effet bénéfique réel de cette voie RPC sur la reprise respiratoire est limitée 19 et une enquête plus approfondie et le traitement doit être développé pour améliorer l'ampleur de la restauration spontanée 3.
Ce protocole fournit un type puissant modèle murin pré-clinique pour étudier respiratoire plasticité post-lésionnelle à différents niveaux (physiologie respiratoire de motoneurones pré et phrénique, interneurones, moléculaire et cellular, la locomotion de l'aile avant, par exemple) ainsi que d'un modèle pour tester des stratégies thérapeutiques invasives et non-invasives visant à améliorer les voies respiratoires et la récupération locomotrice après une lésion cervicale C2 partielle de la moelle épinière.
Protocol
Representative Results
Discussion
Les difficultés techniques de Faire la blessure modèle C2
Le modèle murin de blessures C2 est un outil intéressant pour étudier la plasticité synaptique respiratoire post-lésionnelle. Cependant, les étapes nécessaires pour produire un modèle reproductible et fiable sont nombreux et chacun pourraient avoir une incidence sur les résultats de l'étude. Par exemple, au cours du processus d'intubation, un soin extrême doit être pris puisque le tube orotraché…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail est soutenu par un financement du programme de l'Union européenne septième cadre (FP7/2007-2013) sous convention de subvention n ° 246556 (projet RBUCE-UP européenne), HandiMedEx attribué par l'Office d'investissement public français. Marcel Bonay a été soutenue par la Chancellerie des Universités de Paris (Legs Poix), le Fonds de Dotation Recherche en Santé Respiratoire, et le Centre d'Assistance Respiratoire à Domicile d'Île de France (CARDIF)
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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