Modelo de Degeneração de Disco Intervertebral Lumbar Ovino Utilizando uma lesão retroperitoneal lateral
Summary
A degeneração do disco intervertebral é um contribuinte significativo para dor nas costas e uma das principais causas de incapacidade em todo o mundo. Existem numerosos modelos animais de degeneração de disco intervertebral. Demonstramos um modelo ovino de degeneração de disco intervertebral, utilizando uma broca, o que atinge uma lesão de disco consistente e nível reprodutível de degeneração de disco.
Abstract
A degeneração de disco intervertebral é um contribuinte significativo para o desenvolvimento de dores nas costas ea principal causa de incapacidade em todo o mundo. Inúmeros modelos animais de degeneração de disco intervertebral foram desenvolvidos. O modelo animal ideal deve imitar de perto o disco intervertebral humano no que se refere à morfologia, às propriedades biomecânicas e à ausência de células notocordais. O modelo de disco intervertebral lombar de ovelha cumpre esses critérios. Apresentamos um modelo ovino de degeneração de disco intervertebral utilizando uma lesão de broca através de uma abordagem retroperitoneal lateral. A abordagem lateral reduz significativamente a incisão e potencial morbidade associada à abordagem tradicional anterior à espinha ovina. A utilização de um método de ferimento de broca proporciona a capacidade de produzir uma lesão consistente e reprodutível, de dimensões precisas, que inicia um grau consistente de degeneração de disco intervertebral. A natureza focal daE o defeito do núcleo pulposo mais de perto imita a condição clínica da herniação focal do disco intervertebral. As ovelhas recuperam rapidamente após este procedimento e são tipicamente móveis e comendo dentro da hora. A degeneração do disco intervertebral ocorre e as ovelhas passam por necropsia e subsequente análise em períodos de oito semanas. Acreditamos que o modelo de lesão de broca de degeneração de disco intervertebral oferece vantagens sobre os modelos de lesões anulares mais convencionais.
Introduction
A dor lombar é a principal causa de incapacidade em todo o mundo 1 . A degeneração discal intervertebral lombar associada à dor discogênica é considerada um contribuinte significativo para a dor lombar 2 . Há uma demanda crescente por modelos animais confiáveis de doença de disco intervertebral para ampliar a compreensão do processo degenerativo e para a investigação de terapias potenciais.
Existem numerosos modelos animais de degeneração de discos intervertebrais 3 . Os modelos de animais utilizados na investigação da doença degenerativa do disco variam em tamanho desde ratinhos 4 a mamíferos maiores tais como cães 5 , ovelhas 6 e primatas não humanos 7 . Os métodos utilizados para induzir degeneração de disco intervertebral podem ser amplamente classificados nas categorias de mecânica ( por exemplo, compressor de disco intervertebral N 8 ou lesão cirúrgica 6 ), química ( por exemplo, nucleólise química 5 ) ou, menos comumente, degeneração espontânea ( por exemplo, o rato de areia 9 ).
Dada a complexidade da degeneração do disco intervertebral humano, um modelo animal perfeito não existe. Contudo, foram identificadas considerações importantes na escolha de um modelo animal apropriado para imitar esta condição de perto 3 . Tais considerações incluem a ausência de células notocordais (células primitivas com possível função de células progenitoras 10 ausentes do núcleo adulto pulposo em humanos, ovelhas, cabras e cães condrodistróficos mas presentes na maioria dos mamíferos), semelhanças no tamanho do disco animal e do disco intervertebral em relação aos seres humanos, Forças biomecânicas comparáveis à condição clínica, considerações mecanicistas e éticas 3 .
Os primatas não-humanos satisfazem muitos dos critérios acima descritos e foram descritos modelos de babuínos e macacos de degeneração espontânea de disco intervertebral 11 , 12 e 13. Ambas as espécies passam grandes quantidades de tempo em posturas eretas ou semi-eretas – uma vantagem distinta Em relação a outros modelos animais, porém a consideração ética e prática ( por exemplo , despesa, moradia, atraso no início da degeneração espontânea) restringe seu uso em muitas instituições.A espinha ovina é um modelo estabelecido de degeneração de disco intervertebral, com vantagens incluindo semelhanças celulares, biomecânicas e anatômicas com a coluna humana 10 , 14 , 15 . Apesar da estatura quadrupédica das ovelhas, o disco intervertebral lombar ovino é exposto a tensões semelhantes ao disco humanoS = "xref"> 14. O modelo ovino também é mais amplamente aceito, do ponto de vista ético, do que os modelos de primatas não-humanos. Métodos variados têm sido descritos para iniciar o processo degenerativo, muitos dos quais requerem acesso direto ao disco intervertebral. Devido à terminação da medula espinhal na região sacral e ossificação do ligamento longitudinal posterior na coluna lombar ovina, abordagens posteriores ao disco intervertebral são tecnicamente desafiadoras e menos comumente utilizadas nos ovinos 16 . As vias de acesso tradicionais à espinha lombar de ovelha, isto é , através de abordagens anterior ou anterolateral, requerem grandes incisões abdominais, apresentam riscos de hérnia e danos às vísceras internas e estruturas neurovasculares 16 . O uso de uma incisão lateral relativamente pequena longe das áreas abdominais dependentes pode diminuir tais riscos 17 .
Apresentamos uma moDel de doença de disco intervertebral lombar degenerativa usando ferimento de broca executada através de uma abordagem lateral minimamente invasiva e inspirado pelo trabalho de Zhang et. Al 18 . O objetivo deste protocolo é permitir que um modelo de lesão de disco lombar confiável que é prontamente reproduzível, produz uma lesão consistente, e é seguro e bem tolerado. Esta abordagem é bem adequada para os investigadores que procuram induzir um grau mais moderado de degeneração do disco intervertebral lombar do que a observada com a anulotomia cirúrgica tradicional (dados não publicados) para a investigação de degeneração de disco intervertebral ou terapias regenerativas. Estes resultados serão descritos numa próxima publicação.
Protocol
Representative Results
Discussion
Esta abordagem de acesso lateral minimamente invasiva é eficaz e segura, sem hérnia pós-operatória, deiscência de ferida abdominal ou infecção observada nesta série. A utilização do modelo de lesão de disco intervertebral com broca de perfuração com um batente de profundidade proporciona um método reprodutível de indução de uma lesão de disco intervertebral consistente de dimensão conhecida ( isto é, uma lesão de 3,5 mm de diâmetro x 12 mm de profundidade neste estudo). Em nossa experiênc…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dr. Chris Daly é o destinatário da Fundação para Cirurgia Richard Jepson Research Scholarship. Os autores gostariam de agradecer ao Dr. Anne Gibbon, ao Dr. Dong Zhang e ao pessoal da Monash Animal Services pela Universidade Monash pela sua assistência na cirurgia e nos cuidados com animais.
Materials
| Medetomidine Hydrochloride (10 mL Injection) | Therapon/Zoetis | PFIDOM10 | Multiple suppliers: Zoetis/Ilium |
| Thiopentone | Troy | Triothiopentone | Multiple suppliers: Neon Laboratories, Jagsonphal Pharmaceuticals |
| Isoflurane (2-3 % in oxygen) | Baxter | AHN3636 | Multiple suppliers: Baxter/VetOne |
| Amoxicillin parenteral | GlaxoSmithKline | JO1CA04 | Multiple suppliers: GlaxoSmithKline/Merck |
| Bupivacaine (0.5% Injection 20 mL) | Pfizer | 005BUP001 | Multiple suppliers: Pfizer/AstraZeneca |
| PVD Iodine Solution | Jurox | 61330 | Multiple suppliers: Jurox/Orion |
| Chlorhexidine 5%w/v | Jurox | Chlorhex C 5L (SCRUB) | Multiple suppliers: Jurox/Pfizer |
| Transdermal Fental Patch (75 μg/h) | Janssen-Cilag | S8-Dur7.5 | Multiple suppliers: Sandoz |
| Buprenorphine iv | Jurox | 504410 | Multiple suppliers: LGM Pharma |
| Atipamezole (Antisedan 0.06 mg/kg – 0.08 mg/kg) | Zoetis | PFIANT10 | Multiple suppliers: Ilium |
| Oster Golden A5 2-Speed Clippers | Oster | 078005-140-003 | Oster |
| 20 ml luer lock syringe | Terumo | 6SS+20L | Multiple suppliers: Medshop Australia/Terumo |
| 21 G IV needle | Terumo | SG3-1225 | Multiple suppliers:Medshop Australia/Terumo |
| #4 scalpel handle | Austvet | AD010/04 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| #22 scalpel baldes | Austvet | ||
| Gillies tissue forceps | Austvet | AB430/15 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Metzenbaum curved dissecting scissors | Austvet | AC101/14 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Deaver retractor | Surgical Instruments | 23.75.03 | Multiple suppliers: Surgical Instrument/Austvet |
| Hohmann retractor | Austvet | KA173/35 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Mayo suture scissors | Austvet | AC911/14 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Needleholder 14 cm | EliteMedical | 18-1030 | Multiple suppliers: EliteMedical/Austvet |
| CMT 3.5 mm Brad-Point Drill | Carbatec | 516-035-51 | Multiple suppliers: Southeast Tool/Carbatec |
| Drill Bit Stop 4 mm | Drill Warehouse | 20121600 | Multiple suppliers: Amazon |
| Bosch 10.8 V Cordless Angle Drill | Get Tools Direct | GWB10.8V-LIBB | Multiple suppliers:Bunnings/Get Tools Direct |
| Autoclavable veterinary drill bag | AustVet | DRA043-AV | AustVet |
| 2-0 absorbable synthetic braided sutures | Ethicon | VCP335H | Ethicon |
| 3-0 absorbable synthetic braided sutures | Ethicon | VCP232H | Ethicon |
| Siemens 3 Tesla Skyra Widebore MRI | Siemens | N/A | Siemens |
| 9.4 Tesla Agilent (Varian) MRI | Agilent Technologies | N/A | Agilent Technologies |
| Atomscope HF 200 A Radiogaph | Radlink | 330003A | Multiple Suppliers: Radlink/DLC Australia |
| Veterinary Pulse Oximiter | DLC | 192500A | Multiple suppliers: DLC Australi Pty Ltd/AustVet |
Referências
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