Rejeneratif Axolotl'da Mikrocerrahi Laminektomi Ile Kontüzyon Omurilik Yaralanması
Summary
Bu el yazması cerrahi bir rejeneratif aksiyom(Ambystoma mexicanum)kontrollü künt ve keskin omurilik yaralanmaları inflicting için protokoller sunar.
Abstract
Bu çalışmanın amacı axolotl(Ambystoma mexicanum)standart ve tekrarlanabilir rejeneratif omurilik yaralanması modeli oluşturmaktır. Klinik omurilik yaralanmalarının çoğu yüksek enerjili künt travmalar olarak ortaya çıkar, kontüzyon yaralanmaları indükleyen. Ancak, axolotl omurilik teki çalışmaların çoğu keskin travmalarla yapılmıştır. Bu nedenle, bu çalışma daha klinik olarak ilgili rejeneratif bir model üretmeyi amaçlamaktadır. Hemen hemen her türlü dokuyu yenileme yetenekleri sayesinde, axolotls rejeneratif çalışmalarda model olarak yaygın olarak kullanılır ve omurilik yaralanması (SCI) çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu protokolde, axolotls bir benzocaine çözeltisi daldırma tarafından anestezi edilir. Mikroskop altında, açısal bir kesi sadece arka ekstremitelere kaudal bir düzeyde ikili olarak yapılır. Bu kesiden, spinous süreçleri incelemek ve ortaya çıkarmak mümkündür. Forceps ve makas kullanılarak, iki seviyeli laminektomi yapılır, omurilik açığa. Bir silindir düşen çubuk oluşan özel bir travma cihazı inşa edilir, ve bu cihaz omurilik bir çürük yaralanması neden olmak için kullanılır. Kesikler daha sonra dikilir ve hayvan anesteziden kurtulur. Cerrahi yaklaşım omuriliği ortaya çıkarmada başarılıdır. Travma mekanizması, histoloji, MRG ve nörolojik muayene ile doğrulanan, omurilik kontüzyon yaralanmaları üretebilir. Son olarak, omurilik yaralanma dan yeniler. Protokolün kritik adımı, omurilikte hasar vermeden spinous süreçleri kaldırmaktır. Bu adım, güvenli bir yordam sağlamak için eğitim gerektirir. Ayrıca, yara kapanması son derece kesi sırasında cilde gereksiz hasar vermemebağlıdır. Protokol, 12 hayvan üzerinde yapılan randomize bir çalışmada gerçekleştirildi.
Introduction
Bu çalışmanın genel amacı, yenileyici omurilik yaralanması modeli üreten axolotl(Ambystoma mexicanum)künt ve keskin SCI vermek için kontrollü ve tekrarlanabilir bir mikrocerrahi yöntem oluşturmaktı.
SCI, düzeyi ve ölçüde bağlı olarak, bozulmuş mesane ve bağırsakkontrolü1 ile birlikte ekstremitelere nörolojik sakatlık inflicts ciddi bir durumdur,2,3. En SCI trafik kazaları gibi yüksek enerjik travma sonucu ve düşüyor4,5. Keskin yaralanmalar çok nadirdir. Bu nedenle, en sık görülen makroskopik yaralanma türü çürükler olduğunu.
Memeli merkezi sinir sistemi (CNS) non-rejeneratif doku, sci aşağıdaki nörolojik doku bu nedenle hiçbir restorasyon görülür6,7,8. Öte yandan, bazı hayvanların cns doku da dahil olmak üzere dokuları yenilemek için ilginç bir yeteneği var. Bu hayvanlardan biri axolotl. Bu yaygın rejeneratif biyoloji çalışmalarında kullanılan ve omurilik rejenerasyon ilgi, bir omurgalı olduğu için9,10,11,12.
Aksitotl en SCI çalışmaları ya tüm kuyruk ampütasyon veya omurilik9,10,11,12daha büyük bir bölümünün ablasyon olarak yapılır. Son zamanlarda, klinik durumları daha iyi taklit künt yaralanmalar13 yeni bir çalışma yayınlandı. Axolotl tam aparat amputasyonu tam rejenerasyon sonuçları ise, bazı non-ampütasyon tabanlı rejeneratif olaylar kritik boyut defekti bağlıdır (CSD)14,15. Bu, kritik eşiği aşan yaralanmaların yenilenolmadığı anlamına gelir. Daha yüksek klinik çevirideğerine sahip rejeneratif bir model geliştirmek için, bu çalışmada 2 mm künt travmanın CSD sınırını aşıp aşmayacağı araştırılmıştır.
Bu yöntem, özellikle axolotl küçük hayvan modellerinde omurilik rejenerasyonu üzerinde çalışan araştırmacılar için geçerlidir. Ayrıca, genel olarak küçük hayvanlarda kullanıma uygun bir künt travma mekanizması geliştirmek için standart laboratuvar ekipmanı kullanarak bir yol sergiler, çünkü daha genel ilgi olabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Omurilik yaralanma riski önemli olduğundan, protokolün kritik adımları spinous süreçleri kaldırarak ve gerekirse omurilik kanalına kemik erişimi genişletilmesi. Protokolde belirtildiği gibi, ilk olarak en kafatası işleminin kaldırılması şiddetle tavsiye edilir. Bu daha kaudal süreçler makas tarafından vurulduktan omurilik korumak anlamına gelecektir. Bu yeterli cerrahi erişim sağlamak için tavsiye edilir, çok küçük bir birincil kesi yapmak anlamına gelir. Ayrıca, bir şeyi forceps ile kavra…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Michael Pedersen, Aarhus Üniversitesi’nde mr protokolleri geliştirme ve tüm projekurma konusundaki uzmanlığı ve zamanı için. Peter Agger, Aarhus Üniversitesi’nde mr protokollerini geliştirmek için uzmanlığı ve zamanı için. Steffen Ringgard, Aarhus Üniversitesi’nde mr protokollerini geliştirmek için uzmanlığı ve zamanı için. Axolotl’daki SCI modelinin geliştirilmesi A.P. Møller Maersk Vakfı, Riisfort Vakfı, Linex Vakfı ve ELRO Vakfı tarafından desteklendi.
Materials
| 25 g custom falling rod | custom home made | ||
| 30 mm PVC pipe | custom home made | ||
| Acetone | Sigma-Aldrich | 67-64-1 | Propanone |
| Axolotl (Ambystoma mexicanum) | Exoterra GmbH | N/A | 12-22 cm and 10 g – 80 g, All strains (wildtype, melanoid, white, albino, transgenic white with GFP) |
| Benzocain | Sigma-Aldrich | 94-09-7 | ethyl 4-aminobenzoate |
| electromaget | custom home made | ||
| Excel 2010 | Microsoft | N/A | Excel 2010 or newer |
| ImageJ | National Institutes of Health | ImageJ 1.5e or newer. Rasband, W.S., ImageJ, U. S. National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA, https://imagej.nih.gov/ij/, 1997-2016. | |
| kimwipes | |||
| microsurgical instruments | N/A | N/A | Forceps and scissors |
| MS550s | Fujifilm, Visualsonics | MS550s | 40 MHz center frequency, transducer |
| MS700 | Fujifilm, Visualsonics | MS700 | 50 MHz center frequency, transducer |
| Petri dish | any maker | ||
| Soft cloth | N/A | N/A | Any piece of soft cloth measuring appromixately 70 x 55 cm^2 e.g. a dish towel |
| Stereo microscope | |||
| Vevo 2100 | Fujifilm, Visualsonics | Vevo 2100 | High frequency ultrasound system |
Referências
- Shavelle, R. M., DeVivo, M. J., Brooks, J. C., Strauss, D. J., Paculdo, D. R. Improvements in Long-Term Survival After Spinal Cord Injury. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 96 (4), 645-651 (2015).
- Hicken, B. L., Putzke, J. D., Richards, J. S. Bladder management and quality of life after spinal cord injury. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 80 (12), 916-922 (2001).
- Levi, R., Hultling, C., Nash, M. S., Seiger, A. The Stockholm spinal cord injury study: 1. Medical problems in a regional SCI population. Paraplegia. 33 (6), 308-315 (1995).
- Bjornshave Noe, B., Mikkelsen, E. M., Hansen, R. M., Thygesen, M., Hagen, E. M. Incidence of traumatic spinal cord injury in Denmark, 1990-2012: a hospital-based study. Spinal Cord. 53 (6), 436-440 (2015).
- Singh, A., Tetreault, L., Kalsi-Ryan, S., Nouri, A., Fehlings, M. G. Global prevalence and incidence of traumatic spinal cord injury. Clinical Epidemiology. 6, 309-331 (2014).
- Aguayo, A. J., et al. Degenerative and regenerative responses of injured neurons in the central nervous system of adult mammals. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 331 (1261), 337-343 (1991).
- Aguayo, A. J., Bjorklund, A., Stenevi, U., Carlstedt, T. Fetal mesencephalic neurons survive and extend long axons across peripheral nervous system grafts inserted into the adult rat striatum. Neuroscience Letters. 45 (1), 53-58 (1984).
- Richardson, P. M., Issa, V. M., Aguayo, A. J. Regeneration of long spinal axons in the rat. Journal of Neurocytology. 13 (1), 165-182 (1984).
- Butler, E. G., Ward, M. B. Reconstitution of the spinal cord following ablation in urodele larvae. Journal of Experimental Zoology. 160 (1), 47-65 (1965).
- Diaz Quiroz, J. F., Tsai, E., Coyle, M., Sehm, T., Echeverri, K. Precise control of miR-125b levels is required to create a regeneration-permissive environment after spinal cord injury: a cross-species comparison between salamander and rat. Disease Model Mechanisms. 7 (6), 601-611 (2014).
- Clarke, J. D., Alexander, R., Holder, N. Regeneration of descending axons in the spinal cord of the axolotl. Neuroscience Letters. 89 (1), 1-6 (1988).
- McHedlishvili, L., Mazurov, V., Tanaka, E. M. Reconstitution of the central nervous system during salamander tail regeneration from the implanted neurospheres. Methods of Molecular Biology. 916, 197-202 (2012).
- Thygesen, M. M., et al. A clinically relevant blunt spinal cord injury model in the regeneration competent axolotl (Ambystoma mexicanum) tail. Experimental Therapeutic Medicine. 17 (3), 2322-2328 (2019).
- Goss, R. J. . Principles of Regeneration. , (1969).
- Hutchison, C., Pilote, M., Roy, S. The axolotl limb: a model for bone development, regeneration and fracture healing. Bone. 40 (1), 45-56 (2007).
- Thygesen, M. M., Rasmussen, M. M., Madsen, J. G., Pedersen, M., Lauridsen, H. Propofol (2,6-diisopropylphenol) is an applicable immersion anesthetic in the axolotl with potential uses in hemodynamic and neurophysiological experiments. Regeneration (Oxford). 4 (3), 124-131 (2017).
- Krogh, A. The Progress of Physiology. The American Journal of Physiology. 90 (2), 243-251 (1929).
