En Contusion Modell av svår ryggmärgsskada hos råttor
Summary
En kontusion modell av svår ryggmärgsskada beskrivs. Detaljerade preoperativ, operativ och postoperativ steg beskrivs för att erhålla en enhetlig modell.
Abstract
Den translationella potential av nya behandlingar bör utredas i svår ryggmärgsskada (SCI) kontusion modeller. En detaljerad metod beskrivs för att erhålla en enhetlig modell för svår SCI. Användning av en stereotaktisk ram och datorstyrd provkroppen möjliggör skapandet av reproducerbar skada. Hypotermi och urinvägsinfektion utgöra betydande utmaningar i den postoperativa perioden. Noggrann övervakning av djur med daglig vikt inspelning och urinblåsa uttryck möjliggör tidig upptäckt av postoperativa komplikationer. De funktionella resultaten av denna kontusion modell motsvarar transektion modeller. Den kontusion Modellen kan användas för att utvärdera effekten av både nervfibrer som neuroregenerative metoder.
Introduction
Val av lämplig skador modell är avgörande för preklinisk utvärdering av nya behandlingsmetoder för ryggmärgsskada (SCI). 1,2,13 I en nyligen genomförd undersökning av läkare och forskare inom området neurotrauma kontusion modell, till skillnad hemisection eller kompletta modeller transektion , var allmänt accepterat att vara kliniskt relevant. 8 Denna åsikt är baserad på observationen att majoriteten av ryggmärgsskada hos människa är Contusive i naturen. 10 biologi kontusion förefaller också att vara annorlunda från hemisection eller transektion modeller. 11 Iseda, et al. jämförde effekten av intraspinal kondroitinas ABC injektion på neuroregeneration separat i hemisection och modeller kontusion. observerades i den neuronala bron i hemisection men inte kontusion SCI grupp 4 axonal återbildning. Den hemisection eller kompletta modeller transektion skapar också förutsättningar är kända för att existera i endast en mycket liten delmängd av CLinical omständigheter. Till exempel har flera forskare anställda byggnadsställning-baserade interventioner för implantation i lesionen hålrum efter hemisection eller fullständig transection att främja regenerering. 6 Denna metod blir kliniskt irrelevant eftersom skapandet av en hålighet i skadade ryggmärgen är opraktisk och förmodligen oetiskt.
Variationen i funktionell återhämtning är fortfarande en stor utmaning för kontusion modellerna. 5,12 Denna variation kan minimeras genom användning av datorstyrda provkroppen och stabilisering av ryggraden innan effekterna för jämn kraft leverans över hela ryggmärgen volymen speciellt ventralt belägna motoriska banor . Det bör noteras att plasticitet och säkerheter bidrag från överlevande axoner är den dominerande mekanismen för återhämtning efter ryggmärgsskada. 1 därför även mindre variationer i kontusion teknik kan ge helt olika resultat. För detta ändamål har vi utvecklaten modell av svår ryggmärgsskada som ger konsekvent kontusion volym och funktionell återhämtning jämförbar med transektion modeller. Denna modell kan användas för att undersöka både neuroprotection och strategier neuroregeneration som ett proof of concept för behandling effektivitet.
Protocol
Representative Results
Discussion
Flera nya behandlingar har nyligen visat tidigt löfte inom SCI forskning. 3 Noggrann utvärdering av dessa behandlingar är viktigt i kliniskt relevant modell av SCI att välja strategier med maximal translationell potential. Ett system för betygssättning har nyligen utvecklats för att utvärdera styrkan i prekliniska studier. Detta system betonas vikten av att använda kontusion modell av svår SCI 9. Här beskriver vi en sådan kontusion modell av svår SCI med konsekventa lesion volymer och …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författarna är tacksamma till Dr N. Banik och Dr D. Mitchell för deras vägledning i utvecklingen av denna modell.
Materials
| Instrument/Drugs | Company | Cat # | Comments |
| Computer controlled impactor | Leica or the Infinite Horizons (formerly OSU) impactor | ||
| Surgical instruments | |||
| Scissors | Fine Science Tools Inc | 14094-11 or 14060-09 | |
| Forceps | Fine Science Tools Inc | 11006-12 and 11027-12 or 11506-12 | |
| Hemostats | Fine Science Tools Inc | 13009-12 | |
| Retractors | Fine Science Tools Inc | 17011-10 | |
| Rongeurs | Fine Science Tools Inc | 16020-14 | |
| Needle driver | Fine Science Tools Inc | 12001-13 | |
| Stereotactic frame | Leica or RWD Life Science Co. or TSE systems | ||
| Buprinorphine | |||
| Baytril | Bayer | ||
| Ketamine |
References
- Blesch, A., Tuszynski, M. H. Spinal cord injury: plasticity, regeneration and the challenge of translational drug development. Trends Neurosci. 32, 41-47 (2009).
- Dobkin, B. H. Curiosity and cure: translational research strategies for neural repair-mediated rehabilitation. Dev. Neurobiol. 67, 1133-1147 (2007).
- Fehlings, M. G., Cadotte, D. W., Fehlings, L. N. A series of systematic reviews on the treatment of acute spinal cord injury: a foundation for best medical practice. J. Neurotrauma. 28, 1329-1333 (2011).
- Iseda, T., Okuda, T., Kane-Goldsmith, N., et al. Single, high-dose intraspinal injection of chondroitinase reduces glycosaminoglycans in injured spinal cord and promotes corticospinal axonal regrowth after hemisection but not contusion. J. Neurotrauma. 25, 334-349 (2008).
- Khan, T., Havey, R. M., Sayers, S. T., et al. Animal models of spinal cord contusion injuries. Laboratory Animal Science. 49, 161-172 (1999).
- Kim, B. G., Kang, Y. M., Phi, J. H., et al. Implantation of polymer scaffolds seeded with neural stem cells in a canine spinal cord injury model. Cytotherapy. 12, 841-845 (2010).
- Kim, J. H., Tu, T. W., Bayly, P. V., et al. Impact speed does not determine severity of spinal cord injury in mice with fixed impact displacement. Journal of Neurotrauma. 26, 1395-1404 (2009).
- Kwon, B. K., Hillyer, J., Tetzlaff, W. Translational research in spinal cord injury: a survey of opinion from the SCI community. J. Neurotrauma. 27, 21-33 (2010).
- Kwon, B. K., Okon, E. B., Tsai, E., et al. A grading system to evaluate objectively the strength of pre-clinical data of acute neuroprotective therapies for clinical translation in spinal cord injury. J. Neurotrauma. 28, 1525-1543 (2011).
- Norenberg, M. D., Smith, J., Marcillo, A. The pathology of human spinal cord injury: defining the problems. J. Neurotrauma. 21, 429-440 (2004).
- Siegenthaler, M. M., Tu, M. K., Keirstead, H. S. The extent of myelin pathology differs following contusion and transection spinal cord injury. J. Neurotrauma. 24, 1631-1646 (2007).
- Talac, R., Friedman, J. A., Moore, M. J., et al. Animal models of spinal cord injury for evaluation of tissue engineering treatment strategies. Biomaterials. 25, 1505-1510 (2004).
- Tator, C. H. Review of treatment trials in human spinal cord injury: issues, difficulties, and recommendations. Neurosurgery. 59, 957-982 (2006).
