Reproducerbar Paraplegia från Thoracic Aorta ocklusion i en musmodell av ryggmärgs ischemi-reperfusion

Summary

Bristen på mekanistisk förståelse för ryggmärgs ischemi-reperfusion skada har hindrat ytterligare komplement för att förhindra paraplegi efter högriskaortaoperationer. Således är utvecklingen av djurmodeller imperativ. Detta manuskript visar reproducerbar nedre extremiteten förlamning efter thorakal aorta ocklusion i en musmodell.

Abstract

Bakgrund
Nedre extremiteten förlamning fortsätter att komplicera aorta interventioner. Bristen på förståelse för den underliggande patologin har hindrat framsteg för att minska uppkomsten denna skada. Den nuvarande modellen visar reproducerbar nedre extremiteten förlamning efter bröstkorg aorta ocklusion.

Metoder
Vuxna manliga C57BL6 möss sövdes med isofluran. Genom en cervicosternal snitt aorta var utsatt. De fallande aorta och vänster subclavia artärer identifierades utan inträde i pleura rymden. Skeletonization av dessa artärer följdes av omedelbar stängning (Sham) eller ocklusion under 4 min (måttlig ischemi) eller 8 min (långvarig ischemi). Den sternotomi och huden stängdes och musen överfördes till uppvärmningen bädd för återvinning. Efter återhämtning, var funktionell analys erhölls vid 12 h intervall tills 48 timmar.

<p class= "jove_content"> Resultat
Möss som genomgick simulerad operation visade ingen observerbar bakbenen underskott. Möss som utsätts för måttlig ischemi för 4 minuter hade minimal funktionella underskott på 12 timmar, följt av progression för att slutföra förlamning på 48 timmar. Möss som utsätts för långvarig ischemi hade en omedelbar förlamning med någon observerbar hind-lem rörelse vid någon punkt i den postoperativa perioden. Det fanns ingen observerade intraoperativ eller postoperativ mortalitet.

Slutsats
Reproducerbar nedre extremiteten förlamning omedelbara eller fördröjda kan uppnås i en musmodell. Dessutom, genom användning av en median sternotomi och noggrann dissektion, hög överlevnad och reproducerbarhet uppnås.

Introduction

Nedre extremiteten förlamning fortsätter att komplicera thoracoabdominal interventioner. Den skada, känd som ryggmärgen ischemi-reperfusionsskada (SCIR), resulterar i paralys hos upp till 20% av högriskpatienter ^1. Kirurgiska tillsatser såsom vänster hjärta bypass, ländryggen cerbrospinal fluidumavtappningarna, hypotermi cirkulationsstillestånd och interkostal artär återimplantation har minskat förekomsten av denna komplikation ^2, men alldeles för många patienter fortsätter att påverkas.

Kliniskt, ryggmärgs ischemi och reperfusion skada ses som omedelbart eller förlamning efter interventionen ^3. Däremot har vår förståelse av denna skada kvävts av en brist på mekanistisk detalj. Som ett resultat av några alternativ är tillgängliga för att dämpa den skada när den väl har inträffat.

Vi har således Publicerings ett litet djur, murin, modell av ryggmärgsischemi och reperfusionsskada påbättre karakteriserar dess patogenes. De flesta studier som hittills har använt större djurmodeller för att karaktärisera denna skada, nämligen råtta ^4, kanin ^5, och gris ⁶ modeller. Dessa är dock begränsad av deras kostnader, komplexitet, variabel reproducerbarhet, och, viktigast av allt, brist på tillgängliga tekniker för genetisk manipulation. Den mest tillförlitliga av dessa publicerade djurmodeller innebär infra kors fastspänning av bukaorta hos kanin. Men mänsklig främre spinala neuron härleda oftast sin kärlförsörjning från mer proximala grenar ^7. Variabel vaskulär anatomi av ryggmärgen i dessa modeller bidrar till svårigheter att övergången sina resultat i klinisk användning.

Detta manuskript presenterar en modell för omedelbar eller fördröjd paraplegi efter bröstkorg aorta ocklusion som är kliniskt relevant och lätt att använda. Exponering av aortabågen via mini sternotomin är mindre invasiv och kan framkalla mycket reproducerbara resultat med minimal morbiditet och mortalitet. Även denna modell inte utan utmaningar och tekniska nyanser, kan dessa lösas med noggrann dissektion och vävnadshantering för att producera en modell av bakbensförlamning som lätt kan genomföras.

Protocol

1. Preoperativ förberedelse och anestesi Var noga med att observera steril teknik under hela förfarandet. Lägg ut alla instrument. Slå på temperaturkontroll bädden före anestetisk induktion, så att det kan värmas till en lämplig temperatur (36,5 ° C). Ström på laser Doppler perfusion bildskärm så att den kan starta upp under induktion. Placera musen i induktionskammare. Noggrant övervaka andningsfrekvens av musen under induktion. Så snart andningsfrekven…

Representative Results

Mössen genomgick skenkirurgi (n = 3) eller aorta ocklusion för 4 (n = 3) till 8 min (n = 3). Postoperativt möss betygsätts av den Basso Mouse Betyg (Figur 1). Möss som genomgick simulerad operation hade några observer funktionella brister på någon punkt postoperativt. Möss som utsätts för måttlig ischemi (4 min) hade nära normal hind-lem funktion på 12 timmar med progressiv funktionell nedgång för att slutföra förlamning med 48 tim. Möss i långvarig ischemi grupp (8min) hade fullstä…

Discussion

Paraplegi sekundärt till ryggmärgs ischemireperfusion är resultatet av ett komplex av dåligt förstådda patologier ^9. Även om detta är oftast ses efter thoracoabdominal aorta kirurgi, kan en mängd andra förolämpningar såsom aorta dissektioner, trauma, emboli fenomen, vaskulit och systemisk hypotension ¹⁰ resultera i paraplegi. För att få ytterligare förståelse för denna skada och ge framtida mål för att eliminera denna skada, har djurmodeller blivit en nödvändighet.

<p class…

Materials

VMS Anesthesia Machine	MDS Matrx
Isoflurane	Vet One	13985-528-60	2.0% through nose cone
Induction Chamber	Vet Equip	941444
Heating Bed	Vestavia Scientific
Laser Doppler Monitor	Moor Instruments	VMS-LDF1
5-0 Suture, Polyester	Surgidac	VD-551	Taper Needel
Microdissecting Clips	Biomedical Research Insturments	14-1030, 14-1060
Surgical Instruments	Fine Surgical Instruments		Forceps, needle holder