Schaf-Lendenwirbelsäulen-Degenerationsmodell mit einer lateralen Retroperitoneal-Bohrer-Verletzung
Summary
Intervertebrale Scheibendegeneration ist ein bedeutender Beitrag zu Rückenschmerzen und eine führende Ursache für Behinderung weltweit. Es gibt zahlreiche Tiermodelle der Bandscheibendegeneration. Wir zeigen ein Schafmodell der Bandscheibendegeneration, wobei ein Bohrer verwendet wird, der eine gleichbleibende Scheibenverletzung und ein reproduzierbares Niveau der Plattendegeneration erreicht.
Abstract
Die Bandscheibenentleerung ist ein wichtiger Faktor für die Entwicklung von Rückenschmerzen und die führende Ursache für Behinderung weltweit. Es wurden zahlreiche Tiermodelle der Bandscheibendegeneration entwickelt. Das ideale Tiermodell sollte die menschliche Zwischenwirbelscheibe im Hinblick auf die Morphologie, die biomechanischen Eigenschaften und die Abwesenheit von nicht-chronischen Zellen genau nachahmen. Das Schaf-Lendenwirbelsäulen-Modell erfüllt diese Kriterien. Wir präsentieren ein Schafmodell der Bandscheibendegeneration unter Verwendung einer Bohrerverletzung durch einen lateralen retroperitonealen Ansatz. Der laterale Ansatz reduziert den Einschnitt und die potentielle Morbidität, die mit dem traditionellen anterioren Ansatz der Schafrücken verbunden ist Die Verwendung einer Bohrer-Methode der Verletzung bietet die Fähigkeit, eine konsistente und reproduzierbare Verletzung von präzisen Abmessungen zu erzeugen, die einen gleichbleibenden Grad der Bandscheibendegeneration einleitet. Die fokale Natur des RingesUnd Nukleus pulposus Defekt imitiert den klinischen Zustand der fokalen intervertebralen Bandscheibenvorfall. Schafe erholen sich schnell nach diesem Verfahren und sind in der Regel mobil und essen innerhalb der Stunde. Bandscheibendegeneration und Schafe unterliegen einer Nekrose und einer späteren Analyse in Zeiten von acht Wochen. Wir glauben, dass das Bohrer-Verletzungsmodell der Bandscheibendegeneration Vorteile gegenüber herkömmlicheren ringförmigen Verletzungsmodellen bietet.
Introduction
Rückenschmerzen ist die führende Ursache für Behinderung weltweit 1 . Lendenwirbelsäule Degeneration assoziierten discogenen Schmerzen gilt als ein bedeutender Beitrag zur unteren Rückenschmerzen 2 . Es gibt eine steigende Nachfrage nach zuverlässigen Tiermodellen der Bandscheibenerkrankung zur Erweiterung des Verständnisses des degenerativen Prozesses und zur Untersuchung potentieller Therapien.
Zahlreiche Tiermodelle der Bandscheibendegeneration existieren 3 . Tiermodelle, die bei der Untersuchung der degenerativen Scheibenkrankheit verwendet werden, reichen in der Größe von Mäusen 4 , zu größeren Säugetieren wie Hunden 5 , Schaf 6 und nichtmenschlichen Primaten 7 . Methoden, die verwendet werden, um die Bandscheibendegeneration zu induzieren, können weitgehend in die Kategorien von mechanischen ( z. B. intervertebrale Scheibe komprimiert) eingestuft werden N 8 oder chirurgische Verletzung 6 ), chemische ( zB chemische Nukleolyse 5 ) oder weniger häufig spontane Degeneration ( zB die Sandratte 9 ).
Angesichts der Komplexität der menschlichen Bandscheibendegeneration existiert kein perfektes Tiermodell. Allerdings wurden wichtige Überlegungen bei der Auswahl eines geeigneten Tiermodells, um diese Bedingung genau zu imitieren, identifiziert worden 3 . Solche Überlegungen umfassen die Abwesenheit von nicht-chorrostatischen Zellen (primitive Zellen mit möglicher Vorläuferzellfunktion 10 , die von dem erwachsenen Kern pulposus bei Menschen, Schafen, Ziegen und chondrodystrophischen Hunden fehlen, aber bei den meisten Säugetieren vorhanden sind), Ähnlichkeiten in der Tier- und Bandscheibengröße gegenüber Menschen, Vergleichbare biomechanische Kräfte zum klinischen Zustand, mechanistische und ethische Erwägungen 3 .
Jero_content "> Nicht-menschliche Primaten erfüllen viele der oben genannten Kriterien: Pavian und Macaque-Modelle der spontanen Bandscheibendegeneration wurden beschrieben 11 , 12 , 13. Beide Arten verbringen viel Zeit in aufgerichteten oder halb aufgerichteten Haltungen – ein deutlicher Vorteil Relativ zu anderen Tiermodellen, aber ethische und praktische Betrachtungen ( zB Aufwand, Wohnraum, verzögerter Beginn der spontanen Degeneration) beschränken ihre Verwendung in vielen Institutionen.Die Schafspirale ist ein etabliertes Modell der Bandscheibendegeneration, mit Vorteilen, einschließlich zellulärer, biomechanischer und anatomischer Ähnlichkeiten mit der menschlichen Wirbelsäule 10 , 14 , 15 . Trotz der quadrupedalen Statur der Schafe ist die Lendenwirbelsäule der Schafe einer ähnlichen Belastung der menschlichen Scheibe ausgesetztS = "xref"> 14 Das Schafmodell wird auch aus ethischer Perspektive weit verbreitet als nichtmenschliche Primatenmodelle. Es wurden verschiedene Methoden beschrieben, um den degenerativen Prozess zu initiieren, von denen viele einen direkten Zugang zur Bandscheibe erfordern. Wegen der Beendigung des Rückenmarks im Sakralbereich und der Verknöcherung des hinteren Längsbandes in der Schafspur der Wirbelsäule sind die hinteren Ansätze der Bandscheibe technisch anspruchsvoll und werden weniger häufig bei den Schafen verwendet. Die traditionellen Zugangswege zur Schaf-Lendenwirbelsäule, dh über anterior- oder anterolaterale Ansätze, erfordern große Baucheinschnitte, sind mit Gefahren der Hernie und Schäden an inneren Eingeweiden und neurovaskulären Strukturen behaftet 16 . Die Verwendung eines relativ kleinen seitlichen Schnittes weg von abhängigen Bauchbereichen kann solche Risiken verringern 17 .
Wir präsentieren ein Schaf MoDel der degenerativen Lendenwirbelsäulenscheibenkrankheit unter Verwendung von Bohrerverletzungen, die durch einen minimal invasiven lateralen Ansatz durchgeführt wurden und von der Arbeit von Zhang et. Al 18 Das Ziel dieses Protokolls ist es, ein zuverlässiges Lenden-Disc-Verletzungsmodell zu ermöglichen, das leicht reproduzierbar ist, eine gleichbleibende Verletzung hervorruft und sicher und gut verträglich ist. Dieser Ansatz eignet sich gut für Forscher, die einen milderen Grad der Lendenwirbelscheibendegeneration induzieren wollen, als dies bei der traditionellen chirurgischen Annulotomie (unveröffentlichte Daten) für die Untersuchung von Bandscheibendegeneration oder regenerativen Therapien beobachtet wurde. Diese Ergebnisse werden in einer bevorstehenden Veröffentlichung beschrieben.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dieser minimal-invasive laterale Zugangsansatz ist wirksam und sicher ohne postoperative Hernien, abdominale Wunddehiszenz oder Infektion in dieser Serie beobachtet. Die Verwendung des Bohrmeißel-Bandscheibenverletzungsmodells mit einem Tiefenanschlag stellt eine reproduzierbare Methode zur Verursachung einer gleichbleibenden Bandscheibenverletzung der bekannten Abmessung ( dh einer Tiefenverletzung von 3,5 mm Durchmesser x 12 mm in dieser Studie) bereit. Nach unserer Erfahrung erzeugt diese Methode einen weni…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dr. Chris Daly ist der Empfänger der Stiftung für Chirurgie Richard Jepson Research Stipendium. Die Autoren danken Dr. Anne Gibbon, Dr. Dong Zhang und den Mitarbeitern von Monash Animal Services, der Monash University für ihre Unterstützung bei der Tierchirurgie und Pflege.
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 |
References
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