Modello di degenerazione del disco intervertebrale lombare di ovini Utilizzando un lesione laterale retroperitoneale laterale
Summary
La degenerazione del disco intervertebrale è un importante contributo al dolore alla schiena e alla causa principale di disabilità in tutto il mondo. Esistono numerosi modelli animali della degenerazione del disco intervertebrale. Abbiamo dimostrato un modello ovino di degenerazione del disco intervertebrale, utilizzando un bit di trapano, che raggiunge una lesione consistente del disco e un livello riproducibile di degenerazione del disco.
Abstract
La degenerazione del disco intervertebrale è un importante contributo allo sviluppo del dolore alla schiena e la principale causa di disabilità in tutto il mondo. Numerosi modelli animali della degenerazione del disco intervertebrale sono stati sviluppati. Il modello animale ideale dovrebbe similmente imitare il disco intervertebrale umano per quanto riguarda la morfologia, le proprietà biomeccaniche e l'assenza di cellule notochordali. Il modello del disco intervertebrale lombare delle pecore soddisfa questi criteri. Presentiamo un modello ovino di degenerazione del disco intervertebrale utilizzando un danno di trapano attraverso un approccio laterale retroperitoneale. L'approccio laterale riduce notevolmente l'incisione e la potenziale mortalità associata all'approccio tradizionale anteriore alla colonna vertebrale. L'utilizzo di un metodo di lesione a punta da trapano consente di produrre una lesione coerente e riproducibile, di dimensioni precise, che inizia un grado consistente di degenerazione del disco intervertebrale. La natura focale dell'anulareE il difetto del nucleus pulposus simula più da vicino la condizione clinica della herniation del disco intervertebrale focale. Le pecore si riprendono rapidamente seguendo questa procedura e sono tipicamente mobili e mangiando entro un'ora. La degenerazione del disco intervertebrale si verifica e le pecore subiscono la necropia e la successiva analisi a periodi di otto settimane. Riteniamo che il modello di lesioni a foro di drastica degenerazione dei dischi intervertebrali offre vantaggi rispetto ai modelli convenzionali di lesioni anulari.
Introduction
Il dolore alla schiena è la causa principale della disabilità in tutto il mondo 1 . Il dolore discogeno associato alla degenerazione del disco intervertebrale lombare è considerato un contributo significativo al dolore alla schiena 2 . C'è una crescente domanda di modelli animali affidabili di malattia da disco intervertebrale per ampliare la comprensione del processo degenerativo e per l'indagine delle potenziali terapie.
Numerosi modelli animali di degenerazione del disco intervertebrale esistono 3 . I modelli di animali utilizzati nell'inchiesta di malattie degenerative del disco variano in dimensioni dai topi 4 , ai mammiferi più grandi come i cani 5 , le pecore 6 e i primati non umani 7 . I metodi utilizzati per indurre la degenerazione del disco intervertebrale possono essere classificati ampiamente nelle categorie meccaniche ( ad es. Compressione intervertebrale del disco N 8 o ferita chirurgica 6 ), chimica ( es. Nucleolisi chimica 5 ) o, meno comunemente, degenerazione spontanea ( es .
Data la complessità della degenerazione del disco intervertebrale umano, non esiste un modello animale perfetto. Tuttavia, sono state individuate importanti considerazioni nella scelta di un modello animale appropriato per simulare questa condizione da vicino. Tali considerazioni includono l'assenza di cellule notochordali (cellule primitive con funzionalità di cellule progenitori 10 assenti dal pulposo nucleo adulto in esseri umani, ovini, caprini e cani condrodrodrofici presenti nella maggior parte dei mammiferi), somiglianze nella dimensione del disco animale e intervertebrale rispetto agli esseri umani, Forze biomeccaniche paragonabili alla condizione clinica, considerazioni meccaniche ed etiche 3 .
Jove_content "> I primati non umani soddisfano molti dei criteri sopra elencati. I modelli babilonici e macaque della degenerazione del disco intervertebrale spontaneo sono stati descritti 11 , 12 , 13. Entrambe le specie trascorrono grandi quantità di tempo in posizioni erette o semi-erette – Rispetto ad altri modelli animali. Tuttavia, la considerazione etica e pratica ( ad es. Spese, alloggio, ritardato inizio della degenerazione spontanea) limita il loro utilizzo in molte istituzioni.La colonna vertebrale ovina è un modello consolidato di degenerazione del disco intervertebrale, con vantaggi tra cui le somiglianze cellulari, biomeccaniche e anatomiche alla colonna vertebrale umana 10 , 14 , 15 . Nonostante la statura quadrupedale delle pecore, il disco intervertebrale lombare ovino è esposto a sollecitazioni simili al disco umanoS = "xref"> 14. Il modello ovino è anche più ampiamente accettato, dal punto di vista etico, rispetto ai modelli primati non umani. Sono stati descritti vari metodi per avviare il processo degenerativo, molti dei quali richiedono un accesso diretto al disco intervertebrale. A causa della terminazione del midollo spinale nella regione sacrale e dell'ossificazione del legamento longitudinale posteriore nella colonna lombare ovina, gli approcci posteriori al disco intervertebrale sono tecnicamente impegnativi e meno comunemente utilizzati nelle pecore16. Le vie tradizionali di accesso alla colonna lombare della pecora, cioè attraverso approcci anteriori o anterolaterali, richiedono grandi incisioni addominali, sono piene di rischi di ernia e danni alle viscere interne e alle strutture neurovascolari 16 . L'uso di una piccola incisione laterale relativamente piccola da zone dipendenti addominali può ridurre tali rischi 17 .
Presentiamo un mo ovinoDel degenerative malattia del disco intervertebrale lombare utilizzando lesioni di trapano eseguite attraverso un approccio laterale minimamente invasivo e ispirato dal lavoro di Zhang et. Al 18 . L'obiettivo di questo protocollo è quello di consentire un affidabile modello di lesioni lombari del disco che sia facilmente riproducibile, produce un danno consistente e sia sicuro e ben tollerato. Questo approccio è particolarmente adatto per gli investigatori che cercano di indurre un grado più debole di degenerazione del disco intervertebrale lombare rispetto a quello osservato con la tradizionale annulotomia chirurgica (dati non pubblicati) per l'analisi della degenerazione dei dischi intervertebrali o delle terapie rigenerative. Questi risultati saranno descritti in una prossima pubblicazione.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questo approccio di accesso laterale minimamente invasivo è efficace e sicuro, senza alcuna ernia postoperatoria, deishenza della ferita addominale o infezione osservata in questa serie. L'utilizzo del modello di lesione intervertebrale del disco a foro con una profondità di profondità fornisce un metodo riproducibile per indurre una lesione intervertebrale consistente della dimensione nota ( vale a dire un infortunio di profondità di 3,5 mm di diametro x 12 mm in questo studio). Secondo la nostra esper…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Il dottor Chris Daly è il destinatario della Borsa di studio della Fondazione per la chirurgia Richard Jepson. Gli autori vorrebbero ringraziare la dottoressa Anne Gibbon, il dottor Dong Zhang e il personale di Monash Animal Services, la Monash University per la loro assistenza con l'intervento chirurgico e la cura degli animali.
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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