Modelo de Degeneración de Disco Intervertebral Lumbar Ovino Utilizando una Lesión Lateral Retroperitoneal Lateral
Summary
La degeneración del disco intervertebral es un factor importante en el dolor de espalda y una de las principales causas de discapacidad en todo el mundo. Existen numerosos modelos animales de degeneración de los discos intervertebrales. Demostramos un modelo ovino de degeneración de disco intervertebral, utilizando una broca, que logra una lesión de disco consistente y nivel reproducible de degeneración de disco.
Abstract
La degeneración del disco intervertebral es un factor importante en el desarrollo del dolor de espalda y la principal causa de discapacidad en todo el mundo. Se han desarrollado numerosos modelos animales de degeneración de discos intervertebrales. El modelo animal ideal debe simular de cerca el disco intervertebral humano con respecto a la morfología, las propiedades biomecánicas y la ausencia de células notocordales. El modelo de disco intervertebral lumbar de oveja cumple estos criterios. Presentamos un modelo ovino de degeneración de disco intervertebral utilizando una lesión de taladro mediante un abordaje retroperitoneal lateral. El abordaje lateral reduce significativamente la incisión y la morbilidad potencial asociada con el abordaje anterior tradicional a la espina dorsal ovina. La utilización de un método de perforación de broca proporciona la capacidad de producir una lesión consistente y reproducible, de dimensiones precisas, que inicie un grado consistente de degeneración de disco intervertebral. La naturaleza focal del anilloY el defecto del núcleo pulposo más de cerca imita la condición clínica de la hernia focal del disco intervertebral. Las ovejas se recuperan rápidamente siguiendo este procedimiento y son típicamente móviles y comen dentro de la hora. La degeneración del disco intervertebral se produce y las ovejas se someten a la necropsia y el análisis subsiguiente en períodos de ocho semanas. Creemos que el modelo de la lesión del taladro de la perforación de la degeneración del disco intervertebral ofrece ventajas sobre modelos más convencionales de la lesión anular.
Introduction
El dolor de espalda es la principal causa de discapacidad en todo el mundo 1 . La degeneración del disco intervertebral lumbar asociada al dolor discogénico se considera un factor importante en el dolor de espalda 2 . Existe una creciente demanda de modelos animales fiables de la enfermedad del disco intervertebral para ampliar la comprensión del proceso degenerativo y para la investigación de terapias potenciales.
Existen numerosos modelos animales de degeneración de los discos intervertebrales 3 . Los modelos de animales utilizados en la investigación de la enfermedad degenerativa del disco varían en tamaño desde ratones 4 , a mamíferos más grandes como perros 5 , ovejas 6 y primates no humanos 7 . Los métodos utilizados para inducir la degeneración del disco intervertebral pueden clasificarse ampliamente en las categorías de mecánica ( p. Ej ., Compresión de discos intervertebrales N 8 o lesión quirúrgica 6 ), química ( por ejemplo, nucleólisis química 5 ) o, menos comúnmente, degeneración espontánea ( por ejemplo, la rata de arena 9 ).
Dada la complejidad de la degeneración del disco intervertebral humano, no existe un modelo animal perfecto. Sin embargo, se han identificado consideraciones importantes en la elección de un modelo animal apropiado para imitar esta condición de cerca 3 . Tales consideraciones incluyen la ausencia de células notocordales (células primitivas con posible función de células progenitoras 10 ausentes del núcleo pulposo adulto en seres humanos, ovejas, cabras y perros condrodistróficos, pero presentes en la mayoría de los mamíferos), similitudes en el tamaño de los discos animales e intervertebrales en relación con los seres humanos, Fuerzas biomecánicas comparables a la condición clínica, consideraciones mecánicas y éticas 3 .
Los primates no humanos cumplen con muchos de los criterios anteriores: se han descrito modelos de babuinos y macacos de degeneración espontánea de los discos intervertebrales 11 , 12 , 13. Ambas especies pasan grandes cantidades de tiempo en posturas erectas o semi-erectas – una clara ventaja En comparación con otros modelos animales, pero la consideración ética y práctica ( por ejemplo , gasto, vivienda, retraso en la aparición de la degeneración espontánea) restringe su uso en muchas instituciones.La espina dorsal ovina es un modelo establecido de degeneración de disco intervertebral, con ventajas que incluyen similitudes celulares, biomecánicas y anatómicas a la columna vertebral humana 10 , 14 , 15 . A pesar de la estatura cuadrúpeda de las ovejas, el disco intervertebral lumbar ovino está expuesto a tensiones similares al disco humanoS = "xref"> 14. El modelo ovino también es más ampliamente aceptado, desde una perspectiva ética, que los modelos de primates no humanos. Se han descrito métodos variados para iniciar el proceso degenerativo, muchos de los cuales requieren acceso directo al disco intervertebral. Debido a la terminación de la médula espinal en la región sacra ya la osificación del ligamento longitudinal posterior en la columna lumbar ovina, las aproximaciones posteriores al disco intervertebral son técnicamente desafiantes y menos utilizadas en las ovejas 16 . Las vías de acceso tradicionales a la espina lumbar de oveja, es decir , por vía anterior o anterolateral, requieren incisiones abdominales grandes, con riesgos de hernia y daños en las vísceras internas y en las estructuras neurovasculares 16 . El uso de una incisión lateral relativamente pequeña lejos de áreas abdominales dependientes puede disminuir tales riesgos 17 .
Presentamos una moDel de la enfermedad de disco intervertebral lumbar degenerativa utilizando la lesión de la broca de perforación realizada a través de un acercamiento lateral mínimamente invasivo, e inspirado en el trabajo de Zhang et. Al 18 . El objetivo de este protocolo es permitir un modelo de lesión de disco lumbar confiable que sea fácilmente reproducible, produzca una lesión consistente y sea seguro y bien tolerado. Este enfoque es muy adecuado para los investigadores que buscan inducir un grado más leve de degeneración del disco intervertebral lumbar que el observado con anulotomía quirúrgica tradicional (datos no publicados) para la investigación de la degeneración del disco intervertebral o terapias regenerativas. Estos hallazgos se describirán en una próxima publicación.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este enfoque de acceso lateral mínimamente invasivo es eficaz y seguro, sin hernias postoperatorias, dehiscencia de la herida abdominal o infección observada en esta serie. El uso del modelo de lesión de disco intervertebral de la broca con un tope de profundidad proporciona un método reproducible de inducir una lesión consistente del disco intervertebral de dimensión conocida ( es decir , una lesión de 3,5 mm de diámetro x 12 mm de profundidad en este estudio). En nuestra experiencia, este método prod…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
El Dr. Chris Daly es el recipiente de la Fundación para la cirugía Richard Jepson Research Scholarship. Los autores desean agradecer a la Dra. Anne Gibbon, al Dr. Dong Zhang y al personal de Monash Animal Services de la Universidad de Monash por su asistencia en cirugía y cuidado de animales.
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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