Reproduceerbare motortekort na aorta-occlusie in een ratmodel van wervelkolom-ischemie
Summary
Deze studie demonstreert de techniek om een minimaal invasieve en gemakkelijk reproduceerbaar model van ruggegraat-ischemie bij ratten te maken. Verschillende graden van motortekort van achterste ledematen kunnen worden geproduceerd door de aorta-occlusietijd te regelen.
Abstract
Ruggenmerg ischemie is een fatale complicatie na thoracabdominale aorta aneurysma operatie. Onderzoekers kunnen de strategieën voor het voorkomen en behandelen van deze complicatie onderzoeken met behulp van experimentele modellen van ruggenmerg ischemie. Het hier beschreven model demonstreert wisselende graden van paraplegie die betrekking hebben op de lengte van de okklusie na thoracale aorta-occlusie in een rattenwervel-ischemie-model.
Een 2-Fr. Ballonvormige katheter werd door de femorale slagader naar de aflopende thoracale aorta gevorderd totdat de katheterpunt in de linker subclaviale slagader in verdovende mannelijke Sprague-Dawley ratten werd geplaatst. Wervelkalk ischemie werd geïnduceerd door de katheterballon op te blazen. Na een bepaalde periode van occlusie (9, 10 of 11 minuten) werd de ballon ontlucht. Neurologische beoordeling werd uitgevoerd op 24 uur na de operatie met behulp van de motorstekortindex en het ruggenmerg werd geoogst voor histopathologisch onderzoek.
Ratten die 9 minuten aorta-occlusie hebben ondergaan, vertoonden milde en omkeerbare motorische aandoening in het achterste ledemaat. Ratten onderworpen aan 10 minuten aorta-occlusie, gepresenteerd met matige maar reversibele motorische aandoening. Ratten onderworpen aan 11 minuten aorta-occlusie bleken compleet en aanhoudend Verlamming. De motorneuronen in de ruggenmertsecties werden meer bewaard bij ratten onderworpen aan een kortere duur van aorta-occlusie.Onderzoekers kunnen een reproduceerbaar achterlipmotor tekort bereiken door thoracale aorta-occlusie met dit ruggenmerg-ischemie-model.
Introduction
Paraplegie is een fatale complicatie van thoracoabdominale aorta aneurysma operatie. Het komt door het letsel van het ruggenmerg-ischemie-reperfusie dat optreedt tijdens het kruisklampen en ontgrendelen van de aorta. 1 Verschillende strategieën, waaronder systemische hypothermie en cerebrospinale drainage, zijn ingevoerd om het ruggenmerg te beschermen, 2 , 3 , 4, maar veel patiënten blijven door het letsel aangetast.
Verscheidene dierlijke ruggengraat ischemie modellen zijn geïntroduceerd om haar pathogenese te onderzoeken en beschermende strategieën te ontwikkelen tegen het letsel. In het huidige onderzoek schetsen we een ratmodel van het ruggenmerg ischemie op basis van de methode van Taira en Marsala. 5 Het ruggengraatcirculatiesysteem bij ratten is zeer vergelijkbaar met het ruggenmerg- en collaterale systeem bij mensen, hoewel er een aantal verschillen zijn in de grootte enplaats. 6 , 7 Dus, een rat is een anatomisch geschikt dier om te gebruiken voor een experimenteel model dat de pathogenese, complicaties en behandeling van ruggenmerg ischemie onderzoekt. Bovendien produceert dit ruggenmerg-ischemie-model betrouwbare aorta-occlusie met minimale interventie door gebruik te maken van een intravasculaire ballon-occlusie van de thoracale aorta.
In deze studie hebben we aangetoond dat dit ratmodel van ruggenmerg-ischemie reproduceerbare motorische tekorten in de achterste ledematen veroorzaakt die variëren naar gelang van de aorta-occlusietijd.
Protocol
Representative Results
Discussion
In de huidige studie hebben we een ratmodel van het ruggenmerg-ischemie op basis van methode 5 van Taira en Marsala aangetoond die variabele graden van motortekort in het achterste led veroorzaakt afhankelijk van de aorta-occlusietijd.
De lengte van aorta-occlusie kan de mate van motortekort beïnvloeden. Als de aorta-occlusietijd langer is, wordt het motortekort ernstiger. Zo kunnen onderzoekers een bepaalde mate van motortekort bereiken door de aorta-occlusietijd in…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs hebben geen erkenningen.
Materials
| Fogarty Arterial Embolectomy catheter | Edward Life Sciences | 120602F | a balloon-tipped catheter inserted into the femoral artery |
| BD Insyte-N Autoguard Shielded IV catheter | BD | 381411 | 24-gauge intravenous catheter |
| 50mL syringe | KOREA VACCINE | KOVAX-SYRINGE 50mL | Facial mask |
| 1mL syringe | KOREA VACCINE | KOVAX-SYRINGE 1ml | |
| Recal probe | HARVARD APPARATUS | 50-7221F | Rectal probe for temperature monitoring |
| Micro dissecting spring scissor | Jeung do bio & Plant co.LTD. | JD-S-10 | Micro-scissor |
| SCISSOR (SHARP-SHARP) | Jeung do bio & Plant co.LTD. | S-51-12-S | Scissors |
| Retractor | Jeung do bio & Plant co.LTD. | JD-S-74A | Retractor |
| Micro forcep | Jeung do bio & Plant co.LTD. | JD-S-29 | Micro-forceps |
| MOSQUITO FORCEP (Curved) | Jeung do bio & Plant co.LTD. | S-44-CPK | Curved forceps |
| DRESSING FORCEP | Jeung do bio & Plant co.LTD. | S-37-16S | Blunted forceps |
| 4/0 black silk | Woori Medical | S431 | 4.0 black silk suture |
| 3-WAY STOCK | Seonwon Medcal | D-98-01 | 3-way stopcock |
| Patient monitor | PHILIPS | MP20 | The arterial pressure monitoring device. |
| Heating blanket | Self production | Heating blanket | |
| Microtube and external reservoir | Self production | Microtube and external reservoir | |
| Heparin | JW Pharmaceutical | Heparin | |
| 0.9% NS 1000ml | JW Pharmaceutical | Normal saline | |
| Isoflurane | Hana Med | Isoflurane |
References
- Greenberg, R. K., et al. Contemporary analysis of descending thoracic and thoracoabdominal aneurysm repair: a comparison of endovascular and open techniques. Circulation. 118 (8), 808-817 (2008).
- Okita, Y. Fighting spinal cord complication during surgery for thoracoabdominal aortic disease. Gen Thorac Cardiovasc Surg. 59 (2), 79-90 (2011).
- Fleck, T. M., et al. Improved outcome in thoracoabdominal aortic aneurysm repair: the role of cerebrospinal fluid drainage. Neurocrit Care. 2 (1), 11-16 (2005).
- Kouchoukos, N. T., et al. Hypothermic bypass and circulatory arrest for operations on the descending thoracic and thoracoabdominal aorta. Ann Thorac Surg. 60 (1), 67-76 (1995).
- Taira, Y., Marsala, M. Effect of proximal arterial perfusion pressure on function, spinal cord blood flow, and histopathologic changes after increasing intervals of aortic occlusion in the rat. Stroke. 27 (10), 1850-1858 (1996).
- Tveten, L. Spinal cord vascularity. III. The spinal cord arteries in man. Acta Radiol Diagn (Stockh). 17 (3), 257-273 (1976).
- Woollam, D. H., Millen, J. W. The arterial supply of the spinal cord and its significance. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 18 (2), 97-102 (1955).
- Kennedy, H. S., Puth, F., Van Hoy, M., Le Pichon, C. A method for removing the brain and spinal cord as one unit from adult mice and rats. Lab Anim (NY). 40 (2), 53-57 (2011).
- Umehara, S., Goyagi, T., Nishikawa, T., Tobe, Y., Masaki, Y. Esmolol and landiolol, selective β1 adrenoreceptor antagonists, provide neuroprotection against spinal cord ischemia and reperfusion in rats. Anesth Analg. 110 (4), 1133-1137 (2010).
- De Ley, G., Nshimyumuremyi, J. B., Leusen, I. Hemispheric blood flow in the rat after unilateral common carotid occlusion: evolution with time. Stroke. 16 (1), 69-73 (1985).
- Coyle, P., Panzenbeck, M. J. Collateral development after carotid artery occlusion in Fischer 344 rats. Stroke. 21 (2), 316-321 (1990).
- Levine, S. Anoxic-ischemic encephalopathy in rats. Am J Pathol. 36, 1-17 (1960).
- Prior, B. M., et al. Time course of changes in collateral blood flow and isolated vessel size and gene expression after femoral artery occlusion in rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 287 (6), H2434-H2447 (2004).
- Yang, H. T., Feng, Y., Allen, L. A., Protter, A., Terjung, R. L. Efficacy and specificity of bFGFincreased collateral flow in experimental peripheral arterial insufficiency. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 278 (6), H1966-H1973 (2000).
- Kakinohana, M., Fuchigami, T., Nakamura, S., Sasara, T., Kawabata, T., Sugahara, K. Intrathecal administration of morphine, but not small dose, induced spastic paraparesis after a noninjurious interval of aortic occlusion in rats. Anesth Analg. 96 (3), 769-775 (2003).
- Horiuchi, T., et al. The effects of the delta-opioid agonist SNC80 on hind-limb motor function and neuronal injury after spinal cord ischemia in rats. Anesth Analg. 99 (1), 235-240 (2004).
- Griepp, R. B., Griepp, E. B. Spinal cord perfusion and protection during descending thoracic and thoracoabdominal aortic surgery: the collateral network concept. Ann Thorac Surg. 83 (2), S865-S869 (2007).
