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Medicine

Un modèle de contusion unilatérale des blessures moelle épinière cervicale aide de l'impacteur Infinite Horizon

Published: July 24, 2012 doi: 10.3791/3313
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,2
1International Collaboration on Repair Discoveries (ICORD), University of British Columbia, 2Department of Orthopaedics, University of British Columbia

Summary

Une façon fiable et reproductible pour produire un col de l'utérus blessures unilatérale moelle épinière aide de l'impacteur Infinite Horizon est décrite. La méthode tire parti d'un cadre personnalisé conçu et pince pour stabiliser la colonne vertébrale. La procédure normalisée et biomécanique des blessures paramètres entraînent des blessures suffisantes et durables.

Abstract

Alors que la majorité des humains blessures de la moelle épinière se produisent dans la moelle épinière cervicale, la grande majorité des recherches en laboratoire emploie des modèles animaux de lésions de la moelle épinière (SCI) dans lequel la moelle épinière thoracique est blessé. En outre, parce que la plupart lésions de la moelle de l'homme se produisent à la suite d'émoussée, non-pénétrant un traumatisme (accident de véhicule automobile, par exemple, des blessures sportives) où la moelle épinière est violemment frappé par de l'os déplacées ou des tissus mous, la majorité des chercheurs SCI sont d'avis que les plupart des modèles de blessures cliniquement pertinents sont ceux dans lesquels la moelle épinière est rapidement contusionné. 1 Par conséquent, une étape importante dans l'évaluation préclinique de nouveaux traitements sur le chemin de la traduction humaine est une évaluation de leur efficacité dans un modèle de contusion au sein de SCI la moelle épinière cervicale. Ici, nous décrivons les aspects techniques et les résultats qui en résultent anatomiques et comportementales d'un modèle unilatéral contondante du cancer du col SCI qui emploie leInfini Horizon frappe des lésions médullaires.

Des rats Sprague-Dawley ont subi une laminectomie unilatérale du côté gauche au niveau de C5. Afin d'optimiser la reproductibilité des résultats biomécaniques, fonctionnels, et histologique du modèle des blessures, nous contus de la moelle épinière en utilisant une force d'impact de 150 kdyn, une trajectoire d'impact de 22,5 ° (animaux tourné à 22,5 °), et un point d'impact hors de la ligne médiane de 1,4 mm. La récupération fonctionnelle a été évaluée à l'aide du test du cylindre d'élevage, de test échelle horizontale, le toilettage de test et test de l'escalier modification de Montoya pour un maximum de 6 semaines, après quoi les moelles épinières ont été évalués histologiquement pour épargne matière grise et blanche.

Le modèle présenté ici donne des blessures cohérents et reproductibles des forces biomécaniques de la moelle épinière, une caractéristique importante de tout modèle expérimental SCI. Cela entraîne des dommages histologiques discret à la moitié latérale de la moelle épinière qui est en grande partie contenue à til côté ipsilatéral de blessure. La blessure est bien tolérée par les animaux, mais ne se traduisent par des déficits fonctionnels de la patte antérieure qui sont importants et soutenus dans les semaines suivant la lésion. Le modèle de lésion cervicale unilatérale présenté ici peut être une ressource pour les chercheurs qui souhaitent évaluer les thérapies potentiellement prometteuses avant la traduction humaine.

Protocol

1. Mettre en place: conception du cadre et de serrage pour tenir l'animal

  1. Le cadre et le collier de tenir l'animal a été spécialement conçu pour accueillir l'horizon infini (IH) Spinal Cord Injury Impactor.
  2. La base de la trame est une plate-forme en aluminium taillées dans les dimensions suivantes (30,2 cm x 20,3 cm x 1,3 cm) pour s'insérer dans le support de guide de table qui est livré en standard avec l'appareil IH (figure 1A).
  3. Quatre plaques Flexaframe pied d'appui (Fisher Scientific, Toronto, ON) sont attachés à la plate-forme et de huit tiges de support Flexaframe (Fisher Scientific, Toronto, ON, 30,5 cm) sont assemblés à l'aide de huit connecteurs de soutien Flexaframe (figure 1B).
  4. Deux autres connecteurs de soutien Flexaframe, attachés aux deux moyennes tiges, maison de la coutume fait est valable pour la pince (figure 1B).
  5. L'angle par lequel la moelle épinière de l'animal est tourné par rapport à la verticale est établie par keeping une de la tige horizontale en place et faire varier la hauteur de l'autre tige horizontale (figure 2).
  6. La pince est de 35,6 mm de long, 25,4 mm de haut et avec une mâchoire de 7,6 mm conçu pour agripper solidement au-dessous de l'apophyse transverse de C4 à C6 (figure 1C). Des détails supplémentaires sur la conception de serrage ont été décrites précédemment par Choo et al., 2009.

2. Chirurgie

  1. Homme rats Sprague-Dawley (Charles River Laboratories) pesant 300-350 g ont été anesthésiés par l'isoflurane (4% pour l'induction et 2% pour la maintenance) dans de l'oxygène (1 L / min).
  2. Une fois que les animaux sont sous le plan de l'anesthésie, l'animal est placé dans un cadre stéréotaxique (Kopf, Tujunga, CA).
  3. Afin de minimiser les saignements lors de la procédure chirurgicale de 0,4 mL de lidocaïne (20 mg / ml; Bimeda - MTC Animal Health Inc, Cambridge, Ontario, Canada) avec de l'épinéphrine est injectée par voie intramusculaire dans le site chirurgical dans le dorsala région du cou l.
  4. Une incision 4-5 cm ligne médiane dorsale est faite en utilisant un scalpel stérile (# 15), à partir de la base du crâne et s'étendant caudalement.
  5. Stériles pince Adson sont utilisés pour disséquer sans ménagement par la musculature dorsale pour atteindre la colonne vertébrale, et un écarteur stérile Alm (Outils belle science, North Vancouver, BC) est insérée pour maintenir les muscles écartés.
  6. En utilisant le scalpel n ° 15, les muscles recouvrant les lames de C4-C7 sont grattées, à partir de la ligne médiane et les balayant latéralement.
  7. Une incision avec un scalpel stérile (# 15) est faite pour le muscle attaché aux apophyses transverses des deux côtés de la colonne vertébrale afin d'adapter la pince au-dessous des apophyses transverses de C4 à C6.
  8. Avec une amende stérile à embout Friedman-Pearson Rongeur (Outils belle science, North Vancouver, BC), la gauche C5 lamina est soigneusement enlevée pour visualiser la durée et la moelle épinière.
  9. Une tige d'un diamètre de 1,5 mm est glissé sous les braspour soutenir l'animal jusqu'à, augmentant ainsi la colonne vertébrale et légèrement faciliter l'insertion de serrage.
  10. Monter la mâchoire de la pince stérile sur les apophyses transverses latéraux de C4 à C6 et serrer les vis.
  11. Retirer l'écarteur Alm.

3. Spinal Cord Injury

  1. Après la pince est montée sur l'animal, l'animal est déplacé vers l'élément de frappe IH.
  2. La pince est inséré dans les supports métalliques sur les deux tiges du milieu de la trame qui ont été déposés sous un angle de 22,5 ° par rapport à l'horizontale (figure 2).
  3. La prise en ciseaux qui permet les réglages de hauteur stable, (VWR, Mississauga, ON) est soulevée jusqu'à l'animal repose à plat.
  4. Faire en sorte que la pince est horizontal en plaçant un niveau petit cylindre au-dessus de la pince et en serrant les vis. Il est important que toutes les vis sont bien serrées et la mise en place est rigide, sans aucun mouvement.
  5. Le reste de la procédure se déroule en vertu d'un microscope (Leica MZ8).
  6. Abaisser et visent la pointe de frappe (15 mm de diamètre, avec des bords arrondis) en utilisant le bouton de réglage vertical et les deux boutons de réglage horizontal sur l'impacteur IH jusqu'à ce que le centre de la pointe de frappe est en vol stationnaire au-dessus du sommet de l'apophyse épineuse C6.
  7. Une fois la pointe de frappe est centré, tournez le bouton de réglage axe des y un et deux cinquième tour (1,4 mm) pour déplacer la pointe latéralement vers le côté gauche et l'axe des x bouton de réglage horizontale pour déplacer la pointe de frappe le centre de C5.
  8. Abaissez la pointe jusqu'à ce qu'elle soit juste au-dessus de la dure-mère afin de vérifier que la pointe de frappe est le but de la moitié latérale de la substance grise.
  9. Tournez le bouton de réglage vertical de deux tours à relever la pointe de 4 mm au-dessus de la dure-mère.
  10. Assurez-vous que la zone d'impact est à sec en utilisant un coton-tige ou un bâtonnet.
  11. Régler la force désirée à 150 kdyn sur le programme et cliquez sur "Expérience Démarrer" pour déclencher la frappe.
  12. Après la blessure, la plaie est fermée en layers avec 5-0 points de suture vicryl. La buprénorphine (0,03 mg / kg SC, Temgésic; Schering-Plough Corporation de Kenilworth, NJ) et Saline (10 ml) est administré par voie sous cutanée deux fois par jour avant et pendant deux jours après la chirurgie. Les animaux sont surveillés de près deux fois par jour pendant 2 semaines et une fois par semaine pendant 6 semaines après la lésion.

4. Les résultats représentatifs

Twenty Nine mâles Sprague Dawley (Charles River Laboratories) pesant 300-350 g ont été blessés lors d'une mise en vigueur de 150 kdyn. La pointe de frappe visait 1,4 mm latéral de la ligne médiane, à un angle de 22,5 ° au large de la verticale. La force moyenne réelle était 155,55 ± 0,73 kdyn. Le déplacement moyen était de 1512,72 ± 27,86 um et la vitesse était 120,24 ± 0,52 mm / s (Figure 3).

Mesures issue du comportement

La récupération fonctionnelle a été évaluée en utilisant le test horizontale échelle, l'élevage de test cylindre, le toilettage de test,et modifié test de l'escalier Montoya 1. Les animaux ont été formés avant la lésion et évalués aux semaines 2, 4 et 6 post-traumatiques. Il y avait des déficiences importantes subies membres antérieurs pendant toute la période expérimentale.

Essai échelle horizontale. Avant la blessure, les animaux ne fait 4,75 ± 0,73% sur les erreurs de la patte antérieure ipsilatérale lors de la traversée à travers l'échelle irrégulière interligne horizontal. Après la blessure, les animaux ont démontré des augmentations marquées dans le pourcentage d'erreurs des membres antérieurs. Les erreurs ipsilatérales pour cent des membres antérieurs étaient 26,97 ± 2,92%, 26,23 ± 2,84% et 22,06 ± 2,05% à 2, 4 et 6 semaines post-traumatiques, respectivement (figure 4A). Surtout, la dépréciation du membre antérieur sur ce test a été maintenue pendant les 6 semaines.

Élevage d'essai Cylindre. Le pourcentage de membres antérieurs homolatérale (à gauche + à la fois) utilisation lors de l'exploration a diminué de façon significative après la SCI.Avant la blessure, les animaux utilisés à des membres antérieurs du ipsilatéral 75,12 ± 2,25%. Après la blessure des animaux utilisés à des membres antérieurs du ipsilatéral 8,59 ± 1,80% à 2 semaines, 14,25 ± 2,65% à 4 semaines et 11,76 ± 2,66% à 6 semaines (figure 4B).

Mis à jour le test de l'escalier Montoya. Le nombre de pastilles récupérées avec la patte antérieure ipsilatérale diminué de façon spectaculaire après la blessure. Avant la blessure, les animaux recueillis 84,85 ± 2,88% des récompenses alimentaires. Toutefois, aux semaines 2, 4 et 6 post-traumatiques, les animaux récupérés seulement 30,91 ± 4,03%, 28,94 ± 4,38% et 25,86 ± 3,09% des pellets (figure 4C).

Toilettage de test. Il y avait des baisses dramatiques dans les scores de toilettage après une blessure. Après SCI, les scores étaient ipsilatérales de toilettage 2 semaines: 2,00 ± 0,17, 4 semaines: 1,83 ± 0,17 et 6 semaines: 1,79 ± 0,11 (Figuré 4D).

Résultats histologiques

La matière blanche et économe matière grise. Un exemple d'une lésion de la moelle épinière à une force de 150 kdyn, angle de 22,5 ° et visent latérale de 1,4 mm est présenté dans la Figure 5. La blessure a entraîné des dommages importants à la matière grise et blanche sur le côté ipsilatéral. Les deux cortico et des voies rubrospinal ont été blessés et 23 des 29 animaux ont subi des dommages du parenchyme contenues sur le côté ipsilatéral. L'étendue longitudinale de l'endommagement de la matière grise et blanche était de 2400 et 2400 rostralement caudale (figure 6). Lors de l'ajout des sections afin de fournir une estimation brute de la «propagation cumulative" d'épargner matière grise et blanche (2000 um rostrale et caudale de l'épicentre), du côté ipsilatéral eu seulement 51,8% de la substance blanche épargné et 39,7% de la matière grise rapport en restant sur ​​le côté controlatéral (figure 6).

<img alt = "Figure 1" src = "/ files/ftp_upload/3313/3313fig1.jpg" />
Figure 1. Infini Horizon frappe des lésions médullaires. A. Impacteur Horizon Infini et global mis en place. B. Cadre mis en place. C. Close-up image de la pince pour la tenue de col de l'utérus apophyses transverses. D. Spécification (unité: pouces) de la pince. La tolérance suggérée <0,002 dans (Choo et al. 2009). Cliquez ici pour agrandir la figure .

Figure 2
Figure 2. A. Illustration cadre et correspondant mis en place pour atteindre la moelle épinière de rotation de 0 ° (neutre) ou B. 22,5 ° dans le but latérale de 1,4 mm.

Figure 3
Figure 3. Représentant vigueur et des graphiques de déplacement pour impacteur horizon infini. La flèche indique le temps que la pointe de frappe a atteint 20 kdyn et le moment où l'enregistrement du déplacement est déclenchée. La force réelle est lu à partir du pic de la courbe force en fonction du temps et le déplacement correspondant est calculé. Les graphiques ci-dessous illustrent un type 150 contusion kdyn, A. Déplacement vs graphique en temps, la Force vs B. graphe temps. Ces graphiques montrent que la force réelle obtenue était de 152 kdyn, et le déplacement de frappe dans la moelle a été mesurée à 1287 um. Cliquez ici pour agrandir la figure .

Figure 4
Figure 4. Évaluations comportementales pour la force de 150 kdyn, angulation de frappe de 22,5 ° et l'objectif de 1,4 mm à gauche de la ligne médiane. A. Test de l'échelle horizontale. B. Test élevage Cylindre. C. mise à jour test de l'escalier Montoya. D. Toilettage de test. Le membre antérieur ipsilatéral entraîné importante et sustaiNed déficiences par rapport à la patte antérieure controlatérale.

Figure 5
Figure 5. Des images représentatives de la moelle épinière lésée de rostrales 1600 um à 1600 um caudal.

Figure 6
Figure 6. Évaluations histologiques. A. Pour cent de blanc et de matière grise épargné. Matière autour de 2000 um de l'épicentre du dommage a été en grande partie épargnée. B. cumulatif blanc et la matière grise au sein épargné 2000 um de l'épicentre de dommages. Le côté ipsilatéral avaient significativement moins épargné matière grise et blanche par rapport au côté controlatéral. Cliquez ici pour agrandir la figure .

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Discussion

Dans cet article, nous décrivons un modèle contusion cervicale unilatérale en utilisant l'horizon infini (IH) frappe avec une force de 150 kdyn, un angle de 22,5 ° par rapport à la verticale, et un objectif latérale de 1,4 mm de la ligne médiane. Avec ces paramètres, nous étions en mesure de produire les déficits comportementaux subies dans le membre antérieur ipsilatéral avec une perturbation du parenchyme contenue en grande partie sur le côté ipsilatéral, où il est apparu que des dommages considérables eu lieu dans les régions où les voies rubrospinal, réticulo, vestibulo et cortico-on s'attendrait à ce exécuter. Le développement de ce modèle a eu lieu dans une série de trois expériences qui ont établi la force des blessures optimale, point d'impact hors de la ligne médiane, et le degré de rotation. Tout d'abord, nous avons constaté que les forces de blessures inférieures à 150 kdyn ne produit pas suffisamment soutenue et des déficits fonctionnels. En outre, avec la pointe de frappe heurter le cordon (c.-à-pas de rotation) à la verticale, nous avons fréquemment observé des pointes dans le fcourbes Orce temps vs, suggérant que la pointe de frappe a touché l'os sur la face ventrale du canal rachidien. Bon nombre de ces animaux n'a pas non plus avoir de graves ou durables déficits fonctionnels. Conformément à cela, l'analyse des dommages causés histologique chez ces animaux avec les pointes force soudaine, a révélé des dommages du parenchyme qui était à la fois doux et très latéralement placée à l'intérieur de la moelle épinière. On a donc une rotation des animaux tels que la trajectoire de l'élément de frappe est de 22,5 ° hors de la ligne médiane verticale. En ayant la pointe de frappe sont plus perpendiculaires à la moelle épinière, nous avons résolu le problème de la pointe de la suppression du plancher ventral du canal rachidien, mais nous avons observé des dommages considérables parenchymateuse sur le côté opposé de la moelle épinière. Enfin, nous avons cherché l'impacteur à trois distances différentes au large de la ligne médiane, 1,0, 1,2 et 1,4 mm, en utilisant une force 150 kdyn et un angle de 22,5 °. Nous avons observé qu'il n'y avait pas des différences de comportement entre le SE 1.0, 1.2 et 1.4 mmttings, mais comme la cible de l'impact a été déplacé latéralement, il était plus probable que le dommage grave du parenchyme pourraient être contenues sur le côté ipsilatéral. Nous avons donc arrivé à nos paramètres actuels de contusion unilatérales d'une blessure 150 kdyn livré à 22,5 ° au large de la verticale, avec la pointe de frappe visait 1,4 mm vers la gauche de la ligne médiane.

La justification de la réalisation de modèles de blessures cervicales disponibles pour les essais de la SCI thérapies est clair: la majorité des personnes souffrent de blessures de la moelle dans le rachis cervical, la fonction du membre supérieur est primordial pour ces personnes, et les essais cliniques de nouvelles interventions neuroprotecteurs ou neuroregenerative se concentrent de plus sur des patients blessés médullaires cervicales afin d'utiliser la récupération motrice segmentaire comme mesure des résultats. Une lésion de la moelle épinière cervicale peut se produire par l'intermédiaire d'une lacération, une compression ou une contusion. Parmi ces modèles de lésion, les contusions et les blessures de compression le mieux représenter l'ob processus physiopathologiqueservi dans l'homme SCI. 1,2,3 Selon un récent sondage de la communauté de recherche SCI, 72% des 324 répondants sont d'accord que la blessure contusion est le modèle blessure la plus cliniquement pertinente de la SCI 1.

Depuis la description Reginald Allen de la première expérimentation à chute de poids dispositif de génération de lésions de la moelle épinière dans le paramètre 4 de laboratoire, un certain nombre de dispositifs de contusion ont été développées dans un effort pour optimiser la reproductibilité et de manière générale de simuler la pathologie de la blessure humaine. 3 La Nouvelle l'Université York de frappe utilise des composants électromécaniques pour mesurer le déplacement des blessures et de la vitesse lors de chute de poids. 5,6 Ici, la gravité des blessures est dictée par la hauteur à partir de laquelle le poids est diminué. En revanche, dans l'Ohio State University (OSU) de frappe et le système de blessures multimechanism conçu par Choo et al. (2009), le déplacement maximal de la moelle épinière est déterminée, et la vigueur imparTed à la moelle est ensuite mesurée. L'élément de frappe IH est distincte en ce que l'utilisateur détermine la force appliquée, puis le déplacement est mesuré. Bien que chacun de ces systèmes (à chute de poids par rapport au déplacement de contrôle par rapport à la force de contrôle) a ses avantages théoriques, la facilité relative d'utilisation, la disponibilité commerciale et de la disponibilité du soutien technique du fabricant de l'impacteur IH ont fait de plus en plus populaire dans ces dernières années.

D'un point de vue technique, il convient de noter que des modifications importantes ont été apportées à la méthode de serrage des animaux et de les sécuriser avant l'impact (Figure 1). Pour améliorer la cohérence de nos blessures et à s'adapter à l'anatomie unique du rachis cervical, nous avons stabilisé les animaux avec un système de mesure intégré de serrage qui saisit fermement les apophyses transverses de la colonne cervicale. 7 Comme les pinces qui sont fournis avec le IH impacteur sont destinées à maintenir le spiprocessus indigènes au sein de la colonne thoracique, nous avons estimé que ils n'étaient pas aussi bien adapté pour les processus beaucoup plus petites épineuses du rachis cervical. Le cadre et le système de serrage maintient les animaux de manière très rigide lors de l'impact, avec pratiquement aucun «dérapage» entre la pince et la colonne vertébrale. 7 Le dispositif de serrage est relativement facile à utiliser et appliquer à la colonne vertébrale. Un certain nombre de stagiaires et les techniciens en laboratoire ont utilisé avec un succès constant. Dissection supplémentaire des tissus mous plus latéralement au large de la face dorsale de la colonne cervicale est cependant nécessaire afin de saisir les processus transverses, et les saignements peuvent être rencontrées dans le faire. L'hémostase est généralement réalisé en appliquant simplement une légère pression avec un petit morceau d'éponge chirurgicale. En outre, la pince est conçue spécifiquement pour les animaux dans la gamme 300-350 g de poids, et aurait besoin de modification pour accueillir les petits animaux (bien que cela pourrait sans doute être atteint avec des entretoises déposées between les deux branches de la pince).

En ce qui concerne la cible visée de la blessure, nous avons cherché à blesser à la fois le cortico (CST) et rubrospinal (TVD) de tracts du côté ipsilatéral seulement, car ceux-ci à la fois jouer un rôle dans la fonction du membre antérieur chez les rongeurs. 8 Dans notre étude, fonctionnelle déficits ont été évalués avec le test échelle horizontale, l'essai d'élevage cylindre, le toilettage de test et test de l'escalier Montoya. Tant le test de l'échelle horizontale et l'élevage cylindre sont des évaluations précieuses après les modèles de lésion du col utérin. 8,9,10,11 Le test échelle horizontale oblige les animaux à utiliser les deux pattes avant et saufs leurs blessés à faire passer de l'échelle, et donc, les mesures d'essai la fonction de compensation et d'adaptation de la patte antérieure. Au cours de la formation avant de se blesser, les animaux typiquement "saisir" ou placer leur patte sur les barres avec leurs chiffres lors de la traversée de l'échelle. Après modérée ou grave du col contusions unilatérales, les plus de cette fonction moteur est abolished, et les animaux ne sont plus en mesure de toujours placer ou saisir les barreaux. 2,12 Le test d'élevage cylindre examine la récupération naturellement par analyse de l'utilisation du membre antérieur volontaire. En règle générale, l'utilisation de la patte antérieure blessés, tout en explorant est considérablement réduite après une blessure. La perte de ces fonctions sont probablement liés à une combinaison des deux perturbations axonale et à l'éradication des neurones moteurs à l'épicentre des lésions, qui innervent les muscles tels que le deltoïde, biceps, extensor carpi radialis longus et les extensor carpi radialis brevis muscles 13. Le test de toilettage, comme le test de l'élevage cylindre, examine le comportement naturel brut des animaux. L'escalier modifiée Montoya évalue les fonctions à deux chiffres, ou de contrôle de fin, les membres antérieurs. Étonnamment à ce jour, il n'existe qu'une seule étude qui a utilisé le test de l'escalier Montoya modifié en col de l'utérus SCI 14. Ensemble, ces tests évaluent les composantes fines et grossières de l'ensemblefonctions des membres antérieurs.

D'autres études ont également décrit des modèles contusion cervicale, qui ont généralement été conçus avec une certaine modification d'un dispositif de pré-existante contusion thoracique. 2,12,15,16,17 Dunham et al. (2011), Popovich et al. (2010) et Sandrow et al. (2008) tous utilisé l'impacteur IH. Dunham et al. (2011) caractérisé le modèle de lésion en utilisant 100, 200 et 300 kdyn en évaluant le test d'élevage cylindre, Catwalk analyse de la marche, test de maniement des vermicelles et des test de l'échelle horizontale. Popovich et al. (2010) blessés de la moelle épinière cervicale à une force de 175 kdyn et observé les résultats fonctionnels en utilisant le test plan incliné, essai d'élevage cylindre et le test du Bureau. Sandrow et al. (2008) a utilisé une force de 200 kdyn et les déplacements qui en résultent de 1.6 à 1.8 mm et ensuite évalué les résultats comportementaux avec le test de locomotion forcé, la locomotion du membre antérieur en plein champ, la force de préhension de test et de la grille waltest de k. Des travaux antérieurs de notre laboratoire a utilisé l'Ohio State University de frappe au moment du déplacement de 1,5 mm à tester unilatérales contusions cervicales (avec une force maximale de 200 kdyn) 18. Gensel et al. (2006) ont utilisé un Mascis / Université de New York de frappe en utilisant 10 g à 6,5 mm et 12,5 mm de hauteur et évalué les résultats comportementaux avec le test, test de toilettage échelle horizontale, de test et d'essai d'élevage cylindre Walkway semi-automatique (Catwalk analyse de la marche). Soblosky et al. (2001) ont utilisé une clé Allen dispositif de mise à jour de chute de poids (10,5 g) pour les animaux des blessures à des hauteurs 5.00, 2.50 ou 1.25 mm sur un angle de 25,0 °, et évalué le test et le test échelle horizontale élevage cylindre afin d'évaluer la récupération comportementale. Il est difficile de comparer notre modèle de lésion à l'étude par Sandrow et al. (2008), car aucun des tests fonctionnels se chevauchent avec notre étude actuelle. Lorsque nous comparons les résultats fonctionnels à d'autres études, notre modèle actuel blessures IH est généralement moins grave pour les 300kdyn groupe de Dunham et al. (2011), mais plus sévère par rapport à d'autres rapports du col contusion unilatérales. Les animaux dans notre modèle de lésion ne sont pas en mesure d'effectuer les tests fonctionnels jusqu'à deux semaines après la lésion alors que les modèles de blessures d'autres commencent les tests fonctionnels à partir 1 semaine après la lésion. Pour le test de l'échelle horizontale, Soblosky et al. (2001), le nombre total de bulletins de sans que le nombre total d'étapes. L'erreur pour cent ipsilatéral à 6 semaines post-traumatiques pour le modèle actuel de notre était d'environ 25%, par rapport à l'étude de Lee et al. (2010) et Gensel et al. (2006), qui ont signalé des erreurs dans l'ordre de 10 - 15% et Dunham et al. (2011) qui a signalé l'erreur de 40% pour le groupe kdyn 300 et 20% pour les 100 et 200 groupes kdyn. Pour le test de l'élevage cylindre, Popovich et al. (2010) a signalé la durée de l'élevage. Notre 15-20% de l'utilisation du membre antérieur ipsilatéral pour l'angle de 22,5 ° a été comparable à celle rapportée avec un 5.0 mm chute de poids 12. En comparant les déficits comportementaux qui ont résulté de l'impacteur NYU, Gensel et al. (2006) fait état d'une abolition complète de l'utilisation patte ipsilatérale pour la hauteur de 12,5 mm. Dunham et al. (2011) ont rapporté environ 5, 10 et 20% l'usage des membres antérieurs ipsilatéral pour les animaux kdyn 100, 200 et 300. Pour le test de toilettage, nos animaux ont obtenu moins que les groupes de blessures signalés par Gensel et al. (2006).

Histologiquement, le modèle présenté ici blessures induit généralement plus de dommages du parenchyme par rapport aux autres modèles de lésion du col utérin hemicontusion, mais moins que les dommages déclarés par Popovich et al. (2010). L'extension rostrale et caudale de notre blessure est de 4,8 mm, comparativement à 8,0 mm de Popovich et al., 4,0 mm de Lee et al. et 3,6 mm de Gensel et al. études utilisant l'impacteur IH, OSU de frappe et frappe NYU, respectivement. 2,18 A l'épicentre lésion, nous avons trouvésur la matière grise de 20% épargné dans notre modèle de lésion, par rapport à Lee et al. (2010) à 10%, Gensel et al. (2006) à 20-50%, et Soblosky et al. (2001) à 31-99%. Pour épargnant la substance blanche, le modèle présenté ici blessures laissé sur les tissus 20% restant à l'épicentre par rapport à 30% dans Lee et al, (2010), 5 -. De 10% en Gensel et al, (2006) et 18 - 62. % en Soblosky et al., (2001) à l'épicentre lésion. Dans l'étude, par Lee et al., (2010) du faisceau rubrospinal subi un préjudice important, mais le tractus cortico souvent apparu intact. Popovich et al. (2010) ont rapporté l'abolition complète des deux voies. Gensel et al. (2006) ont signalé des dommages partielle des voies cortico-et la destruction complète de l'appareil pour les réglages de hauteur rubrospinal deux. Soblosky et al. (2001) signalent des dégâts partiels pour les voies rubrospinal, mais aucun dommage à la voie corticospinale. Ces rapports plus appliquer la importance de la blessant deux voies descendantes afin de produire suffisamment de déficits fonctionnels. 19 Il est également intéressant de noter que, dans Popovich et al. (2010), Gensel et al. (2006) et Soblosky et al. (2001), les blessures également étendu sur le côté controlatéral. L'importance de cette question de l'extension vers le côté opposé de notre modèle est discutable, étant donné qu'il n'y avait pas de différences de comportement entre les blessures visant 1,0, 1,2 et 1,4 mm hors de la ligne médiane (données non publiées), mais il serait souhaitable contenir le préjudice à côté ipsilatéral, puisque nous avons utilisé du côté controlatéral comme le «indemne» de contrôle. Bien qu'il y ait, chez certains animaux, certains croisements de dommages parenchmyal au côté opposé, ce fut minime. Lorsque l'on compare la représentation de dommages matière grise et blanche que soit le rapport entre les côtés ipsilatéral et controlatéral, ou comme la mesure absolue des dommages, il n'y avait pratiquement pas de différence (données non publiées).

e_content "> En conclusion, nous présentons le développement d'une lésion par contusion unilatérale, et espérons pouvoir fournir suffisamment de détails sur son développement et de la technique. D'autres qui souhaitent étudier précliniques thérapies SCI peut employer un tel modèle, en utilisant un dispositif de frappe qui est largement disponible (l'impacteur horizon infini). Nous sommes actuellement en utilisant le modèle pour évaluer les interventions neuroprotecteurs, avec l'espoir de fournir un important soutien de la preuve préclinique pour des traitements spécifiques avant la traduction humaine.

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Disclosures

Pas de conflits d'intérêt déclarés.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Infinite Horizon Impactor Precision Systems and Instrumentation IH-0400
Aluminum metal sheet Metalsupermarlets.com APT6061/500
Flexaframe support foot plates Fishers Scientific 1466625Q
Flexaframe support rods Fishers Scientific 1466610GQ
Flexaframe Support Connectors Fishers Scientific 1466620Q
Clamp1 Custom made Choo et al., 2009
Metal holders Custom made See above
Impactor tip Custom made Diameter: 1.15 mm
Stereotaxic frame David Kopf Instruments Model 900
Cylinder Level YIJIA TOOLS YJ-SL0620
Microscope Leica Model #: MZ8
Laboratory scissor jack VWR 12620-902

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References

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