Methodenartikel

Herbeiführung des Hirntods in einem Mausmodell mit einem Ballonkatheter

8. Juli 2025

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Quelle: Ritschl, P. V., et al. Hirntod-Induktion bei Mäusen durch intraarterielle Blutdrucküberwachung und Beatmung mittels Tracheostomie. J. Vis. Exp. (2020).

Dieses Video zeigt das Verfahren zur Induktion des Hirntods in einem Mausmodell, indem der kontrollierte Hirndruck durch einen Ballonkatheter erhöht wird, wodurch der natürliche Hirntod nachgeahmt wird.

Protokoll

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Alle Verfahren, an denen Tiermodelle beteiligt sind, wurden vom lokalen institutionellen Tierpflegeausschuss und dem Tierprüfungsausschuss von JoVE überprüft.

>1. Arterielle Katheterisierung

  1. Betäuben Sie die Maus mit einer intraperitonealen Injektion von Ketamin und Xylazin und einem Analgetikum gemäß der lokalen Praxis (z. B. Buprenorphin). Kneifen Sie die hinteren Gliedmaßen mit einer Zange zusammen, um die korrekte Narkosetiefe zu bestätigen.
    Anmerkung: Für diese Studie wurden männliche C57BL/6N-Mäuse im Alter von 8-12 Wochen verwendet (Gewicht 20-25 g). Die Autoren haben männliche BALB/c im gleichen Alter erfolglos getestet, aber keine anderen Stämme ausprobiert.
  2. Entfernen Sie die Haare in den interessierenden Bereichen (Kopf, Hals) mit einem Elektrorasierer. Stellen Sie sicher, dass keine losen Haare zurückbleiben, um eine Kontamination der Wunden zu vermeiden. Desinfizieren Sie anschließend das Operationsfeld mit 70% Ethanol/Chlorhexidin/Betadin und legen Sie die Maus auf den Rücken mit dem Kopf zum Chirurgen.
  3. Machen Sie mit einer Präparierschere einen Schnitt in der zervikalen Mittellinie.
  4. Präparieren Sie die Unterkieferdrüsen und das Halsmuskelgewebe und trennen Sie sie, um die Arteria carotis communis freizulegen. Verwenden Sie meist eine stumpfe Dissektion mit einer Pinzette.
  5. Platz drei 8-0 Seidenligaturen unter der rechten Arteria carotis communis.
  6. Setzen Sie eine Klemme auf die proximale Ligatur und bringen Sie Spannung in die Arterie, so dass der Fluss suspendiert wird.
  7. Schließen Sie die distale Ligatur.
  8. Führen Sie den arteriellen Katheter durch ein kleines, vorgeformtes Hautloch an der kranialen Seite des Schnitts ein. Drücken und verformen Sie das Lumen des Katheters, wenn es zu groß erscheint, um den Blutrückfluss zu reduzieren. Fixieren Sie mit allen drei Ligaturen.
  9. Fixieren Sie den Katheter auf der Haut, um Luxationen zu vermeiden. Verwenden Sie dazu eine Naht (z. B. 5-0 Monofilament, nicht resorbierbar), die den Katheter im Bereich des vorgeformten Hautlochs mit der Haut verbindet.

>2. Tracheostomie

  1. Prätrachealmuskulatur stumpf mit einer Pinzette präparieren.
  2. Platz zwei 8-0 Seidenligaturen unter der Luftröhre.
  3. Tracheotomisieren Sie mit einer Mikroschere so proximal wie möglich, um eine einseitige Beatmung zu vermeiden. Verwenden Sie eine horizontale Schnittlinie zwischen zwei Trachealknorpeln.
  4. Den Beatmungsschlauch einführen und mit beiden vorbereiteten Ligaturen fixieren.
    Anmerkung: Das proximale Ende der Luftröhre muss nicht ligiert werden.
  5. Verschließen Sie die Haut mit einer Laufnaht (z. B. 6-0 Monofilament, nicht resorbierbar).
  6. Beatmen Sie die Maus mit einer Frequenz von 150/min und einem Atemzugvolumen von 200 μL.

>3. Induktion des Hirntods (BD)

  1. Ordnen Sie die Maus in der Bauchlage an.
  2. Entferne die Haut mit einer chirurgischen Schere und Pinzette, um die Haut vom Schädel zu halten.
  3. Bohren Sie ein Bohrloch im Kaliber 1 mm paramedial über dem linken parietalen Kortex. Hören Sie auf zu bohren, bevor Sie den inneren kompakten Knochen und die Dura mater durchbrechen.
  4. Dringen Sie mit einer stumpfen Pinzette in die letzte Gewebebrücke des Schädels ein und entfernen Sie scharfe Kanten.
  5. Führen Sie den Ballonkatheter so ein, dass er sich vollständig in der Schädelhöhle befindet. Stellen Sie sicher, dass der Ballon mit Kochsalzlösung vorgefüllt ist und die gesamte Luft evakuiert ist.
  6. Beginnen Sie das Aufblasen bei ~0,1 mL/min über einen Zeitraum von 10-15 min (Gesamtvolumen von 0,8-1,2 mL) mit Hilfe einer Spritzenpumpe.
    Anmerkung: Die Maus zeigt Myoklonus, Mydriasis, weitere Anfallsaktivität und agonales Keuchen.
  7. Erklären Sie die Maus für hirntot, sobald der Schwanz der Maus steif und aufgerichtet geworden ist.
    Anmerkung: Die BD wird durch eine charakteristische anfängliche Blutdruckspitze (Cushing-Reflex), das Fehlen von Hirnstammreflexen und die spontane Atmung bestätigt. Regelmäßige Apnoe-Tests sollten während der Experimente vermieden werden, da Mäuse aufgrund von Sauerstoffmangel kreislaufinstabil werden können.
  8. Stoppen Sie das Aufblasen des Ballonkatheters.
  9. Legen Sie eine Heizdecke über die Maus, um eine Unterkühlung zu vermeiden.

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Offenlegungen

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Es wurden keine Interessenkonflikte angegeben.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Arterieller Katheter (BD Neoflon 26G)Bd391349
Blutdruckmessumformer (APT300)Harvard Apparatus Inc.Tel.: 73-3862
Fogarty Katheter für arterielle Embolektomie Nr. 3Edwards Lifesciences GmbHArtikel-Nr.: 120403F
ZangeFSTNr. 11271-30
Homöotherme Blanket-Systeme mit flexibler SondeHarvard Apparatus Inc.Tel.: 55-7020
KetansolGraeub6680110
Mikro-SchereFSTNr. 15018-10
NadelhalterFSTNr. 12060-02
Prolene 5-0Ethikon8698H
Pump 11 Elite Infusion Nur einzelnHarvard Apparatus Inc.70-4500
SchereFSTNr. 14075-11
Stereotaktisches MikroskopOlympSZX7
Transpore Klebeband3MNr. 1527-1
UnterlageMolinea.A274301
Beatmungsgerät für Mäuse (MiniVent Modell 845)Harvard Apparatus Inc.Tel.: 73-0043
XylasolGraeub7630109
kg

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Schlagwörter

Induktion des Hirntodsintrakranieller DruckSch delh hleKochsalzl sungsinfusionneuronaler TodSchwanzversteifungAtemstillstandW rmedecke

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