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Methodenartikel

Ein Frettchenmodell einer entzündungssensibilisierten spätpräfristifernen hypoxischen-ischämischen Hirnverletzung

7K Aufrufe

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DOI:

10.3791/60131

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19. November 2019

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die Methode beschreibt entzündungsempfindliche hypoxisch-ischämische und hyperoxische Hirnverletzungen im P17-Ferret, um die komplexe Wechselwirkung zwischen längeren Entzündungen und oxidativen Hirnverletzungen bei einer Reihe von späten Frühgeborenen zu modellieren.

Zusammenfassung

Es besteht ein ständiger Bedarf an klinisch relevanten Modellen der perinatalen Infektion und Hypoxia-Ischämie (HI), in denen therapeutische Interventionen für Säuglinge mit der neurologischen Fortsetzung der Frühreife getestet werden können. Frettchen sind ideale Kandidaten für die Modellierung des frühgeborenen menschlichen Gehirns, da sie lissencephalic geboren werden und gyrencephale Gehirne postnatal entwickeln. Bei der Geburt ähnelt die Entwicklung des Frettchen-Gehirns einem 13-wöchigen menschlichen Fötus, wobei postnatale Tagessätze (P) 17 Kits als gleichwertig mit einem Säugling bei 32–36 Wochen Schwangerschaft angesehen werden. Wir beschreiben ein Verletzungsmodell im Frettchen P17, bei dem auf die Verabreichung von Lipopolysaccharid bilaterale zerebrale Ischämie, Hypoxie und Hyperoxia folgt. Dies simuliert die komplexe Wechselwirkung von längeren Entzündungen, Ischämie, Hypoxie, und oxidativen Stress in einer Reihe von Neonaten erlebt, die Hirnverletzungen entwickeln. Verletzte Tiere zeigen eine Reihe von schweren Verletzungen Schwere, mit morphologischen Veränderungen im Gehirn einschließlich Verengung von multiplen kortikalen Gyri und damit verbundenen Sulci. Verletzte Tiere zeigen auch verlangsamte Reflexentwicklung, langsamere und variablere Geschwindigkeit der Fortbewegung in einem automatisierten Laufsteg und verringerte Exploration in einem offenen Feld. Dieses Modell bietet eine Plattform, um vermeintliche Therapien für Säuglinge mit neonataler Enzephalopathie im Zusammenhang mit Entzündungen und HI zu testen, Verletzungsmechanismen zu untersuchen, die die kortikale Entwicklung beeinflussen, und Wege zu untersuchen, die Resilienz in nicht betroffene Tiere.

Einleitung

Es besteht ein ständiger Bedarf an großen Tiermodellen, die die Pathophysiologie der Frühreife und perinatalen Hypoxia-Ischämie widerspiegeln, in denen therapeutische Interventionen für Säuglinge getestet werden können. Im Jahr 2017 wurden 9,93% der 382.726 in den Vereinigten Staaten geborenen Säuglinge früh geboren, und 84% dieser Säuglinge wurden zwischen 32 und 36 Wochen der Schwangerschaft1geboren. Bei Frühgeborenen ist eine perinatale Exposition gegenüber Infektionen oder Entzündungen häufig, bei denen die aktivierung des mütterlichen Immunsystems durch virale oder bakterielle Krankheitserreger Früharbeit auslösen kann. Postnatal sind Früh....

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Protokoll

Die Verfahren wurden in Übereinstimmung mit dem NIH-Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren und als Teil eines vom Institutional Animal Care and Use Committee der University of Washington genehmigten Protokolls durchgeführt.

1. Vorbereitung und LPS-Administration

HINWEIS: Eine Zeitleiste der Verfahren finden Sie in Abbildung 1.

  1. Vor dem Eingriff alle chirurgischen Instrumente und chirurgischen Vorhänge versiegeln, sterilisieren und autoklavieren. Bereiten Sie präoperative Medikamente in sterilen Durchstechflaschen vor. Berechnen Sie den Durch....

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Ergebnisse

Von 34 (n = 18 Männchen, n = 16 Weibchen) Tieren aus sechs Wurfen, die der Beleidigung ausgesetzt waren, starben acht Tiere (24%; n = 4 Männchen, n = 4 Weibchen) in der verletzten Gruppe während der zweiten Hypoxieperiode (n = 5), während der Temperaturverwaltung (n = 2) oder über Nacht nach der Beleidigung (n = 1). In der verletzten Gruppe wurden neun von 26 Überlebenden (35%) hatte sichtbare grobe Verletzungen. Fünf Tiere (n = 5 Männchen) hatten mittelschwere Verletzungen, und vier Tiere (n = 2 Männchen, n = 2 Weibchen.......

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Diskussion

Aufgrund der physikalischen und entwicklungsähnlichen Ähnlichkeiten zwischen dem Frettchen-Gehirn und dem menschlichen Gehirn wird das Frettchen zunehmend verwendet, um sowohl Erwachsene als auch Entwicklungsverletzungen zu modellieren. 8,9,10,11,12. Die bisherigen Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass das Frettchenhirn sowohl resistent gegen anfänglic.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Danksagungen

Die Entwicklung des Modells wurde von der Bill and Melinda Gates Foundation sowie vom NIH-Zuschuss 5R21NS093154-02 (NICHD) finanziert.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
80% SauerstoffPraxair
9% SauerstoffPraxair
Saugfähiger TischschutzKimtech7546
Automatisierter LaufstegNoldus
Betadine chirurgisches Peeling
BupivacainPatterson Veterinärmedizin07-888-9382
Buprenorphin
MessschieberSRA Messtechnik ProdukteME-CAL-FP-200200 mm Reichweite, 0,01 mm Auflösung
Baumwollgaze SchwammFisher Scientific22028556
Gebogener FeinhämostatRobozRS-7101
Gebogene PinzetteWorld Precision Instruments501215
Gebogener Nahtbinde-HämostatRobozRS-7111
Ethovision Tracking-SoftwareNoldus
EyeLubricantRugby NDC 0536-1970-72
Frettchen (Mustela putorius furo)Marshall BiosciencesOutbreeded (kein spezifischer Stamm)
FormalinFisher ScientificSF100-410% (Phosphatpuffer/zertifiziert)
HaarschneiderConairGMT175N
InsulinspritzenBD3294610,3 cc 3 mm 31 g
IsofluranPiramal66794-017-25
LidocainPatterson Veterinary07-808-8202
LPS List BiologicalLPS Ultrapure #423
SauerstoffsensorBW GasalarmGAXT-X-DL-2
Pentobarbital
KunststoffkammerTellfresh1960 10L; 373 x 270 x 135 mm3
Kochsalzlösung, 0,9%HospiraRL-4492
SkalpellklingeIntegra Miltex297
SkalpellgriffWorld Precision Instruments500236#3, 13 cm
Sterile NahtFein Science Tools18020-50Geflochtene Seide, 5/0
Chirurgischer Clip-ApplikatorFine Science Tools12020-09
Chirurgischer Clip-EntfernerFine Science Tools12023-00
Chirurgische AbdecktücherMedline UnidrapeVET3000
Chirurgische HandschuheAnsell Perry Inc5785004
Surigical ClipsFine Science Tools12022-09
Thermometer (rektal)YSIPrecision 4000A
Thermometer (Wasser)Fisher Scientific14-648-26
NabelbandGrafco3031Steriles
WasserbadThermo ScientificTSCOL1919 L

Referenzen

  1. Martin, J. A., Hamilton, B. E., Osterman, M. J. K., Driscoll, A. K., Drake, P. Births: Final Data for 2017. National Vital Statistics Report. 67 (8), 1-49 (2018).
  2. Vanhaesebrouck, P., et al. The EPIBEL study: outcomes to discharge from hospital for extremely preterm....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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