Facial Nerve Axotomie bei Mäusen: Ein Modell zur Motoneuron Reaktion auf eine Verletzung Studieren

Das allgemeine Ziel dieses Verfahrens besteht darin, den Nervus facialis zu exponieren, um periphere Nervenschäden zu untersuchen. Der Nervus facialis entspringt im Pons der Hirnregion und tritt über das Foramen stylomastoideum aus dem Schädel aus; anschließend verzweigt sich der Nerv in seine Hauptäste.

Nach Freilegung wird der Nerv an seinem Austritt aus dem stylomastoidealen Foramen exzisiert. Zwei wichtige Orientierungspunkte helfen, den Nervus facialis zu lokalisieren. Der erste ist der Gehörgang, der aus perlmuttartigen, knorpeligen Platten besteht, die durch eine dünne Membran verbunden sind.

Der andere ist der vordere Bauch des Musculus digastricus, der über dem Nerv und dessen Austritt aus dem Foramen stylomastoideum liegt. Nach einer Verletzung des Nervus facialis kann der Wissenschaftler verschiedene Faktoren untersuchen, wie beispielsweise den Tod von Motoneuronen oder die Genexpression. Das Modell der Nervus-facialis-Verletzung ist eines der am besten charakterisierten Modelle für periphere Nervenverletzungen.

Die Vorteile dieser Technik liegen in ihrer Einfachheit, hohen Reproduzierbarkeit und der fehlenden Auswirkung auf lebenswichtige Funktionen infolge der anschließenden Gesichtslähmung. Außerdem kann aufgrund der hochgradig symmetrischen Beschaffenheit des Nervensystems die nicht verletzte Seite als gepaarte interne Kontrolle für Ihre Experimente dienen. Um die Anwendung aseptischer Techniken während des gesamten Verfahrens sicherzustellen, sollten alle Instrumente autoklaviert sein und ein Glasperlensterilisator bereitstehen, um die Instrumente zwischen den Eingriffen zu sterilisieren.

Bereiten Sie den chirurgischen Tisch vor, indem Sie ein saugfähiges Polster über eine Heizplatte legen, das Mikroskop aufbauen und die Nasenkonne aufstellen, sodass sie mit dem Rand des Sichtfelds ausgerichtet ist. Nach der Anästhesie der Maus stellen Sie sicher, dass die Maus auf Manipulationen keinerlei körperliche Reaktion zeigt, einschließlich eines Zehenquetschens. Danach leiten Sie den Gasfluss von der Anästhesiekammer zur Nasenkonne um und tragen ein ophthalmisches Salbe auf.

Platzieren Sie die Maus in Seitenlage auf chirurgischen Auflagen mit einer darunterliegenden Heizplatte. Überwachen Sie kontinuierlich die Atmung des Tieres und passen Sie den Fluoreszenz-ISO-Fluss bei Bedarf an, um die Anästhesie aufrechtzuerhalten. Um die Operationsstelle freizulegen, befestigen Sie das rechte Ohr mit Klebeband am Nasenkegel.

Die hintere Ohrvene sollte über das Ohr verlaufend sichtbar sein. Danach die Behaarung mit 70 % Ethanol benetzen und die Stelle rasieren. Nach dem Entfernen der Behaarung die Haut gründlich mit drei abwechselnden Abreibungen mit Jod und 70 % Ethanol reinigen, wobei die Stelle gründlich gereinigt sein sollte.

Führen Sie die Operation fort. Achten Sie darauf, den Mund seitlich exakt auszurichten, sodass die Ohrvene horizontal verläuft. Dies erleichtert das Auffinden des Gesichtsnervs erheblich.

Um die Position des ersten Einschnitts zu bestimmen, verfolgen Sie die Vena auricularis posterior vom Ohr aus zur Region hinter dem Ohrfortsatz. Führen Sie dann mit einer Feder-Schere einen vier Millimeter langen Einschnitt zwei bis drei Millimeter hinter dem Fortsatz durch, um Lehrzwecken zu dienen. Dieser Einschnitt wird erweitert, um die darunterliegende Anatomie freizulegen.

Führen Sie nun eine stumpfe Dissektion des subkutanen Fettgewebes und der Faszie durch. Blutgefäße und Muskulatur können leicht durch die Schere beschädigt werden. Tritt Blutung auf.

Üben Sie mit einem sterilen Wattestäbchen mindestens 30 Sekunden lang Druck aus. Wenn ein erheblicher Flüssigkeitsverlust aufgetreten ist, injizieren Sie mit einer 25- oder 27-Gauge-Nadel bis zu einem halben Milliliter Kochsalzlösung intraperitoneal. Lokalisieren Sie nun den Nervus facialis anhand der markanten Orientierungspunkte.

Der Nervus accessorius liegt oberflächlich zum Gesichtsnerv und ist sichtbar, wie er vom kaudalen Abschnitt des Schädels verläuft. Um den Musculus trapezius zu versorgen, identifizieren Sie den knorpeligen Gehörgang. Er ist perlweiß und liegt kaudal zum Gesichtsnerv.

Der Gesichtsnerv verläuft um den knöchernen Teil des Gehörgangs herum. Anschließend identifizieren Sie den Muskelbauch des vorderen Bauches des M. digastricus, der oberhalb und seitlich neben dem Gesichtsnerv liegt. Präparieren Sie unterhalb dieser Struktur, um den Gesichtsnerv freizulegen.

Es handelt sich um eine feste, weiße Struktur, die an einer darunterliegenden Faszienschicht anhaftet. Identifizieren Sie die Hauptäste des Nervus facialis und verfolgen Sie sie dorsal bis zu ihrer Herkunft aus dem Foramen stylomastoideum.

Verwenden Sie feine Pinzetten, um die Stelle offen zu halten, während Sie mit der Spitze der Feder-Schere entlang des Verlaufs des Nervus facialis dissezieren. Der knöcherne Facialisbogen für Raymond kann mit der Pinzette ertastet werden. Identifizieren Sie nun den Stamm des Nervus facialis, um den Nerv zu quetschen.

Drücken Sie mit der feinen Pinzette 30 Sekunden lang mit konstantem Druck zusammen. Dadurch werden alle Axone durchtrennt. Wiederholen Sie anschließend die Kompression in senkrechtem Winkel für weitere 30 Sekunden.

Halten Sie den Druck zwischen den Experimenten konstant. Nachdem nun die relevanten anatomischen Landmarken identifiziert wurden, werde ich die verfeinerte chirurgische Technik demonstrieren. Nutzen Sie einen kleineren Schnitt, verfolgen Sie die Vena auricularis posterior vom Ohrkamm bis zum Bereich hinter der Ohranhänge, und führen Sie einen vier Millimeter langen Schnitt zwei bis drei Millimeter hinter der Anhöhe durch.

Schneiden Sie nun stumpf durch das subkutane Fettgewebe und die Faszie unter Verwendung der drei Orientierungspunkte, dem Nervus accessorius, dem Gehörgang und dem vorderen Bauch des Musculus digastricus. Legen Sie den Nervus facialis frei. Verfolgen Sie den Nervus facialis in Richtung des Foramen stylomastoideum, um den Nervus-facialis-Stamm zu erreichen, durchtrennen Sie den Nerv, fixieren Sie ihn vorsichtig mit einer feinen Pinzette und schneiden Sie ihn mit einer Schere durch.

Vermeiden Sie es, zu viel Zug auf den Nerv auszuüben, da dieser sonst vom Hirnstamm abreissen könnte. Bewegen Sie anschließend die Stümpfe auseinander oder entfernen Sie ein Segment des Nervs, wobei sichergestellt werden muss, dass keine Wiederanastomose erfolgen kann. Schliesslich überprüfen Sie den Nerv sorgfältig und bestätigen, dass dieser vollständig durchtrennt ist.

Nach der Exsodomy, bringen Sie das Fett und die Muskeln in ihre ungefähre Position zurück. Schließen Sie dann die Wunde mit einer 7,5 Millimeter Wundklammer, Clip-Nähten oder Cyanoacrylat-Kleber. Falls erforderlich, verabreichen Sie zu diesem Zeitpunkt Analgetika, schalten Sie die Anästhesie aus und bringen Sie die Maus in einen leeren Käfig ohne Einstreu zurück.

Während sich das Tier erholt, untersuchen Sie es auf Anzeichen einer Gesichtslähmung, bei der die Schnurrhaare gelähmt sind. Wenn diese nach hinten zur Wange hin ausgerichtet sind, erscheint die Nase abweichend verformt, und das Auge reagiert nicht mit einem Lidschlag auf einen Luftzug. Falls das Tier weiblich ist, stellen Sie es nun mit einem anderen Weibchen zusammen.

Wenn jedoch das männliche Tier allein untergebracht wird, bis die Lidfunktion zurückkehrt, täglich ein thalamisches Salbe auftragen, um Hornhautkomplikationen vorzubeugen. In der Zwischenzeit die Maus auf Anzeichen einer Infektion oder anderer Komplikationen überwachen, bis die Operationsstelle verheilt ist. Es gibt erhebliche Unterschiede beim Verlust von Motoneuronen nach Exsodomy, abhängig vom Alter und genetischen Hintergrund der Mäuse; bei Wildtyp-Tieren, die im Alter von acht Wochen einen Nervus-facialis-Durchtrennungsschnitt erhalten.

Etwa 86 % der Motoneurone überleben bis zum 28. Tag nach der Postexotomie. Es wurde ein signifikant stärkerer Zellverlust im SOD1-Mausmodell der amyotrophen lateralen Sklerose sowie in der immunodefizienten Rekombinations-aktivierenden Gen-2-Knockout-Maus mit Laser-Kapatur beobachtet.

Mittels Mikrodissektion wurde Material aus dem Nervus-facialis-Kern isoliert. Der gesamte Nervus-facialis-Kern konnte gewonnen werden. Alternativ konnten die Teilkerne separat gesammelt werden.

Die Technik zeichnet sich durch hohe Präzision aus. Motorische Neuronen können einzeln erfasst werden, und der verbleibende Neuro-Pill kann anschließend ebenfalls zur Analyse gesammelt werden. Die quantitative PCR diente zur Untersuchung der Genexpression in den Teilproben des medialen ventralen Teilkerns, dargestellt durch die gestrichelte Linie, und des lateralen ventralen Teilkerns, dargestellt durch die durchgezogene Linie. Dabei wurde die Expression von vier Genen gemessen, die mit der Nervenregenerationsreaktion assoziiert sind.

Es wurden einige Unterschiede zwischen den Teilkernen dieser Strukturen gefunden. Die Expression von Gap 43 wies den größten Unterschied zwischen den Teilkernen auf. Sobald diese Technik beherrscht ist, kann die Operation innerhalb von nur wenigen Minuten abgeschlossen werden.

Es ist wichtig, daran zu denken, das Tier korrekt zu positionieren, den Einschnitt an der richtigen Stelle anzulegen und die anatomischen Landmarken zur Lokalisation des Nervus facialis zu nutzen. In der Kopf-Hals-Region ist es leicht, die Orientierung zu verlieren; falls Sie sich unsicher sind, lokalisieren Sie einfach den knorpeligen Gehörgang und verfolgen Sie ihn nach posterior, um den Nervus facialis zu finden.