Verwendung eines Ferkelmodells für die Untersuchung der anästhetisch-induzierten Entwicklungsneurotoxizität (AIDN): Ein Translational Neuroscience Approach

Das übergeordnete Ziel dieses experimentellen Verfahrens ist es, die Auswirkungen von Anästhetika auf das neonatale Gehirn in einem klinisch relevanten translationalen Ferkelmodell zu bewerten. Diese Methode kann dazu beitragen, Schlüsselfragen auf dem Gebiet der anästhesieinduzierten Neurotoxizität zu beantworten, z. B. wie Toxizität entsteht und welche Entwicklungsveränderungen mit einer solchen Toxizität einhergehen. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie ein translational relevantes Tiermodell für die Untersuchung der anästhesieinduzierten Entwicklungsneurotoxizität bietet, bei dem die physiologische Homöostase während des gesamten Experiments aufrechterhalten wird.

Während der Anästhesieeinleitung und während des gesamten Eingriffs ist Folgendes zu überwachen: Pulsoximetrie, nichtinvasiver Blutdruck, Elektrokardiographie und Temperatur. Der wichtigste Schritt während dieses Verfahrens ist die Aufrechterhaltung der physiologischen Homöostase. Dazu gehören Überwachung, Temperaturmanagement, mechanische Beatmung und blutchemische Analyse.

Um das Ferkel auf die Operation vorzubereiten, legen Sie zunächst einen peripheren intravenösen 24-Gauge-Katheter in die Ohrvene. Erwärmen Sie das Ferkel mit erhitzter Umluft. Überwachen Sie die Temperatur mit einem Rektalthermometer und induzieren Sie kontinuierlich Dextrose, die isotonische Flüssigkeit enthält, mit einer Erhaltungsrate.

Anschließend bringen Sie das Ferkel für eine tracheale Intubation in die dorsale Liegeposition. Besprühen Sie anschließend die Stimmbänder mit 0,5 Millilitern 2%igem Lidocain, um Krämpfe während der Intubation zu vermeiden, und schieben Sie dann einen drei Millimeter langen Trachealtubus mit Manschette in die Luftröhre vor. Sichern Sie den Schlauch und prüfen Sie dann mit einem Stethoskop die Auskultation des Brustkorbs auf beidseitige Atemgeräusche und prüfen Sie auf anhaltendes Kohlendioxid am Ende der Tidalzeit.

Tragen Sie anschließend eine Augensalbe auf die Augen auf. Verabreichen Sie kurz vor Beginn der Operation ein Breitbandantibiotikum über den peripheren intravenösen Zugang, um eine Infektion der Operationsstelle zu verhindern. Sterilisieren Sie nun beide Leisten mit mindestens zwei Peelings mit Chlorhexidin, um ein ordnungsgemäßes steriles Feld zu gewährleisten.

Lassen Sie das OP-Personal Mützen, Masken, Handschuhe und Augenschutz tragen. Dann drapieren Sie das Tier. Zu Beginn tasten Sie den Femurpuls an der Leistenfalte ab.

Machen Sie dann mit einem Skalpell einen oberflächlichen 1,5 Zentimeter großen kraniokaudalen Schnitt. Als nächstes machen Sie eine stumpfe Dissektion zwischen den beiden Köpfen des Musculus gracilis. Lokalisieren Sie nun das femorale neurovaskuläre Bündel.

Es befindet sich typischerweise zwischen den beiden Muskeln. Isolieren Sie dann mit Gefäßschlingen oder Seidenbindern die Arterie am proximalen und distalen Ende. Ziehen Sie dann mit der Schlaufe am proximalen Ende die Arterie distal auf die Höhe der Haut und ziehen Sie den proximalen Binder an, um den Blutfluss zu unterbrechen.

Verwenden Sie unter Beibehaltung der Traktion eine Tenotomieschere, um eine kleine Arteriotomie durchzuführen. Führen Sie dann den Katheter oder den Polyethylenschlauch direkt in das Gefäß ein. Der Blutrückfluss sollte sofort beobachtet werden.

Befestigen Sie nun sofort einen Katheter, der mit einem Druckaufnehmer verbunden ist, und befestigen Sie ihn. Decken Sie dann den fertigen Schnitt mit steriler Gaze ab und spülen Sie den Katheter mit normaler Kochsalzlösung. Überwachen Sie während der gesamten Narkoseexposition die Vitalfunktionen des Ferkels.

Achten Sie auf Störungen, die auf Hypotonie, Herzrhythmusstörungen, Hypo- oder Hyperthermie oder Hypoxie hinweisen könnten. Entnehmen Sie während des Experiments mindestens einmal pro Stunde eine arterielle Blutprobe aus dem Katheter der Oberschenkelarterie. Verwenden Sie dann ein automatisiertes Analysesystem, um Blutwerte aus der Probe zu sammeln.

Entfernen Sie nach ausreichender Betäubung den Katheter der Oberschenkelarterie und binden Sie die proximale vaskuläre Seidennaht vorsichtig fest, um die Oberschenkelarterie dauerhaft zu verschließen und Blutungen zu vermeiden. Bewässern Sie anschließend den Schnitt mit 10 bis 20 Millilitern Kochsalzlösung, um eine Infektion zu verhindern. Sobald die vollständige Blutstillung bestätigt ist, schließen Sie den Schnitt mit einer 3-0-Seidennaht in einem einfachen, unterbrochenen Muster.

Infiltrieren Sie nun die Wunde mit Bupivacain und Adrenalin zur Schmerzkontrolle. Bestreichen Sie dann den Schnitt mit einem sterilen chirurgischen Hautkleber, brechen Sie das Narkosemittel ab und lassen Sie das Ferkel aufwachen. Es wurden 40 männliche Ferkel untersucht.

Zwischen der Kontroll- und der Versuchsgruppe gab es keinen signifikanten Unterschied in Bezug auf ihr Alter oder Gewicht. Alle wurden während des Eingriffs umfassend überwacht und alle haben es gut vertragen. Die durchschnittlichen Laborwerte während der Experimente in der Isoflurangruppe verdeutlichen die interne Konsistenz und Reproduzierbarkeit des Verfahrens.

Die Konsistenz wurde über einen Zeitraum von zwei Jahren beobachtet, wobei die Daten von verschiedenen Betreibern zusammengeführt wurden. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie ein physiologisch geeignetes translationales Ferkelmodell verwenden können, um nahezu jede präklinische Frage in der pädiatrischen Forschung zu beantworten. Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit Anästhetika gefährlich sein kann und bei der Durchführung dieses Verfahrens immer Vorsichtsmaßnahmen wie eine angemessene Anästhesiegasabscheidung getroffen werden sollten.