Waiting
Procesando inicio de sesión ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Developmental Biology

Instrumentering af kortsigtede Føtal Får til Multivariate Kroniske ikke-bedøvede Optagelser

Published: October 25, 2015 doi: 10.3791/52581

Summary

Kronisk instrumenterede ikke-bedøvet føtal fåremodel benyttes til at undersøge human føtal udvikling inden for sundhed og sygdom, fordi den tillader kirurgisk placering og vedligeholdelse af katetre og elektroder, gentagne blodprøvetagning, stof injektion registrering af bioelektriske aktivitet og in vivo-billeddannelse. Vi beskriver de procedurer, der er nødvendige for at etablere denne model.

Introduction

En række dyremodeller findes for studiet af både normale og kompromitterede graviditeter, herunder laboratorium gnavere, primater og indenlandske drøvtyggere. 1,2,3,4,5 Den kronisk instrumenteret gravid får har været brugt i udstrakt grad i 50 år som en model af menneskelig fosterudvikling og reaktioner på patofysiologiske stimuli, såsom lipopolysaccharid (LPS). 6-10 Læsionerne følgende LPS eksponering efterligne præcis, hvad der ses hos præmature spædbørn med periventricular leukomalaci, hvilket skyldes en lignende maturational profil begge arter. 11, 12

Andre graviditet komplikationer er også blevet undersøgt i stor detalje som den opdagelse, at fødselsforberedelse glukokortikoider fremmer lunge udvikling 13-15 og forstå effekten af intrauterin vækst begrænsning (IUGR) på fosteret 16,17.

Den omfattende brug af føtalt fåremodellen skyldes unique modtagelighed af den ikke-bedøvede føtal får til kirurgisk placering og vedligeholdelse af katetre og elektroder, tillader gentagne blodprøvetagning, registrering af bioelektriske aktivitet, anvendelse af elektrisk stimulering og in vivo billeddannelse af hjernen. 18. Telemetri er også muligt, dog mindre hyppigt anvendt men på grund af den højere sofistikerede til at oprette såvel som den oprindelige og vedligeholdelsesudgifter. 19

Desuden fosterets fåremodellen er meget alsidig som er mulige afhængigt af foranstaltninger af interesse mange variationer af instrumentering. For eksempel er det muligt at optage over dage til uger multivariate signaler i realtid såsom føtale vejrtrækning bevægelser, elektrisk hjerneaktivitet, kardiovaskulære reaktioner, elektrokardiogram, regional blodgennemstrømning til en række organer under anvendelse af flow prober eller mikrosfærer, etc. Takket være denne alsidighed, har en bred vifte af undersøgelser er udført, herunder udvikling af den cardiovascular systemet 20,21, hypothalamus-hypofyse-binyre (HPA) aksen 22, hjernens udvikling 23 og søvn hedder udvikling, især 24, effekter af hypoxi / asfyksi 25, terapeutisk hypotermi 26, betændelse 6-11, kombination af begge 27, glukokortikoider 28,29, antidepressiver 30, Bronkopulmonale dysplasi (BPD) 31,32, føtal programmering 33,34,35,36,37,38,39 eller udvikling af nye føtal overvågning modaliteter før og under fødslen at nævne et få områder af undersøgelsen. 40,41,42,43

Det overordnede mål med den metode præsenteret er at vise denne alsidige model grundlæggende implementering. Det gør det muligt at etablere en bred vifte af akutte og kroniske forsøgsprotokoller studerer føtal fysiologi og patofysiologi på integrativ, orgel, cellulære og molekylære niveau.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Dyrepleje fulgte retningslinjerne i den canadiske Rådet om Animal Care og godkendelse fra Université de Montréal Råd om Animal Care (protokol # 10 Rech-1560). Detaljerede oplysninger om materialer og metoder, der anvendes findes i tabel 1.

1. Anæstesi

  1. Sæt en enkelt lumen kateter ind i en halsvene.
  2. Bedøve moderfår hjælp acepromazin (Atravet 10 mg / ml) 2 mg intravenøst ​​ca. 30 minutter før induktion af anæstesi med henblik på at reducere stress i forbindelse med den procedure, som på sin side reducerer niveauet af cortisol.
  3. Indgive diazepam (Diazepam 5 mg / ml) 20 mg, ketamin (Ketalar 100 mg / ml) 4-5 mg / kg og propofol (Propofol 10 mg / ml) 0,5 til 1 mg / kg intravenøst ​​for at inducere generel anæstesi.
  4. Isæt en luftvej udveksling kateter i luftrøret ved hjælp af en laryngoskop med en Wisconsin typen kniv (ekstra lang 350 mm venstrehåndet Blade) for at hjælpe med intubation. Skub silicium endotrachealt rør (9 til 12 mm Indvendig diameter) fra luftvejene ombytningskateteret og ind i luftrøret. Denne teknik letter intubation processen. Pump manchetten af ​​endotrachealrøret omhyggeligt for at undgå pres-induceret sårdannelse af luftrøret og fiksere røret for at lederen af ​​moderfår.
  5. Tilslut endotrachealrøret luftvejene kredsløb af anæstesi maskinen og begynde mekanisk ventilation med det samme. Juster ventilatorindstillingerne at opretholde en P a CO 2 inden for normale grænser på 35 til 45 mmHg.
  6. Sæt et kateter ind i øret arterie (22 til 20 g, 1 i [0,9 x 25 mm] til 1,16 i [1,1 x 30 mm]) og forbindelse til ikke-overensstemmende slange til at overvåge direkte tryk arterielle blod.
  7. Brug en multi-parameter monitor fysiologisk at registrere elektrokardiogram, direkte arterielt blodtryk, iltmætning (SpO 2), kapnografi (P ET CO 2), temperatur hver 5 min. Overføre alle physiologic data via et serielt kabel til en central fysiologisk data-indsamling computer. Opretholde en normal kropstemperatur ved hjælp af en cirkulerende vand tæppe.
  8. Administrere en afbalanceret poly-ioniske opløsning ved 10 ml / kg for den første time af generel anæstesi og derefter reduceres til 5 ml / kg / time.
  9. Administrere trimethoprim-sulfadoxine 5 mg / kg IV til moderfår lige før huden indsnit antibiotisk profylakse.
  10. Brug standard aseptisk teknik med alle kirurgiske manipulationer af moderfår og fosteret.
  11. Barriere sygeplejerske de moderfår på alle tidspunkter. Dette omfatter også de ikke-kirurgiske personale. Dette vil minimere enzootisk potentiale for f.eks Coxiella burnetii. Brug handsker og masker (N-95 type) på alle tidspunkter.

2. Oversigt over den kirurgiske procedure

  1. Lav en 20 cm midtlinjeincision gennem den nederste bugvæggen umiddelbart kraniel til yveret gennem linea alba for at minimere mavemuskel skader.
    1. Retract større omentum kranialt og livmoderhornene er palperes manuelt. Palpere hvert horn fra kroppen af ​​livmoderen til spidsen af ​​hornet mærke antallet af fosteret og deres størrelse. Hvis der er mere end ét foster, skal du vælge den større foster ved at vurdere manuelt hoved størrelse og bredden mellem baner.
    2. Hold hovedet af den valgte fosteret fast gennem livmoderen delvist blotlagt. Udfør en 10 cm hysterotomi på den store krumning med Metzenbaum saks. Sæt straks over hovedet en ikke-latex sterile kirurgisk handske fyldt med sterilt saltvand, som om det var en hånd. Alternativt kan du bruge fugtede 4x4 til at holde fostrets hoved fugtig. Fastgør livmoderen til bugvæggen.
      1. Eksteriorisere de højre og venstre thorax lemmer og træk fosteret forsigtigt ud af livmoderen op til Xyphoid proces.
    3. Indsæt polyvinyl katetre ind i højre og venstre brachialis vene og arterier ved hjælp af en standard cut-down teknik. Indsæt anothER polyvinyl kateter ind i amnionhulen ved at fiksere sin ende til sternum af fosteret.
      1. Brug kun sterile katetre. Vi anbefaler gas sterilisering i din standard facilitet. Fastgør hvert kateter til en nål, og nålen til en dobbelt stophane at muliggøre senere blodprøveudtagning eller trykovervågning.
    4. Suturere rustfrit stål elektroder til manubrium, formet som et sværd proces, og til hvert punkt på skulderen til at overvåge elektrokardiogram (EKG).
    5. Retur fosteret til livmoderen. Alle katetre og elektroder udrejse via en lille stab snit i venstre flanke.
    6. Luk laparotomi snit under anvendelse af en trelags lukning. Sy bugvæggen med en syntetisk absorberbar sutur USP monofilament 2 i en enkel kontinuerlig måde. Luk subkutane rum med en syntetisk absorberbar sutur USP flettet 0 på en enkel kontinuerlig måde. Brug kirurgisk rustfrit stål hæfteklammer for at lukke hudincision.
  2. Fjern uld ved barbering af xyphoid proces til mælkekirtlen og langs folden i flanken på hver side med et blad # 40. Rengør ventrale abdomen derefter grundigt med en 4% chlorhexidingluconat og en blød børste til 3 min.
    1. Udfør en standard steril scrub med chlorhexidingluconat 4% startende fra midten af ​​maven og forløber i en centrifugal mode for 3 min. Hæld sterilt saltvand på maven for at fjerne desinficerende sæbe. For det sidste trin i den kirurgiske forberedelse, udføre tre alternative passager af chlorhexidingluconat opløsning 2% og isopropylalkohol 70%.
  3. Sikre anæstesidybden er tilstrækkelig før incision. Lav en standard laparotomi snit fra navlen til lige kraniel til yveret gennem linea alba for at minimere mavemuskel skader.
  4. Indsæt en lang svamp pincet i underlivet langs venstre bugvæggen opden planlagte udgangssted for katetre i paracostal region.
    1. Skub spidsen af ​​tangen mod muren, indtil en assistent kan finde det, og bekræft passende sted. Åbn lidt (1 cm) kæberne af pincet og lad assistenten lave en 2 cm fuld tykkelse stab indsnit.
    2. Eksteriorisere spidsen af ​​tangen gennem snittet, åbne igen, og forsigtigt fat katetrene med tangen, der til sidst trækkes ud af maven gennem den ventrale abdominal incision. Notatet visse grupper implantere katetre og derefter eksteriorisere dem. Dette har den ulempe, at intrasurgical føtal EKG-monitorering er ikke mulig.
  5. Palpere livmoderen til at bestemme fosterstilling og tal. Bestem den største foster ved hjælp af den inter-lydlige afstand. Incise livmodervæggen på den store krumning over dorsum af hovedet, så man undgår kimbladene.
    1. Indsæt en stumpe kanyle gennem placentamembraner at opnå en amniotic væskeprøve fri for blødning. Incise placentamembraner med en saks.
  6. Eksteriorisere kraniale halvdel af fosteret gennem denne incision. Placer en steril ikke latex kirurgisk handske fyldt med sterilt saltvand ved 37 ° C i løbet af fosteret hovedet for at bevare normotermi.
    1. Under fjernelsen af ​​den føtale overkroppen fra livmoderen, har assistenten holde Babcock er op for at forhindre tab af fostervand. Derefter igen under anvendelse af Babcock pincet, klemme fosterhinderne og livmodervæggen på huden for at forhindre kontaminering med abdominal fostervand.
    2. Expose kun de dele af den føtale kroppen, der har brug for at være instrumenteret og holde de resterende dele inden i livmoderen eller dækket af fugtige og varme (37 ° C) sterile klude, hhv.
  7. Bortføre begge thorax lemmer for at lette eksponering for brachialarterien og vene bilateralt. Incise langs den mediale aspekt af både antebrachium og plejefuldt dissekere omkring pulsåren og vene.
  8. Sæt polyvinyl katetre i højre og venstre brachialis arterier og venstre brachialis vene ved anvendelse af en standard cut-down teknik.
    1. Befri skibet skal kateteriseres fra tilstødende væv over 1 cm. Ligere den distale del af beholderen med en flettet syntetisk absorberbar sutur USP 2-0. Preplace en ligatur i den proksimale aspekt af fartøjet, men holde det ubunden.
      1. Ved hjælp af Castroviejo saks, klippe skibet tværs ca. 30% af dens diameter. Stop blodgennemstrømningen delvist ved at trække på den proximale sutur. Indsætning af kateteret i en proximal retning.
    2. Sæt polyvinyl kateter op til 8 cm proximalt eller indtil der registreres modstand og derefter trække sig tilbage lidt. Tidsmæssigt sikre proximale aspekt af kateteret ved hjælp af en vaskulær klemme. Placer en anden sutur rundt både proximale og distale side af kateteret. En assistent er kontinuerligt aspirating og skylning af kateteret for at sikre åbenheden af ​​kateteret.
    3. Luk fosterets hud ved hjælp af et USP 2-0 flettet syntetisk absorberbar sutur, med en kontinuerlig sutur mønster.
  9. Til højre og venstre skulder, manubrium og Xyphoid proces, fiksere en isoleret rustfri elektrode for at lette overvågningen af ​​fosterets EKG.
  10. Sy fosterhinde tryk og prøveudtagning kateter til brystbenet. Dette kateter er fenestreret ved sin ende.
  11. Sikre alle katetrene på dorsum af fosteret anvendelse af et USP 2-0 flettet syntetisk absorberbare suturmateriale.
  12. Før udskiftning af fosteret tilbage i livmoderen, administrere clenbuterol 30 ug IV langsomt over 15 minutter for at undgå hypotension og give uterusafslapning.
  13. Sutur fosterhinderne under anvendelse af USP 4-0 flettet syntetisk absorberbar sutur materiale med en kontinuerligt mønster. Optage kun en kateter eller elektrode på et tidspunkt i closure at sikre en tæt lukning. Brug et dobbelt lag Cushing mønster respekterer Halsted principper for at lukke uterin muskulære lag ved hjælp af et USP 0 flettet syntetisk absorberbare suturmateriale. Begrave de kirurgiske knuder omhyggeligt.
  14. Ved hjælp af en pung-streng sutur mønster, sikre alle de katetre og EKG-kabler, når de forlader venstre paracostal snit.
  15. Anvendelse af et USP 2 monofilament syntetiske absorberbare suturmateriale sikre linea alba med en kontinuerligt mønster. Luk subkutane væv ved hjælp af USP 2-0 flettet syntetisk absorberbar sutur materiale med en kontinuerligt mønster. Fastgør huden lag med kirurgiske hæfteklammer.
  16. Administrere 250 mg ampicillin intravenøst ​​og igen via fostervand kateter ind i amnionhulen. Udskift mistede fostervand med varmt saltvand.
  17. Læg alle de blotlagt katetre og EKG-elektroder til et sted taske til at opretholde sterilitet. Placer en stockinette omkring torso af moderfår til at sikre alle de katetre etd elektroder til kroppen af ​​moderfår.
  18. Stop generel anæstesi, og ekstuberes moderfår, når larynx reflekser er vendt tilbage til det normale.
  19. Returnér moderfår til en metabolisk bur når hun er stabil efter generel anæstesi. Den moderfår vil opholde sig i det metaboliske bur under hele forsøget. Det moderfår skal kunne stå, ligge ned og spise ad libitum under overvågning af ikke-bedøvede foster uden sedating moderen.
  20. I de følgende tre dage, administrere antibiotika profylaktisk til moderfår (Trimethoprim sulfadoxin 5 mg / kg) og foster (250 mg ampicillin intravenøst ​​og igen via fosterhinde kateter).
  21. Vurdere metaboliske status både moderfår og foster ved hjælp blodgas analyser.
  22. Skyl alle katetre med minimalt volumen hepariniseret saltvand muligt. Forsigtig - ikke overstiger den daglige dosis af heparin og væsker tilladt at fosteret. Det er muligt at væskeoverfyldning fosteret. Skyl langsomt gangen dag ~ 5 ml NaCl pr linje efter antibiotisk profylakse.
  • Dataregistrering og analyse
    1. Under operationen, eventuelt registrere de maternelle og føtale EKG og puls samt moderens arterieblodtryk og luftvejstryk (Paw) kontinuerligt (Figur 1). Brug Life Window Monitor til at erhverve alle maternelle data undtagen EKG. Feed disse data til analog-digital konverter sammen med føtale og maternelle EKG-signaler; pass mødres og føtal EKG først i 1901 forforstærker. Optag og vise alle data i producentens software.
    2. Tag en 1 ml arteriel prøve samtidigt fra moderfår og fosteret for arterielle blodgas analyse laktat, glucose og basere overskydende bestemmelse (i plasma) ved begyndelsen på føtal kirurgi (umiddelbart efter indsættelse den første arteriekateter), og efter lukning af livmoderen .
    3. Under postoperativ nyttiggørelse, tage en 3 ml føtalt blodprøve for at måle IL-6 og TNF-α InflammDELSE profiler. Centrifuger plasma ved 4 ° C (4 min, 4.000 xg), dekanteres og opbevares plasmaet ved -80 ° C til efterfølgende ELISA.
      Bemærk: Ved anvendelse af de rapporterede repræsentative resultater, seks dage efter operationen blev dyrene aflivet ved hjælp af intravenøs injektion af 20 ml natrium pentobarbital. Fostervækst blev vurderet ved kroppen, hjerne, lever og moderlige vægte. Varigheden af ​​forsøgsperioden vil naturligvis variere afhængigt af den valgte for den pågældende problemstilling design og kan nå ~ 6 uger.
  • Cytokin analyser (valgfrit trin)
    1. Bestem cytokinkoncentrationer (IL-6, TNF-a) i plasma under anvendelse af et får-specifik sandwich-ELISA. Pre-coat muse-anti-får monoklonale antistoffer (indfangningsantistof IL-6) eller muse-anti-bovint monoklonalt antistof (TNF-α) ved en koncentration 4 ug / ml på ELISA-plade ved 4 ° C for O / N, efter 3 gange vask med vaskebuffer (0,05% Tween 20 i PBS, PBST).
    2. Pladerne blokeres i 1 time med 1% BSA i PBST. Pladerne skylles med vaskebuffer 3 gange.
    3. Brug rekombinante får proteiner (IL-6, TNF-a) som ELISA standard, forberede en seriefortyndinger spænder fra standard 1 af 2.000 ng / ml til standard 7 i 31,25 pg / ml.
    4. Load 50 pi seriefortyndet protein standarder og prøver per brønd og inkuberes i 2 timer ved stuetemperatur, vaskes pladerne 3 gange. Kør alle standarder og prøver i dublet.
    5. Anvend 50 ul kanin-anti-får polyklonale antistoffer (detektionsantistof IL-6) eller kanin-anti-bovint polyklonalt antistof (TNF-a) ved en fortynding på 1: 250 i brønde og inkuberes i 30 minutter ved stuetemperatur. Pladerne skylles med vaskebuffer 5 gange.
    6. Der tilsættes 50 ul af gede-anti-kanin-IgG-HRP-konjugeret (fortynding 1: 5000) i 30 minutter.
    7. Inkuber med 50 pi TMB-substratopløsning per brønd.
    8. Farveudvikling neglene på den ønskede tid med 25 pi 2 N svovlsyre.
    9. Læs plates på ELISA-pladelæser ved 450 nm, med en 570 nm bølgelængde korrektion.
      Bemærk: I vores assays følsomhed IL-6-ELISA var 16 pg / ml, følsomheden af ​​TNF-a-ELISA var 13,9 pg / ml. For alle analyser, de intra-assay og inter-assay koefficienter varians var <5% og <10%, hhv.
  • Statistiske analyser
    Bemærk: De præcise statistiske metoder vil afhænge af forskning spørgsmål. Her rapporterer vi de metoder, der anvendes til at teste for eventuelle væsentlige forskelle i blodgasser rapporteret i tabel 2.
    1. Test normal data distribution via Kolmogorov-Smirnov test efterfulgt af parametriske eller ikke-parametriske tests med justering for multiple sammenligninger, som er relevant.
    2. Brug K-betyder klyngeanalyse til at identificere de fostre i kohorten, der var spontant hypoxisk og bestemme de respektive pO 2 og O 2 Lør-værdier (overveje PO 2 <20 mmHg eller O 2 Lør <55% som fetal hypoxi). 44-48
    3. Brug statistisk software som SPSS til analyserne.
    4. Præsentere data som middel ± SD med statistiske forskelle på p <0,05 anses for væsentlig.
  • Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    38 gravide tid-dateret moderfår blev instrumenteret på 128 ± 2 dages drægtighed (DGA, ~ 0,88 drægtighed, term 145 DGA) med arterielt, venøst ​​og fostervand katetre og elektrokardiogram (EKG) elektroder med steril teknik under generel anæstesi (både moderfår og foster ). I tilfælde af tvillingegraviditet den større foster blev valgt baseret på palpating og estimere den intertemporale diameter; alternativt kan fosteret at være instrumenteret vælges tilfældigt for at undgå enhver potentiel skævhed eller begge fostre kan være instrumenteret. Den samlede varighed af proceduren var 124 ± 27 min. Den del af den føtale overkroppen være instrumenteret forblev uden for livmoderen for 92 ± 19 min. De fleste af moderfår instrumenterede var F2-dyr. Deres mor var F1 (Border Leicester * Romanov) og far var en Hampshire ram; de blev krydset som følger: Hampshire (50%) - Border Leicester (25%) - Romanov (25%) = HABLRV.

    Repræsentativ maternel og føtal fysiologiskeegenskaber under kirurgi og instrumentering er vist i figur 1 og var inden for det fysiologiske norm for gestationsalder på fosteret og moderens adfærd under anæstesi.

    Maternal vægte gennemsnit 75 ± 11 kg og 21 ud af 38 gennemføres tvillinger (dvs., med en hastighed på 1,6 ± 0,5). På tidspunktet for obduktion (134 ± 3 DGA), blandt de instrumenterede fostre enkeltfødte vejede 4090 ± 800 g, mens tvillinger 'vægt var lavere ved 3.300 ± 740 g (p = 0,003). Vægten af ​​uninstrumented tvillinger på 3.300 ± 670 g svarede til vægten af ​​de instrumenterede tvillinger (p = 0,78). 18 af de instrumenterede fostre var kvinder og 20 var mænd.

    Dynamikken i føtal arterielle blodgasser, glucose og syre-base-status i kirurgi og postoperative forløb er anført i tabel 1. Vi observerede en gradvis genopretning af føtalt syre-base status og en moderat forringelse af iltning med lille ændring i glucose og elektrolytter fra postoperative dag 1 til 3. Især på postoperativ dag 3, 42% af fostre fandtes at være spontant hypoksiske med arteriel PO2 11 mmHg og O 2 Sat på 28%. Den normoxisk klynge s føtal pO 2 blev centreret ved 22 mmHg og O 2 Lør ved 56%. Twin fostre var ikke mere hypoxisk end singleton fostre (p = 0,26).

    Føtal arteriel IL-6-ELISA afsmeltet værdier under tærsklen på 16 pg / ml i hele postoperative opsving periode. Tilsvarende TNF-α-niveauer forblev også uændret og meget lav ved 29 pg / ml med ~ 30% af dyrene viser også værdier under tærsklen på 13,9 pg / ml i hele postoperative rekonvalescensperiode.

    Figur 1
    Figur 1. Intrasurgical maternel og føtal overvågning. FHR, føtal hjertefrekvens in beats per minut (bpm); fECG, føtal elektrokardiogram (V); PAW, maternal positivt luftvejstryk (mmHg); MABP, moderens arterielt blodtryk (mmHg); MHR, mødres hjertefrekvens (bpm); mECG, maternal EKG (V). X-aksen er den tid skalaen i tt: mm:. Ss Klik her for at se en større version af dette tal.

    Figur 2
    Figur 2. Spontan føtal hypoxi og kropsvægt. Ingen sammenhæng mellem føtal kropsvægt og arteriel pO 2 ved post-operativ dag 3 blev påvist (Spearman R = 0,326, p = 0,161). Klik her for at se en større version af dette tal .

    <td> BioAmp: 1902; ADC: micro1401; Datafangst software: Spike 2, V7.13 <td> 100 mg / ml
    ACE Lyskilde Schott-FOSTEC
    Dissekere saks Fin Science Tools 14060-11
    Vinklede dissekere saks Fin Science Tools 15006-09
    Skalpelhåndtaget Fin Science Tools 10003-12 alternativ dissekere værktøj
    Buede skalpelblade # 12 Fin Science Tools 10012-00 alternativ dissekere værktøj
    Bone saks Fin Science Tools 16044-10
    S & T sutur binde pincet Fin Science Tools 00272 - 13
    Dumont SS pincet - vinklet Fin Science Tools 11203-25
    Flettet silkesutur størrelse 6-0 Teleflex Medicinsk 07 -30 - 10
    Medicinsk tape Transpore 3M
    Ketaminhydrochlorid 100 mg / ml Hospira NDC 0409 - 2051 - 05 Afsluttende gør, det er 80 mg / kg
    Tranqui Ved Injection (xylazin 100 mg / ml) Vecdo NDC 50989 - 234 - 11 Afsluttende gør, det er 10 mg / kg
    Reaktiv orange 14 Sigma - Aldrich R - 8254
    Ringers Solution Komponenter Løsning er gas i ligevægt med 95% O2 og 5% CO2, endelig pH 7,4
    Natriumchlorid Sigma - Aldrich S7653 Slutkoncentration: 118 mM
    Kaliumchlorid Fisher Scientific P217 - 3 Slutkoncentration: 4,7 mM
    Calciumchlorid dihydrate Fisher Scientific C79 - 500 Slutkoncentration: 2,5 mM
    Monobasisk kaliumphosphat Fisher Scientific P -285 Slutkoncentration: 1,2 mM
    Magnesiumsulfat JT Baker Jan-00 Slutkoncentration: 0,57 mM
    4- (2-hydroxyethyl) piperazin-1-ethansulfonsyre (HEPES) Fisher Scientific BP 310-500 Slutkoncentration: 5,95 g / L
    Glukose Sigma - Aldrich G8270 Slutkoncentration: 5,5 mM
    LifeWindow Digicare Biomedicinsk Teknologi
    CED bioamplifier og ADC-enheder Cambridge Electronic Design Limited,
    Unit 4, Science Park,
    Milton Road,
    Cambridge CB4 0FE
    ENGLAND.
    Neurolog analogt signal bioamplifier Digitimer Ltd
    37 Hydeway
    Welwyn Garden City
    Hertfordshire, AL7 3BE, England
    NL108A
    ABL800Flex Radiometer Canada; 200 Aberdeen Dr, London, ON N5V 4N2
    Eppendorf 5804R Eppendorf Canada; 2810 Argentia Road, # 2
    Mississauga, Ontario, L5N 8L2
    Arrow jugularis kateterisation Set Arrow International, Inc., 2400 Bernville Road, Reading, PA 19605 USA
    Atravet 10 mg / ml
    Diazepam 5 mg / ml
    Ketamin Ketalar
    Propofol 10 mg / ml
    SurgiVeT Endotracheal Rør; Smiths Medical ASD, Inc. St. Paul, MN 55112, USA
    Kog Airway Exchange Kateter med RAPI-FIT adaptere Kog Critical Care 750, Bloomington IN 47402-0489 USA
    DISPOMED Ventilator DISPOMED Ltd., 745 Nazaire-Laurin, Joliette, Quebec J6E 0L6
    BD Insyte-W Becton Dickinson, Infusion Therapy Systems Inc., 9450 S State St, Sandy Utah 84070 USA 22-20 G; 1 i [0,9 x 25 mm] til 1,16 i [1,1 x 30 mm]
    Edwards Lifesciences Ref: PX272 Trykovervågning kit med TruWave Engangs Pressure
    LifeWindow LW6000 Digicare Biomedical Technology 107 Commerce Road, Boynton Beach, FL 33426-9365 USA
    Gaymar
    Babcock
    Polyvinyl katetre SCI (videnskabeligt Commodities Inc.) 2 meter
    2-0 Vicryl
    Castroviejo saks
    elektrokardiogram (EKG) LIFYY, Metrofunk Kabel-Union, Berlin, Tyskland fire kobber elektroder i enkelt kappe, 2 meter
    2-O Vicryl
    3-0 Vicryl
    PDS II USP
    Trimethoprim sulfadoxin
    Ampicillin
    Stophane Argon Medical, Cat 041220001A Dobbelt 4-vejs stophane med mandlige luer lock
    Nåle Tyco Healthcare 8881202389 Monoject aluminium hub stumpe nåle, 22Gx, 0.7mmx 38,1 mm: for føtal arterielle og venøse katetre
    Nåle Tyco Healthcare 8881202322 Monoject aluminium hub stumpe nåle, 16Gx, 1.6mmx38.1mm: for fostervand katetre

    Tabel 1. specifikke reagenser / udstyr.

    Tabel 2
    Klik hanre for at se en større version af dette tal.

    Tabel 2. Komplet overblik over føtale blod gasser, metabolitter og elektrolytter under kirurgi og postoperative forløb. Føtal arterielle blod pH, pCO2 (mmHg), PO 2 (mmHg), iltmætning (O 2 Lør%), glukose (mg / dl), laktat (mmol / l) og base overskud (mmol / l) på forskellige tidspunkter af instrumentering og nyttiggørelse perioder: føtal kirurgi s starte umiddelbart efter installation af første føtal arteriekateter (uterus åben), føtal kirurgi udgang (livmoder lukket), postoperative dage 1 til 3. Klik her for at se en større version af dette tal.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    Bedøvelsesmidlet og kirurgiske procedurer præsenteres, der kræves til etablering af en dyremodel til undersøgelse af føtalt fysiologi og patofysiologi: kronisk instrumenterede ikke-bedøvede føtal får.

    Fire kritiske skridt i protokollen bør understreges. Først passerer katetre og elektroder gennem moderens flanke: Det er vigtigt, at det sker på en gang for at undgå et indre organ skader. For det andet, sikre uterotomy driftsstedet før exteriorizing fosteret: dette er afgørende at forhindre eller minimere tab af fostervand og efterfølgende sutur af fosterhindemembranen før uterin lukning. For det tredje, arteriel kateterisering: føtale får arterierne er omkring 1-2 mm i diameter og dermed ikke vanskeligt at selvkaterisation for en erfaren kirurg; et team af to kirurger udfører bedste og hurtigste i denne opgave, som hjælper med at spare tid til at minimere den samlede længde af proceduren. For det fjerde, omhyggelig seknder og organisering af alle katetre og elektroder i livmoderhulrummet før returnering fosteret ind i fosterhinden og lukning af livmoderen: dette medvirker til at undgå utilsigtet træk af katetre eller rive af EKG-elektroder på grund af maternelle eller føtale bevægelser efter operationen.

    I stedet for den her præsenterede metode til selvkaterisation brachialis fartøjer, carotis eller femorale fartøjer kan også anvendes. Valget afhænger af den overordnede instrumentering tilgang, der igen vil blive dikteret af undersøgelsen design. Vi anbefaler at minimere den tid fosteret tilbringer udenfor livmoderen og for at minimere det omfang, hvor fosteret er nødt til at forblive uden for livmoderen, der skal instrumenteret. Disse overvejelser førte til valget af de fartøjer, instrumenterede i præsenterede "minimal tilgang". Vi anbefaler catheterizing arterier på begge sider for at give mulighed for intra-arteriel blodtryk overvågning og arteriel blodprøvetagning uden indbyrdes interferens i hele than eksperimentere. En ekstra fordel er den fejlsikre redundans denne tilgang introducerer: i tilfælde af en arterie får blokeret under forsøgsperioden, er mulige prøveudtagning og pres overvågning fra samme fartøj med den ulempe at afbryde overvågningen, når blodprøvetagning er færdig.

    Der er tre begrænsninger, som udelukker en bredere tilpasning af denne dyremodel. Disse begrænsninger kan løses ved nogle ændringer foreslået nedenfor. For det første er kravet om biosikkerhed niveau 2 indespærringer i visse jurisdiktioner. Dette skyldes en risiko for Coxiella burnetii infektion fra gravide får i mennesker med et svækket immunsystem. 49,50 Vaccination er tilgængelig for dyrene og udsatte mennesker for at mindske denne risiko 51,52 og PCR-test kan gøres for at sikre, at ingen positive dyr leveres til forskningsanlæg fra gården. En løsning kan være at kombinere vaccination af dyr med multiple PCR-tests på gården fra de vaginale podninger, der udføres før avl begynder, før levering og derefter igen fra fostervandet under operationen. Med sådanne forholdsregler, i visse jurisdiktioner brugen af ​​får i forskning er ikke begrænset, da det er i andre. For det andet, er omkostningerne pr dyret er i den nedre firecifrede interval, kan sammenlignes med nogle murine knockout stammer. Med dette i tankerne dog oplysningerne gevinst fra hver føtal får eksperiment sammenligner kun ikke-menneskelige primater som den vedrører den omfattende mængde data, der kan indsamles, de spørgsmål, der kan stilles, og potentialet i oversættelsen til den menneskelige grund til timingen af ​​udviklingen af ​​organer hos får. For det tredje er der spørgsmålet om avl og dyrs tilgængelighed på bestemte tidspunkter i kun året. Selv med hormonbehandling, resultater af får reproduktion, såsom graviditet og vitalitet af lam (fostre) er tilfredsstillende kun et par måneder omkring naturlige avl sæsoner. 53 Derfor eksperimental planlægning kræver omhyggelig planlægning med årene opdelt i en efteråret og foråret sæsoner. En løsning kan være at etablere September-til-november og en April-til-juni eksperimentelle 'Får sæsoner'. Dette problem er også en dyd, da det giver mulighed for tid til at analysere de mange data, der indsamles i hver forsøgsgruppe sæson.

    Der er en række faktorer, der bidrager til betydningen i forhold til eksisterende metoder. De morfometriske, kardiovaskulære og blod gas data præsenteret var inden for området for arten 54,55 og ligner dem af menneskelige arter 56, en stor fordel ved denne dyremodel. En undtagelse er den højere sats af flere graviditeter i forhold til menneskets twinning. 57 Dette er dog også en dyd ud af modellen, som studere virkningerne af parvist samarbejde på fosterudviklingen er en vigtig biomedicinsk opgave. 55,58,59 Meget lave niveauer af indlæg -operative inflammation som målt ved IL-6 og TNF-a-ELISA'erkombineret med genvinding af syre-base status viser, at føtal kirurgisk instrumentering er veltolereret og postoperative opsving periode på 72 timer er tilstrækkelig til at sikre en stabil hidtidige tilstand af fostrets får før påbegyndelse et eksperiment. Høj procentdel af spontan moderat kronisk hypoxi i kortsigtede føtal får gør dem en interessant model til at studere de kroniske effekter af den menneskelige prænatale hypoxi og inflammation på føtal og perinatal udvikling, som f.eks, IUGR, og perinatale fornærmelser, såsom inflammation og akut asfyksi. 60,61,62 flere IUGR får modeller bruges, nogle stole på spontan hypoxi, nogle inducerende det ved placental embolisering, f.eks. 16,63-66 På den anden side, alvorlig hypoxi før start af et forsøg kan også være en udelukkelse kriterium i tilfælde, hvor f.eks kardiovaskulære eller centrale nervesystem er at blive undersøgt, så her svarene fra kronisk hypoksisk fostre enre kendt for at afvige fra dem, der er normoxiske. 60 En anden vigtig anvendelse er studiet af prænatal moderstress indvirkning på føtal og postnatal udvikling. 5,67 Endelig som det kan ses i de mange citerede publikationer med denne model, kan den føtale instrumentering ske gennem en bred vifte af gestational aldre overalt fra -70 til 135 dGA svarende til midten af ​​drægtigheden - på kort sigt undersøgelser af fosterudviklingen. Med den fremrykkende gestationsalder, er mulige instrumentering af stadig stigende kompleksitet, men overvejelser varigheden af ​​kirurgiske instrumenter behov for at afvejes mod behovet for at opnå en række multivariate optagelser fra samme foster.

    En række meget lovende fremtidige anvendelser af teknikken præsenteres er afledt af det stadigt stigende antal af får-specifikke molekylærbiologiske reagenser og nyere får genom sekventering. Disse seneste udvikling har yderligere fremmet denne Animal model til at være en meget lovende og kraftfuld tilgang til forståelse sund og patologisk menneskelig fosterudvikling på forskellige skalaer af organisationen, fra (epi) genom til integrativ fysiologi. 68 69-74

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    ACE Light source Schott-Fostec A20500
    Dissecting scissors Fine Science Tools 14060 - 11
    Angled dissecting scissors Fine Science Tools 15006 - 09
    Scalpel handle Fine Science Tools 10003 - 12 alternating dissecting tool
    Curved scalpel blades #12 Fine Science Tools 10012 - 00 alternating dissecting tool
    Bone scissors Fine Science Tools 16044 - 10
    S & T suture tying forceps Fine Science Tools 00272 - 13
    Dumont SS forceps - angled Fine Science Tools 11203 - 25 
    Braided silk suture size 6-0 Teleflex Medical 07 - 30  - 10
    Medical Tape transpore 3M
    Ketamine hydrochloride 100 mg/ml Hospira NDC 0409 - 2051 - 05 Final Does is 80 mg/kg
    Tranqui Ved Injection (xylazine 100 mg/ml) Vecdo NDC 50989 - 234 - 11 Final Does is 10 mg/kg
    Reactive orange 14 Sigma - Aldrich R - 8254
    Ringers Solution Components Solution is gas equilibrated with 95% O2 and 5% Co2, final pH 7.4
    Sodium chloride Sigma - Aldrich S7653 Final Concentration: 118 mM
    Potassium chloride Fisher Scientific P217 - 3 Final Concentration: 4.7 mM
    Calcium chloride dihydrate Fisher Scientific C79 - 500 Final Concentration: 2.5 mM
    Potassium phosphate monobasic Fisher Scientific P -285 Final Concentration: 1.2 mM
    Magnesium sulfate J.T. Baker Jan-00 Final Concentration: 0.57 mM
    4-(2-Hydroxyethyl)piperazine-1-ethanesulfonic acid (HEPES) Fisher Scientific BP 310 - 500 Final Concentration: 5.95 g/L
    Glucose Sigma - Aldrich G8270 Final Concentration: 5.5 mM
    LifeWindow Digicare Biomedical Technology
    CED bioamplifier and ADC units Cambridge Electronic Design Limited,
    Unit 4, Science Park,
    Milton Road,
    Cambridge CB4 0FE
    ENGLAND.
    Bioamp: 1902; ADC: micro1401; Data acquisition software: Spike 2, V7.13
    Neurolog analog signal bioamplifier Digitimer Ltd
    37 Hydeway
    Welwyn Garden City
    Hertfordshire, AL7 3BE, England
    NL108A
    ABL800Flex Radiometer Canada; 200 Aberdeen Dr, London, ON N5V 4N2
    Eppendorf 5804R Eppendorf Canada; 2810 Argentia Road, #2
    Mississauga, Ontario, L5N 8L2
    Arrow Jugular Catheterization Set Arrow International, Inc., 2400 Bernville Road, Reading, PA 19605 USA
    Atravet 10 mg/ml
    Diazepam 5 mg/ml
    Ketamine Ketalar 100 mg/ml
    Propofol 10 mg/ml
    SurgiVeT Endotracheal Tubes; Smiths Medical ASD, Inc. St. Paul, MN 55112, USA
    Cook Airway Exchange Catheter with RAPI-FIT Adapters Cook Critical Care 750, Bloomington IN 47402-0489 USA
    Dispomed Ventilator Dispomed Ltd., 745 Nazaire-Laurin, Joliette, Quebec J6E 0L6
    BD Insyte-W Becton Dickinson, Infusion Therapy Systems Inc., 9450 S State St, Sandy Utah 84070 USA 22 to 20 G; 1 in [0.9 x 25 mm] to 1.16 in [1.1 x 30 mm]
    Edwards Lifesciences Ref: PX272 Pressure monitoring kit with TruWave Disposable Pressure
    LifeWindow LW6000 Digicare Biomedical Technology 107 Commerce Road, Boynton Beach, FL 33426-9365 USA
    Gaymar
    Babcock
    Polyvinyl catheters SCI (Scientific Commodities Inc.) 2 meters
    2-0 Vicryl
    Castroviejo scissors
    electrocardiogram (ECG) LIFYY, Metrofunk Kabel-Union, Berlin, Germany four copper electrodes in single sheath, 2 meters
    2-O Vicryl
    3-0 Vicryl
    PDS II USP
    Trimethoprim sulfadoxine
    Ampicillin
    Stopcock Argon Medical, Cat 041220001A Double 4-way Stopcock with male luer lock
    Needles Tyco Healthcare 8881202389 Monoject aluminum hub blunt needles, 22Gx, 0.7mmx 38.1mm: for fetal arterial and venous catheters
    Needles Tyco Healthcare 8881202322 Monoject aluminum hub blunt needles, 16Gx, 1.6mmx38.1mm: for amniotic catheters

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Barry, J. S., Anthony, R. V. The pregnant sheep as a model for human pregnancy. Theriogenology. 69, 55-67 (2008).
    2. Morrison, J. L. Sheep models of intrauterine growth restriction: fetal adaptations and consequences. Clin Exp Pharmacol Physiol. 35, 730-743 (2008).
    3. Rees, S., Inder, T. Fetal and neonatal origins of altered brain development. Early Hum Dev. 81, 753-761 (2005).
    4. Rees, S., Harding, R., Walker, D. The biological basis of injury and neuroprotection in the fetal and neonatal brain. Int J Dev Neurosci. 29, 551-563 (2011).
    5. Moisiadis, V. G., Matthews, S. G. Glucocorticoids and fetal programming part 1: Outcomes. Nat rev Endocrinol. 10, 391-402 (2014).
    6. Wang, X., Rousset, C. I., Hagberg, H., Mallard, C. Lipopolysaccharide-induced inflammation and perinatal brain injury. Semin Fetal Neonatal Med. 11, 343-353 (2006).
    7. Gotsch, F., et al. The fetal inflammatory response syndrome. Clin Exp Obstet Gynecol. 50, 652-683 (2007).
    8. Svedin, P., Kjellmer, I., Welin, A. K., Blad, S., Mallard, C. Maturational effects of lipopolysaccharide on white-matter injury in fetal sheep. J child neurol. 20, 960-964 (2005).
    9. Nitsos, I., et al. Chronic exposure to intra-amniotic lipopolysaccharide affects the ovine fetal brain. J Soc Gynecol Investig. 13, 239-247 (2006).
    10. Yan, E., Castillo-Melendez, M., Nicholls, T., Hirst, J., Walker, D. Cerebrovascular responses in the fetal sheep brain to low-dose endotoxin. Pedia res. 55, 855-863 (2004).
    11. Dean, J. M., et al. Delayed cortical impairment following lipopolysaccharide exposure in preterm fetal sheep. Ann Neurol. 70, 846-856 (2011).
    12. Dobbing, J., Sands, J. Comparative aspects of the brain growth spurt. Early Hum Dev. 3 (1), 79-83 (1979).
    13. Liggins, G. C. Premature parturition after infusion of corticotrophin or cortisol into foetal lambs. J Endocrinol. 42, 323-329 (1968).
    14. Liggins, G. C. Premature delivery of foetal lambs infused with glucocorticoids. J Endocrinol. 45, 515-523 (1969).
    15. Liggins, G. C., Fairclough, R. J., Grieves, S. A., Kendall, J. Z., Knox, B. S. The mechanism of initiation of parturition in the ewe. Recent Prog Horm Res. 29, 111-159 (1973).
    16. Morrison, J. L. Sheep models of intrauterine growth restriction: fetal adaptations and consequences. Clin Exp Pharmacol Physiol. 35, 730-743 (2008).
    17. Robinson, J. S., Hart, I. C., Kingston, E. J., Jones, C. T., Thorburn, G. D. Studies on the growth of the fetal sheep. The effects of reduction of placental size on hormone concentration in fetal plasma. J Dev Physiol. 2, 239-248 (1980).
    18. Carmel, E., et al. Fetal brain MRI - experiences in the ovine model of cerebral inflammatory response. Repro sci. 19 (3), 347A-348A (2012).
    19. Samson, N., Dumont, S., Specq, M. L., Praud, J. P. Radio telemetry devices to monitor breathing in non-sedated animals. Respir Physiol Neurobiol. 179, 111-118 (2011).
    20. Thakor, A. S., Giussani, D. A. Effects of acute acidemia on the fetal cardiovascular defense to acute hypoxemia. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 296, R90-R99 (2009).
    21. Green, L. R., Kawagoe, Y., Homan, J., White, S. E., Richardson, B. S. Adaptation of cardiovascular responses to repetitive umbilical cord occlusion in the late gestation ovine fetus. J Physiol. 535, 879-888 (2001).
    22. Unno, N., et al. Changes in adrenocorticotropin and cortisol responsiveness after repeated partial umbilical cord occlusions in the late gestation ovine fetus. Endocrinology. 138, 259-263 (1997).
    23. Muller, T., et al. Developmental changes in cerebral autoregulatory capacity in the fetal sheep parietal cortex. J Physiol. 539, 957-967 (2002).
    24. Keen, A. E., Frasch, M. G., Sheehan, M. A., Matushewski, B., Richardson, B. S. Maturational changes and effects of chronic hypoxemia on electrocortical activity in the ovine fetus. Brain Res. 1402, 38-45 (2011).
    25. Ross, M. G., et al. Correlation of arterial fetal base deficit and lactate changes with severity of variable heart rate decelerations in the near-term ovine fetus. Am J Obstet Gynecol. 208, e281-e286 (2013).
    26. Gunn, A. J., Gunn, T. R., de Haan, H. H., Williams, C. E., Gluckman, P. D. Dramatic neuronal rescue with prolonged selective head cooling after ischemia in fetal lambs. J Clin Invest. 99, 248-256 (1997).
    27. Xu, A., Piorkowska, K., Matushewski, B., Hammond, R., Richardson, B. S. Adaptive Brain Shut-Down Counteracts Neuroinflammation in the Near-Term Ovine Fetus. 60th Meeting of the Society for Gynecologic Investigation, 20 (3), Reproductive Sci. 222A (2013).
    28. Derks, J. B., et al. A comparative study of cardiovascular, endocrine and behavioural effects of betamethasone and dexamethasone administration to fetal sheep. J Physiol Lond. 499, 217-226 (1997).
    29. Lohle, M., et al. Betamethasone effects on fetal sheep cerebral blood flow are not dependent on maturation of cerebrovascular system and pituitary-adrenal axis. J Physiol. 564, 575-588 (2005).
    30. Morrison, J. L., et al. Maternal fluoxetine infusion does not alter fetal endocrine and biophysical circadian rhythms in pregnant sheep. J Soc Gynecol Investig. 12, 356-364 (2005).
    31. Allison, B. J., et al. Ventilation of the very immature lung in utero induces injury and BPD-like changes in lung structure in fetal sheep. Pediatr Res. 64, 387-392 (2008).
    32. Rozance, P. J., et al. Intrauterine growth restriction decreases pulmonary alveolar and vessel growth and causes pulmonary artery endothelial cell dysfunction in vitro in fetal sheep. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 301, L860-L871 (2011).
    33. Fowden, A. L., Giussani, D. A., Forhead, A. J. Endocrine and metabolic programming during intrauterine development. Early hum dev. 81, 723-734 (2005).
    34. Nathanielsz, P. W., Hanson, M. A. The fetal dilemma: spare the brain and spoil the liver. J Physiol. 548, 333 (2003).
    35. Manikkam, M., et al. Fetal programming: prenatal testosterone excess leads to fetal growth retardation and postnatal catch-up growth in sheep. Endocrinology. 145, 790-798 (2004).
    36. Savabieasfahani, M., et al. Fetal programming: testosterone exposure of the female sheep during midgestation disrupts the dynamics of its adult gonadotropin secretion during the periovulatory period. Biol Reprod. 72, 221-229 (2005).
    37. Bergen, N. H., et al. Fetal programming alters reactive oxygen species production in sheep cardiac mitochondria. Clin Sci (Lond). 116, 659-668 (2009).
    38. Cox, L. A., et al. A genome resource to address mechanisms of developmental programming: determination of the fetal sheep heart transcriptome. J Physiol. 590, 2873-2884 (2012).
    39. Mahoney, M. M., Padmanabhan, V. Developmental programming: impact of fetal exposure to endocrine-disrupting chemicals on gonadotropin-releasing hormone and estrogen receptor mRNA in sheep hypothalamus. Toxicol Appl Pharmacol. 247, 98-104 (2010).
    40. Blad, S., Welin, A. K., Kjellmer, I., Rosen, K. G., Mallard, C. ECG and Heart Rate Variability Changes in Preterm and Near-Term Fetal Lamb Following LPS Exposure. Reprod Sci. 15, 572-583 (2008).
    41. Frasch, M. G., et al. Heart rate variability analysis allows early asphyxia detection in ovine fetus. Reprod Sci. 16, 509-517 (2009).
    42. Frasch, M. G., Keen, A. E., Gagnon, R., Ross, M. G., Richardson, B. S. Monitoring fetal electrocortical activity during labour for predicting worsening acidemia: a prospective study in the ovine fetus near term. PLoS One. 6, e22100 (2011).
    43. Durosier, L. D., et al. Sampling rate of heart rate variability impacts the ability to detect acidemia in ovine fetuses near-term. Front pedia. 2, 38 (2014).
    44. Danielson, L., McMillen, I. C., Dyer, J. L., Morrison, J. L. Restriction of placental growth results in greater hypotensive response to alpha-adrenergic blockade in fetal sheep during late gestation. J Physiol. 563, 611-620 (2005).
    45. Edwards, L. J., Simonetta, G., Owens, J. A., Robinson, J. S., McMillen, I. C. Restriction of placental and fetal growth in sheep alters fetal blood pressure responses to angiotensin II and captopril. J Physiol. 515 (Pt 3), 897-904 (1999).
    46. Xu, A., et al. Adaptive brain shut-down counteracts neuroinflammation in the near-term ovine fetus. Front neurol. 5, 110 (2014).
    47. Xu, A., et al. The Ovine Fetal and Placental Inflammatory Response to Umbilical Cord Occlusions With Worsening Acidosis. Reprod Sci. 22 (11), (2015).
    48. Wang, X., Durosier, L. D., Ross, M. G., Richardson, B. S., Frasch, M. G. Online detection of fetal acidemia during labour by testing synchronization of EEG and heart rate: a prospective study in fetal sheep. PLoS One. 9, e108119 (2014).
    49. Reid, A., Malone, J. Q fever in Ireland A seroprevalence study of exposure to Coxiella burnettii among Department of Agriculture workers. Occ med. 54, 544-547 (2004).
    50. Roest, H. I., Bossers, A., van Zijderveld, F. G., Rebel, J. M. Clinical microbiology of Coxiella burnetii and relevant aspects for the diagnosis and control of the zoonotic disease Q fever. Vet quart. 33, 148-160 (2013).
    51. Neill, T. J., Sargeant, J. M., Poljak, Z. The effectiveness of Coxiella burnetii vaccines in occupationally exposed populations: a systematic review and meta-analysis. Zoonoses and public health. 61, 81-96 (2014).
    52. Roest, H. I., Bossers, A., Rebel, J. M. Q fever diagnosis and control in domestic ruminants. Dev biol. 135, 183-189 (2013).
    53. Frasch, M. G., et al. Fetal body weight and the development of the control of the cardiovascular system in fetal sheep. J physilo. 579, 893-907 (2007).
    54. Rurak, D., Bessette, N. W. Changes in fetal lamb arterial blood gas and acid-base status with advancing gestation. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 304, R908-R916 (2013).
    55. Frasch, M. G., et al. Fetal body weight and the development of the control of the cardiovascular system in fetal sheep. J physiol. 579, 893-907 (2007).
    56. Frasch, M. G., et al. Measures of acidosis with repetitive umbilical cord occlusions leading to fetal asphyxia in the near-term ovine fetus. Am J Obstet Gynecol. 200, 200.e1-207.e1 (2009).
    57. The ESHRE Capri Workshop Group. Multiple gestation pregnancy. Hum reprod. 15, 1856-1864 (2000).
    58. Frasch, M. G. Re The perinatal development of arterial pressure in sheep: effects of low birth weight due to twinning. Reproductive sciences (Thousand Oaks, Calif.). 15, 863-865 (2008).
    59. Hancock, S. N., Oliver, M. H., McLean, C., Jaquiery, A. L., Bloomfield, F. H. Size at birth and adult fat mass in twin sheep are determined in early gestation. J Physiol. 590, 1273-1285 (2012).
    60. Wassink, G., Bennet, L., Davidson, J. O., Westgate, J. A., Gunn, A. J. Pre-existing hypoxia is associated with greater EEG suppression and early onset of evolving seizure activity during brief repeated asphyxia in near-term fetal sheep. PLoS One. 8, e73895 (2013).
    61. Mathai, S., et al. Acute on chronic exposure to endotoxin in preterm fetal sheep. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 304, R189-R197 (2013).
    62. Heuij, L. G., et al. Synergistic white matter protection with acute-on-chronic endotoxin and subsequent asphyxia in preterm fetal sheep. J neuroinflam. 11, 89 (2014).
    63. Gagnon, R., Challis, J., Johnston, L., Fraher, L. Fetal endocrine responses to chronic placental embolization in the late-gestation ovine fetus. Am J Obstet Gynecol. 170, 929-938 (1994).
    64. Miller, S. L., Supramaniam, V. G., Jenkin, G., Walker, D. W., Wallace, E. M. Cardiovascular responses to maternal betamethasone administration in the intrauterine growth-restricted ovine fetus. Am J Obstet Gynecol. 201, 613.e1-613.e8 (2009).
    65. Regnault, T. R., et al. The relationship between transplacental O2 diffusion and placental expression of PlGF, VEGF and their receptors in a placental insufficiency model of fetal growth restriction. J Physiol. 550, 641-656 (2003).
    66. Wallace, J. M., Aitken, R. P., Cheyne, M. A. Nutrient partitioning and fetal growth in rapidly growing adolescent ewes. J reprod and fertil. 107, 183-190 (1996).
    67. Rakers, F., et al. Effects of early- and late-gestational maternal stress and synthetic glucocorticoid on development of the fetal hypothalamus-pituitary-adrenal axis in sheep. Stress. 16, 122-129 (2013).
    68. Jiang, Y., et al. The sheep genome illuminates biology of the rumen and lipid metabolism. Science. 344, 1168-1173 (2014).
    69. Begum, G., et al. Epigenetic changes in fetal hypothalamic energy regulating pathways are associated with maternal undernutrition and twinning. FASEB J. 26, 1694-1703 (2012).
    70. Byrne, K., et al. Genomic architecture of histone 3 lysine 27 trimethylation during late ovine skeletal muscle development. Anim Genet. 45, 427-438 (2014).
    71. Lie, S., et al. Impact of embryo number and maternal undernutrition around the time of conception on insulin signaling and gluconeogenic factors and microRNAs in the liver of fetal sheep. Am J physiol Endocrinol. 306, E1013-E1024 (2014).
    72. Nicholas, L. M., et al. Differential effects of maternal obesity and weight loss in the periconceptional period on the epigenetic regulation of hepatic insulin-signaling pathways in the offspring. FASEB J. 27, 3786-3796 (2013).
    73. Wang, K. C., et al. Low birth weight activates the renin-angiotensin system, but limits cardiac angiogenesis in early postnatal life. Physiol rep. 3, (2015).
    74. Zhang, S., et al. Periconceptional undernutrition in normal and overweight ewes leads to increased adrenal growth and epigenetic changes in adrenal IGF2/H19 gene in offspring. FASEB J. 24, 2772-2782 (2010).

    Tags

    Developmental Biology Animal model fysiologi udvikling anæstesi kirurgi EKG kronisk eksperimenteren erhvervelse multivariat data inflammation neurovidenskab
    Instrumentering af kortsigtede Føtal Får til Multivariate Kroniske ikke-bedøvede Optagelser
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Burns, P., Liu, H. L., Kuthiala, S., More

    Burns, P., Liu, H. L., Kuthiala, S., Fecteau, G., Desrochers, A., Durosier, L. D., Cao, M., Frasch, M. G. Instrumentation of Near-term Fetal Sheep for Multivariate Chronic Non-anesthetized Recordings. J. Vis. Exp. (104), e52581, doi:10.3791/52581 (2015).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    Simple Hit Counter