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Artículo de método

Monitoreo multisistema para la identificación de convulsiones, arritmias y apnea en conejos restringidos conscientes

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DOI:

10.3791/62256

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27 de marzo de 2021

En este artículo

Resumen

Usando video-EEG-ECG-oximetry-capnography simultáneo, desarrollamos una metodología para evaluar la susceptibilidad de los modelos del conejo para desarrollar arritmias y asimientos provocados. Este novedoso sistema de grabación establece una plataforma para probar la eficacia y seguridad de la terapéutica y puede capturar la compleja cascada de eventos multi-sistema que culminan en la muerte súbita.

Resumen

Los pacientes con canalopatías iónicas tienen un alto riesgo de desarrollar convulsiones y arritmias cardíacas fatales. Hay una mayor prevalencia de enfermedades cardíacas y arritmias en personas con epilepsia (es decir, corazón epiléptico). Además, los disturbios cardiacos y autonómicos se han divulgado que rodeaban asimientos. 1:1.000 pacientes con epilepsia/año mueren de muerte súbita inesperada en epilepsia (SUDEP). Los mecanismos para SUDEP siguen siendo incompleto entendidos. Los electroencefalogramas (EEG) y los electrocardiogramas (ECG) son dos técnicas utilizadas rutinariamente en el ámbito clínico para detectar y estudiar los sustratos/desencadenantes de las convulsiones y las arritmias. Si bien muchos estudios y descripciones de esta metodología se encuentran en roedores, su actividad eléctrica cardíaca difiere significativamente de la de los humanos. Este artículo proporciona una descripción de un método no invasor para la grabación simultánea video-EEG-ECG-oximetry-capnography en conejos conscientes. Como la función eléctrica cardíaca es similar en conejos y humanos, los conejos proporcionan un excelente modelo de estudios diagnósticos y terapéuticos traslacionales. Además de delinear la metodología para la adquisición de datos, discutimos los acercamientos analíticos para examinar la función eléctrica neuro-cardiaca y la patología en conejos. Esto incluye la detección de arritmias, el análisis espectral de EEG y una escala de convulsiones desarrollada para conejos restringidos.

Introducción

La electrocardiografía (ECG) se utiliza rutinariamente en el ámbito clínico para evaluar la dinámica de la conducción eléctrica cardíaca y el proceso de activación-recuperación eléctrica. El ECG es importante para detectar, localizar y evaluar el riesgo de arritmias, isquemia e infartos. Por lo general, los electrodos se fijan al pecho, los brazos y las piernas del paciente para proporcionar una vista tridimensional del corazón. Una desviación positiva se produce cuando la dirección de la despolarización miocárdica es hacia el electrodo y una desviación negativa se produce cuando la dirección de la despolarización miocárdica está lejos del electrodo. Los componentes e....

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Protocolo

Todos los experimentos se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices de los Institutos Nacionales de salud (NIH) y el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad Médica del Norte (IACUC). Además, un esquema de este protocolo se proporciona en la figura 1.

1. Preparación del aparato de control

  1. Conecte la computadora a un amplificador con una caja de cabeza de 64 pines.
    NOTA: Cada animal tiene cuatro electrodos de pasador de cuero cabelludo subdérmico recto (7 o 13 mm) para EEGs de los 4 cuadrantes de la cabeza, 3 electrodos de pasador de tórax subdérmico ....

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Resultados

El método descrito anteriormente es capaz de detectar anomalías en el sistema de conducción eléctrica del cerebro y el corazón, así como alteraciones respiratorias. Se utiliza un software de adquisición de datos para evaluar la morfología del ECG y detectar cualquier frecuencia cardíaca anormal, alteraciones de la conducción o ritmos de ECG (latidos ectópicos auriculares/ventriculares y arritmias brady/taqui) (Figura 6). Además de visualizar la morfología del.......

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Discusión

Esta configuración experimental facilita grabaciones y análisis detallados de video-EEG-ECG-oximetría-capnografía simultánea en conejos, particularmente en modelos de enfermedades cardíacas y /o neuronales. Los resultados de este artículo demuestran que este método es capaz de detectar asimientos y arritmias y de distinguirlos de artefactos electrográficos. Los resultados esperados fueron obtenidos al dar a conejos un proconvulsivo, que indujo asimientos. Los datos obtenidos de las grabaciones video-EEG podían ser analiz.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores reconocen que este estudio fue apoyado por subvenciones de la Asociación Americana del Corazón, la Sociedad Americana de Epilepsia y el Departamento de Farmacología del Norte del Estado de SUNY.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Riego con cloruro de sodio al 0,9%, USP - Contenedor flexiblePFIZER (HOSPIRA)7983-09Jeringa diluyente
Luer Lock de 10 cc con aguja de 20 G x 1 "Sur-VetSS-10L2025Se utiliza como enjuague después
Esponjas de gasa 4x4Fisher Scientific22-415-469Enrollado en un tubo para entablillar la oreja con un angiocatéter
Compota de manzanaKirkland897971Vehículo para medicamentos orales
OrdenadorDellOptiplex 5040Ordenador de adquisición
E-4031Tocris1808Agente conocido por prolongar el intervalo QT
Electrodo de ECGRhythmLinkRLSND116-2.513 mm Doblado 35 grados (0,4 mm de diámetro) Electrodos de clavija subdérmica
Electrodo de EEGRhythmLinkRLSP513Electrodos de clavija subdérmica rectos de 13 mm (0,4 mm de diámetro) de 5 vueltas
EEGLAB (2020)Centro Swartz de Neurociencia ComputacionalAccesoPuede realizar análisis espectrales de EEG
Adaptador de Ethernet a EthernetAdaptador de USB3G16 Linksyspara conectar la cámara al ordenador
Solución Eutanasia-III Med-PharmexANADA 200-280Contiene pentobarbital sódico y fenitoína sódica, sustancia controlada
Acolchado de espumaGenéricoN/AReduce la presión aplicada al cuello de los conejos pequeños por el sujetador para prevenir los efectos cardiorrespiratorios adversos de la compresión del cuello
Heparin Lock FlushMedlineEMZ50051240Para mantener la permeabilidad del angiocatéter
IR LightBoschEX12LED-3BD-8WFacilita las grabaciones en la oscuridad
LabChart Pro (2019, versión 8.1.16)ADInstrumentsN/AAnálisis de ECG
JELCO PROTECTIV Catéteres intravenosos de seguridad, calibre 25Smiths Medical3060Se utiliza para catherizar una vena marginal del oído
MATLAB (R2019b, Update 5)MathWorksN/ANecesario para ejecutar EEGLAB
MicrófonoSony StereoECM-D570PRegistro de las manifestaciones sonoras de las convulsiones
Micropore Cinta Médica, Papel, Blanco3M1530-1Se utiliza para asegurar cables y crear férulas para los oídos
Natus NeuroWorksNatusLC101-8 Software deadquisición y revisión
Pentylenetetrazol (1 - 10 mg/kg siempre en volumen de 1 mL)Sigma-Aldrich88580Diluciones preparadas en solución salina
Estimulador fóticoHierbaPS22Estimulador para controlar la frecuencia, el retardo, la duración, la intensidad de los pulsos de luz
Organizador / empaquetador de alambre de plástico12Vwire.com LM-12-100-BLKHaz cables para reducir el ruido
PS 22 Estimulador fóticoInstrumentos de hierbaBZA641035Luz estroboscópica con frecuencia de destello, retardo e intensidad ajustables
Tubo de PVC GenéricoN/AEvita que los conejos pequeños pateen sus patas traseras y causen lesiones en la columna
vertebral Amplificador cuánticoNatus13926Amplificador / digitalizador
Quantum HeadBox AmplificadorNatus22134Caja de conexiones de 64 pines
Protectorde conejos Plas-Labs501-TCHay disponibles sujetadores de conejos de varios tamaños. 6" x 18" x 6" en este estudio.
Almohadilla de goma (booster)GenéricoN/ACría conejos pequeños en el sujetador para evitar la compresión del cuello
Pinza para la oreja de SpO2NONIN61000PureSAT/SpO2
Adaptador de sensor de SpO2NONIN13931XPOD PureSAT/SpO2
SRG-X120 1080p Cámara PTZ con salida HDMI, IP y 3G-SDISonySRG-X120Impela
Terumo Sur-Vet Jeringa de Tuberculina 1cc 25G x 5/8" Regular LuerSur-Vet13882Se utiliza para inyectar medicamentos intravenosos
Tapón de inyección veterinario Luer LockSur-VetSRIP2VTapón de inyección para insertar la aguja para la medicación intravenosa
Webcol Alcohol Prep, Estéril, Grande, 2 CapasCovidien5110Para preparar la vena del oído antes del cateterismo
de la inyección de drogas abierto Cámara

Referencias

  1. Kaese, S., et al. The ECG in cardiovascular-relevant animal models of electrophysiology. Herzschrittmacherther Elektrophysiology. 24 (2), 84-91 (2013).
  2. Pogwizd, S. M., Bers, D. M. Rabbit models of heart disease. Drug Discovery Today: Disease Models....

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