Las complicaciones respiratorias son la principal causa de muerte en individuos con lesión de la médula espinal cervical (SCI). Los modelos animales de cLME son esenciales para las evaluaciones mecánicas y los estudios preclínicos. Aquí, presentamos un método reproducible para evaluar la recuperación funcional de la actividad del músculo diafragma (DIAm) después de la hemisección espinal unilateral C2 (C2SH) en ratas.
Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.
Artículo de método
Evaluación de la recuperación funcional de la actividad del diafragma eupneico después de la hemisección unilateral de la médula espinal cervical en ratas
En este artículo
Resumen
Resumen
Después de la lesión de la médula espinal, la activación del DIAm puede verse afectada dependiendo de la extensión de la lesión. El presente manuscrito describe un modelo de hemisecciónC2 unilateral (C2SH) de SCI que interrumpe la actividad electromiográfica (EMG) del diafragma ipsilateral eupneico (iDIAm) durante la respiración en ratas. Para evaluar la recuperación del control motor DIAm, primero se debe establecer claramente el grado de déficit debido a C2SH. Al verificar una pérdida inicial completa de iDIAm EMG durante la respiración, la recuperación posterior se puede clasificar como ausente o presente, y el grado de recuperación se puede estimar utilizando la amplitud de EMG. Además, al medir la ausencia continuada de actividad EMG de iDIAm durante la respiración después del período de shock espinal agudo después deC2SH, se puede validar el éxito de la C2SH inicial. La medición de la actividad EMG del diafragma contralateral (cDIAm) puede proporcionar información sobre los efectos compensatorios de C2SH, que también refleja la neuroplasticidad. Además, los registros de DIAm EMG de animales despiertos pueden proporcionar información fisiológica vital sobre el control motor del DIAm después de C2SH. Este artículo describe un método para un modelo deC2SH riguroso, reproducible y fiable de cSCI en ratas, que es una excelente plataforma para estudiar la neuroplasticidad respiratoria, la actividad compensatoria de cDIAm y las estrategias terapéuticas y farmacéuticas.
Introducción
Hay más de 300,000 personas con lesión de la médula espinal (SCI) en los Estados Unidos, aproximadamente la mitad de las cualestienen lesiones cervicales. Estas lesiones resultan en una pérdida significativa de bienestar y ejercen una presión financiera sobre las personas, sus familias y el sistema de atención médica. Afortunadamente, la mayoría de las lesiones de la médula espinal sonincompletas, lo que ofrece la posibilidad de fortalecer las vías preservadas. Esta neuroplasticidad puede permitir la recuperación de al menos algunas funciones, incluida la actividad DIAm, que es importante para los c....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Protocolo
Este protocolo fue aprobado por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de Mayo Clinic (Número de protocolo: A00003105-17-R23). Los animales del presente estudio fueron una mezcla de ratas Sprague-Dawley macho y hembra de aproximadamente 3 meses de edad y con un peso de entre 200 g y 350 g. Los detalles de los reactivos y el equipo utilizado en el estudio se enumeran en la Tabla de Materiales.
1. Implantación de electrodos
- Preparación de los electrodos
- Asegúrese de que el equipo mencionado esté disponible: (1) alambre de acero inoxidable multifilamento, (2) bisturí con hoja # 1....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Resultados
El enfoque presentado en este artículo minimiza la variabilidad entre operadores mediante el establecimiento de criterios claros para evaluar DIAm EMG en un modelo de rata de C2SH. En primer lugar, se debe observar el cese de la actividad EMG eupneica de iDIAm inmediatamente después de C2SH, como se muestra en la Figura 2. De lo contrario, se puede realizar una transección secundaria hasta que desaparezca la actividad eupneica de iDIAm. En segundo lugar, en el día 3 des.......
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Discusión
Hemisección espinal C2
El procedimiento descrito en este artículo hace hincapié en las evaluaciones de la actividad de DIAm EMG que sirven como validación de una lesión espinal C2 que atraviesa los funículos lateral y ventral sin afectar los funículos dorsales (Figura 2A). El abordaje quirúrgico propuesto tiene dos beneficios principales. En primer lugar, preserva los funículos dorsales, que preservan la función ambulatoria en las ratas, al tiempo qu.......
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Divulgaciones
Los autores no tienen conflictos de intereses que declarar.
Agradecimientos
Los autores reconocen la fuente de financiación de los NIH (NIH R01HL146114).
....Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Aguja de 25 G | Cardinal Health | 1188825100 | Covidien Monoject Hypdermic Agujas estándar: 25 g x 1" (0,508 mm x 2,5 cm) A |
| 3-0 Vicryl Violet Trenzado | Ethicon | J774D | 3-0 Sutura |
| Adson-Brown Pinzas | de ciencia fina Fine Science Tools | 11627-12 Forma de | la punta: recta, puntas: dientes de tiburón, ancho de la punta: 1,4 mm, dimensiones de la punta: 2 x 1,4 m, aleación / material: acero inoxidable, longitud: Jaula |
| estilo Bowman | Braintree Scientific | POR-530 Rango de | peso: 250 hasta 750 g; Longitud máxima: 9" (228 mm); La unidad básica está construida de acrílico enjoyado de .5" (123 mm). |
| Portaagujas Castroviejo | Fine Science Tools | 12565-14 | Forma de la punta: recta, Ancho de la punta: 1,5 mm, Longitud de sujeción: 10 mm, Bloqueo: Sí, Tijeras: No, Aleación / Material: Acero inoxidable, Longitud: 14 cm, Dentado: Sí, Característica: Cable de clip de carburo de tungsteno |
| 1m TP blindado | Biopac Systems, Inc | LEAD110S | Cables conductores blindados para EMG |
| Software de adquisición de datos | LabChart LabChart | 7.3.8 | Software de registro, visualización y análisis de datos para grabaciones multicanal y evaluaciones en tiempo real Software de |
| análisis de datos - Matlab 2023b | Mathworks, Inc. | Versión 23.2 | Lenguaje de programación de propósito general para análisis post hoc |
| Cuchillo de disección | Fine Science Tools | 10056-12 | Filo: 4 mm, Grosor: 0,5 mm, Aleación / Material: Acero inoxidable, Longitud: 12,5 cm, Forma de la hoja: Angulado 30 grados; |
| Pinzas Dumont #3 Fine | Science Tools | 11293-00 | Estilo: #3, Forma de la punta: recta, Puntas: Estándar, Dimensiones de la punta: 0,17 x 0,1 mm, Longitud: 12 cm, Aleación / Material: Amplificador de |
| electromiograma | Biopac Systems, Inc | EMG100C | Amplificador EMG |
| Friedman Rongeur | Fine Science Tools | 16000-14 Forma de | la punta: curvada, Tamaño de la copa: 2,5 mm, Aleación / Material: Acero inoxidable, Longitud: 13 cm, Acción conjunta: Aleación simple |
| Friedman-Pearson Rongeurs | Fine Science Tools | 16021-14 | / Material: Acero inoxidable, Longitud: 14 cm, Acción conjunta: Individual, Tamaño de la copa: 1 mm, Forma de la punta: |
| Módulo de fuente de alimentación aislada | Biopac Systems, Inc | IPS100C | Opera módulos amplificadores de la serie 100 independientes de la serie MP de Biopac Systems, Inc. Sistema de adquisición de datos |
| Kelly Hemostats | Fine Science Tools | 13019-14 | Puntas: dentadas, Ancho de la punta: 1,5 mm, Longitud de sujeción: 22 mm, Aleación / Material: acero inoxidable, Longitud: 14 cm, Forma de la punta: |
| Cureta de cuchillo | V. Mueller | VM101-4414 | Punta: Afilada, Diámetro de la punta: 2 mm |
| Tijeras de microdisección Biomedical | Research Instruments, Inc. | 11-2420 | Longitud: 4", Ángulo: Recto, Longitud de la hoja: 23 mm |
| Alambre de acero inoxidable multifilamento | Cooner Wire, Inc. | COMO 631 | AWG 40; Diámetro total: 0,011 mm (con aislamiento), 0,008 mm (sin aislamiento). |
| PowerLab 8/35 | ADInstruments | PL3508 | Sistema de adquisición |
| de datos Bisturí Hoja #11 | Fine Science Tools | 10011-00 | Forma de la hoja: Inclinada, Filo: 20 mm, Grosor: 0,4 mm, Aleación / Material: Acero al carbono |
| Mango de bisturí #3 | Fine Science Tools | 10003-12 | Aleación / Material: Acero inoxidable, Longitud: 12 cm |
| Sprague Dawley Rat | Inotiv | Código de pedido: 002 | Ratas endogámicas Sprague Dawley (hembras y machos) |
| Microscopio quirúrgico | Olympus | SZ61 | Microscopio quirúrgico |
| Tijeras de corte para suturas | George Tiemann & Co. | 110-1250SB | Aleación / Material: Acero inoxidable, Forma de la punta: recta, Puntas: Afiladas/romas, Longitud: 4.5 " |
| Tijeras de resorte Vannas | Fine Science Tools | 15000-08 | Puntas: Afiladas, Filo cortante: 2,5 mm, Diámetro de la punta: 0,05 mm, Longitud: 8 cm, Aleación / Material: Acero inoxidable, Dentado: No, Forma de la punta: Recta |
| Weitlaner Retractor | Codman | 50-5647 | Puntas: 2 x 3 romas, Longitud: 4.5" |
Referencias
- Center, N. S. C. I. S. Spinal cord injury model systems 2022 annual report - complete public version. Center, N. S. C. I. S. , University of Alabama at Birmingham. (2023).
- Punjani, N., Deska-Gauthier, D., Hachem, L. D., Abramian, M., Fehlings, M. G. Neuroplasticity and regeneration after spinal cord injury. N Am Spine Soc J. 15, 100235(2023).
- ....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Reimpresiones y permisos
Explorar más artículos
