Name: Un modelo murino de la médula espinal cervical Lesión en estudio post-lesional Respiratorio Neuroplasticidad (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-05-28T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 9 s
Description: Aprende a desarrollar un modelo murino de lesión medular cervical para estudiar la neuroplasticidad respiratoria post-lesional. Este método permite evaluar estrategias de reparación terapéutica en ratas.

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Este trabajo es apoyado por fondos del Programa marco de la Unión Europea de la OIT (FP7/2007-2013) en virtud de acuerdo de subvención n º 246556 (proyecto RBUCE-UP Europea), HandiMedEx asignado por la Junta de Inversión Pública francés. Marcel Bonay fue apoyada por la Chancellerie des las Universidades de Paris (Piernas Poix), el Fonds de Dotation Recherche en Santé respiratoire, y el Centro de Asistencia respiratoire un domicilio d&#39;Île de France (CARDIF)

Este protocolo fue aprobado por el comité de ética de la silla RBUCE-UP de Excelencia (Universidad de Paris Sud, acuerdo de subvención n º 246556) y la Universidad de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines. 1. Preparación de instrumentos quirúrgicos esterilizados <ol><li> Limpiar los instrumentos quirúrgicos con detergente de laboratorio. </li><li> Autoclave los instrumentos antes de la cirugía. </li><li> En una sesión quirúrgica, esterilizar las herramientas mediante la colocación de las puntas en un esterilizador de cuentas caliente durante 10 min a 180 ° C entre 2 cirugías. </li></ol> 2. Preparación de Drogas <ol><li> Prepare 2 x 1 ml jeringas para drogas drogas preanestésica cóctel y después de la operación. </li><li> De acuerdo con el peso de la rata, preparar una jeringa con drogas preanestésica: carprofeno (5 mg / kg), buprenorfina (50 mg / kg), Baytril (5 mg / kg) y dexmedetomidina (0,5 mg / kg). Completar el volumen a 1 ml con Ringer lactato. </li><li> Preparar enotra jeringa la reversión de los medicamentos pre-anestésicos: atipamezol (500 mg / kg). </li></ol> 3. La anestesia de la rata <ol><li> Administrar por vía subcutánea en el animal la solución de drogas pre anestésicas que se describen en el paso 2.2. Luego, se coloca el animal de nuevo en la jaula y espere hasta que aparezca el efecto sedante. </li><li> Coloque la rata en una cámara cerrada llena con 5% de isoflurano en el 100% de O 2, y esperar hasta que el ritmo respiratorio se ralentiza (alrededor de 30 segundos). A continuación, retire la rata de la cámara y colóquela en la mesa de la intubación. </li></ol> 4. Intubación orotraqueal <ol><li> Acuéstese al animal en la espalda, a continuación, fije la cabeza colocando una correa unida a los dientes delanteros a la mesa. </li><li> Con una luz de fibra óptica, iluminar el espacio torácico. Luego, coloque un laringoscopio (o un encargo a uno, Jou et al. 20 para más detalles) en la boca del animal. Visualizar las cuerdas vocales. </li><li> DeslizóE y colocar una guía orotraqueal en la tráquea (entre las cuerdas vocales). Deslice el tubo orotraqueal (16 g Tamaño del catéter) en la guía. </li><li> Retire la guía y comprobar con un espejo laríngeo colocado en el extremo del tubo orotraqueal para la presencia de humedad, lo que confirma la posición apropiada del tubo en la tráquea y no en el esófago. </li><li> Conectar el tubo a un ventilador de roedor (683 roedor ventilador, Harvard Apparatus) y ajustar la concentración de isoflurano al 2% (en 100% de O 2). </li><li> Asegure el tubo orotraqueal con cinta quirúrgica. </li></ol> 5. Cirugía Espinal <ol><li> Colocar el animal en posición decúbito ventral sobre una placa quirúrgica climatizada, con la nariz apuntando al ángulo de 90 ° para el cirujano. Mantener la temperatura del cuerpo en torno a 37,5 ° C durante toda la cirugía. </li><li> Afeitar el cabello con tijeras entre las escápulas y quitar el pelo con una gasa. </li><li> Limpie la piel con betadine, y luego con 70% de alcohol. Repita este paso 3x. </li><li> Un pellizco del dedo del pie se realiza antes de inicio de la cirugía para asegurar la profundidad anestésica adecuada. &#160; A continuación, realice una incisión en la piel rostro-caudal lateral con las tijeras entre los omóplatos. </li><li> Cortar el músculo acromiotrapezius rostro-caudal siguiendo el tendón para evitar el sangrado. Entonces disociar el músculo romboide para acceder a los músculos espinales (que rodean la vértebra). </li><li> Repliegue el músculo spinalis de C1 a C3 vértebra. La vértebra C2 es el uno con una apófisis prominente. </li><li> Limpie el músculo alrededor de la parte dorsal de la vértebra utilizando hisopos de algodón estériles. </li><li> Comience a retirar con cuidado la apófisis de C2 con una gubia. Luego, seguir meticulosamente hasta que se vea la parte dorsal de la médula espinal. Asegúrese de que la laminectomía es una laminectomía hemi dorsal. Preste especial atención a la duramadre que rodea la médula espinal, y las arterias en las proximidades de esta área. </li><li> Con # 55 pinzas, diseccionar rostro-caudalmente a lo largo de la duración C2, junto continuar lateralmente a cada lado rostral y caudal. </li><li> Esponja el líquido cefalorraquídeo. </li><li> Hacer una sección lateral bajo la raíz dorsal número cervical 2 con los micro tijeras. Compruebe con un bisturí micro que la extensión de la lesión es lo suficientemente cerca para llegar a la línea media de la médula espinal (véase la figura 2A para una vista dorsal de la lesión). Si no, entonces otro corte podría hacerse para completar la lesión. En caso de sangrado, use hisopos de algodón estériles. Tenga cuidado de no ir al lado contralateral, de lo contrario, el animal no se recupere de la lesión y tendrá una insuficiencia respiratoria. </li><li> La sutura de los músculos como una capa protectora y suturar de nuevo la piel. Limpie la herida con una gasa estéril Betadine saturado. </li><li> Turn-off del vaporizador isoflurano e inyectar los fármacos de reversión (atipamezol [500 mg / kg, im]), verifique la temperatura del cuerpo. </li><li> Cuando el animal comienza a respirar contra el ventilador,desconecte el tubo traqueal del ventilador y retire el tubo orotraqueal. Colocar el animal en una jaula climatizada para la recuperación. </li></ol> 6. El cuidado post-quirúrgico Después de la cirugía, los animales son controlados continuamente para garantizar el mejor entorno posible para la recuperación. Los antibióticos (Baytril, 5 mg / kg), anti-inflamatorio (Carprofeno, 5 mg / kg) y la buprenorfina (50 mg / kg) medicamentos se administran cada 12 horas durante los primeros 2 días después de la cirugía para prevenir infecciones y reducir la ocurrencia del dolor post-operatorio. Las ratas tienen acceso ad libitum al alimento suave y agua (o agua gelificada para el 1 º día postoperatorio). Fluidos subcutáneos se pueden usar para prevenir la deshidratación en los primeros pocos días después de la operación. El peso corporal y la ingesta de alimentos son monitoreados diariamente. Su entorno se enriquece a través del experimento y el tiempo después de la lesión (doble carcasa, tubos en sus jaulas).

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Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia.

Dificultades técnicas de hacer el modelo de lesión C2 El modelo murino lesión C2 es una interesante herramienta para estudiar la neuroplasticidad respiratoria post-lesional. Sin embargo, los pasos necesarios para producir un modelo reproducible y fiable son numerosos y cada uno podría tener un impacto en el resultado del estudio. Por ejemplo, durante el proceso de intubación, un cuidado extremo debe ser tomada desde el tubo oro-traqueal puede producir una inflamación de la t...

Traumatismo de la médula espinal es una lesión común que se observa en la población humana con incidencias dramáticas, como la parálisis permanente. Sin embargo, la gravedad de la lesión depende del nivel y la extensión de la trauma inicial. La insuficiencia respiratoria es la causa principal de mortalidad después de una lesión de la médula espinal cervical superior (SCI) 1. Actualmente, el único tratamiento terapéutico es para colocar el paciente bajo asistencia ventilatoria. Dado que algunos pacientes pueden ser destetados de la asistencia ventilatoria 2, debido a la recuperación espontánea que se produce con un retraso post-lesional, la necesidad de desarrollar nuevas terapias no invasivas innovadoras es urgente 3. Tener un buen modelo de pre-clínico estandarizado para investigar el efecto de un SCI cervical en insuficiencia respiratoria y por lo tanto, para estudiar la aplicación de estrategias terapéuticas putativas, es esencial. En este artículo técnico, se describe un modelo murino pre-clínica o específicadeterioro respiratorio f inducida por una lesión medular cervical parcial en el nivel C2. Este modelo es utilizado actualmente por varios laboratorios de todo el mundo (para revisiones: 4-13). Sin embargo, ligeras diferencias en el procedimiento quirúrgico se pueden observar entre los diferentes investigadores para generar este modelo murino lesión cervical en particular. El efecto de un C2 SCI en la salida respiratoria fue descrita por primera vez en 1895 por Porter 14. Una hemisección de cuello uterino induce una desaferenciación de las motoneuronas frénicos de su unidad central (situado en el rVRG en el tronco cerebral, la figura 1A) en el lado ipsilateral de la lesión, que conduce a una actividad del nervio frénico en silencio y la parálisis posterior de diafragma. El lado contralateral se mantiene intacto y permite que el animal para sobrevivir. A diferencia de diferente SCI situado en un segmento inferior de la columna (por ejemplo una lesión contusa a nivel C4 15), se conserva la integridad del núcleo de las neuronas motoras frénico en ambos lados. Después de un CERVlesiones C2 ical, alguna actividad espontánea se puede observar en el lado ipsilateral (frénico y diafragma) debido a una activación de las vías sinápticas silenciosos contralateral que cruzan la línea media de la médula a nivel segmental C3-C6 (vías frénicos cruzados, CPP, Figura 1B) . La activación de la CPP, que es, por definición, una hemisección C2 combinado con un phrenicotomy contralateral que inducen una recuperación parcial del nervio frénico ipsilateral, puede ocurrir a partir de horas a semanas después de la lesión 16-18. El efecto beneficioso real de esta vía de CPP en la recuperación respiratoria se limita 19 y de la investigación y el tratamiento debe ser desarrollado para mejorar la magnitud de la restauración espontánea 3. Este protocolo proporciona un tipo poderoso de modelo murino pre-clínicos para estudiar la plasticidad respiratoria post-lesional en los distintos niveles (fisiología respiratoria de las motoneuronas pre y frénicos, interneuronas, molecular y cellular, la locomoción de la extremidad delantera, por ejemplo), así como un modelo para probar estrategias terapéuticas invasivas y no invasivas destinadas a mejorar la recuperación del aparato locomotor y respiratorio después de una lesión espinal C2 parcial cervical espinal.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Animal</td></tr><tr><td>Macho Sprague Dawley Rat</td><td>Janvier</td><td></td><td>225-250 g</td></tr><tr><td colspan="4">Surgical Instruments</td></tr><tr><td>Student Pinza Dumont #5</td> Herramienta de Ciencias <td>Finas 91150-20</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pinzas de Patrón Estándar para Estudiantes Herramienta</td> de <td>Ciencias Finas 91100-12</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mayo-Stille Tijeras</td><td>Fine Science Tool</td><td>14013-15</td><td>Curvo</td></tr><tr><td>Student Vannas Spring Tijeras</td><td>Fine Science Tool</td><td>91500-09</td><td></td></tr><tr><td>Tijeras de resorte recto - 8 mm Cuchillas</td><td>Fine Science Tool</td><td>15025-10</td><td>Recto romo/romo</td></tr><tr><td>Friedman Pearson Rongeur</td><td>Fine Science Tool</td><td>16121-14</td><td></td></tr><tr><td>Cuchillo de disección curvo - punta fina</td><td>Fine Science Tool</td><td>10055-12</td><td></td></tr><tr><td>Portaagujas recto Olsen-Hegar</td><td>Herramienta de ciencia fina</td><td>12002-14</td><td></td></tr><tr><td>Retractor de Weitlaner-Locktite</td> dentado <td>Herramienta de ciencia fina</td><td>17012-11</td><td>2x3 Suturas quirúrgicas reabsorbibles romas</td></tr><tr><td></td><td>Centravet</td><td>BYO001</td><td>Tamaño de sutura 4-0</td></tr><tr><td colspan="4">Equipment</td></tr><tr><td>Hot Bead Steriliser</td><td>Fine Science Herramienta</td><td>18000-45</td><td></td></tr><tr><td>Catéter&nbsp;</td><td>Centravet</td><td>CAT188</td><td>16 G</td></tr><tr><td>Laringoscopio</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Alambre</td><td></td><td></td><td></td>guía</tr><tr><td>Espejo laríngeo</td><td>Centravet</td><td>MIR011</td><td></td></tr><tr><td>Timbres lactatados</td><td>Centravet</td><td>RIN020</td><td></td></tr><tr><td>Jeringa</td><td>Centravet Aguja Centravet</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>O2</td><td>Air Liquid</td><td>I1001M20R2A001</td><td></td></tr><tr><td>683 RodentT Ventilador 115/230V</td><td>Harvard Apparatus</td><td>55-0000</td><td></td></tr><tr><td>Vaporizador</td> autónomo <td>WPI</td><td>EZ-155</td><td></td></tr><tr><td>Cama caliente de línea delgada</td><td>WPI</td><td>EZ-211</td><td></td></tr><tr><td>Bote de aire</td><td>WPI</td><td>EZ-258</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Drugs</td></tr><tr><td>Carprofeno</td><td>Centravet</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rimadyl</td><td>Centravet</td><td>RIM011</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorfina</td><td>Centravet</td><td>BUP001</td><td></td></tr><tr><td>Baytril</td><td>Centravet</td><td>BAY001</td><td></td></tr><tr><td>Dexmedetomidina</td><td>Centravet</td><td>DEX010</td><td></td></tr><tr><td>Atipamezol</td><td>Centravet</td><td>ANT201</td><td></td></tr><tr><td>Solución</td> <td>de BetadineCentravet</td><td>VET002</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurano</td><td>Centravet</td><td>VET066</td><td></td></tr></tbody></table>

un modelo murino de la médula espinal cervical lesión en estudio post-lesional respiratorio neuroplasticidad

A Murine Model of Cervical Spinal Cord Injury to Study Post-lesional Respiratory Neuroplasticity

Una lesión de la médula espinal cervical induce parálisis permanente, y, a menudo conduce a la dificultad respiratoria. Hasta la fecha, no hay terapias eficaces se han desarrollado para mejorar / mejorar la insuficiencia respiratoria después de una lesión de la médula espinal cervical alta (SCI). Aquí se propone un modelo preclínico murino de alta SCI en la cervical 2 (C2) nivel metameric estudiar diversa neuroplasticidad respiratoria post-lesional. La técnica consiste en una lesión parcial quirúrgica en el nivel C2, que inducirá un hemiparalysis del diafragma debido a una desaferenciación de los frénico motoneuronas de los centros respiratorios situados en el tronco cerebral. El lado contralateral de la lesión permanece intacta y permite la recuperación de los animales. A diferencia de otros LIC que afectan la función locomotora (en la columna torácica y lumbar de nivel), la función respiratoria no requiere la motivación de los animales y la cuantificación del déficit / recuperación se puede realizar fácilmente (diafragma y la grabación del nervio frénicos, la ventilación de todo el cuerpo). Este modelo C2 SCI preclínica es un potente, útil y fiable modelo preclínico para estudiar diversos eventos de neuroplasticidad respiratorias y no respiratorias en diferentes niveles (molecular a la fisiología) y para probar diversas estrategias terapéuticas supuestos que podrían mejorar la respiración en pacientes con lesión medular.

Extensión de la lesión El éxito y la reproducibilidad de este modelo experimental particular, dependen de la experiencia de cada manipulador / cirujano. La cantidad subsiguiente de recuperación de las vías respiratorias (la actividad del nervio frénico y la actividad de diafragma) después de una lesión C2 está correlacionada con la ventrolateral restante salvó la materia blanca 21. Dado que la lesión es &quot;hecho a mano&quot; y requiere un poco de práctica por p...

La insuficiencia respiratoria es la principal causa de muerte a raíz de una lesión de la médula espinal cervical. Tener un modelo animal preclínico reproducible, cuantificable y confiable de la insuficiencia respiratoria inducida por una lesión cervical parcial le ayudará a comprender la neuroplasticidad respiratoria y no respiratoria posterior y permiten probar estrategias de reparación putativos.

Un modelo murino de la médula espinal cervical Lesión en estudio post-lesional Respiratorio Neuroplasticidad

A cervical spinal cord injury induces permanent paralysis, and often leads to respiratory distress. To date, no efficient therapeutics have been developed ...

El objetivo general de este procedimiento es producir un modelo animal preclínico cuantificable, fiable y reproducible de la insuficiencia respiratoria y no respiratoria inducida por una lesión de la médula espinal cervical. Esto se logra preparando primero los instrumentos y los medicamentos necesarios para el procedimiento. El segundo paso es anestesiar al animal, luego intubarlo y conectarlo a un ventilador para roedores.A continuación, se expone la médula espinal y se induce la lesión de la columna cervical. Después de coser al animal, se retira la anestesia y se proporcionan los cuidados postquirúrgicos adecuados. En última instancia, se utilizan técnicas histológicas, así como registros nerviosos y musculares para examinar el alcance y los efectos de la lesión cervical.La principal ventaja de esta técnica sobre los métodos existentes, como la contusión del cordón del panel, es que la lesión es más pequeña y está bien definida. La demostración del procedimiento estará a cargo de un ingeniero de mi laboratorio En preparación para la cirugía, limpie y autoclave los instrumentos quirúrgicos. Prepare también una jeringa de dos por un mililitro con los fármacos preanestésicos y com

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Research

Investigación

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Una manera confiable y repetible para producir una lesión unilateral del cuello uterino de la médula espinal con el impactador horizonte infinito es descrito. El método aprovecha las ventajas de un marco de diseño personalizado y la abrazadera para estabilizar la columna. El procedimiento estandarizado y las lesiones biomecánicas resultado los parámetros de las lesiones suficiente y sostenida.

Un modelo de la contundente unilateral Lesión Medular Cervical Uso del Impactador Infinite Horizon

Controlado lesiones laceración cervical en ratones

La falta de comprensión mecanicista de la médula espinal lesión por isquemia-reperfusión ha obstaculizado otros aditamentos para prevenir la paraplejia después de las operaciones de aorta de alto riesgo. Por lo tanto, el desarrollo de modelos animales es imperativo. Este manuscrito demuestra menor parálisis de las extremidades reproducible después de la oclusión de la aorta torácica en un modelo murino.

Paraplejia reproducible por la oclusión de la aorta torácica en un modelo murino de la médula espinal por isquemia-reperfusión

Lesión de la médula espinal es una condición traumática que causa morbilidad severa y alta mortalidad. En este trabajo se describe en detalle un modelo contusión de lesión de la médula espinal en ratones seguido de un trasplante de células madre neurales.

Neural Trasplante de células madre en Experimental contuso Modelo de Lesión de la Médula Espinal

Este artículo describe un método para generar una lesión por compresión de la médula espinal (LME) reproducible en el ratón neonatal. El modelo proporciona una plataforma ventajosa para estudiar los mecanismos de plasticidad adaptativa que subyacen a la recuperación funcional espontánea.

Un ratón neonatal lesión de médula espinal de compresión Modelo

Aquí, demostramos el funcionamiento de un modelo de lesión mínima de la médula espinal de un ratón adulto que repuestos el nicho central canal vivienda endógeno las células madre neurales (NSC). Mostramos cómo se puede utilizar el ensayo desarrolló para cuantificar la activación y migración de NSCs definitivos y primitivo después de lesión.

Un ensayo desarrolló para evaluar la activación de células neuronales endógenos en un modelo murino de lesión medular mínima

La hemisección espinal torácica de rata es un modelo valioso y reproducible de lesión unilateral de la médula espinal para investigar los mecanismos neuronales de la recuperación locomotora y la eficacia del tratamiento. Este artículo incluye una guía detallada paso a paso para realizar el procedimiento de hemisección y evaluar el rendimiento locomotor en una arena de campo abierto.

Cirugía de hemisección de la médula espinal torácica y evaluación locomotora de campo abierto en la rata

Las técnicas mínimamente invasivas y un dispositivo de laboratorio simple mejoran la reproducibilidad del modelo de lesión de la médula espinal al reducir el daño operatorio a los animales de experimentación y permitir el mantenimiento de la morfología anatómica. El método vale la pena porque los resultados confiables y el procedimiento reproducible facilitan las investigaciones de los mecanismos de reparación de enfermedades.

Establecimiento de un modelo de lesión de la médula espinal por contusión en ratones basado en una técnica mínimamente invasiva

El protocolo actual, que simula el síndrome del cordón central (CCS) en ratones, ha mejorado la repetibilidad y minimizado el daño operativo a los animales de experimentación, evitando alterar excesivamente la estructura anatómica. La estrategia de este estudio es ventajosa porque permite investigar los mecanismos de lesión al producir resultados consistentes.

Establecimiento del modelo de síndrome de cordón central en ratón C57BL/6J

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.

Evaluación de la recuperación funcional de la actividad del diafragma eupneico después de la hemisección unilateral de la médula espinal cervical en ratas

Aprende a desarrollar un modelo murino de lesión medular cervical para estudiar la neuroplasticidad respiratoria post-lesional. Este método permite evaluar estrategias de reparación terapéutica en ratas.

Un modelo murino de la médula espinal cervical Lesión en estudio post-lesional Respiratorio Neuroplasticidad

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