Cette étude démontre la technique permettant de fabriquer un modèle d'ischémie de la moelle épinière peu invasif et facilement reproductible chez les rats. Différents degrés de déficit moteur des membres postérieurs peuvent être produits en contrôlant le temps d'occlusion aortique.
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Article de méthode
Déficit moteur reproductible suite à une occlusion aortique dans un modèle de rat d'ischémie de la moelle épinière
Dans cet article
Résumé
Résumé
L'ischémie de la moelle épinière est une complication mortelle suite à une chirurgie de l'anévrisme aortique thoracoabdominal. Les chercheurs peuvent étudier les stratégies de prévention et de traitement de cette complication en utilisant des modèles expérimentaux d'ischémie de la moelle épinière. Le modèle décrit ici démontre des degrés variables de paraplégie liés à la longueur de l'occlusion suite à une occlusion de l'aorte thoracique dans un modèle d'ischémie de la moelle épinière de rat.
A 2-Fr. Le cathéter à ballonnet a été avancé à travers l'artère fémorale dans l'aorte thoracique descendante jusqu'à ce que la pointe du cathéter soit placée à l'artère sous-clavière gauche chez des rats Sprague-Dawley mâles anesthésiés. L'ischémie de la moelle épinière a été induite par gonflement du ballon du cathéter. Après une période d'occlusion (9, 10 ou 11 min), le ballon a été dégonflé. L'évaluation neurologique a été effectuée à l'aide de l'indice de déficit moteur à 24 h après la chirurgie et la moelle épinière a été récoltée pour un examen histopathologique. Jove_content "> Les rats qui ont subi 9 min d'occlusion aortique ont présenté une altération motrice légère et réversible dans le membre postérieur. Des rats soumis à 10 min d'occlusion aortique présentent une altération motrice modérée mais réversible. Des rats soumis à 11 min d'occlusion aortique sont complets et persistants Paralysie. Les neurones moteurs dans les sections de la moelle épinière ont été plus conservés chez les rats soumis à une durée plus courte d'occlusion aortique.
Les chercheurs peuvent obtenir un déficit moteur reproductible des membres postérieurs suite à une occlusion de l'aorte thoracique à l'aide de ce modèle d'ischémie de la moelle épinière.
Introduction
La paraplégie est une complication mortelle de la chirurgie de l'anévrisme aortique thoracoabdominal. Il résulte de la lésion de l'ischémie-reperfusion de la moelle épinière qui se produit lors du serrage et du décollage de l'aorte. 1 Plusieurs stratégies, y compris l'hypothermie systémique et le drainage céphalo-rachidien, ont été introduites pour protéger la moelle épinière, 2 , 3 , 4 mais de nombreux patients restent affectés par la blessure.
Plusieurs modèles d'ischémie de la moelle épinière ont été introduits pour étudier sa pathogenèse et élaborer des stratégies de protection contre la blessure. Dans l'étude actuelle, nous décrivons un modèle de rat d'ischémie de la moelle épinière basé sur la méthode de Taira et Marsala. 5 Le système de circulation de la colonne vertébrale chez les rats est très similaire au système vasculaire et collatéral de la moelle épinière chez les humains, bien qu'il existe des différences dans la taille etemplacement. 6 , 7 Ainsi, un rat est un animal anatomiquement approprié à utiliser pour un modèle expérimental étudiant la pathogenèse, les complications et le traitement de l'ischémie de la moelle épinière. En outre, ce modèle d'ischémie de la moelle épinière produit une occlusion aortique fiable avec une intervention minimale en utilisant une occlusion de ballon intravasculaire de l'aorte thoracique.
Dans cette étude, nous avons démontré que ce modèle de rat de l'ischémie de la moelle épinière induit des déficits moteurs reproductibles dans les membres postérieurs qui varient en fonction de la durée d'occlusion aortique.
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Protocole
Ce protocole a été approuvé par le Comité institutionnel pour les soins et l'utilisation des animaux de l'Université nationale de Séoul, l'hôpital de Bundang. Des soins et des expériences sur les animaux ont été effectués conformément au Guide national des Instituts de santé des États-Unis pour la prise en charge et l'utilisation des animaux de laboratoire.
1. Préparation chirurgicale
- Avant la chirurgie, rincer les cathéters avec une solution saline stérile pour assurer la perméabilité.
- Mettez une couverture chauffante sur la table d'opération et recouvrez la table avec un drap stérile.
- Placez des rats mâles Sprague-Dawley (270-330 g) dans un boîte acrylique avec 3,0% -4,0% d'isoflurane à 100% d'oxygène.
- Appliquer du lubrifiant sur les yeux du rat.
- Placez le rat sur la table d'opération en position couchée et maintenez l'anesthésie à l'aide d'un masque facial avec administration continue d'isoflurane inhalé (1,0% -2,5% vol.).
- Placez une sonde rectale pour surveiller et maintenir la température du corps entre 37,0-38,0 ° C.
2. Cathétérisme de l'artère fémorale
- Gommage délicatement la zone inguinale droite en utilisant Betadine et 70% d'éthanol.
- Faire une incision horizontale de 2 cm avec des ciseaux dans la zone inguinale droite.
- À l'aide d'un rétracteur, exposez le champ chirurgical.
- Dissectionnez l'artère fémorale de la veine environnante et du nerf. Isoler une section de 1 cm de l'artère à l'aide d'une pince incurvée et d'une pince enfoncée.
- À l'aide d'une suture de soie noire 4.0, placez une attache lâche sur les extrémités proximale et distale de l'artère pour maximiser l'exposition.
- Faire une incision sur l'artère fémorale à l'aide de micro-ciseaux.
- Insérez un 2-Fr. Cathéter à ballonnet dans l'artère fémorale à l'aide de micro-pinces. Fixez le cathéter au récipient à environ 1 cm de la tête du cathéter avec la ligature proximale, puis attachez la ligature distale.
3. Cathétérisme de l'artère carotide
- Nettoyer le cou avant droit avec betadEt 70% d'éthanol, puis faites une incision cutanée.
- À l'aide d'un rétracteur, exposez le champ chirurgical. Isoler une section de 1 cm de l'artère et l'attacher à l'aide d'une suture de soie sur les extrémités proximale et distale de l'artère pour maximiser l'exposition.
- Pénétrer l'artère carotide à l'aide d'un cathéter intraveineux 24 G et avancer les 1 cm proximaux du cathéter vers le cœur.
- Fixez le cathéter avec la ligature proximale, puis attachez la ligature distale.
- En utilisant un robinet à 3 voies, reliez l'extrémité distale du cathéter au micro-tube rempli de solution saline et au réservoir externe.
4. Cathétérisme de l'artère de la queue
- Nettoyer la zone ventrale de la queue en utilisant de la betadine et 70% d'éthanol, et faire une incision de la peau de 2 cm.
- Dissectionnez l'artère de la queue des structures environnantes et isoler une section de 1 cm de l'artère à l'aide de pinces incurvées et de pinces émoussées.
- À l'aide d'une suture de soie noir 4.0, placez-vousAttacher à la fois les extrémités proximale et distale de l'artère pour maximiser l'exposition.
- Percez l'artère de la queue en utilisant un cathéter intraveineux 24 G et avancez le cathéter dans l'artère.
- Fixez le cathéter au vaisseau (à environ 1 cm de la tête du cathéter) avec la ligature proximale et attachez la ligature distale.
- Connectez la partie distale du cathéter au dispositif de surveillance de la pression artérielle.
5. Induction de l'ischémie de la moelle épinière
- Une fois le cathétérisme terminé, avancez le 2 Fr. Cathéter à ballonnet dans l'aorte thoracique descendante de sorte que la pointe du cathéter atteigne l'artère sous-clavière gauche.
- Insérer à une profondeur de 10 cm du site d'insertion.
- Injecter 150 unités d'héparine à une concentration de 100 unités / ml dans le cathéter carotidien.
- Gonflez le ballon du cathéter avec 0,05 ml de solution saline.
- Simultanément, égoutter le sang dans le récipient de sang extérieur du cArtérite vasculaire pour réguler la pression artérielle proximale à 80 mmHg.
- Connectez le système de surveillance de la pression artérielle à la lumière restante du robinet à 3 voies et contrôlez la quantité de drainage sanguin avec la surveillance de la pression artérielle.
- Confirmer le succès de l'occlusion aortique par une diminution abrupte et une perte continue de pression artérielle distale.
- Après une occlusion aortique de 9, 10 ou 11 min, dégonfler le ballon du cathéter Fogarty et réintroduire le sang drainé.
6. Soins post-chirurgicaux et évaluation neurologique
- Tout en surveillant la pression artérielle à travers l'artère de la queue, retirer les cathéters des artères du fémur et de la carotide et fermer les plaies avec des sutures de soie.
- Après avoir confirmé que la pression artérielle est retrouvée dans la gamme normale, retirer le cathéter de l'artère de la queue et fermer la plaie.
- Après récupération de l'anesthésie, renvoyer le rat à sa cage.
- Évaluez-moiFonction motrice des membres à 24 h après la chirurgie à l'aide de l'indice de déficit moteur ( tableau 1 ). L'indice du déficit moteur est défini comme la somme du score d'ambulation et du score réflexe placage / pas à pas. Un indice de déficit moteur de 6 indique le déficit maximal.
7. Évaluation histopathologique
- Après l'évaluation neurologique, anesthésie des rats avec de l'isoflurane administré par un masque, sacrifiez-les par perfusion transcardiaire avec 100 ml de solution saline héparinée sous anesthésie et extrayez la moelle épinière. 8
- Incorporer les sections de cordon du niveau de la vertèbre lombaire 3-5 dans la paraffine.
- Découper les coupes transversales avec de l'hématoxyline et de l'éosine (H & E).
- Observez les blessures des neurones moteurs sous un microscope. 9
8. Analyse statistique
- Effectuer une analyse statistique à l'aide de Statistical Package for the Social Sciences version 20. Le moteur defL'indice d'icit des trois groupes a été comparé en utilisant le test de Kruskal-Wallis, suivi d'un test en U de Mann-Whitney. Une valeur P <0,05 a été considérée comme statistiquement significative.
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Résultats
Pendant une période d'ischémie de la moelle épinière, une occlusion aortique a été effectuée pendant 9 min (n = 3), 10 min (n = 3) ou 11 min (n = 3). L'indice de déficit moteur chez le rat est présenté dans le tableau 2. Les rats qui ont subi 9 min d'occlusion aortique ont montré une altération motrice légère et réversible dans le membre postérieur. Rats soumis à 10 min d'occlusion aortique présentant un déficit moteur modéré, mais pas une paralysie complète. Les rats qui ont subi 11 minutes de temps d&#...
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Discussion
Dans l'étude actuelle, nous avons démontré un modèle de rat de l'ischémie de la moelle épinière basé sur la méthode de Taira et Marsala 5 qui induit des degrés variables de déficit moteur dans le membre postérieur en fonction du temps d'occlusion aortique.
La longueur de l'occlusion aortique peut affecter le degré de déficit moteur. Si le temps d'occlusion aortique est plus long, le déficit moteur devient plus sévère. Ainsi, les chercheurs peuvent ...
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n'ont pas d'intérêts financiers concurrents. Ce travail a été soutenu par la subvention 2012R1A1A3014010 de la Fondation nationale de la recherche du gouvernement coréen.
Remerciements
Les auteurs n'ont aucune reconnaissance.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Cathéter d’embolectomie artérielle Fogarty | Edward Life Sciences | 120602F | un cathéter à ballonnet inséré dans l’artère fémorale |
| BD Insyte-N Autoguard Cathéter IV blindé ; | BD ; | 381411 | cathéter intraveineux de calibre 24 |
| seringue de 50 ml | , VACCIN CORÉEN. | KOVAX-SERINGUE 50mL | Masque facial |
| 1 mL SERINGUE | KOREA VACCINE | KOVAX-SYRINGE 1ml | |
| Sonde à décalcomanies | HARVARD APPARATUS | 50-7221F | Sonde rectale pour la surveillance de la température |
| Micro dissection ciseaux à ressort | Jeung do bio & Plantez co.LTD. | JD-S-10 | Micro-ciseaux |
| CISEAUX (SHARP-SHARP)Jeung | do bio & Plantez co.LTD. | S-51-12-S | Écarteur de ciseaux |
| Jeung do bio & Plantez co.LTD. | JD-S-74A | Enrouleur | |
| Micro pincep ; | Jeung do bio & Plantez co.LTD. | JD-S-29 | Micro-pince |
| MOUSTIQUE (Courbée) | Jeung do bio & Plantez co.LTD. | S-44-CPK | Pince courbée |
| PINCE À PANSEMENT ; | Jeung do bio & Plantez co.LTD. | S-37-16S | Pince émoussée |
| 4/0 noir soie ; | Woori Medical | S431 | 4.0 suture en soie noire |
| 3-WAY STOCK | Seonwon Medcal | D-98-01 | Robinet d’arrêt 3 voies |
| Moniteur patient | MP20 | L’appareil de surveillance de la | pression artérielle. ; |
| Couverture chauffante | Autoproduction | Couverture chauffante | |
| Microtube et réservoir externe | Autoproduction | Microtube et réservoir externe | |
| Héparine | JW Pharmaceutique | Héparine | |
| 0,9 % NS 1000ml | JW Pharmaceutique | Saline normale | |
| Isoflurane | Hana Med | Isoflurane |
Références
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Réimpressions et autorisations
