Un modèle de contusion unilatérale des blessures moelle épinière cervicale aide de l'impacteur Infinite Horizon

L'objectif général de cette procédure est d'induire un modèle de contusion unilatérale au niveau cervical à l'aide de l'impacteur Infinite Horizon. Pour ce faire, on commence par construire un cadre et une pince sur mesure. Ensuite, la colonne cervicale est fixée sur la pince.

L'animal est ensuite positionné dans l'impacteur en prévision de la lésion de la moelle épinière. La dernière étape de la procédure consiste à lésionner la moelle épinière cervicale. Cette procédure produit un modèle de lésion reproductible, associé à des déficits fonctionnels durables et suffisants.

En fin de compte, la reproductibilité et la faible morbidité de ce modèle de lésion réduisent le nombre d'animaux utilisés pour la recherche sur les lésions de la moelle épinière. La démonstration de la procédure sera effectuée par J. Lee, un chercheur associé de mon laboratoire, qui a fortement contribué au développement de ce modèle au cours des dernières années afin de délivrer des forces biomécaniques constantes et reproductibles à la moelle épinière. Cette procédure utilise l'impacteur de lésion de la moelle épinière Infinite Horizon ou IH, une pince et un support pour maintenir.

L'animal a été conçu et fabriqué sur mesure pour accueillir l'impacteur IH. Après avoir confirmé que l'animal a atteint un niveau chirurgical d'anesthésie, placer l'animal dans un cadre stéréotaxique et disséquer soigneusement les muscles dorsaux afin d'exposer la colonne vertébrale. Une fois les lames de C4 à C6 exposées, effectuer une incision sous les apophyses transverses des deux côtés de la colonne vertébrale afin de glisser la pince sous les apophyses transverses de C4 à C6 à l'aide d'une pince de Friedman Pearson à extrémité fine.

Retirer soigneusement la lame C5 gauche pour visualiser la dure-mère et la moelle épinière, afin de faciliter l'insertion de la pince. Glisser une tige de 1,5 centimètre de diamètre sous les pattes pour maintenir l'animal en position et surélever la colonne vertébrale. Fixer la mâchoire de la pince sur les apophyses transverses latérales de C4 à C6, puis serrer les vis. Insérer la pince dans les supports métalliques situés sur les deux tiges centrales du cadre, fixées à un angle de 22,5 degrés.

Relevez le cric à levier jusqu'à ce que l'animal soit à plat. Assurez-vous que la pince est horizontale en plaçant un niveau cylindrique de petite taille sur le dessus de la pince. Serrez ensuite les vis, en veillant à ce que toutes soient bien serrées et que le dispositif soit rigide, sans aucun mouvement.

Abaissez et positionnez la pointe de l'impacteur à l'aide du bouton de réglage vertical et des deux boutons de réglage horizontaux situés sur l'impacteur IH, jusqu'à ce que le centre de la pointe de l'impacteur se trouve au-dessus de l'apex du processus épineux de C6. Une fois la pointe de l'impacteur centrée, tournez le bouton de réglage de l'axe Y de 1,4 millimètre pour déplacer latéralement la pointe vers le côté gauche. Utilisez le bouton de réglage horizontal de l'axe X pour déplacer la pointe au centre de C5.

Ensuite, abaissez la pointe jusqu'à ce qu'elle se situe juste au-dessus de la dure-mère, et la pointe de l'impacteur doit être dirigée vers la moitié latérale de la substance grise. Tournez le bouton de réglage vertical pour élever la pointe de quatre millimètres au-dessus de la dure-mère. Assurez-vous que la zone d'impact est sèche en utilisant un coton-tige sur le logiciel de l'impacteur IH.

Régler la force souhaitée à 150 kilodons dans le programme et sélectionner « démarrer l'expérience » pour déclencher l'impact. Cette animation illustre, sur une coupe transversale de la moelle épinière cervicale, comment une lésion unilatérale est provoquée avec un réglage de force de 150 kilodons et un angle de 22 degrés et demi. Le graphique de la force en fonction du temps est représenté en encart.

Ces graphiques montrent le temps enregistré en fonction du déplacement et le temps en fonction de la force d'une contusion typique de 150 kilos D délivrée avec l'impacteur IH. La flèche rouge indique le moment où l'impacteur a atteint 20 kilodons et où l'enregistrement du déplacement a été initié. Les enregistrements montrent que la force réelle atteinte était de 152 kilodons, et l'impact ou le déplacement dans la moelle a été mesuré à 1 287 micromètres. Ici.

Les résultats de quatre tests comportementaux ont montré que la lésion de la moelle épinière a entraîné des déficits statistiquement significatifs des quatre membres, persistant tout au long de la période expérimentale, limités uniquement au membre controlatéral. Dans tous les cas, le déficit s'est maintenu pendant six semaines complètes après la lésion. Une série de sections de la moelle épinière traversant une contusion typique de 150 kilo neuf montre que la lésion a provoqué des dommages à la substance grise et à la substance blanche du côté controlatéral.

Les faisceaux rubrospinal et corticospinal du côté de la lésion sont inclus dans la zone lésée. Cependant, une certaine préservation des axones dans ces faisceaux ne peut être exclue. Plus de 80 % des animaux présentaient des lésions du parenchyme limitées au côté homolatéral.

La quantification de sections supplémentaires fournit une estimation globale de l'étendue cumulative du tissu blanc et gris préservé, qui, dans ce cas, est de 2 400 micromètres, en direction rostrale et caudale par rapport au centre de la lésion. Le côté ipsilatéral présentait seulement 51,8 % du tissu blanc préservé et 39,7 % du tissu gris restant par rapport au côté controlatéral. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment produire des lésions médullaires unilatérales cervicales reproductibles à l’aide de l’impacteur Infinite Horizon.

Ce modèle de lésion fournira non seulement un outil précieux pour tester des thérapies précliniques potentielles pour les lésions de la moelle épinière, mais la reproductibilité de ce modèle de lésion nous permettra également de réduire le nombre d'animaux utilisés pour ce type de recherche sur les lésions de la moelle épinière. Un autre aspect de ce modèle, que nous jugeons très intéressant, est le fait que la morbidité chez les animaux est minimisée. Les déficits sont limités à un seul membre antérieur, et nous pensons que ces efforts visant à réduire la morbidité constituent un aspect important de la recherche préclinique sur les lésions de la moelle épinière.