Tra i numerosi tipi di lesione del midollo spinale, la CCS è uno dei tipi di lesione potenzialmente più curabili 3,4. A causa della mancanza di modelli di ricerca di laboratorio, la ricerca sulla CCS degli anni '50 si è concentrata su studi clinici e indagini di dissezione cadaverica 3,16,17. Il presente studio mostra l'utilizzo di strumenti compatibili e procedure minimamente invasive per stabilire il modello CCS dei topi. Da un punto di vista tecnico, questa piattaforma ha una forte operabilità e una buona riproducibilità. Dato che i risultati dell'esperimento dimostrano la validità, la nostra tecnica per stabilire il modello più vicino allo standard che gli studi precedenti hanno definito per CCS4.
Precedenti studi sulle lesioni da compressione hanno impiegato principalmente clip per aneurisma, palloncini e pinze calibrate 9,10,18. Inoltre, la maggior parte delle lesioni si è verificata a livello del midollo spinale toracico18. Il midollo spinale a livello C6 è stato scelto come segmento danneggiato in questo studio per studiare le caratteristiche della CCS. Vale la pena sottolineare che anche il tasso di sopravvivenza del modello CCS è un fattore essenziale per garantire la coerenza sperimentale. Il presente studio riporta che causano lesioni da compressione bilaterale al midollo spinale cervicale del topo, mentre lesioni traumatiche del midollo spinale di alto livello, in particolare lesioni bilaterali, potrebbero essere fatali per gli animali da esperimento se troppo gravi. Secondo El-Bohy, è più probabile che il midollo spinale C4/5 influenzi il tratto bulbospinale discendente e i motoneuroni respiratori, il che porta gli animali da esperimento alla depressione respiratoria e alla morte 18,19,20,21,22,23., In questo studio, i topi con diversi gradi di compressione sul midollo spinale cervicale C6 hanno caratteristiche di lesione significativamente differenziate suggerite da esami istologici. Sebbene ci fossero significative differenze comportamentali e istologiche nel modello di clampaggio del midollo spinale cervicale del topo riportato da Forgione, era necessaria l'interruzione dei peduncoli, dei processi articolari, delle lamine e persino delle radici nervose per bloccare il midollo spinale con le pinze modificate, che avevano un'influenza significativa sulla stabilità delle strutture cervicali24. Un altro studio sulle lesioni cervicali ha riportato l'utilizzo del processo trasverso come sito di fissazione5. Anche se i processi articolari sono stati impediti dal danno, la rottura del tessuto muscolare eccessivo potrebbe anche portare a un impatto sulla stabilità del midollo spinale. Nel presente studio, solo la 6alamina cervicale è stata resecata per mantenere la stabilità del midollo spinale cervicale, con le articolazioni articolari adiacenti preservate e danni muscolari eccessivi evitati. Allo stesso tempo, la compressione dall'alto del midollo spinale previene i danni alle radici nervose.
I risultati di HE suggeriscono che l'area di danno al midollo spinale cervicale dei topi in ciascun gruppo era principalmente nella materia grigia vicino al midollo centrale, che caratterizzava la CCS, con differenze significative nella portata della lesione tra i diversi gruppi. In particolare, le sezioni patologiche che abbiamo mostrato potrebbero aver alleviato la manifestazione della lesione perché i campioni sono stati raccolti pochi giorni dopo l'infortunio. L'immunofluorescenza (NF-200) ha mostrato meno danni ai tratti neurali nella regione della sostanza bianca del midollo spinale, il che ha anche confermato che il danno nella CCS era principalmente concentrato intorno al midollo centrale. Il risultato dell'immunofluorescenza è stato aggravato da precedenti risultati istologici di patologia. Studi precedenti hanno dimostrato che la CCS porta all'edema vicino al midollo centrale, portando all'ematoma e, infine, alla disfunzione nella porzione mediale del tratto corticospinale laterale3. L'emorragia è stata segnalata come una componente tipica della CCS, ma è stata osservata raramente nei successivi studi di imaging e autopsia17. In questo studio, i risultati dell'HE a 7 giorni dopo l'infortunio hanno suggerito segni di edema tissutale in tutti i gruppi; Tuttavia, non sono stati trovati globuli rossi residui nell'area della lesione. Pertanto, il blu di Prussia è stato utilizzato per esaminare l'area della lesione per l'emorragia e i risultati corrispondevano all'emosiderosi osservata nell'area della lesione del gruppo con lesioni gravi a 7 giorni dopo l'infortunio, mentre il gruppo con lesioni lievi non lo ha fatto. Le immagini della risonanza magnetica T2 hanno mostrato che sia le lesioni lievi che quelle gravi avevano aree a basso segnale nell'area danneggiata della lesione a 7 giorni dopo l'infortunio. indicando qui la deposizione di lisato di reticolociti. Questi risultati forniscono prove circostanziali che la discrepanza tra i risultati precedentemente riportati è probabilmente dovuta al fatto che il test di risonanza magnetica è potenzialmente più sensibile del test istologico14, oltre alla gravità della lesione, che può anche influenzare la quantità di emorragia nell'area della lesione. Anche la GFAP è stata ampiamente espressa nell'area danneggiata. Allo stesso tempo, l'espressione di Iba-1 è stata osservata anche in aree intatte, suggerendo la persistenza di una risposta infiammatoria, coerente con i risultati della risonanza magnetica, dove un anello di segnale iperintenso intorno all'area del segnale ipointenso nella lesione suggerisce la presenza di una risposta infiammatoria. In definitiva, sulla base dei risultati del presente studio, l'area di lesione nel modello si è concentrata sulla materia grigia intorno al midollo centrale, che è generalmente coerente con le descrizioni precedentemente riportate13. Sfortunatamente, non abbiamo eseguito la risonanza magnetica ripetutamente in tutti gli animali da esperimento per mostrare come il sito della lesione cambia dinamicamente nel tempo. I futuri ricercatori possono includere questo aspetto nel loro lavoro per una migliore indagine sulla CCS. Inoltre, l'immunomarcatura con marcatori neuronali come NeuN, che definiscono la materia grigia, può essere inclusa nello studio.
In conclusione, le caratteristiche dei risultati sulla patologia e sulle scansioni MRI hanno strette somiglianze con quelle descritte per la CCS in studi precedenti4. L'attuale protocollo, che modella in modo fattibile la CCS, consente ulteriori ricerche e comprensione della CCS.