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La morte improvvisa e inaspettata nell'epilessia (SUDEP) è una delle principali cause di morte nei pazienti con epilessia. I meccanismi della SUDEP sono poco conosciuti, ma potenzialmente coinvolgono disfunzione autonomica, apnea e aritmie cardiache oltre alle convulsioni 1,2,3,4,5,6,7. I pazienti con epilessie genetiche legate alla canalopatia hanno tra i più alti tassi di SUDEP. Ad esempio, la SUDEP si verifica fino al 20% dei pazienti con varianti nel gene del canale del sodio voltaggio-dipendente SCN1A8, il gene responsabile della sindrome di Dravet, un'epilessia genetica con esordio nel primo anno di vita. Molti geni dei canali ionici legati all'epilessia sono espressi sia nel cervello che nel cuore, con dati di laboratorio e clinici che suggeriscono che le aritmie cardiache possono essere presenti nei pazienti con epilessie genetiche legate alla canalopatia7, 9,10,11,12, aumentando potenzialmente il loro rischio di SUDEP a causa di un'aritmia cardiaca fatale indotta da convulsioni o dell'insorgenza simultanea di convulsioni e aritmie. La valutazione della SUDEP in laboratorio pone numerose sfide. Da un punto di vista cardiaco, i potenziali d'azione cardiaci nei topi sono molto diversi da quelli nell'uomo13 e i modelli di iPSC-miociti cardiaci umani14 non possono replicare le complessità dell'intero organismo. I modelli transgenici di epilessie genetiche di coniglio forniscono un sistema ideale per studiare la SUDEP, poiché la fisiologia cardiaca del coniglio replica più da vicino quella dell'uomo13,15, fornendo al contempo un intero organismo per studiare la fisiopatologia complessa. Poiché la SUDEP può verificarsi già dalla prima crisi, la valutazione di questi modelli animali da un punto temporale precoce è essenziale per comprendere l'insorgenza sia delle convulsioni che delle aritmie cardiache. La registrazione video durante il periodo neonatale è impegnativa, poiché i cuccioli di coniglio sono spesso ancora nel nido. La registrazione continua dell'elettroencefalogramma (EEG) o dell'elettrocardiogramma (ECG) con un sistema cablato tradizionale non è possibile mentre i kit sono con la diga. È improbabile che la registrazione intermittente catturi eventi rari e terminali associati a SUDEP. Ci siamo quindi rivolti al monitoraggio della telemetria impiantabile wireless per fornire registrazioni EEG ed ECG a lungo termine, continue e simultanee nei kit di conigli.
Le chiavi del successo di questo protocollo sono l'anestesia appropriata e il supporto postoperatorio per questi animali vulnerabili. I conigli sono a un rischio molto più elevato di morte per anestesia (1,39%-4,8%) rispetto a cani e gatti (0,17%-0,24%) a causa di caratteristiche anatomiche e fisiologiche uniche16,17. I principali fattori che contribuiscono a questo aumento del rischio anestetico includono una gestione non ottimale delle vie aeree e complicanze postoperatorie acute. Molteplici fattori contribuiscono alla difficoltà dell'intubazione nei conigli, tra cui una bocca lunga e stretta con una lingua larga, un angolo acuto tra la bocca e la laringe, lo spostamento dorsale dell'epiglottide, l'aumento della suscettibilità al trauma laringeo e l'aumento della propensione al laringospasmo 18,19,20. Dopo l'episodio di anestesia immediata, i conigli sono a rischio di sviluppare una sindrome da stasi gastrointestinale pericolosa per la vita. Si tratta di un problema complesso e multifattoriale e si ipotizza che l'anestesia contribuisca attraverso effetti diretti del farmaco che inibiscono la motilità gastrica e/o l'anoressia secondaria post-procedurale per qualsiasi motivo (dolore non alleviato, nausea, ecc.)21.
La fisiologia unica dei neonati e dei neonati di coniglio aggrava le sfide associate all'anestesia e alla chirurgia. I conigli hanno giovani nati altriciali con meccanismi sottosviluppati per l'omeostasi fisiologica e speciali considerazioni anatomiche. L'accesso e il monitoraggio endovenoso sono difficili poiché la maggior parte dei prodotti commerciali non è ottimizzata per le piccole dimensioni vascolari, l'elevata frequenza cardiaca a riposo e la pelle pigmentata dei kit di conigli incrociati con cintura olandese e neozelandese. Poiché la gittata cardiaca è essenzialmente dipendente dalla frequenza cardiaca nei neonati22 e, in generale, la clearance del farmaco per via renale o epatica è ridotta rispetto agli adulti23, le considerazioni per la selezione e il dosaggio appropriati dei farmaci sono fondamentali. Si ritiene che la causa principale della morte per anestesia nei conigli sia secondaria alla depressione respiratoria e all'apnea. Oltre ai problemi di gestione delle vie aeree già discussi per tutti i conigli, i neonati hanno una spinta respiratoria depressa di fronte all'ipossiemia e all'ipercapnia, rendendo più rischioso questo aspetto già impegnativo dell'anestesia24.
In questo protocollo, descriviamo un metodo di successo per l'impianto di telemetria EEG ed ECG (Figura 1) in un modello di epilessia neonatale di coniglio con un alto tasso di sopravvivenza chirurgica e anestesiologica. Queste informazioni consentiranno ad altri ricercatori di affrontare modelli di coniglio neonatale impegnativi per far progredire la ricerca sull'epilessia, l'aritmia cardiaca e i disturbi dello sviluppo neurologico correlati.