Name: Un modello murino di cervicale lesioni del midollo spinale per studiare post-lesionale respiratoria neuroplasticità (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-05-28T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 9 s
Description: Scopri un modello murino di lesione cervicale del midollo spinale per studiare la neuroplasticità respiratoria post-lesionale. Questo metodo consente di valutare strategie riparative e analizzare l'attività del nervo frenico.

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Questo lavoro è supportato da un finanziamento del Programma quadro dell&#39;Unione europea Settimo (FP7/2007-2013) in convenzione di sovvenzione n ° 246.556 (progetto RBUCE-UP europeo), HandiMedEx assegnato dai francesi consiglio investimenti pubblici. Marcel Bonay è stato sostenuto dalla Cancelleria des Universités de Paris (Legs Poix), il Fonds de Recherche en Santé Dotation Respiratoire, e il Centro d&#39;Assistenza Respiratoire à Domicile d&#39;Île de France (CARDIF)

Questo protocollo è stato approvato dal comitato etico della sedia RBUCE-UP di eccellenza (Università di Paris Sud, convenzione di sovvenzione n ° 246.556) e l&#39;Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines. 1. Preparazione di strumenti chirurgici sterilizzati <ol><li> Pulire gli strumenti chirurgici con detergente da laboratorio. </li><li> Sterilizzare gli strumenti prima della chirurgia. </li><li> In una sessione chirurgica, sterilizzare gli strumenti posizionando le punte in un cordone sterilizzatore caldo per 10 min a 180 ° C tra 2 interventi chirurgici. </li></ol> 2. Preparazione dei farmaci <ol><li> Preparare 2 x 1 ml siringhe per i farmaci pre-anestetico cocktail e post-operazione droghe. </li><li> Secondo il peso del ratto, preparare una siringa con farmaci pre-anestetici: carprofen (5 mg / kg), buprenorfina (50 mg / kg), Baytril (5 mg / kg) e Dexmedetomidine (0,5 mg / kg). Completa il volume a 1 ml con Ringer lattato. </li><li> Preparare inun&#39;altra siringa l&#39;inversione per i farmaci pre-anestetico: atipamezolo (500 mcg / kg). </li></ol> 3. Anestesia del Topo <ol><li> Somministrare per via sottocutanea per l&#39;animale la soluzione dei farmaci pre-anestetico di cui al punto 2.2. Poi, mettere l&#39;animale torna in gabbia e aspettare che l&#39;effetto sedativo. </li><li> Posizionare il topo in una camera chiusa riempita di 5% isoflurano in 100% O 2, e attendere che il ritmo respiratorio rallenta (circa 30 sec). Quindi, rimuovere il ratto dalla camera e posizionarlo sul tavolo intubazione. </li></ol> 4. Orotracheale intubazione <ol><li> Lie l&#39;animale sulla schiena, quindi fissare la testa mettendo una cinghia collegata a denti davanti al tavolo. </li><li> Con una luce in fibra ottica, illuminare lo spazio toracico. Poi, mettere un laringoscopio (o un costume fatto uno, Jou et al. 20 per i dettagli) nella bocca dell&#39;animale. Visualizza le corde vocali. </li><li> SlidE e posizionare una guida orotracheal nella trachea (tra le corde vocali). Far scorrere il tubo orotracheale (16 G dimensione del catetere) sulla guida. </li><li> Rimuovere la guida e controllare con uno specchio laringeo posto all&#39;estremità del tubo orotracheale per la presenza di umidità, confermando la posizione appropriata del tubo nella trachea e non nell&#39;esofago. </li><li> Collegare il tubo di un ventilatore roditore (683 roditore ventilatore, Harvard Apparatus) e regolare la concentrazione di isoflurano al 2% (100% O 2). </li><li> Fissare il tubo orotracheale con del nastro adesivo chirurgico. </li></ol> 5. Chirurgia Vertebrale <ol><li> Posto l&#39;animale in decubito ventrale su una placca chirurgica riscaldata, con il naso che punta a 90 ° per il chirurgo. Mantenere la temperatura corporea intorno 37,5 ° C per tutta la chirurgia. </li><li> Radersi i capelli con Clippers tra le scapole e rimuovere i capelli con una garza. </li><li> Pulire la pelle con betadine, poi con 70% di alcol. Ripetere questa operazione 3 volte. </li><li> Un pizzico piedi viene eseguita prima dell&#39;inizio della chirurgia per garantire la corretta profondità dell&#39;anestesia. &#160; Quindi, eseguire una laterale incisione cutanea rostro-caudale con le forbici tra le scapole. </li><li> Tagliare il acromiotrapezius muscolo rostro-caudale seguendo il tendine per evitare emorragie. Poi dissociare il muscolo romboide per accedere ai muscoli spinale (che circondano la vertebra). </li><li> Ritrarre il muscolo spinale da C1 a C3 vertebra. La vertebra C2 è quella con un apofisi prominente. </li><li> Pulire il muscolo intorno alla parte dorsale della vertebra utilizzando tamponi di cotone sterile. </li><li> Iniziare a rimuovere con attenzione l&#39;apofisi di C2 con un rongeur. Quindi, continuare meticolosamente fino alla dorsale del midollo spinale è esposto. Assicurarsi che laminectomia è una laminectomia emi dorsale. Prestare particolare attenzione alla dura madre che racchiude il midollo spinale e le arterie in prossimità di questa zona. </li><li> Con # 55 pinze, sezionare rostro-caudale la dura lungo C2, il prossimo proseguire lateralmente su ciascun lato rostrale e caudale. </li><li> Spugna il liquido cerebrospinale. </li><li> Effettuare una sezione laterale sotto la cervicale dorsale radice numero 2 con le microscissors. Verificare con un micro bisturi che l&#39;estensione della lesione è abbastanza vicino per raggiungere la linea mediana del midollo spinale (vedere la Figura 2A per una vista dorsale della lesione). Se no, allora un altro taglio potrebbe essere fatto per completare la lesione. In caso di sanguinamento, utilizzare tamponi di cotone sterili. Fare attenzione a non andare al lato controlaterale, in caso contrario, l&#39;animale non si riprenderà dall&#39;infortunio e avrà una insufficienza respiratoria. </li><li> Suturare i muscoli come strato protettivo e suturare la pelle. Pulire la ferita con Betadine saturo garza sterile. </li><li> Turn-off il vaporizzatore isoflurano e iniettare i farmaci di inversione (atipamezolo [500 mg / kg, im]), controllare la temperatura corporea. </li><li> Quando l&#39;animale inizia a respirare contro il ventilatore,scollegare il tubo tracheale dal ventilatore e quindi rimuovere il tubo orotracheale. Posto l&#39;animale in una gabbia riscaldata per il recupero. </li></ol> 6. Assistenza post-chirurgica Dopo l&#39;intervento chirurgico, gli animali sono costantemente monitorati per garantire il miglior ambiente possibile per il recupero. Antibiotici (Baytril, 5 mg / kg), anti-infiammatori (Carprofene, 5 mg / kg) e buprenorfina (50 mg / kg) farmaci sono somministrati ogni 12 ore per i primi 2 giorni post-intervento chirurgico per prevenire infezioni e ridurre il verificarsi del dolore post-operatorio. I ratti hanno accesso ad libitum a cibo morbido e acqua (o acqua gelatine per la prima giornata post-operatoria). Fluidi sottocutanei possono essere usati per prevenire la disidratazione sui primi giorni post-operatorie. Il peso corporeo e l&#39;assunzione di cibo vengono monitorati giornalmente. Il loro ambiente si arricchisce tutto l&#39;esperimento e il tempo di post-infortunio (dual abitazioni, tubi nelle loro gabbie).

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Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari in competizione.

Difficoltà tecniche di rendere il Injury Modello C2 Il modello murino lesione C2 è un interessante strumento per lo studio delle vie respiratorie neuroplasticità post-lesionale. Tuttavia, i passi necessari per produrre un modello riproducibile e affidabile sono numerosi e ciascuno di essi potrebbero avere un impatto sui risultati dello studio. Ad esempio, durante il processo di intubazione, estrema cura deve essere presa in quanto il tubo orotracheale può produrre una infiam...

Trauma del midollo spinale è un pregiudizio comune osservata nella popolazione umana con incidenze drammatici, come la paralisi permanente. Tuttavia, la gravità del danno dipende dal livello e l&#39;entità del trauma iniziale. L&#39;insufficienza respiratoria è la causa principale della mortalità a seguito di lesione superiore cervicale del midollo spinale (SCI) 1. Attualmente, l&#39;unico trattamento terapeutico è quello di posizionare il paziente in ventilazione assistita. Da alcuni pazienti possono essere svezzati fuori l&#39;assistenza ventilatoria 2, a causa del recupero spontaneo che si verifica con ritardo post-lesionale, la necessità di sviluppare nuove terapie non invasive innovative è urgente 3. Avere un buon modello preclinico standardizzato per studiare l&#39;effetto di un SCI cervicale su insufficienza respiratoria e perciò studiare l&#39;applicazione di putativi strategie terapeutiche, è essenziale. In questo articolo tecnico, si descrive una specifica pre-clinica modello murino oinsufficienza respiratoria f indotta da una parziale SCI cervicale al livello C2. Questo modello è attualmente utilizzato da diversi laboratori di tutto il mondo (per le recensioni: 4-13). Tuttavia, lievi differenze nella procedura chirurgica possono essere osservati tra i diversi ricercatori per generare questo particolare cervicale lesione modello murino. L&#39;effetto di un C2 SCI sull&#39;uscita respiratorio è stato descritto nel 1895 da Porter 14. Un hemisection cervicale induce una deafferentazione dei motoneuroni frenico dalla loro unità centrale (nella rVRG nel tronco cerebrale, Figura 1A) sul lato omolaterale di lesioni, portando ad una attività del nervo frenico silenziosa e la successiva paralisi diaframma. Il lato controlaterale rimane intatto e permette all&#39;animale di sopravvivere. Diversamente differente SCI situato in un segmento vertebrale inferiore (ad esempio una lesione contusivi a livello C4 15), l&#39;integrità del nucleo motoneurone frenico su entrambi i lati è conservato. Dopo un CERVlesione C2 iCal, alcune attività spontanea può essere osservata sul lato ipsilaterale (frenico e diaframma) a causa di una attivazione di controlaterale sinapsi silenti che attraversavano la linea mediana della colonna vertebrale a livello segmentale C3-C6 (percorsi frenico incrociate, CPP, Figura 1B) . L&#39;attivazione del CPP, che è, per definizione, un hemisection C2 combinato con un phrenicotomy controlaterale che inducono un ipsilaterale parziale recupero del nervo frenico, può verificarsi da ore a settimane post-lesione 16-18. Il vero effetto benefico di questa via CPP sul recupero respiratorio è limitata 19 e ulteriori indagini e il trattamento deve essere sviluppata per migliorare la grandezza di restauro spontanea 3. Questo protocollo fornisce un potente tipo di modello murino pre-clinico per lo studio delle vie respiratorie plasticità post-lesionale a vari livelli (fisiologia respiratoria da motoneuroni pre e frenico, interneuroni, molecolare e cellular, locomozione dell&#39;arto anteriore per esempio), nonché un modello per verificare invasive e non invasive strategie terapeutiche mirate per migliorare la respirazione e il recupero motorio seguente lesione del midollo spinale cervicale C2 parziale.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Animal</td></tr><tr><td>Male Sprague Dawley Rat</td><td>Janvier</td><td></td><td>225-250 g</td></tr><tr><td colspan="4">Strumenti chirurgici</td></tr><tr><td>Student Dumont #5 forcipe</td><td>Strumento per le scienze 91150-20</td><td></td>Strumento per le scienze fini <td>91100-12</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mayo-Stille Forbici</td><td>Fine Science Tool</td><td>14013-15</td><td>Forbici a</td></tr><tr><td>molla curve per studenti Vannas</td><td>Fine Science Tool</td><td>91500-09</td><td>Forbici a molla dritte</td></tr><tr><td>- Lame da 8 mm</td><td>Fine Science Tool</td><td>15025-10</td><td>Dritto Blunt/Blunt</td></tr><tr><td>Friedman Pearson Rongeur</td><td>Fine Science Tool</td><td>16121-14</td><td>Coltello da</td></tr><tr><td>dissezione curvo - Fine Tip</td><td>Fine Science Tool</td><td>10055-12</td><td>Dritto</td></tr><tr><td>Olsen-Hegar Porta-Ago Strumento</td> di <td>Fine Science</td><td>12002-14</td><td>Seghettato</td></tr><tr><td>Weitlaner-Locktite Retrattore</td><td>Fine Science</td><td>Tool 17012-11</td><td>2x3</td></tr><tr><td>Suture chirurgiche smussate assorbibili</td><td>Centravet</td><td>BYO001</td><td>Dimensione della sutura 4-0</td></tr><tr><td colspan="4">Equipment</td></tr><tr><td>Hot Bead Steriliser</td><td>Fine Science Strumento</td><td>18000-45</td><td></td></tr><tr><td>Catetere</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>Filo</td><td></td><td></td><td></td>guida</tr><tr><td>Specchio laringeo</td><td>Centravet</td><td>MIR011</td><td></td></tr><tr><td>Ringer lattato</td><td>Centravet</td><td>RIN020</td><td></td></tr><tr><td>Siringa</td><td>Centravet Ago Centravet</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>O2</td><td>Air Liquid I1001M20R2A001</td><td></td><td></td></tr><tr><td>683 RodentT Ventilatore 115/230V</td><td>Harvard Apparatus</td><td>55-0000</td><td></td></tr><tr><td>Vaporizzatore autonomo</td><td>WPI</td><td>EZ-155</td><td></td></tr><tr><td>Letto riscaldato a linea sottile</td><td>WPI</td><td>EZ-211</td><td></td></tr><tr><td>Contenitore d'aria</td><td>WPI</td><td>EZ-258</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Drugs</td></tr><tr><td>Carprofene</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>Atipamezolo</td><td>Centravet</td><td>ANT201</td><td></td></tr><tr><td>Soluzione di betadina</td><td>Centravet</td><td>VET002</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurano</td><td>Centravet</td><td>VET066</td><td></td></tr></tbody></table>

un modello murino di cervicale lesioni del midollo spinale per studiare post-lesionale respiratoria neuroplasticità

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

Una lesione del midollo spinale cervicale induce paralisi permanente, e spesso porta a distress respiratorio. Ad oggi non terapeutica efficienti sono stati sviluppati per migliorare / migliorare l&#39;insufficienza respiratoria dopo un trauma ad alta cervicale del midollo spinale (SCI). Qui proponiamo un modello pre-clinico murino di alta SCI al 2 (C2) livello metameric cervicale per studiare diverse neuroplasticità respiratoria post-lesionale. La tecnica consiste di una lesione chirurgica parziale al livello C2, che indurrà una hemiparalysis del diaframma a causa di una deafferentazione dei motoneuroni frenico dai centri respiratori situati nel tronco cerebrale. Il lato controlaterale della lesione rimane intatto e permette il recupero degli animali. A differenza di altri siti di importanza comunitaria che influenzano la funzione locomotoria (a livello toracico e lombare), la funzione respiratoria non necessita di motivazione degli animali e la quantificazione del deficit / recupero può essere facilmente effettuata (diaframma e la registrazione del nervo frenicos, tutto ventilazione corpo). Questa pre-clinica modello C2 SCI è un modello pre-clinico potente, utile e affidabile per studiare vari eventi neuroplasticità delle vie respiratorie e non respiratorie a diversi livelli (molecolare alla fisiologia) e testare diverse putativi strategie terapeutiche che potrebbero migliorare la respirazione in pazienti SCI.

Entità della lesione Il successo e la riproducibilità di questo particolare modello sperimentale dipendono l&#39;esperienza di ciascun manipolatore / chirurgo. La successiva quantità di recupero respiratorio (attività del nervo frenico e del diaframma) a seguito di una lesione C2 è correlata con la restante ventrolateral risparmiato materia bianca 21. Poiché la lesione è &quot;fatto a mano&quot; e richiede una certa pratica del chirurgo, l&#39;entità di ogni pregi...

L&#39;insufficienza respiratoria è la principale causa di morte in seguito ad una lesione del midollo spinale cervicale. Avere un modello animale preclinico riproducibile, quantificabili, e affidabile di insufficienza respiratoria indotta da una lesione cervicale parziale aiuterà a capire la successiva neuroplasticità respiratorie e non respiratorie e consentire strategie di sperimentazione di riparazione putative.

Un modello murino di cervicale lesioni del midollo spinale per studiare post-lesionale respiratoria neuroplasticità

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

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di produrre un modello animale preclinico quantificabile, affidabile e riproducibile di insufficienza respiratoria e non respiratoria indotta da una lesione del midollo spinale cervicale. Ciò si ottiene preparando prima gli strumenti e i farmaci necessari per la procedura. Il secondo passo consiste nell'anestetizzare l'animale, quindi intubarlo e collegarlo a un ventilatore per roditori.Successivamente, il midollo spinale viene esposto e viene indotta la lesione spinale cervicale. Dopo aver ricucito l'animale, l'anestesia viene rimossa e viene fornita un'adeguata assistenza post-chirurgica. In definitiva, le tecniche istologiche, così come le registrazioni nervose e muscolari vengono utilizzate per esaminare l'entità e gli effetti della lesione cervicale.Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti, come la contusione del cordone del pannello, è che la lesione è più piccola e ben definita. A dimostrare la procedura sarà un ingegnere del mio laboratorio In preparazione per l'intervento chirurgico, pulire e sterilizzare in autoclave gli strumenti chirurgici. Preparare anche una siringa da due ad uno millilitr

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Un modo affidabile e ripetibile per produrre una lesione cervicale unilaterale del midollo spinale utilizzando il dispositivo di simulazione Infinite Horizon è descritto. Il metodo si avvale di un telaio progettato e bloccare per stabilizzare la colonna vertebrale. La procedura standardizzata e biomeccanica risultato lesioni parametri lesioni sufficienti e durature.

Un modello contusivo unilaterale di lesioni del midollo spinale cervicale Uso della Impactor Infinite Horizon

Controllata cervicale lesioni lacerazione nei topi

La mancanza di comprensione meccanicistica del midollo spinale ischemia-riperfusione ha impedito ulteriori aggiunte per evitare paraplegia seguenti operazioni aortica ad alto rischio. Pertanto, lo sviluppo di modelli animali è imperativo. Questo manoscritto dimostra riproducibile paralisi degli arti inferiori in seguito toracica occlusione aortica in un modello murino.

Riproducibile Paraplegia da Toracica aortica occlusione in un modello murino di Spinal Cord ischemia-riperfusione

Lesioni del midollo spinale è una condizione traumatica che provoca grave morbilità e mortalità elevata. In questo lavoro descriviamo in dettaglio un modello contusione di lesioni del midollo spinale nei topi seguita da un trapianto di cellule staminali neurali.

Neural Stem Cell Transplantation in Sperimentale Contusivi Model of Spinal Cord Injury

Questo articolo descrive un metodo per generare una lesione da compressione del midollo spinale (SCI) riproducibile nel topo neonatale. Il modello fornisce una piattaforma vantaggiosa per lo studio dei meccanismi di plasticità adattativa che sono alla base del recupero funzionale spontaneo.

Un neonatale mouse Spinal Cord Injury compressione Modello

Qui, noi dimostrare le prestazioni di un modello di lesione minima del midollo spinale in un topo adulto che risparmia la nicchia di canale centrale alloggiamento cellule staminali neurali endogene (NSC). Vi mostriamo come l'analisi di neurosphere può essere usata per quantificare l'attivazione e migrazione delle CSN definitivo e primitiva dopo la lesione.

Un saggio di Neurosphere per valutare l'attivazione delle cellule staminali neurali endogene in un modello murino di ferita del midollo spinale Minimal

L'emisezione spinale toracica del ratto è un modello prezioso e riproducibile di lesioni unilaterali del midollo spinale per studiare i meccanismi neurali del recupero locomotorio e l'efficacia del trattamento. Questo articolo include una guida dettagliata passo-passo per eseguire la procedura di emisezione e per valutare le prestazioni locomotorie in un'arena a campo aperto.

Toracico Spinal Cord Emisezione Chirurgia e valutazione locomotoria a campo aperto nel ratto

Tecniche mini-invasive e un semplice dispositivo di laboratorio migliorano la riproducibilità del modello di lesione midollare riducendo il danno operatorio agli animali da esperimento e consentendo il mantenimento della morfologia anatomica. Il metodo è utile perché i risultati affidabili e la procedura riproducibile facilitano le indagini sui meccanismi di riparazione della malattia.

Stabilire un modello di lesione del midollo spinale per contusione murina basato su una tecnica minimamente invasiva

L'attuale protocollo che simula la sindrome del midollo centrale (CCS) nei topi ha migliorato la ripetibilità e ridotto al minimo i danni operativi agli animali da esperimento, evitando di interrompere eccessivamente la struttura anatomica. La strategia in questo studio è vantaggiosa perché consente la ricerca sui meccanismi di lesione producendo risultati coerenti.

Definizione del modello di sindrome del midollo centrale nel topo C57BL/6J

Le complicanze respiratorie sono la principale causa di morte nei soggetti con lesione del midollo spinale cervicale (cSCI). I modelli animali di cSCI sono essenziali per le valutazioni meccanicistiche e gli studi preclinici. Qui, introduciamo un metodo riproducibile per valutare il recupero funzionale dell'attività del muscolo diaframma (DIAm) dopo emisezione spinale C2 unilaterale (C2SH) nei ratti.

Valutazione del recupero funzionale dell'attività del diaframma eupneico dopo emisezione unilaterale del midollo spinale cervicale nei ratti

Scopri un modello murino di lesione cervicale del midollo spinale per studiare la neuroplasticità respiratoria post-lesionale. Questo metodo consente di valutare strategie riparative e analizzare l'attività del nervo frenico.

Un modello murino di cervicale lesioni del midollo spinale per studiare post-lesionale respiratoria neuroplasticità

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