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

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.

L'emisezione spinale produce deficit locomotori riproducibili quantificabili e ideali che possono essere catturati con la scala della locomotiva che abbiamo sviluppato. Il principale vantaggio di questa tecnica è la selettività e la riproducibilità della lesione, che porta a una ridotta variabilità nei fenotipi comportamentali tra gli animali. Dopo aver confermato una mancanza di risposta al dito del piedi in un ratto adulto anestetizzato, fare un'incisione di 2,5 centimetri nella pelle rasata sovrascrivendo le vertebre da T-6 a T-10 e utilizzare forbici smussate per ritrarre la pelle e il grasso superficiale.

Utilizzare forbici a dissezione smussata e un riavvolgitore autosottenitore per separare i muscoli paravertebrali, inserendo sull'aspetto dorsale delle vertebre da T-7 a T-9 e utilizzare forcep fini e applicatori con punta di cotone per debridere e cancellare qualsiasi tessuto rimanente per esporre i processi spinosi e lamina vertebrale. Posizionare la velocità al microscopio stereo e utilizzare delicati trimmer ossei per tagliare con cura le sfaccettature bilateralmente sulle vertebre T-7 e T-8. Utilizzare un bisturi per effettuare un taglio superficiale di un millimetro nel tessuto connettivo dorsale tra le lamina vertebrali T-8 e T-9, facendo attenzione a non ferire il cordone sottostante e utilizzare trimmer ossei per rimuovere il processo spinoso della vertebra T-8.

Con pinze emostatiche curve accuratamente bloccate sul processo spinoso T-7, ruotare l'estremità caudale delle lamina T-8 leggermente rostralmente di circa 20 gradi e inserire i trimmer ossei sotto la lamina T-8. Fare un taglio della linea mediana che si estende lungo la lamina, continuando la laminectomia ripetendo i tagli sul lato sinistro e destro della lamina vertebrale mediale ai processi trasversali per esporre il midollo spinale. Gocciolare 100 microlitri di lidocaina al 2% nel canale spinale esposto e utilizzare forcep fini e forbici per iridectomia per rimuovere la dura sovrapposta al segmento spinale T-8.

Ripetere la somministrazione di lidocaina al cavo esposto e identificare la linea mediana del cavo mediante la visualizzazione di una linea centrale creata tra i processi spinosi che si estendono tra la vertebra esposta T-7 e T-9. Usando forcep fini per stabilizzare il midollo spinale, utilizzare un coltello da sezionamento per emisere il midollo spinale dalla linea mediana verso un lato dell'animale, facendo attenzione a non tagliare l'arteria spinale anteriore sul lato ventrale. Utilizzando le forbici per iridectomia, tagliare accuratamente qualsiasi tessuto rimanente sul lato della lesione del midollo spinale per garantire che il quadrante ventrale-laterale sia adeguatamente trasetto e posizionare una spugna emostatica sterile, imbevuta di salina di circa sei per due millimetri nella cavità esposta sopra il midollo spinale.

Quindi, utilizzare suture di poliglactina 910 4-O per chiudere gli strati muscolari e la pelle intorno al sito di incisione e posizionare il topo in un ambiente caldo sotto una lampada termica con monitoraggio fino a un pieno recupero. Nel momento sperimentale appropriato per i test comportamentali, dopo che i ratti sono stati abituati all'arena, iniziare la registrazione video e posizionare un topo al centro dell'arena, in condizioni di scarsa illuminazione per incoraggiare l'attività locomotoria. Lascia che il topo esplori per almeno quattro minuti, riportando il topo al centro dell'arena quando rimane fermo per più di 20 secondi per promuovere la locomozione.

Quindi, segnare le prestazioni locomotori della sessione di test registrata. Per i movimenti articolari degli arti, segnare i movimenti articolari dell'arto posteriore durante la locomozione spontanea separatamente per la caviglia, il ginocchio e l'anca, come normale, leggero o assente. Per il supporto del peso, valutare la capacità dei muscoli estensori dell'arto posteriore di contrarre e sostenere il peso corporeo caricato quando l'arto è a terra per quando il topo è fermo, così come durante la locomozione attiva.

Per la posizione della cifra, valutare la posizione delle cifre dell'arto posteriore mentre il ratto è fermo e durante la locomozione. Completare il parametro stepping solo se il ratto può sostenere il suo peso corporeo durante il passo classificando l'orientamento del posizionamento della zampa posteriore al momento del contatto iniziale e al decollo da terra oltre alla fluidità della fase di oscillazione durante il passo. Completare il parametro di coordinazione dell'arti anteriori/posteriori solo se si verificano quattro passaggi consecutivi durante il test e se gli arti possono supportare attivamente il peso corporeo.

Valutare la posizione della coda durante la locomozione come su o giù. Aggiungere quindi i singoli punteggi di ogni parametro per fornire un totale per ogni ostacolo a un massimo di 20 punti. Per valutare e confrontare le dimensioni della lesione tra gruppi sperimentali, l'area massima della lesione in percentuale della sezione trasversale totale del midollo spinale può essere facilmente calcolata con la colorazione istologica delle sezioni del midollo spinale.

Ad esempio, questa lesione rappresentativa dell'emicord sinistro con una sovrapposizione della proporzione di area di lesione massima condivisa tra ratti ha dimostrato la dimensione media della lesione di circa il 47% dell'area del cordone della sezione trasversale. Questi cambiamenti rappresentativi nelle prestazioni locomotorie nello stato intatto nelle prime cinque settimane dopo l'emisezione del lato sinistro dimostrano una significativa compromissione della locomozione nell'arto posteriore sinistro dell'animale durante le prime tre settimane dopo l'intervento chirurgico. Un miglioramento del livello di locomozione si osserva nell'ostacolo destro di due settimane dopo la procedura.

Le cose più importanti da ricordare sono che un'accurata identificazione della linea mediana spinale per l'emisezione e una corretta cura e monitoraggio post-chirurgico degli animali sono essenziali per un protocollo di successo. Questa valutazione comportamentale fornisce un protocollo ideale per lo schermo per gli indici paretrecorviali superiori per l'integrazione con test specializzati per affrontare una specifica questione di interesse sul recupero locomotore.