Name: Nerve Prikkelbaarheid Beoordeling in chemotherapie-geïnduceerde neurotoxiciteit (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-04-26T12:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 42 s
Description: Leer zenuwprikkelbaarheidsbeoordeling voor chemotherapie-geïnduceerde neurotoxiciteit bij patiënten. Deze methode detecteert vroegtijdig axonale functieveranderingen en biedt inzicht in onderliggende pathofysiologie.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

1. Voorbereiding van de patiënt <ol><li> Patiënten worden verwezen vanuit de afdeling Medische Oncologie voor baseline zenuw prikkelbaarheid testen voor aanvang van chemotherapie. </li><li> Patiënt geschiktheid voor prikkelbaarheid onderzoek moet worden bepaald. Patiënten dienen te worden uitgesloten als zij een geschiedenis van of baseline neurofysiologische bewijs van perifere neuropathie, hebben ontvangen voor neurotoxische chemotherapie behandeling of er sprake is van contra-indicaties voor prikkelbaarheid testen. </li></ol> 2. Axonale Prikkelbaarheid Procedures <ol><li> Onderneem sensorische en motorische prikkelbaarheid protocollen betreffende de zenuw, het gebruik van de semi-automatische geautomatiseerd systeem QTracS (Institute of Neurology, Queen Square, Verenigd Koninkrijk), een geïsoleerde lineaire bipolaire constante stroom stimulator (Digitimer, Welwyn Garden City, Verenigd Koninkrijk) en een versterker ( Sapphire IIA, Medelec, Verenigd Koninkrijk). </li><li> Bereid de huid bij de pols en onderarm met een schurende gel of pad om de huid te verminderenweerstand, gevolgd door toepassing van een alcoholdoekje. </li><li> Maak de opname plaats voor motor-opnames met niet-polariseerbare elektroden op de spier buik van ontvoerder pollicis brevis en een referentie-elektrode 4cm distale om samengestelde motor actiepotentialen (CMap-coderingen) op te nemen. </li><li> Bereid de opname site sensorische opnamen - met ringelektroden aan het proximale en distale interfalangeale verbindingen voor het opnemen en referentie-elektroden respectievelijk verbinding sensorische actiepotentiaal (CSAPs) opnemen. </li><li> Plaats een elektrochirurgische neutrale aarde plaat in de palm, met geleidende gel. </li><li> Elektrische ruis in de opname setup moet zoveel mogelijk worden verwijderd met behulp van een Humbug 50/60 Hz Noise eliminator (Quest Scientific Instruments, North Vancouver, Canada). </li><li> Het stimuleren van de zenuw in de pols. Stimulatie site moet worden gekozen als de plaats van de laagste drempel, het gebruik van een verplaatsbaar bipolaire elektrode en vervolgens een niet-polarizable elektrode. </li><li> De anode-elektrode worden geplaatst 10 cm proximale de elektrode over het bot. </li><li> Controleer temperatuur ter plaatse van stimulatie gedurende de proef en dat de temperatuur hoger is dan 32 ° C. </li></ol> 3. Axonale Prikkelbaarheid protocollen <ol><li> Neem een ​​stimulus-respons curve door stapsgewijs verhogen van de stimulus totdat de respons maximaal is en is te vergroten niet wanneer stimulus intensiteit wordt verder verhoogd. </li><li> Het doel amplitude voor de drempel tracking is automatisch ingesteld op 30% -40% van de maximale amplitude, die overeenkomt met de oppervlakte van de steilste helling aan de stimulus-respons curve. </li><li> Volgens de methode van Bostock et al.., 1998, veranderingen in de huidige drempel nodig is om het bereiken van de doelgroep amplitude worden online bijgehouden. </li><li> Neem meerdere prikkelbaarheid parameters, inclusief drempel electrotonus (TE), herstel cyclus (RC) en de huidige drempel (I / V) relatiezoals beschreven in Kiernan et al.. 2000 en Kiernan et al.. 2001. </li><li> Drempel electrotonus wordt beoordeeld op basis 100ms subthreshold polariserende stromingen, met polariserende huidige set tot ± 40% van de controle drempel (afb. 1). De verandering in de huidige drempel nodig is om doel responsamplitude te behouden na zowel de-en hyper-polarisatie wordt opgenomen. Drempel electrotonus een evaluatie van internodale geleiding en membraanpotentiaal met reacties in de hyperpolarizing richting het einde van de polariserende puls (90-100 ms) sterk geassocieerd met membraanpotentiaal. </li><li> Het herstel cyclus wordt beoordeeld met behulp van een gekoppeld puls paradigma (afb. 2), met een initiële supramaximale conditioning stimulans gevolgd op verschillende tijdstippen door een test stimulus (van 2,5 ms tot 200 ms). Na de supramaximale stimulus, is het moeilijker het genereren van een volgende reactie zogenaamde "vuurvastheid ', waarin de inactivatie van spannings-geerde Na + kanalen. Na de refractaire periode, een periode van facilitatie bekend als superexcitability optreedt. </li><li> Current-threshold relatie wordt bepaald met polariserende stromen van 200 ms die kracht per +50% tot 100% van drempel. </li></ol> 4. Beoordeling van de patiënt <ol><li> Met behulp van deze technieken, worden patiënten zowel acuut als longitudinaal beoordeeld aan de hand chemotherapie behandeling. Om acute neurotoxiciteit te beoordelen, patiënten terug voor post-chemotherapie beoordeling binnen 48 uur na ontvangst van de behandeling. </li><li> Om chronische neurotoxiciteit te onderzoeken, zijn evaluaties vóór de chemotherapie infusie genomen lengterichting ten opzichte heel behandelingscycli. </li><li> In aanvulling op axonale prikkelbaarheid testen, moeten conventionele klinische indeling schalen worden gebruikt om de chemotherapie-geïnduceerde neurotoxiciteit, met inbegrip van het National Cancer Institute te beoordelen - Common Criteria for Adverse Events Neuropathie Sensory subschaal, Total Neuropathie Score en patient-gerapporteerde resultaat beoordeling. </li></ol> 5. Analyse en interpretatie <ol><li> Om acute neurotoxiciteit te identificeren, worden de resultaten vergeleken pre-en post-chemotherapie behandeling. Om de ontwikkeling van longitudinale veranderingen in de zenuwfunctie te beoordelen, worden de resultaten vergeleken over de behandeling. De belangrijkste parameters voor de beoordeling zijn onder refractaire, superexcitability, omvang van de drempel van verandering in de drempel electrotonus (hyperpolarizing 90-100 ms), in aanvulling op de conventionele parameters zoals piek amplitude en latentie. </li><li> Om de totale verandering in de prikkelbaarheid parameters in behandeling te beoordelen, wordt een samengestelde prikkelbaarheid score berekend. De verandering in drie parameters - superexcitability, ongevoeligheid en drempel electrotonus (hyperpolarizing 90-100 ms) - is samengevat van de eerste tot de uiteindelijke behandeling tot een algemene marker van verandering te geven. </li></ol> 6. Representatieve resultaten Voorbeelden van prikkelbaarheid resulteert in een patient die behandeld worden met oxaliplatine zijn aanwezig. Onmiddellijk na de infusie van oxaliplatine, acute veranderingen in zowel sensorische en motorische prikkelbaarheid te ontwikkelen, die wijzen op de ontwikkeling van een functioneel Na + channelopathy 10 -13. Echter, significante verandering in meerdere prikkelbaarheid parameters ontwikkelt zich geleidelijk over behandeling met oxaliplatine alleen in sensorische axonen, met motor axonen niet beïnvloed (afb. 3), als gevolg van wijdverspreide zintuiglijke axonale schade en membraanpotentiaal verandering. Dit patroon komt overeen met de klinische expressie van de symptomen bij chronische oxaliplatine-geïnduceerde neurotoxiciteit. Prikkelbaarheid veranderingen in de sensibele axonen gaat vooraf aan vermindering van de piek amplitude zoals beoordeeld met behulp van conventionele zenuwgeleiding technieken, en suggereren dat axonale prikkelbaarheid technieken kunnen een gevoelig meetinstrument voor het begin van de oxaliplatine-geïnduceerde neurotoxiciteit te bieden. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/3439/3439fig1.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figuur 1"> Figuur 1. <img alt="Figuur 2" src="/files/ftp_upload/3439/3439fig2.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figuur 2"> Figuur 2. Recovery cyclus van prikkelbaarheid, het aantonen van de karakteristieke opeenvolging van prikkelbaarheid wijzigingen naar aanleiding van prikkelgeleiding, met een periode van verminderde prikkelbaarheid (refractaire) tot 3 ms na een supramaximale stimulus, gevolgd door een periode van verhoogde prikkelbaarheid (superexcitability) een piek op 5 -7 ms en vervolgens verminderd prikkelbaarheid (subexcitability). De gepaarde puls paradigma stimulans protocol is inzet. <img alt="Figuur 3" src="/files/ftp_upload/3439/3439fig3.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figuur 3"> Figure 3. Prikkelbaarheid veranderingen in de sensibele axonen oxaliplatine-behandelde patiënten met een baseline-opnamen getoond in zwart en na de behandeling opnames in het wit, na 4-6 maanden van behandeling met oxaliplatine. Deze veranderingen worden verondersteld om wijdverspreide axonale schade en membraanpotentiaal verandering weer te geven. Een foto van de prikkelbaarheid set-up in de oncologie instelling wordt weergegeven aan de linkerzijde. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/3439/3439fig3large.jpg" target="_blank">Klik hier voor grotere afbeelding</a> .

<ol><li>Hausheer, F. H., Schilsky, R. L., Bain, S., Berghorn, E. J., Lieberman, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diagnosis%2C+management%2C+and+evaluation+of+chemotherapy-induced+peripheral+neuropathy%5BTitle%5D)+AND+%22Semin.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Diagnosis, management, and evaluation of chemotherapy-induced peripheral neuropathy.</a> Semin. Oncol. 33, 15-49 (2008).</li>
<li>Park, S. B., Krishnan, A. V., Lin, C. S., Goldstein, D., Friedlander, M., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+underlying+chemotherapy-induced+neurotoxicity+and+the+potential+for+neuroprotective+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Med.+Chem%22%5BJournal%5D)">Mechanisms underlying chemotherapy-induced neurotoxicity and the potential for neuroprotective strategies.</a> Curr. Med. Chem. 15, 3081-3094 (2008).</li>
<li>Park, S. B., Lin, C. S., Krishnan, A. V., Goldstein, D., Friedlander, M. L., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+Neuropathy+after+Oxaliplatin+Treatment%3A+Challenging+the+Dictum+of+Reversibility%3F%5BTitle%5D)+AND+%22The+Oncologist%22%5BJournal%5D)">Long-term Neuropathy after Oxaliplatin Treatment: Challenging the Dictum of Reversibility?</a> The Oncologist. , Forthcoming (2012).</li>
<li>Postma, T. J., Heimans, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grading+of+chemotherapy-induced+peripheral+neuropathy%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Grading of chemotherapy-induced peripheral neuropathy.</a> Ann. Oncol. 11, 509-513 (2000).</li>
<li>Cascinu, S., Catalano, V., Cordella, L., Labianca, R., Giordani, P., Baldelli, A. M., Beretta, G. D., Ubiali, E., Catalano, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroprotective+effect+of+reduced+gluthathione+on+oxaliplatin-based+chemotherapy+in+advanced+colorectal+cancer%3A+a+randomized%2C+double-blind%2C+placebo-controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Neuroprotective effect of reduced gluthathione on oxaliplatin-based chemotherapy in advanced colorectal cancer: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial.</a> J. Clin. Oncol. 20, 3478-3483 (2002).</li>
<li>Lehky, T. J., Leonard, G. D., Wilson, R. H., Grem, J. L., Floeter, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxaliplatin-induced+neurotoxicity%3A+acute+hyperexcitability+and+chronic+neuropathy%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Oxaliplatin-induced neurotoxicity: acute hyperexcitability and chronic neuropathy.</a> Muscle Nerve. 29, 387-392 (2004).</li>
<li>Bostock, H., Cikurel, K., Burke, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Threshold+tracking+techniques+in+the+study+of+human+peripheral+nerve%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Threshold tracking techniques in the study of human peripheral nerve.</a> Muscle Nerve. 21, 137-158 (1998).</li>
<li>Burke, D., Kiernan, M. C., Bostock, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excitability+of+human+axons%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Excitability of human axons.</a> Clin. Neurophysiol. 112, 1575-1585 (2001).</li>
<li>Krishnan, A. K., Lin, C. S., Park, S. B., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Axonal+ion+channels+from+bench+to+bedside%3A+a+translational+neuroscience+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Axonal ion channels from bench to bedside: a translational neuroscience perspective.</a> Prog. Neurobiol. 89, 288-313 (2009).</li>
<li>Park, S. B., Lin, C. S., Krishnan, A. V., Goldstein, D., Friedlander, M., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxaliplatin-induced+neurotoxicity%3A+changes+in+axonal+excitability+precede+development+of+neuropathy%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Oxaliplatin-induced neurotoxicity: changes in axonal excitability precede development of neuropathy.</a> Brain. 132, 2712-2723 (2009).</li>
<li>Park, S. B., Goldstein, D., Lin, C. S., Krishnan, A. V., Friedlander, M. L., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+abnormalities+of+sensory+nerve+function+associated+wtih+oxaliplatin-induced+neurotoxicity%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Acute abnormalities of sensory nerve function associated wtih oxaliplatin-induced neurotoxicity.</a> J. Clin. Oncol. 27, 1243-1249 (2009).</li>
<li>Krishnan, A. V., Goldstein, D., Friedlander, M., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxaliplatin-induced+neurotoxicity+and+the+development+of+neuropathy%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Oxaliplatin-induced neurotoxicity and the development of neuropathy.</a> Muscle Nerve. 32, 51-60 (2005).</li>
<li>Krishnan, A. V., Goldstein, D., Friedlander, M., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxaliplatin+and+axonal+Na%2B+channel+function+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Oxaliplatin and axonal Na+ channel function in vivo.</a> Clin. Cancer Res. 12, 4481-4484 (2006).</li>
</ol>

Wij hebben niets te onthullen.

Chemotherapie-geïnduceerde neuropathie is een ernstige bijwerking van de behandeling van kanker, welke behandeling natuurlijk van invloed kunnen zijn en produceren duurzame patiënt handicap. Er is een gebrek van gevoelige en objectieve evaluatie maatregelen om de zenuw dysfunctie specifiek te meten in patiënten behandeld met chemotherapie. De klinische ontwikkeling van axonale prikkelbaarheid technieken heeft nuttige en voorspellende informatie voor de beoordeling van chemotherapie-geïnduceerde neurotoxiciteit. Door het verstrekken van informatie over ionkanaalfunctie, rusten potentieel, en axonale membraan functie, de technieken geeft inzicht in de pathofysiologische processen die ten grondslag liggen aan axonale disfunctie bij patiënten met kanker die behandeld worden met chemotherapie. Daarnaast hebben axonale prikkelbaarheid technieken is aangetoond dat haalbaar zijn in de klinische oncologie-instelling, en een enkele test kan worden voltooid in 5-10 minuten. In oxaliplatine behandelde patiënten, axonale prikkelbaarheid technieken vooreen gevoelige biomarker die het mogelijk maakt vroege identificatie van patiënten met een risico van ernstige neurotoxiciteit. In vergelijking met conventionele zenuwgeleidingsonderzoek, die oxaliplatine veroorzaakte schade aan de zenuwen te identificeren pas na axonaal verlies reeds heeft plaatsgevonden, axonale prikkelbaarheid studies geven voorspellende markers van de zenuw dysfunctie voorafgaand aan axonaal verlies. Als zodanig kan axonale prikkelbaarheid studies worden gebruikt voor de beoordeling van de zenuw functie te geven in klinische studies met potentiële neuroprotectieve strategieën, objectief vast te stellen neuroprotectieve werkzaamheid.

<table border="1"><tbody><tr><td> Apparatuur en materialen </td><td> Vennootschap </td></tr><tr><td> QTracS programma </td><td> Digitimer, Instituut voor Neurologie, Queen Square, Verenigd Koninkrijk </td></tr><tr><td> DS5 geïsoleerde lineaire bipolaire constante stroom stimulator </td><td> Digitimer </td></tr><tr><td> Sapphire IIA Versterker </td><td> Medelec </td></tr><tr><td> Humbug 50/60 Hz Noise eliminator </td><td> Quest Scientific Instruments </td></tr><tr><td> Niet-polariseerbare elektroden </td><td> Unomedical </td></tr><tr><td> Elektrochirurgische neutrale aardplaat </td><td> Unomedical </td></tr></tbody></table>

nerve prikkelbaarheid beoordeling in chemotherapie-geïnduceerde neurotoxiciteit

Nerve Excitability Assessment in Chemotherapy-induced Neurotoxicity

Chemotherapie geïnduceerde neurotoxiciteit een ernstig gevolg van kankertherapie, die optreedt met enkele van de meest gebruikte chemotherapieën 1,2. Chemotherapie-geïnduceerde perifere neuropathie veroorzaakt symptomen van doofheid en paresthesieën in de ledematen en zich kan ontwikkelen tot problemen met de fijne motoriek en het lopen, wat leidt tot functionele beperking. Naast het produceren van verontrustende symptomen, kan chemotherapie-geïnduceerde neuropathie beperken succes van de behandeling leidt tot verlaging van de dosering of vroege beëindiging van de behandeling. Neuropathische symptomen kunnen op lange termijn blijven bestaan, waardoor er permanente schade aan de zenuwen bij patiënten met een overigens goede prognose 3. Omdat chemotherapie wordt vaker gebruikt als een preventieve maatregel, en de overlevingskansen stijgen, zal het belang van duurzame en significante neurotoxiciteit te verhogen. Er zijn geen vaste neuroprotectieve of behandeling opties en een gebrek aan gevoelige evaluatiemethoden. ApproprIATE beoordeling van neurotoxiciteit is van essentieel belang als voorspellende factor en als geschikte eindpunten voor toekomstige proeven van neuroprotectieve middelen. De huidige methoden om de ernst van de chemotherapie-geïnduceerde neuropathie te beoordelen gebruiken arts op basis van indeling schalen die zijn aangetoond dat gebrek aan gevoeligheid voor verandering en inter-waarnemer objectiviteit 4. Conventionele zenuwgeleidingsonderzoek geven informatie over samengestelde actiepotentiaal amplitude en geleidingssnelheid, die relatief niet-specifieke maatregelen en geen inzicht te geven in ionkanaal functie of rust membraanpotentiaal. Daarom hebben eerdere studies aangetoond dat de conventionele zenuwgeleidingsonderzoek niet gevoelig zijn voor vroege wijziging van het chemotherapie-geïnduceerde neurotoxiciteit 4-6. Ter vergelijking, zenuw prikkelbaarheid studies maken gebruik van drempel het bijhouden van technieken die zijn ontwikkeld voor de beoordeling van ion-kanalen, pompen en warmtewisselaars kunnen in vivo in grote gemyeliniseerde axonen menselijke7-9. Nerve prikkelbaarheid technieken zijn opgericht als een instrument om de ontwikkeling en de ernst van chemotherapie-geïnduceerde neurotoxiciteit 10-13 te onderzoeken. Bestaande uit een aantal parameters prikkelbaarheid, kunnen zenuwen prikkelbaarheid studies worden gebruikt om acute neurotoxiciteit te beoordelen die onmiddellijk na de infusie en de ontwikkeling van chronische, cumulatieve neurotoxiciteit. Nerve prikkelbaarheid technieken haalbaar zijn in de klinische setting, waarbij elke test is er slechts 5 -10 minuten in beslag. Nerve exciteerbaarheid apparatuur gemakkelijk commercieel verkrijgbaar en een draagbare systeem is ontworpen zodat patiënten worden getest in situ in het midden infusie instelling. Bovendien kunnen deze technieken worden aangepast voor gebruik in meerdere chemotherapie. Bij patiënten behandeld met de chemotherapie oxaliplatine, voornamelijk gebruikt voor colorectale kanker, zenuw prikkelbaarheid technieken bieden een methode om het identificeren van patiënten eent-risico voor neurotoxiciteit voorafgaand aan het ontstaan ​​van chronische neuropathie. Zenuw prikkelbaarheid studies is gebleken dat de ontwikkeling van een acute Na + channelopathy in motorische en sensorische axonen 10-13. Belangrijk is dat patiënten die veranderingen in de prikkelbaarheid aangetoond in het begin van de behandeling werden vervolgens meer kans op de ontwikkeling van matige tot ernstige neurotoxiciteit 11. Echter, over de behandeling, werden opvallende longitudinale veranderingen geïdentificeerd alleen in de sensorische axonen, die in staat waren om de klinische neurologische uitkomst te voorspellen in 80% van de patiënten 10. Deze veranderingen toonden een ander patroon aan die acuut waargenomen na infusie van oxaliplatin, en zeer waarschijnlijk overeen met de ontwikkeling van belangrijke axonale schade en membraanpotentiaal verandering in de sensorische zenuwen die de lengte ontwikkelt tijdens de behandeling met oxaliplatine 10. Significante defecten die zijn ontstaan ​​tijdens de vroege behandeling, voorafgaand aan een eventuele verlaging van conventionele maatregelen van de zenuwfunctie, wat suggereert dat exciteerbaarheid parameters kan een gevoelige biomarker.

Deze samenvatting beschrijft een nieuwe methode om de ontwikkeling van neurotoxiciteit te evalueren bij patiënten die chemotherapie behandeling. Terwijl conventionele evaluatiemethoden zijn beperkt in hun vermogen om de eerste veranderingen in de zenuwfunctie te detecteren, zenuw prikkelbaarheid technieken zorgen voor vroegtijdige opsporing van patiënten met een risico van ernstige neurotoxiciteit en inzicht in de pathofysiologie.

Nerve Prikkelbaarheid Beoordeling in chemotherapie-geïnduceerde neurotoxiciteit

Chemotherapie-geïnduceerde neurotoxiciteit is een ernstig gevolg van kankerbehandeling, dat voorkomt bij enkele van de meest gebruikte chemotherapieën1,2. ...

Het algemene doel van het volgende experiment is om afwijkingen in de zenuwfunctie bij patiënten die chemotherapie ondergaan te identificeren met behulp van axonale exciteerbaarheidsstudies. Dit wordt bereikt door de nervus medianus bij de pols te stimuleren en de samengestelde sensorische actiepotentialen van de tweede vinger of de samengestelde motorische actiepotentialen van de musculus abductor pollicis brevis te registreren. Vervolgens wordt een stimulus-responscurve opgesteld om de veranderingen in de drempelstroom te bepalen die nodig is om een doelamplitude te bereiken, wat online wordt gevolgd met behulp van drempeltrackingtechnieken.Verschillende parameters voor zenuwprikkelbaarheid worden geregistreerd als reactie op verschillende stimuluspatronen, waarmee markers voor de functie van perifere ionkanalen en het membraanpotentiaal worden beoordeeld om de zenuwfunctie te evalueren. De verkregen resultaten tonen de longitudinale veranderingen in de prikkelbaarheid van sensorische axonen tijdens chemotherapiebehandelingen en bieden een methode om deze veranderingen eerder te detecteren dan met conventionele technieken. Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van conventionele zenuwgeleidingsonderzoeken is dat het informatie verschaft over de intrinsieke functie van het axonale membraan, inclusief de samenstellende conductanties, in plaats van enkel de amplitude en geleidingssnelheid. Deze techniek zal worden gedemonstreerd door Dr. Cindy Lin, senior lecturer in de neurowetenschappen, en Dr. Susanna Park, een postdoc uit mijn laboratorium voor deze studie.Protocolpatiënten worden doorgaans door een oncoloog doorverwezen voor baseline-testen van de nerveuze exciteerbaarheid voorafgaand aan de start van de chemotherapie. Alle studieprocedures moeten zijn goedgekeurd door een ziekenhuis of instelling; een interne toetsingscommissie screent patiënten om er zeker van te zijn dat zij geen geschiedenis of baseline neurofysiologisch bewijs van perifere neuropathie hebben, dat zij geen voorafgaande neurotoxische chemotherapiebehandeling hebben ondergaan en dat er geen contra-indicaties zijn voor de exciteerbaarheidstesten. Voer sensorische en motorische exciteerbaarheidsprotocollen uit op de nervus medianus met behulp van het semi-geautomatiseerde computersysteem Q track S en een geïsoleerde lineaire bipolaire constantstroomstimulator en versterker.Begin de voorbereiding door een abrasieve gel of een scrubpad te gebruiken om het huidoppervlak bij de pols en onderarm voor te bereiden om de huidweerstand te verlagen, en breng vervolgens een alcoholdoekje aan. Bereid daarna de registratieplaats voor motorische registraties voor door niet-polaire elektroden op de muscle belly van de abductor pollicis brevis te plaatsen. Plaats daarnaast een referentie-elektrode vier centimeter distaal van deze locatie om samengestelde motorische actiepotentialen te registreren.Bereid nu de registratieplaats voor sensorische metingen voor door ringelektroden te plaatsen bij de proximale en distale interfalangeale gewrichten als respectievelijk actieve en referentie-elektroden om samengestelde sensorische actiepotentialen te registreren. Plaats daarnaast een elektrochirurgische neutrale aardplaat in de handpalm met geleidende gel en plak de vingers vast om ze te stabiliseren. Zorg er op dit punt voor dat zoveel mogelijk elektrische ruis in de registratie-opstelling wordt geëlimineerd.Gebruik een humbug 50 hertz naar 60 hertz ruisonderdrukker en plaats vervolgens een repositioneerbare stimulerende elektrode bij de nervus medianus bij de pols. Plaats de anode-elektrode 10 centimeters proximaal van de stimulerende elektrode over het bot. Stimuleer nu de nervus medianus.Gebruik de verplaatsbare bipolaire elektrode om de plek met de laagste drempelwaarde te lokaliseren; deze plek dient als stimulatieplaats voor de volgende stappen in dit protocol. Zodra de plek is gelokaliseerd, plaatst u een niet-polaire elektrode. Om het exciteerbaarheidsprotocol te starten, registreert u een stimulus-responscurve door de stimulus stapsgewijs te verhogen totdat de respons maximaal is en niet verder toeneemt bij een verdere verhoging van de stimulusintensiteit.De doelamplitude voor drempelwaardetracking moet automatisch worden ingesteld op 40% van de maximale amplitude die overeenkomt met het gebied van de steilste helling op de stimulus-responscurve. Wijzigingen in de drempelstroom die nodig zijn om de doelamplitude te bereiken, moeten online worden bijgehouden. Registreer meerdere exciteerbaarheidsparameters, waaronder de drempelwaarde, de elektro-tous herstelcyclus en de relatie tussen stroom en drempelwaarde. Beoordeel de drempel-elektro-tous met behulp van een sub-drempelwaarde van 100 milliseconden.Polariserende stromen: Registreer de verandering in de drempelstroom die nodig is om de doelamplitude van de respons te handhaven. Na zowel de depolarisatie- als hyperpolarisatiedrempel biedt electro tous een beoordeling van de intranodale conductanties en het membraanpotentiaal, waarbij responsen in hyperpolariserende richting aan het einde van de polariserende puls sterk geassocieerd zijn met het membraanpotentiaal. Beoordeel vervolgens de herstelcyclus met een paired-pulse paradigma, beginnend met een initiële supramaximale conditioneringsstimulus, gevolgd door een teststimulus op verschillende intervallen variërend van 2,5 milliseconden tot 200 milliseconden.Na de supramaximale stimulus is het moeilijker om een volgende respons te genereren, genaamd raciness, wat wijst op de inactivatie van spanningsafhankelijke natriumkanalen. Na de refractaire periode volgt vervolgens een periode van facilitatie, bekend als superexciteerbaarheid. Beoordeel ten slotte de relatie met de stroomdrempel met behulp van polariserende stromen van 200 milliseconden, variërend in sterkte van plus 50% tot min 100% van de drempelwaarde.Met behulp van deze technieken kunnen patiënten zowel acuut als longitudinaal gedurende de chemotherapiebehandeling worden geëvalueerd om acute neurotoxiciteit vast te stellen, waarbij patiënten binnen 48 uur na de behandeling terugkeren voor een post-chemotherapiebeoordeling om deze te vergelijken met de resultaten van vóór de behandeling. Om chronische neurotoxiciteit te onderzoeken, kunnen beoordelingen die vóór de chemotherapie-infusie zijn uitgevoerd, longitudinaal over de behandelcycli heen worden vergeleken. Naast axonaal exciteerbaarheidsonderzoek moeten conventionele klinische graderingsschalen worden gebruikt om door chemotherapie geïnduceerde neurotoxiciteit te beoordelen, waaronder de National Cancer Institute, common criteria for adverse events, neuropathy, sensory subscale, total neuropathy score en patient reported outcome assessment.Belangrijke parameters voor de beoordeling zijn de overprikkelbaarheid, de mate van drempelverandering bij drempel-elektrotonus, naast conventionele parameters zoals piekamplitude en latentie. Om de algehele verandering in excitabiliteitsparameters gedurende de behandeling te beoordelen, wordt een samengestelde excitabiliteitsscore berekend. De verandering in deze drie parameters moet worden opgeteld van de initiële tot de finale behandelingen om een algemene marker van verandering te verkrijgen.Hier zien we voorbeelden van veranderingen in de exciteerbaarheid van sensorische axonen bij patiënten die behandeld zijn met oxaliplatine, waarbij de baseline-registraties in het zwart zijn weergegeven en de registraties na de behandeling in het wit, volgend op een behandeling met oxaliplatine gedurende vier tot zes maanden. Men gaat ervan uit dat deze veranderingen een weerspiegeling zijn van wijdverspreide axonale schade en veranderingen in het membraanpotentiaal. Zodra de techniek beheerst is, neemt het minder dan 10 minuten in beslag mits correct uitgevoerd; na het bekijken van deze video zou u een goed inzicht hebben in het uitvoeren van technieken voor externe exciteerbaarheid.

nerve-excitability-assessment-in-chemotherapy-induced-neurotoxicity

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

The video demonstrates the electrophysiological analysis of embryonic stem cell-derived neurons after exposure to neurotoxins. Treating these neurons with botulinum neurotoxins reduces the frequency of spontaneous miniature excitatory post-synaptic currents, confirming inhibition of synaptic transmission.

A Technique to Assess the Inhibitory Effect of Toxin Exposure on Miniature Excitatory Postsynaptic Currents (mEPSCs)

Source: Soukupová, M., et al. Microdialysis of Excitatory Amino Acids During EEG Recordings in Freely Moving Rats. J. Vis. Exp. (2018)This video demonstrates the assessment of extracellular excitatory neurotransmitter levels in rats with chronic epilepsy induction. After implanting a microdialysis probe into the brain and confirming the absence of seizures using electroencephalography (EEG), extracellular fluid is collected to evaluate elevated neurotransmitter levels in epileptic rats. A...

Assessment of Excitatory Neurotransmitter Levels in Chronic Epilepsy-Induced Rats

Verbeterde in vitro neurotoxiciteitstesten zouden helpen bij het identificeren van nieuwe neuroprotectieve verbindingen. De bruikbaarheid van een real-time impedantie-gebaseerde celanalysator om cytotoxiciteit en cytoprotectie in neuronale cellijnen te bepalen en om de betrokkenheid van tweede boodschapperroutes te bepalen, waardoor inzicht wordt verkregen in het mechanisme van neuroprotectie, wordt gepresenteerd.

Real-Time Impedantie-gebaseerde Cell Analyzer als een instrument af te bakenen moleculaire pathways betrokken bij neurotoxiciteit en Neuroprotectie in een neuronale cellijn,

Een aangepast protocol wordt beschreven om muis ES-cellen te differentiëren in gedefinieerde populaties van zeer zuivere neuronen die functionerende synapsen en opkomend netwerkgedrag vertonen. Elektrofysiologische analyse toont het verlies van synaptische transmissie aan na blootstelling aan botulinum neurotoxine serotypen /A-/G en tetanus neurotoxine.

Functionele Evaluatie van Biologische Neurotoxines in Networked Cultures van stamcel-afgeleide centrale zenuwstelsel Neuronen

We presenteren een protocol om veranderingen in de neuromusculaire functie te beoordelen. Percutane elektrische zenuwstimulatie is een niet-invasieve methode die spierreacties veroorzaakt. Elektrofysiologische en mechanische eigenschappen van deze reacties maken de evaluatie van de neuromusculaire functie mogelijk, van hersenen tot spier (supra-spinaal, spinaal en perifeer niveau).

Bepaling van neuromusculaire functie gebruiken percutane elektrische zenuwstimulatie

Axonale prikkelbaarheid technieken bieden een krachtig hulpmiddel om te onderzoeken pathofysiologie en biofysische wijzigingen die voorafgaan aan de onomkeerbare degeneratieve gebeurtenissen. Dit manuscript demonstreert het gebruik van deze technieken op het telefoonbotje van narcose ratten.

In Vivo Elektrofysiologische meting van de Rat telefoonbotje met axonale prikkelbaarheid testen

APTrack is een softwareplug-in die is ontwikkeld voor het Open Ephys-platform en die real-time datavisualisatie en het closed-loop van elektrische drempeltracking van neuronale actiepotentialen mogelijk maakt. We hebben dit met succes gebruikt in microneurografie voor menselijke C-fiber nociceptoren en muis C-fiber en Aδ-fiber nociceptoren.

Open-source real-time closed-loop elektrische drempeltracking voor translationeel pijnonderzoek

In dit rapport beschrijven we een methode om de muis heupzenuw te verpletteren. Deze methode maakt gebruik van direct beschikbaar hemostatische tang en gemakkelijk en reproduceerbaar maakt complete heupzenuw crush. Daarnaast beschrijven we een methode om de spieren hele mounts geschikt voor analyse van de zenuw regeneratie na heupzenuw verliefd te bereiden.

Reproduceerbare Mouse heupzenuw Crush en de daaropvolgende beoordeling van Regeneratie door Whole Mount Muscle Analyse

Olfactorische ensheathing cellen (OECS) zijn neurale lijst cellen die de groei van de primaire olfactorische neuronen mogelijk te maken. Deze specifieke eigenschap kan worden gebruikt voor cellulaire transplantatie. We presenteren hier een model van cellulaire transplantatie gebaseerd op het gebruik van OECS in een laryngeal zenuwletsel model.

Transplantatie van olfactorische Ensheathing Cellen tot functioneel herstel Evalueer na perifere zenuwschade

Microglia (immuuncellen van de hersenen), worden gebruikt als een surrogaat biosensor om te bepalen hoe nanodeeltjes neurotoxiciteit beïnvloeden. We beschrijven een reeks experimenten die zijn ontworpen om de microgliale respons op nanodeeltjes te meten en de blootstelling van hypothalamusneuronen aan supernatant van geactiveerde microglia om neurotoxiciteit te bepalen.

Microglia als een surrogaat Biosensor om te bepalen nanodeeltjes Neurotoxiciteit

Leer zenuwprikkelbaarheidsbeoordeling voor chemotherapie-geïnduceerde neurotoxiciteit bij patiënten. Deze methode detecteert vroegtijdig axonale functieveranderingen en biedt inzicht in onderliggende pathofysiologie.

Nerve Prikkelbaarheid Beoordeling in chemotherapie-geïnduceerde neurotoxiciteit

Meer video's verkennen