Kortdurende hypothermie-inductie bij ratten met behulp van modellen voor studies die klinische relevantie en mechanismen onderzoeken

Het geleidelijke afkoelingsprotocol heeft een langzamere afkoelingssnelheid dan de huidige experimentele methoden. Dit model is klinisch relevant omdat de tijd tot doeltemperatuur dichter bij het menselijk bereik ligt. Het belangrijkste voordeel van deze technieken is hun eenvoud en goedkoopheid.

Bovendien hebben deze modellen geen specialistische apparatuur nodig. De klinische snelheid van afkoeling die wordt bereikt door het geleidelijke model zal een beter geïnformeerd preklinisch onderzoek mogelijk maken naar de voordelen van hypothermie als behandelingsmaatregel voor patiënten met een beroerte. Begin met het plaatsen van een verdoofde rat op een chirurgische warmtemat in rugligging met de neus in een kegel.

Zet de neus vast met chirurgische tape. Scheer de vacht van de rechter onderbuik en injecteer subcutaan 200 microliter 0,05% bupivacaïne als lokaal verdovingsmiddel. Breng antiseptische oplossing aan op het vers geschoren gebied.

Maak een longitudinale incisie van twee centimeter langs het rechter buikgebied proximaal naar de rechterdij die diep genoeg is om de ruimte bij de ventrale dijbeenplooi bloot te leggen en gebruik hemostaat en een tang om een zak onder de huid te creëren die groot genoeg is om een dataloggerapparaat te bevatten. Steek de temperatuurbewakingsdatalogger in de zak en gebruik 5-0 hechtingen om de spier en de huid te sluiten, zodat de datalogger niet tegen de verwarmingsmat rust. Om actieve onderkoeling te induceren, plaatst u eerst een retortstandaard met een klem op 20 centimeter van de kop van de rat en 120 centimeter van de onderbuik en bevestigt u een 60 millimeter 12 volt ventilator met een instelling van ten minste 4.000 omwentelingen per minuut aan elke stand met de ventilatoren gericht op de onderrug van de rat.

Stel de warmtemat in op de gewenste doeltemperatuur voor het initiëren van onderkoeling en schakel beide ventilatoren in. Breng in buikligging elke vijf minuten drie of vier sprays van 70% ethanol aan op de onderrug van de rat terwijl u de vacht rukken voor een snellere afkoelingsinductie en terwijl u de rectale temperatuur nauwlettend in de gaten houdt. Stop de toepassing van ethanol wanneer de rectale temperatuur binnen één graad van de doeltemperatuur ligt.

Wanneer de temperatuur binnen 0,5 graden van het doel ligt, schakelt u de ventilatoren uit zodat de temperatuur langzaam naar het doel kan dalen zonder overkoeling. Vervang in het geval van overkoeling één ventilator door een dierenwarmtelamp en gebruik de warmtelamp om het dier licht op te warmen tot de doeltemperatuur. Zodra de doeltemperatuur is bereikt en gestabiliseerd, controleert u de temperatuur voor de resterende onderkoelingsperiode.

Stel aan het einde van de onderkoelde periode de warmtemat in op 37 graden Celsius en laat het dier gedurende een periode van 30 minuten thermoreguleren. Om klinisch haalbare geleidelijk optredende onderkoeling te induceren, verlaagt u de temperatuur van de kerntemperatuurgeregelde homeotherme warmtemat in kleine stappen om onderkoeling te bereiken binnen een specifieke vooraf bepaalde tijdsperiode. Wanneer de doeltemperatuur is bereikt, handhaaft u de doeltemperatuur voor het gewenste interval zonder externe koeling.

Om het dier aan het einde van de onderkoelde periode opnieuw te verwarmen, past u de warmtemat aan zodat de rat gedurende het gewenste tijdsinterval kan opwarmen tot 37 graden Celsius. Na voltooiing van beide soorten onderkoelingsexperimenten verwijdert u de datalogger om analyse van de geregistreerde lichaamstemperaturen mogelijk te maken. In deze analyse werd onderkoeling bereikt met snelle afkoeling tot een doeltemperatuur van 32,5 graden Celsius in 15 minuten zoals aangetoond.

Een lichte temperatuuroverschrijding als gevolg van het niet stoppen van de koeling van ongeveer 0,5 graden Celsius boven de doeltemperatuur kan worden waargenomen. De doeltemperatuur werd gedurende 30 minuten gehandhaafd en de opwarming werd gestart op 1,5 uur. In dit experiment werd de geleidelijke onderkoelingsinductiebenadering gebruikt om de streeftemperatuur van 33 graden Celsius in twee uur te bereiken.

De doeltemperatuur werd gedurende 30 minuten gehandhaafd voordat hij opwarmde op 2,5 uur. De geleidelijke afkoelingstechniek bracht ons ertoe te onderzoeken of een meer klinisch relevante koelsnelheid intracraniale drukverhoging na ischemische beroerte bij ratten zou voorkomen.