Opisano niezawodną i powtarzalną metodę wywoływania jednostronnego urazu rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym przy użyciu impaktora Infinite Horizon. Metoda ta wykorzystuje specjalnie zaprojektowaną ramę i zacisk do stabilizacji kręgosłupa. Standaryzowana procedura oraz biomechaniczne parametry urazu pozwalają na uzyskanie wystarczających i trwałych obrażeń.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Model kontuzyjny jednostronnego urazu rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym z wykorzystaniem urządzenia Infinite Horizon Impactor
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Chociaż większość urazów rdzenia kręgowego u ludzi występuje w odcinku szyjnym, ogromna większość badań laboratoryjnych wykorzystuje zwierzęce modele urazu rdzenia kręgowego (SCI), w których uszkodzeniu ulega odcinek piersiowy. Ponadto, ponieważ większość urazów rdzenia u ludzi jest wynikiem tępego, niepenetrującego urazu (np. wypadku komunikacyjnego, urazu sportowego), w którym rdzeń kręgowy zostaje gwałtownie uderzony przez przemieszczoną kość lub tkanki miękkie, większość badaczy SCI uważa, że najbardziej istotne klinicznie modele urazów to te, w których dochodzi do szybkiego stłuczenia rdzenia kręgowego.1 Dlatego ważnym krokiem w przedklinicznej ocenie nowych metod leczenia na etapie przygotowań do badań na ludziach jest ocena ich skuteczności w modelu stłuczenia SCI w odcinku szyjnym rdzenia kręgowego. W niniejszej pracy opisujemy aspekty techniczne oraz wynikające z nich efekty anatomiczne i behawioralne jednostronnego modelu stłuczeniowego SCI odcinka szyjnego, w którym wykorzystano impaktor do urazów rdzenia kręgowego Infinite Horizon.
Szczury rasy Sprague Dawley zostały poddane jednostronnej laminektomii lewostronnej na poziomie C5. Aby zoptymalizować powtarzalność wyników biomechanicznych, funkcjonalnych i histologicznych modelu uszkodzenia, wykonano kontuzję rdzeni kręgowych przy użyciu siły uderzenia 150 kdyn, trajektorii uderzenia 22,5° (zwierzęta obrócone o 22,5°) oraz miejsca uderzenia oddalonego od linii środkowej o 1,4 mm. Powrót funkcji oceniano za pomocą testu wznoszenia w cylindrze, testu drabiny poziomej, testu pielęgnacji oraz zmodyfikowanego testu schodów Montoyi przez okres do 6 tygodni, po czym dokonano oceny histologicznej rdzeni kręgowych w celu zbadania stopnia zachowania istoty białej i szarej.
Przedstawiony tutaj model urazu wywołuje spójne i powtarzalne siły biomechaniczne działające na rdzeń kręgowy, co jest istotną cechą każdego eksperymentalnego modelu SCI. Skutkuje to wyraźnymi uszkodzeniami histologicznymi bocznej połowy rdzenia kręgowego, które ograniczają się głównie do strony ipsilateralnej względem urazu. Uraz jest dobrze tolerowany przez zwierzęta, lecz prowadzi do znaczących i utrzymujących się przez kolejne tygodnie deficytów funkcjonalnych kończyny przedniej. Przedstawiony tutaj model jednostronnego urazu szyjnego może być pomocnym narzędziem dla badaczy pragnących ocenić potencjalnie obiecujące terapie przed ich wdrożeniem w badaniach klinicznych u ludzi.
Protokół
1. Przygotowanie: Projekt ramy i zacisku do unieruchomienia zwierzęcia
- Ramę oraz zacisk do unieruchomienia zwierzęcia zaprojektowano specjalnie tak, aby były kompatybilne z urządzeniem do wywoływania urazów rdzenia kręgowego Infinite Horizon (IH) Spinal Cord Injury Impactor.
- Podstawa ramy stanowi aluminiową platformę dociętą do następujących wymiarów (30.2 cm x 20.3 cm x 1.3 cm), aby pasowała do wspornika prowadnicy stołu, który jest standardowym elementem urządzenia IH (Rycina 1A).
- Do platformy przymocowano cztery stopki wspierające Flexaframe (Fisher Scientific, Toronto, ON), a osiem prętów wspierających Flexaframe (F....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
W niniejszej pracy opisujemy model jednostronnego stłuczenia szyjnego z wykorzystaniem impaktora Infinite Horizon (IH) przy sile 150 kdyn, kącie 22,5° względem pionu i bocznym celowaniu w odległości 1,4 mm od linii środkowej. Dzięki tym ustawieniom udało nam się wywołać trwałe deficyty behawioralne w kończynie przedniej po stronie ipsilateralnej, przy czym uszkodzenia miąższu ograniczały się głównie do strony ipsilateralnej, gdzie wystąpiły znaczne uszkodzenia w obszarach, w których spodziewany jest przebieg dróg rdzenio.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Nie zgłoszono żadnych konfliktów interesów.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Impaktor Infinite Horizon | Precision Systems and Instrumentation | IH-0400 | |
| Aluminiowa blacha | Metalsupermarlets.com | APT6061/500 | |
| Płytki wsporcze Flexaframe | Fishers Scientific | 1466625Q | |
| Pręty wsporcze Flexaframe | Fishers Scientific | 1466610GQ | |
| Łączniki wsporcze Flexaframe | Fishers Scientific | 1466620Q | |
| Zacisk1 | Wykonany na zamówienie | Choo et al., 2009 | |
| Uchwyty metalowe | Wykonane na zamówienie | Patrz powyżej | |
| Grot impaktora | Wykonany na zamówienie | Średnica: 1,15 mm | |
| Rama stereotaktyczna | David Kopf Instruments | Model 900 | |
| Poziomica cylindryczna | YIJIA TOOLS | YJ-SL0620 | |
| Mikroskop | Leica | Nr modelu: MZ8 | |
| Laboratoryjny podnośnik nożycowy | VWR | 12620-902 |
Bibliografia
- Lee, J. H., Tigchelaar, S., Liu, J., Stammers, A. M., Streijger, F., Tetzlaff, W., Kwon, B. K. Lack of neuroprotective effects of simvastatin and minocycline in a model of cervical spinal cord injury. Exp. Neurol. 225, 219-230 (2010).
- Kwon, B. K., Hillyer, J., Tetzlaff, W.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
