Celem tego artykułu i filmu instruktażowego jest opisanie jak odsłonić i usunąć pośmiertny mózg świni i przysadkę mózgową w stanie nienaruszonym, nadającym się do późniejszej analizy makroskopowej i histologicznej.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Celem tego artykułu i filmu instruktażowego jest opisanie jak odsłonić i usunąć pośmiertny mózg świni i przysadkę mózgową w stanie nienaruszonym, nadającym się do późniejszej analizy makroskopowej i histologicznej.
Świnie stają się coraz bardziej popularne w translacyjnych badaniach neurobiologicznych dużych zwierząt jako ekonomicznie i etycznie wykonalny substytut naczelnych innych niż ludzie. Duży rozmiar mózgu świni pozwala na korzystanie z konwencjonalnych klinicznych obrazowania mózgu oraz bezpośrednie stosowanie i testowanie procedur i sprzętu neurochirurgicznego z kliniki dla ludzi. Dalsza analiza makroskopowa i histologiczna wymaga jednak pośmiertnego naświetlenia ośrodkowego układu nerwowego (OUN) świni, a następnie usunięcia mózgu. Nie jest to łatwe zadanie, ponieważ ośrodkowy układ nerwowy świni jest otoczony grubą, kościstą czaszką i kręgosłupem. Celem tego artykułu i filmu instruktażowego jest opisanie sposobu odsłonięcia i usunięcia pośmiertnego mózgu świni i przysadki mózgowej w stanie nienaruszonym, nadającym się do późniejszej analizy makroskopowej i histologicznej.
Translacyjne badania neurobiologiczne na świniach stały się coraz bardziej popularne w ciągu ostatnich dwóch dekad. Duży rozmiar mózgu świni umożliwia korzystanie z konwencjonalnych klinicznych obrazowania mózgu oraz bezpośrednie stosowanie i testowanie procedur i sprzętu neurochirurgicznego z kliniki dla ludzi1,2,3,4,5,6,7,8. W ciągu ostatnich 20 lat świnie, zwłaszcza świnie miniaturowe (np. świnia miniaturowa z Getyngi), były wykorzystywane do badania metod leczenia neuromodulacyjnego, takich jak przeszczep komórek macierzystych; transfekcja wektora wirusowego; oraz głęboka stymulacja mózgu ukierunkowana na chorobę Parkinsona, otyłość, depresję i chorobę Alzheimera2,6,9,10,11,12,13,14,15,16,17. W ślad za tym opracowano stereotaktyczne i chirurgiczne podejścia do manipulowania CNS3,18,19,20,21. Wprowadzone zmiany w OUN zostały ocenione u żywych zwierząt za pomocą obrazowania mózgu (PET10,13,22,24 i MR23), cystometry11,12,25, analiza chodu17, ocena neurologiczna9,17, oraz badanie pośmiertne na podstawie histologii i analizy stereologicznej14,15,17,26,27,31. Jednak analiza pośmiertna wymaga odsłonięcia i usunięcia mózgu świni, co nie jest łatwym zadaniem, ponieważ gruba, koścista czaszka i włóknista opona twarda otaczają mózg świni.
Celem tego artykułu i filmu instruktażowego jest opisanie, w jaki sposób pośmiertny mózg i przysadka świni mogą zostać odsłonięte i usunięte w stanie nienaruszonym w ciągu 15-20 minut przy użyciu niezmotoryzowanych narzędzi chirurgicznych. Film instruktażowy i ilustracje fotograficzne przedstawiają samce świnek miniaturowych (wiek: 6 miesięcy, masa ciała: 20-25 kg) wykorzystywane do badań anatomicznych przysadki mózgowej świnki miniaturowej.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Anestezja i eutanazja zwierząt zostały przeprowadzone zgodnie z „Principles of laboratory animal care” (publikacja NIH nr 86-23, wersja z 1985 r.) i zatwierdzone przez duńską Radę ds. Etyki Badań nad Zwierzętami (Danish Council for Animal Research Ethics).
1. Instrumenty
2. Dekapitacja
UWAGA: Znieczulenie wprowadzono poprzez domięśniowy zastrzyk 5 mL midazolamu (5 mg/mL) i 5 mL ketaminy (25 mg/mL). Po 5-10 min, gdy zwierzę było w stanie głębokiej sedacji, kanulowano żyłę uszną i podano dożylnie śmiertelną dawkę (100 mg/kg masy ciała) pentobarbitalu sodu (200 mg/mL). Aby upewnić się, że zwierzę zostało całkowicie uśmiercone, sprawdzono odruch bólowy między palcami zgodnie z metodą opisaną przez Ettrup et al. (2011)20. Po potwierdzeniu pełnej eutanazji, zgodnie z powyższym oświadczeniem etycznym, przeprowadzono perfuzję transkardialną 5 L soli fizjologicznej, jak wykazali Ettrup et al. (2011)20. Wszystkie zaprezentowane procedury są wykonywane postmortem, co eliminuje konieczność stosowania środków ostrożności w zakresie dobrostanu, które są niezbędne przy długotrwałym znieczuleniu i przeżyciu po zabiegu.

Rysunek 1: Dekapitacja minipigów. (A) Nacięcie szyi (strzałka, kąt żuchwy). (B) Nacięcie więzadeł atlantooccipitalnych i otoczonego oponą twardą rdzenia kręgowego (SC) na poziomie złączenia czaszkowo-szyjnego (C1, łuk przedni atlasu; OC, kłykień potyliczny). (C) Tylna część stawu atlantooccipitalnego zostaje uwolniona poprzez silne wyprostem (strzałki) na poziomie przekroju. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
3. Otwieranie czaszki

Rysunek 2: Otwarcie czaszki minipig.** (A) Ekspozycja grzbietowo-tylnej powierzchni czaszki, obejmująca usunięcie mięśni potylicznych i skroniowych. (B) Usunięcie kości potylicznej (CB, móżdżek pokryty oponą twardą; OB, kość potyliczna; OC, wyrostek kłykci potyliczny; oraz SC, rdzeń kręgowy). (C) Młotek i dłuto do kości są używane do przebicia czaszki od przodu i wejścia do zatoki czołowej na poziomie oczu. (D) Zakres zatoki czołowej (FS) wykorzystuje się do usunięcia zewnętrznej grubej warstwy kości czaszki (1), odsłaniając wewnętrzną cienką blaszkę kostną (2) pokrywającą mózgowie. (E) Usunięcie cienkiej blaszki kostnej, odsłaniające mózgowie pokryte oponą twardą (strzałka). (F) Na koniec młotek i dłuto do kości służą do bocznego połączenia przedniego i tylnego otworu czaszki. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
4. Usunięcie mózgu

Rycina 3: Usuwanie mózgu minipig.** (A) Otwarcie opony twardej za pomocą pęsety chirurgicznej i noża do opon. (B) Należy zachować ostrożność, aby całkowicie naciąć płat opony twardej (strzałka), znajdujący się między mózgowiem a móżdżkiem. (C) Głowa świni jest ustawiona pionowo w celu lepszej wizualizacji struktur podstawy czaszki oraz aby grawitacja wspomagała zamierzone przemieszczenie mózgu. (D) Do uwolnienia opuszki węchowej poprzez tępe przecięcie od pokrytej oponą twardą podstawy czaszki używa się dyssektora lub dłuta kostnego. (E) Sekcję kontynuuje się w kierunku tylnym wzdłuż podstawy czaszki w celu odsłonięcia i przecięcia skrzyżowania wzrokowego (strzałka), szypuły lejka oraz nerwów okoruchowych. (F) Uwalnianie mózgu kończy się przecięciem dolnych nerwów czaszkowych w miejscu, w którym odchodzą one od brzusznej powierzchni pnia mózgu (III, nerw okoruchowy; IV, nerw bloczkowy; V, nerw trójdzielny oraz VI, nerw odwodzący). Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.
5. Usunięcie przysadki

Rycina 4: Usunięcie przysadki u minipigów. (A) Identyfikacja dołka przysadki (*) w podstawie czaszki (1, opuszka węchowa; 2, skrzyżowanie wzrokowe; oraz PF, tylny dół czaszki). (B) Boczna nacięcie okrywy twardówki (przepona siodłowata, (strzałka)). (C) Przysadka (strzałka) zostaje uwolniona za pomocą dyssektora i wyjęta z dołka przysadki. Pasek skali (A-C) = 10 mm. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Aby zapobiec wysychaniu materiału tkankowego, zaleca się przechowywanie usuniętego mózgu i przysadki w słoiku wypełnionym utrwalaczem lub solą fizjologiczną niezwłocznie po przeprowadzeniu analizy makroskopowej. Materiał tkankowy może być przechowywany w utrwalaczu przez lata, podczas gdy przechowywanie w soli fizjologicznej, nawet w lodówce, z czasem doprowadzi do rozkładu tkanki.
Usuniętą przysadkę można również zamrozić bezpo...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Większość eksperymentalnych badań neurobiologicznych przeprowadza się na małych gatunkach zwierząt, takich jak myszy i szczury, u których dostęp do OUN jest ułatwiony dzięki cienkiej grubości czaszki i opony twardej. Jednak u większych zwierząt doświadczalnych, takich jak świnie 1,4,8, owce32 i naczelne inne niż ludzie, znaczna grubość tych struktur wymaga użycia solidnych narzędzi (tabela materiałów) i o...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Autorzy dziękują za umiejętną pomoc Pani Trine W. Mikkelsen, Pani Lise M. Fitting i personelu Påskehøjgaard. Duńska Rada ds. Badań Medycznych, Fundacja Lundbeck i Fundacja Novo Nordisk wsparły finansowo badanie.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Ciężka rękojeść skalpela #4 | FST (Fine Science Tools) | 10008-13 | Dobry do nacinania skóry i usuwania tkanek miękkich |
| Niesterylne ostrza skalpela #23 | FST | 10023-00 | |
| Rękojeść do skalpela #7 | FST | 10007-12 | Optymalna do nacinania opony twardej i prac precyzyjnych |
| Niesterylne ostrza skalpela #11 | FST | 10011-00 | |
| Kleszcze chirurgiczne | FST | 11024-18 | Końcówki kleszczy chirurgicznych zapewniają pewny chwyt |
| Kerrison Bone Punch | Aesculap Neurosurgery | FF713R | Musi być wytrzymały, rozmiar gryzu 3-5 mm |
| Bone Rongeur | Aesculap Neurosurgery | MD615 | Musi być wytrzymały, rozmiar ugryzienia 15 x 5 mm |
| Bone Rongeur | Aesculap Neurosurgery | FO551R | Musi być wytrzymały, rozmiar gryzu 25 x 15 mm |
| Dłuto do kości | Lawton | 67-0335 | Rozmiar główki dłuta nie powinien przekraczać 20 mm |
| Młotek (młotek) | Millarco | 5624108 | Waga 300 g, długość 30 cm, powierzchnia uderzenia głową 2 x 2 cm |
| Mikronożyczki | FST | Numer katalogowy: 14002-14 | |
| Dysekcja | Aesculap Neurosurgery | OL165R | |
| Gö ttingen minipigs | Ellegaard Gö ttingen Minipigs A/S, Dania | ||
| Euthanimal | pentobarbital | ||
| Ketamina | Pfizer | ||
| Midazolam | Hameln Pharmaceuticals |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.