Um Modelo contundente de lesão da medula espinhal cervical unilateral Usando o Impactor horizonte infinito

O objetivo geral deste procedimento é induzir um modelo de contusão cervical unilateral utilizando o impactador infinite horizon. Isso é realizado primeiramente pela construção de uma estrutura e uma braçadeira especialmente projetadas. Em seguida, a coluna cervical é fixada na braçadeira.

O animal é então posicionado no impactador em preparação para a lesão medular. O passo final do procedimento é lesionar a medula espinhal cervical. Este procedimento produz um modelo de lesão consistente com déficits funcionais sustentados e suficientes.

No fim das contas, a reprodutibilidade e a baixa morbidade desse modelo de lesão reduzem o número de animais utilizados na pesquisa sobre lesão medular. O procedimento será demonstrado por J. Lee, um pesquisador associado do meu laboratório, que tem sido um grande defensor do desenvolvimento desse modelo nos últimos anos, com o objetivo de aplicar forças biomecânicas consistentes e reprodutíveis à medula espinhal. Este procedimento utiliza o impactor para lesão medular infinite horizon ou IH, um grampo e um suporte para fixação.

O animal foi projetado e construído sob medida para acomodar o impactador IH. Após confirmar que o animal atingiu um plano cirúrgico de anestesia, posicione o animal em um estereotáxico e dissecção cuidadosa através da musculatura dorsal para expor a coluna vertebral. Uma vez expostas as lâminas de C quatro a C seis, faça uma incisão sob os processos transversos em ambos os lados da coluna vertebral para encaixar o grampo sob os processos transversos de C quatro a C seis com uma pinça fina Friedman Pearson ur.

Remova cuidadosamente a lâmina esquerda de C5 para visualizar a dura-máter e a medula espinhal, facilitando a inserção da pinça. Deslize uma haste com diâmetro de 1,5 cm sob os braços para sustentar o animal e elevar a coluna vertebral. Monte a mandíbula da pinça nos processos transversos laterais de C4 a C6 e, em seguida, aperte os parafusos. Insira a pinça nos suportes metálicos das duas hastes centrais do quadro, que estão fixadas em um ângulo de 22,5 graus.

Levante o macaco de tesoura até que o animal fique deitado em posição plana. Certifique-se de que o grampo esteja horizontal colocando um nível cilíndrico pequeno na parte superior do grampo. Aperte os parafusos, verificando que todos estejam bem ajustados e que o conjunto esteja rígido, sem qualquer movimento.

Posicione e direcione a ponta do impactor utilizando o botão de ajuste vertical e os dois botões de ajuste horizontais no impactor IH até que o centro da ponta do impactor esteja posicionado acima do ápice do processo espinhoso de C6. Uma vez que a ponta do impactor esteja centralizada, gire o botão de ajuste do eixo Y em 1,4 milímetro para mover a ponta lateralmente para o lado esquerdo. Utilize o botão de ajuste horizontal do eixo X para mover a ponta até o centro de C5.

Em seguida, abaixe a ponta até que ela esteja logo acima da dura-máter, devendo a ponta do impactador ser direcionada para a metade lateral da substância cinzenta. Gire o botão de ajuste vertical para elevar a ponta quatro milímetros acima da dura-máter. Certifique-se de que a área de impacto esteja seca utilizando um cotonete no software do impactador IH.

Defina a força desejada em 150 quilodons no programa e selecione iniciar experimento para acionar o impacto. Esta animação ilustra, em uma seção transversal da medula espinhal cervical, como uma lesão unilateral é produzida com uma configuração de força de 150 quilodons e um ângulo de 22 graus e meio. O gráfico de força versus tempo é mostrado como uma inserção.

Esses gráficos mostram o tempo registrado versus deslocamento e tempo versus força de uma contusão típica de 150 kilo D entregue com o impactador IH. A seta vermelha indica o momento em que o impactador atingiu 20 kilodons e o registro do deslocamento foi iniciado. Os registros mostram que a força real alcançada foi de 152 kilodons e que o impacto ou deslocamento na medula foi medido em 1.287 micrômetros. Aqui.

Os resultados de quatro testes comportamentais mostraram que a lesão medular resultou em comprometimentos estatisticamente significativos nos quatro membros, mantidos ao longo de todo o período experimental, restritos apenas ao membro ipsilateral. Em todos os casos, o comprometimento persistiu por seis semanas completas após a lesão. Uma série de cortes transversais da medula espinhal que atravessam uma contusão típica de 150 quilo nove mostra que a lesão provocou danos à substância cinzenta e branca no lado ipsilateral.

Os tratos rubroespinhal e corticoespinhal do lado da lesão estão incluídos na área afetada. No entanto, não se pode descartar completamente alguma preservação de axônios nessas vias. Mais de 80% dos animais apresentaram dano parenquimatoso contido no lado ipsilateral.

A quantificação de seções adicionais fornece uma estimativa geral da extensão cumulativa da preservação da substância branca e cinzenta, que neste caso é de 2.400 micrômetros, na direção rostral e caudal ao epicentro da lesão. O lado ipsilateral apresentou apenas 51,8% da substância branca preservada e 39,7% da substância cinzenta remanescente em comparação com o lado contralateral. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como produzir lesões medulares unilaterais cervicais consistentes utilizando o impactor infinite horizon.

Este modelo de lesão não apenas fornecerá uma ferramenta valiosa para testar terapias potenciais em fase pré-clínica para lesão da medula espinhal, mas a reprodutibilidade deste modelo também nos permitirá reduzir o número de animais utilizados nesta linha de pesquisa. Outro aspecto deste modelo, que consideramos muito atrativo, é o fato de que a morbidade para os animais é minimizada. Os déficits limitam-se a um único membro anterior, e acreditamos que esses esforços para minimizar a morbidade representam um aspecto importante da realização de pesquisas pré-clínicas sobre lesão medular.