Name: Um modelo murino de Spinal Cord Injury do colo do útero para o Estudo de pós-lesional respiratória Neuroplasticidade (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-05-28T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 9 s
Description: Aprenda a criar um modelo murino de lesão cervical da medula espinhal para estudar falha respiratória e neuroplasticidade pós-lesional em ratos. Este método permite avaliar estratégias de reparo e recuperação neural.

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Este trabalho é apoiado pelo financiamento do programa-quadro da União Europeia Sétimo (FP7/2007-2013), sob contrato de subvenção n ° 246556 (projeto RBUCE-UP Europeia), HandiMedEx atribuído pelo Conselho de Investimento Público francês. Marcel Bonay foi apoiado pelo Chancellerie des Universidades de Paris (Pernas Poix), o Fonds de Recherche en Santé Dotation respiratoire, eo Centre d&#39;Assistência respiratoire domicílio d&#39;Île de France (CARDIF)

Este protocolo foi aprovado pelo comitê de ética da cadeira RBUCE-UP de Excelência (Universidade de Paris Sud, convenção de subvenção n º 246556) e da Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines. 1. Preparação de instrumentos cirúrgicos esterilizados <ol><li> Limpe os instrumentos cirúrgicos com detergente de laboratório. </li><li> Autoclave os instrumentos antes da cirurgia. </li><li> Numa sessão cirúrgica, esterilizar as ferramentas, colocando as pontas de um esterilizador talão quente durante 10 minutos a 180 ° C entre as duas operações. </li></ol> 2. Preparação de Drogas <ol><li> Prepare 2 x 1 ml seringas para drogas pré-anestésica drogas cocktail e pós-operação. </li><li> De acordo com o peso do rato, preparar uma seringa com medicamentos pré-anestésicos: carprofeno (5 mg / kg), buprenorfina (50 ug / kg), Baytril (5 mg / kg) e dexmedetomidina (0,5 mg / kg). Completar o volume para 1 ml com solução de Ringer. </li><li> Prepare-seuma outra seringa para a reversão das drogas pré-anestésicos: atipamezol (500 ug / kg). </li></ol> 3. Anestesia do Rato <ol><li> Administrar por via subcutânea ao animal, a solução de drogas pré-anestésicos descritos no passo 2.2. Em seguida, coloque o animal de volta na gaiola e espere até que o efeito sedativo aparece. </li><li> Coloque o rato em uma câmara fechada preenchida com 5% de isoflurano em 100% O 2, e esperar até que o ritmo respiratório diminui (cerca de 30 seg.) Em seguida, retire o rato da câmara e coloque-a sobre a mesa de intubação. </li></ol> 4. Intubação orotraqueal <ol><li> Deite o animal de costas, em seguida, segura a cabeça, colocando uma alça ligada a seus dentes da frente para a mesa. </li><li> Com uma luz de fibra óptica, iluminar o espaço torácico. Em seguida, coloque um laringoscópio (ou uma custom made ​​um, Jou et al. 20 para mais detalhes) na boca do animal. Visualize as cordas vocais. </li><li> Deslizoue e colocar um guia orotraqueal na traqueia (entre as cordas vocais). Deslize o tubo orotraqueal (16 G tamanho do cateter) na guia. </li><li> Remover o guia e verificar com um espelho de laringe colocado na extremidade do tubo orotraqueal para a presença de humidade, o que confirma a posição apropriada do tubo na traqueia e não no esófago. </li><li> Ligar o tubo de um ventilador de roedor (683 roedor ventilador, Harvard Apparatus) e ajustar a concentração de isoflurano a 2% (em 100% de O2). </li><li> Fixe o tubo orotraqueal com esparadrapo. </li></ol> 5. Cirurgia da Coluna Vertebral <ol><li> Colocar o animal em decúbito ventral em uma placa cirúrgica aquecida, com o nariz apontando para ângulo de 90 ° com o cirurgião. Manter a temperatura do corpo de cerca de 37,5 ° C durante a cirurgia. </li><li> Raspar o cabelo com tesouras entre as escápulas e remover o cabelo com uma gaze. </li><li> Limpar a pele com betadine e em seguida com 70% de álcool. Repita este passo 3x. </li><li> Uma pitada do dedo do pé é realizada antes do início da cirurgia para garantir profundidade anestésica adequada. &#160; Em seguida, faça uma incisão na pele rostro-caudal lateral com tesoura entre as escápulas. </li><li> Corte o músculo acromiotrapezius rostro-caudal, seguindo o tendão para evitar qualquer sangramento. Então dissociar o músculo rombóide para acessar os músculos spinalis (em torno da vértebra). </li><li> Recolha o músculo spinalis de C1 a C3 vértebra. A vértebra C2 é o único com uma apófise proeminente. </li><li> Limpe o músculo ao redor da parte dorsal da vértebra usando cotonetes estéreis. </li><li> Comece para remover cuidadosamente a apófise do C2 com um rongeur. Em seguida, continue meticulosamente até o dorsal da medula espinhal está exposto. Certifique-se que laminectomia é uma laminectomia hemi dorsal. Preste muita atenção para a dura-máter que envolve a medula espinhal e as artérias nas imediações da área. </li><li> Com # 55 fórceps, dissecar rostro-caudal da dura juntamente C2, ao lado continuam lateralmente de cada lado rostral e caudal. </li><li> Esponja o líquido cefalorraquidiano. </li><li> Faça uma secção lateral sob o número cervical da raiz dorsal 2 com a microtesoura. Verifique com um bisturi micro que a extensão da lesão é perto o suficiente para chegar à linha média da medula espinhal (ver Figura 2A para uma vista dorsal da lesão). Se não, então um outro corte pode ser feito para completar a lesão. Em caso de hemorragia, use cotonetes estéreis. Tenha cuidado para não ir para o lado contralateral, caso contrário, o animal não vai se recuperar da lesão e terá uma insuficiência respiratória. </li><li> Suturar os músculos como uma camada protetora e sutura de volta a pele. Limpe o ferimento com gaze esterilizada Betadine saturada. </li><li> Vire-off o vaporizador isoflurano e injetar as drogas Reversão (Atipamezole [500 mg / kg, im]), verifique a temperatura do corpo. </li><li> Quando o animal começa a respirar contra o ventilador,desconectar o tubo traqueal do ventilador, em seguida, remover o tubo orotraqueal. Colocar o animal numa gaiola aquecida para recuperação. </li></ol> 6. Cuidados pós-cirúrgica Após a cirurgia, os animais são monitorados continuamente para garantir o melhor ambiente possível para a recuperação. Antibióticos (Baytril, 5 mg / kg), anti-inflamatório (Carprofeno, 5 mg / kg) e buprenorfina (50 ug / kg) as drogas são dadas a cada 12 horas durante os primeiros dois dias pós-cirurgia para evitar infecções e reduzir a ocorrência da dor pós-operatória. Os ratos têm acesso ad libitum ao alimento macio e água (ou água rebuçados em gel para o 1 º dia de pós-operatório). Fluídos subcutâneos pode ser usado para evitar a desidratação nos primeiros dias de pós-operatório. O peso corporal e a ingestão de alimentos são monitorizados diariamente. Seu ambiente é enriquecido ao longo da experiência e do tempo pós-lesão (dual habitação, tubos em suas gaiolas).

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<li>Dougherty, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recovery+of+inspiratory+intercostal+muscle+activity+following+high+cervical+hemisection%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Physiol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Recovery of inspiratory intercostal muscle activity following high cervical hemisection.</a> Respir Physiol Neurobiol. 183, 186-192 (2012).</li>
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Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Dificuldades técnicas de fazer o ferimento Modelo C2 O modelo murino lesão C2 é uma ferramenta interessante para estudar respiratória neuroplasticidade pós-lesional. No entanto, os passos necessários para produzir um modelo reproduzível e confiável são numerosos e cada um pode ter um impacto sobre o resultado do estudo. Por exemplo, durante o processo de intubação, o maior cuidado deve ser tomado uma vez que o tubo orotraqueal pode produzir uma inflamação da traqueia, que po...

Trauma medular é uma lesão comum observada na população humana com incidências dramáticas, tais como paralisia permanente. No entanto, a gravidade da lesão depende do grau e da extensão do trauma inicial. A insuficiência respiratória é a principal causa de mortalidade após lesão medular cervical superior (SCI) 1. Atualmente, o único tratamento terapêutico é colocar o paciente sob assistência ventilatória. Desde alguns pacientes podem ser desmamados a assistência ventilatória 2, devido à recuperação espontânea que ocorre com atraso pós-lesional, a necessidade de desenvolver novas terapias não-invasivas inovadores é urgente 3. Tendo um bom modelo pré-clínico normalizado para investigar o efeito de um SCI cervical em insuficiência respiratória e por isso, para estudar a aplicação de estratégias terapêuticas putativos, é essencial. Neste artigo técnico, nós descrevemos um modelo murino pré-clínico o específicocomprometimento respiratório f induzida por um SCI cervical parcial no nível C2. Este modelo é usado atualmente por vários laboratórios ao redor do mundo (para comentários: 4-13). No entanto, ligeiras diferenças de procedimento cirúrgico pode ser observada entre os diferentes pesquisadores para gerar este modelo murino lesão cervical particular. O efeito de um C2 SCI na saída respiratória foi descrita pela primeira vez em 1895 por Porter 14. Uma hemisecção cervical induz uma deaferentação dos motoneurónios frênicas da sua unidade central (localizado no rVRG no tronco cerebral, Figura 1A) no lado ipsilateral de lesão, levando a uma actividade do nervo frénico e silenciosa, o diafragma posterior paralisia. O lado contralateral permanece intacta e que permite ao animal sobreviver. Ao contrário diferente SCI localizado num segmento da coluna vertebral inferior (por exemplo, uma lesão contundente ao nível C4 15), a integridade do núcleo de motoneurónios frénico em ambos os lados é preservada. Após um CERVlesão C2 iCal, alguma atividade espontânea pode ser observado no lado ipsilateral (frênico e diafragma), devido a uma ativação de vias sinápticas silenciosas contralateral que cruzaram a linha média da coluna vertebral ao nível segmentar C3-C6 (caminhos cruzados frênico, CPP, Figura 1B) . A ativação do CPP, que é, por definição, um hemissecção C2 combinada com uma phrenicotomy contralateral que induzir uma recuperação parcial do nervo frênico ipsilateral, pode ocorrer de horas a semanas pós-lesão 16-18. O efeito benéfico real deste caminho CPP na recuperação respiratória é limitada 19 e mais investigação e tratamento devem ser desenvolvidos para melhorar a magnitude da recuperação espontânea 3. Este protocolo fornece um tipo poderoso de modelo murino pré-clínico para estudar a plasticidade pós-lesional respiratória em vários níveis (fisiologia respiratória de motoneurônios pré e frênico, interneurônios, molecular e cellular, a locomoção do membro dianteiro, por exemplo), bem como um modelo para testar as estratégias terapêuticas invasivas e não invasivas destinados a melhorar os sistemas respiratório e recuperação locomotora seguinte C2 lesão medular cervical parcial.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Animal</td></tr><tr><td>Macho Sprague Dawley Rat</td><td>Janvier</td><td></td><td>225-250 g</td></tr><tr><td colspan="4">Instrumentos Cirúrgicos</td></tr><tr><td>Student Dumont #5 fórceps</td><td>Ferramenta de Ciências Finas</td><td>91150-20</td><td></td></tr> Ferramenta de Ciências Finas Padrão para <tr><td>Estudantes</td><td></td><td>91100-12</td><td></td></tr><tr><td>Mayo-Stille Tesoura</td><td>Fine Science Tool</td><td>14013-15</td><td></td></tr><tr><td>Curvado Estudante Vannas Spring Scissors</td><td>Fine Science</td> Tool <td>91500-09</td><td>Tesoura de</td></tr><tr><td>Mola Reta - Lâminas de 8 mm</td><td>Fine Science Tool</td><td>15025-10</td><td>Reta Blunt/Blunt</td></tr><tr><td>Friedman Pearson Rongeur</td><td>Fine Science Tool</td><td>16121-14</td><td></td></tr><tr><td>Faca de Dissecção Curva - Fine Tip</td><td>Fine Science Tool</td><td>10055-12</td><td>Ferramenta de</td></tr><tr><td>Ciência Fina</td><td>de Suporte de Agulha Olsen-Hegar</td> Reta <td>12002-14</td><td>Afastador</td></tr><tr><td>Weitlaner-Locktite</td> Serrilhado <td>Ferramenta de Ciência Fina</td><td>17012-11</td><td>2x3 Suturas cirúrgicas absorvíveis sem corte</td></tr><tr><td></td><td>Centravet</td><td>BYO001</td><td>Tamanho da sutura 4-0</td></tr><tr><td colspan="4">Equipment</td></tr><tr><td>Hot Bead Steriliser</td><td>Fine Science Cateter Tool</td><td>18000-45</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Centravet</td><td>CAT188</td><td>16 G</td></tr><tr><td>Laringoscópio</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fio</td><td></td><td></td><td></td>guia</tr><tr><td>Espelho laríngeo</td><td>Centravet</td><td>MIR011</td><td></td></tr><tr><td>Ringers com lactato</td><td>Centravet</td><td>RIN020</td><td></td></tr><tr><td>Seringa</td><td>Centravet</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Agulha</td><td>Centravet</td><td></td><td></td></tr><tr><td>O2</td><td>Air Liquid</td><td>I1001M20R2A001</td><td></td></tr><tr><td>683 Ventilador RodentT 115/230V</td><td>Harvard Apparatus</td><td>55-0000</td><td></td></tr><tr><td>Vaporizador autônomo</td><td>WPI</td><td>EZ-155</td><td></td></tr><tr><td>Cama aquecida de linha fina</td><td>WPI</td><td>EZ-211</td><td></td></tr><tr><td>Recipiente de ar</td><td>WPI</td><td>EZ-258</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Drugs</td></tr><tr><td>Carprofeno</td><td>Centravet</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rimadyl</td><td>Centravet</td><td>RIM011</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorfina</td><td>Centravet</td><td>BUP001</td><td></td></tr><tr><td>Baytril</td><td>Centravet</td><td>BAY001</td><td></td></tr><tr><td>Dexmedetomidina</td><td>Centravet</td><td>DEX010</td><td></td></tr><tr><td>Atipamezol</td><td>Centravet</td><td>ANT201</td><td></td></tr><tr><td>Solução</td> <td>de BetadineCentravet</td><td>VET002</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurano</td><td>Centravet</td><td>VET066</td><td></td></tr></tbody></table>

um modelo murino de spinal cord injury do colo do útero para o estudo de pós-lesional respiratória neuroplasticidade

A Murine Model of Cervical Spinal Cord Injury to Study Post-lesional Respiratory Neuroplasticity

A lesão da medula espinhal cervical induz a paralisia permanente, e muitas vezes leva a problemas respiratórios. Até o momento, não houve terapêutica eficientes foram desenvolvidos para melhorar / amenizar a insuficiência respiratória após alta lesão medular cervical (SCI). Aqui propomos um modelo pré-clínico murino de alta SCI na cervical 2 (C2) nível metamérica estudar diversificada neuroplasticidade respiratória pós-lesional. A técnica consiste numa lesão parcial cirúrgica ao nível C2, que irá induzir uma hemiparalisia do diafragma devido a uma deaferentação dos motoneurónios frênicas dos centros respiratórios localizados no tronco cerebral. O lado contralateral da lesão permanece intacta e permite a recuperação dos animais. Ao contrário de outros SIC que afetam a função locomotora (no tórax e nível lombar), a função respiratória não requer motivação animal e à quantificação do déficit / recuperação pode ser realizada facilmente (diafragma e gravação do nervo frênicos, ventilação de todo o corpo). Este modelo pré-clínico C2 SCI é um modelo pré-clínico poderoso, útil e confiável para estudar vários eventos neuroplasticidade respiratórios e não respiratórios em diferentes níveis (molecular) para a fisiologia e para testar diferentes estratégias terapêuticas putativos que possam melhorar a respiração em pacientes com LM.

Extensão da lesão O sucesso ea reprodutibilidade deste modelo experimental específico dependem da experiência de cada manipulador / cirurgião. A quantidade subseqüente de recuperação respiratória (atividade do nervo frênico e atividade do diafragma), após uma lesão no C2 está correlacionada com o restante ventrolateral poupado substância branca 21. Uma vez que a lesão é &quot;handmade&quot; e requer um pouco de prática do cirurgião, a extensão de cada lesão tem de...

A insuficiência respiratória é a principal causa de morte na sequência de uma lesão medular cervical. Ter um modelo animal pré-clínico reprodutível, quantificáveis ​​e confiável de insuficiência respiratória induzida por uma lesão cervical parcial vai ajudar a entender a neuroplasticidade respiratório e não-respiratório posterior e permite testar estratégias de reparo putativos.

Um modelo murino de Spinal Cord Injury do colo do útero para o Estudo de pós-lesional respiratória Neuroplasticidade

A cervical spinal cord injury induces permanent paralysis, and often leads to respiratory distress. To date, no efficient therapeutics have been developed ...

O objetivo geral deste procedimento é produzir um modelo animal pré-clínico quantificável, confiável e reprodutível de insuficiência respiratória e não respiratória induzida por uma lesão medular cervical. Isso é feito primeiro preparando os instrumentos e os medicamentos necessários para o procedimento. O segundo passo é anestesiar o animal, intubá-lo e conectá-lo a um ventilador para roedores.Em seguida, a medula espinhal é exposta e a lesão da coluna cervical é induzida. Após a costura do animal, a anestesia é removida e os cuidados pós-cirúrgicos adequados são fornecidos. Em última análise, técnicas histológicas, bem como registros de nervos e músculos, são usados para examinar a extensão e os efeitos da lesão cervical.A principal vantagem dessa técnica em relação aos métodos existentes, como a contusão do cordão do painel, é que a lesão é menor e bem definida. Demonstrando o procedimento será um engenheiro do meu laboratório Em preparação para a cirurgia, limpe e autoclave os instrumentos cirúrgicos. Prepare também uma seringa de dois por um mililitro com os medicamentos pré-anestésicos e complete o volume para um mililitro com ringers lactato Em outra seringa, prepare a rever

a-murine-model-cervical-spinal-cord-injury-to-study-post-lesional

Research

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Uma maneira confiável e repetível para produzir uma lesão da medula espinhal cervical unilateral utilizando o pêndulo horizonte infinito é descrito. O método leva vantagem de um quadro projetado e grampo para estabilizar a coluna. O procedimento padronizado e biomecânica lesão os parâmetros resultam em lesões suficientes e sustentados.

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

Controlada por laceração do colo do útero em camundongos

A falta de entendimento mecanicista da medula espinhal lesão de isquemia-reperfusão tem dificultado mais adjuntos para evitar paraplegia após operação da aorta alto risco. Assim, o desenvolvimento de modelos animais é imperativo. Este manuscrito demonstra reprodutível menor paralisia extremidade após oclusão da aorta torácica em um modelo murino.

Reproducable Paraplegia por Thoracic Aorta Oclusão em um modelo murino de Medula Espinhal A isquemia-reperfusão

A lesão medular é uma condição traumática que causa grave morbidade e mortalidade elevada. Neste trabalho, descrever em detalhes um modelo contusão de lesão medular em ratos, seguido por um transplante de células-tronco neurais.

Neural Stem Cell Transplantation em Experimental contusão Model of Spinal Cord Injury

Este artigo descreve um método para gerar uma lesão por compressão da medula espinhal (LM) reprodutível no camundongo neonatal. O modelo fornece uma plataforma vantajosa para estudar os mecanismos de plasticidade adaptativa subjacentes à recuperação funcional espontânea.

A Neonatal do rato Spinal Cord Injury Compression Modelo

Aqui, vamos demonstrar o desempenho de um modelo de lesão medular mínima em um rato adulto que poupa o nicho central canal habitação endógena células tronco neurais (NSCs). Mostramos como o ensaio de neurosphere pode ser usado para quantificar a ativação e migração de NSCs definitivos e primitivos, após lesão.

Um ensaio de Neurosphere para avaliar a ativação de células-tronco neurais endógena em um modelo do rato da lesão medular mínima

O hemisection espinal torácico do rato é um modelo valioso e reprodutível de ferimento unilateral da medula espinal para investigar os mecanismos neural da recuperação locomotora e da eficácia do tratamento. Este artigo inclui um guia detalhado passo a passo para realizar o procedimento de hemisection e avaliar o desempenho locomotor em uma arena de campo aberto.

Cirurgia do Hemisection da medula espinal torácica e avaliação do locomotor do aberto-campo no rato

Técnicas minimamente invasivas e um simples dispositivo laboratorial melhoram a reprodutibilidade do modelo de lesão medular, reduzindo os danos operatórios aos animais experimentais e permitindo a manutenção da morfologia anatômica. O método vale a pena porque os resultados confiáveis e o procedimento reprodutível facilitam as investigações dos mecanismos de reparação da doença.

Estabelecendo um Modelo de Lesão da Medula Espinhal por Contusão de Camundongo Baseado em uma Técnica Minimamente Invasiva

O presente protocolo simulando a síndrome da medula central (SCC) em camundongos melhorou a repetibilidade e minimizou os danos operacionais aos animais experimentais, evitando a ruptura excessiva da estrutura anatômica. A estratégia deste estudo é vantajosa, pois permite a pesquisa dos mecanismos de lesão ao produzir resultados consistentes.

Estabelecimento do Modelo de Síndrome do Cordão Central em Camundongos C57BL/6J

As complicações respiratórias são a principal causa de morte em indivíduos com lesão medular cervical (cSCI). Modelos animais de cSCI são essenciais para avaliações mecanicistas e estudos pré-clínicos. Aqui, apresentamos um método reprodutível para avaliar a recuperação funcional da atividade do músculo diafragma (DIAm) após hemissecção espinhal C2 unilateral (C2SH) em ratos.

Avaliação da recuperação funcional da atividade do diafragma eupneico após hemissecção unilateral da medula espinhal cervical em ratos

Aprenda a criar um modelo murino de lesão cervical da medula espinhal para estudar falha respiratória e neuroplasticidade pós-lesional em ratos. Este método permite avaliar estratégias de reparo e recuperação neural.

Um modelo murino de Spinal Cord Injury do colo do útero para o Estudo de pós-lesional respiratória Neuroplasticidade

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