Técnica Minimamente Invasiva e Rápida de Hemisecção Lateral da Medula Espinhal para Modelagem de Lesões Medulares Abertas em Ratos
23 de março de 2022
Aqui, descrevemos uma nova e rápida técnica de modelagem da lesão medular aberta em ratos que elimina a laminectomia. A hemissecção lateral é realizada durante a visualização através de um microscópio. A técnica é versátil e também pode ser utilizada nas regiões cervical, torácica e lombar da medula espinhal de outros animais.
Esse protocolo é significativo, pois as lesões medulares ainda são prevalentes nos dias de hoje, e pesquisas são necessárias para aprofundar o entendimento dessas lesões e desenvolver possíveis terapias. Esta técnica é mais precisa e reprodutível do que as lesões por compressão e contusão e menos invasiva do que as lesões com laminectomia completa. Portanto, pode ser uma melhor opção para uma simulação de lesão medular do que os procedimentos descritos anteriormente.
Para começar, use uma lâmina de bisturi 20 para abrir a área cirúrgica, colocando uma incisão de dois a 2,5 centímetros de comprimento através de todas as camadas da pele ao longo da coluna vertebral. Posicione esta incisão paralelamente à coluna vertebral usando a vértebra L1 como ponto médio, estendendo-a aproximadamente um centímetro no sentido cranial e coddle ao longo da coluna vertebral. Mobilize os lados da ferida cortando o tecido conjuntivo ao redor dos músculos.
Em seguida, coloque duas incisões paralelas ao longo da coluna vertebral, penetrando no periósteo. Coloque as incisões bem ao lado dos processos espinhais em ambos os lados, abrangendo a distância entre as vértebras torácicas 13 e L1. Disseque os músculos ligados às vértebras com os oito de um respirador até que todos os ligamentos espinhais estejam visíveis.
Coloque um afastador. Em seguida, remova os processos espinhais da 13ª vértebra torácica e da primeira vértebra lombar Usando pinça óssea dentária para visualizar toda a área cirúrgica. Use gaze estéril para controlar o sangramento durante todo o procedimento, quando necessário.
Levante cuidadosamente o restante dos processos espinhais de L1, elevando o arco vertebral de L1. Remova o ligamento amarelo para acessar a medula espinhal. Eleve ainda mais os processos espinhais da criança, permitindo o acesso à dura-máter espinhal cortada.
Incline os processos espinhais da criança na direção craniana para visualizar a pia-máter. Olhe através da pia-máter para a veia mediana posterior, mostrando a linha média da coluna vertebral. Usando a veia como bissetriz direcional, coloque uma incisão usando um bisturi microcirúrgico enquanto poupa a veia.
Coloque a incisão sob a veia no plano transversal através do diâmetro anterior posterior da medula espinhal. Realizar a hemissecção afastando a lâmina lateralmente da linha central. Coloque a incisão para evitar o corte da artéria espinhal anterior.
Certifique-se de que o excesso de pressão não seja aplicado no corpo vertebral ao cortar a medula espinhal para poupar a artéria espinhal anterior no lado ventral da medula espinhal. Não feche a dura-máter diretamente durante o fechamento da ferida. Sutura firmemente os músculos e processos espinhais, fechando indiretamente a pequena ferida na dura-máter.
Fechar a camada de tecido conjuntivo dorsal com suturas. Este novo método minimamente invasivo de lesão medular é realizado muito mais rápido do que a abordagem cirúrgica tradicional usando laminectomia e não requer instrumentação especializada adicional. Hematoxilina e eosina foram utilizadas para visualização do local da lesão.
Outros cortes podem ser realizados ao longo da medula espinhal mimetizando lesões neurais específicas. A regeneração também pode ser estudada, uma vez que eletrodos ou células-tronco podem ser colocados usando este método. A maioria das técnicas que utilizam modelos de feridas abertas de lesão medular implementando hemissecção ou transação pode ser simplificada e acelerada com o uso desta técnica.
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Visão Geral
Este estudo apresenta uma nova e eficiente técnica para modelar lesão medular aberta em ratos, que elimina a necessidade de laminectomia. O método permite a visualização da hemissecção lateral por meio de um microscópio e é aplicável a diversas regiões da medula espinhal em múltiplos modelos animais.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Lesão medular
- Técnicas cirúrgicas em modelos animais
Antecedentes
- As lesões na medula espinhal permanecem comuns, exigindo pesquisas para compreender e desenvolver terapias.
- As técnicas atuais são frequentemente invasivas e menos reproduzíveis.
- Este novo método oferece uma alternativa menos invasiva em comparação com os modelos tradicionais.
- A técnica é facilmente adaptável a diferentes regiões vertebrais.
Objetivo do Estudo
- Introduzir um modelo mais rápido e reprodutível de lesão medular.
- Aprimorar a precisão cirúrgica e minimizar a invasividade em comparação com os métodos existentes.
- Facilitar estudos de regeneração ao permitir o acesso para eletrodos ou células-tronco.
Métodos Utilizados
- Este estudo utilizou um protocolo cirúrgico em ratos para modelar lesão medular.
- O modelo biológico envolveu hemissecção lateral da medula espinhal.
- Nenhum fluxo de trabalho de multiômica foi mencionado.
- Os passos principais incluem incisões precisas e mobilização muscular para expor a medula espinhal.
- O procedimento foi projetado para ser rápido e não requer instrumentos especializados.
Resultados Principais
- A nova técnica revelou-se mais rápida e eficiente do que as abordagens tradicionais de laminectomia.
- A coloração com hematoxilina e eosina permitiu a visualização do local da lesão.
- Outras seções da medula espinhal podem ser direcionadas para simulação específica de lesão neural.
- Este método permite uma exploração adicional dos mecanismos de regeneração.
Conclusões
- O estudo estabelece um modelo promissor e minimamente invasivo para a pesquisa de lesões medulares.
- Embora nenhuma análise multiômica tenha sido empregada, o método abre portas para diversas aplicações em estudos de regeneração.
- No geral, ele aprimora a compreensão das lesões medulares e das estratégias terapêuticas potenciais.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
Modelos de lesão medular minimamente invasivos são essenciais para a neurociência translacional e a avaliação terapêutica pré-clínica. Esta técnica rápida de hemissecção lateral reduz a variabilidade do procedimento e o trauma tecidual, favorecendo modelos animais mais reprodutíveis e preditivos. Sua eficiência operacional e menor invasividade impactam diretamente a descoberta precoce e a redução de riscos mecanicistas nas etapas de regeneração neural.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite a modelagem precisa de lesões na medula espinhal semelhantes a lacerações para estudos baseados em hipóteses.
- Reduz variáveis de confusão ao minimizar danos teciduais secundários e detritos ósseos.
- Melhora a reprodutibilidade e a precisão na validação funcional de alvos em pesquisas de neurotrauma.
- Apoia a redução de riscos mecanicistas ao permitir localização e extensão controladas da lesão.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaios
- Facilita a preparação de modelos animais padronizados para triagem de compostos regenerativos ou neuroprotetores subsequentes.
- Permite a indução consistente de lesões, apoiando leituras comportamentais e histológicas quantitativas.
- Reduz o tempo do procedimento, aumentando o rendimento para estudos de triagem pré-clínica.
- Minimiza o sofrimento animal, alinhando-se às melhores práticas éticas e operacionais.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Oferece um sistema relevante para a doença na avaliação de intervenções regenerativas, como a colocação de células-tronco ou eletrodos.
- Mantém a integridade do canal vertebral, apoiando a continuidade translacional desde a descoberta até a validação pré-clínica.
- Permite modelagem direcionada de lesões neurais específicas, aumentando o valor preditivo para o desenvolvimento terapêutico.
- Permite decisões de avanço ajustadas ao risco com base em resultados de lesão reprodutíveis.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Essa técnica se integra ao continuum inicial de descoberta e pré-clínico, conectando a validação de alvos, estudos mecanicistas e pesquisas translacionais em modelos de lesão medular.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses e a elucidação de vias ao permitir a indução controlada de lesões.
- Triagem: Fornece modelos reprodutíveis para avaliação quantitativa de terapias candidatas.
- Análises: Gera resultados histológicos e comportamentais consistentes para comparação entre condições.
- Pesquisa Translacional: Integra-se aos fluxos de trabalho da medicina regenerativa ao permitir estudos com intervenções direcionadas.
- Reutilização em Ambiente Corporativo: Oferece um protocolo amplamente adaptável para diversos programas de pesquisa em neurotrauma.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista na modelagem de lesão medular.
- Valor Operacional: Aprimora a padronização, reprodutibilidade e eficiência procedural.
- Valor Estratégico: Apoia decisões mais precisas de avançar/não avançar e a eficiência do capital ao minimizar variáveis de lesão confundidoras.
- Impacto no Portfólio: Permite a priorização ajustada ao risco de candidatos neuroregenerativos e neuroprotetores.
Considerações de Implementação
- Exige experiência cirúrgica em procedimentos espinhais microcirúrgicos e manejo de animais.
- Requer instrumentos cirúrgicos laboratoriais padrão e acesso à microscopia para controle visual.
- Exige padronização entre equipes dos protocolos de indução de lesão e cuidados pós-operatórios.
- Adaptável a diferentes regiões da medula espinhal de ratos, mas limitado aos espaços intervertebrais para hemissecção.
- Uma técnica cuidadosa é essencial para evitar lesão vascular e garantir a consistência do modelo.
