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Estabelecendo um Modelo de Lesão da Medula Espinhal por Contusão de Camundongo Baseado em uma Téc...
Estabelecendo um Modelo de Lesão da Medula Espinhal por Contusão de Camundongo Baseado em uma Téc...
JoVE Journal
Neuroscience
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JoVE Journal Neuroscience
Establishing a Mouse Contusion Spinal Cord Injury Model Based on a Minimally Invasive Technique

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

Full Text
6,167 Views
07:17 min
September 7, 2022

DOI: 10.3791/64538-v

Elham Yilizati-Yilihamu Elzat1, Xiangchuang Fan1, Zimeng Yang1, Zhongze Yuan1, Yilin Pang2, Shiqing Feng1,2

1Department of Orthopaedics,Qilu Hospital of Shandong University, 2Department of Orthopaedics,Tianjin Medical University General Hospital

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a novel minimally invasive technique for creating a reproducible spinal cord injury model, effectively reducing operative damage and preserving anatomical morphology in experimental animals. The method enhances the reliability of results, thereby facilitating investigations into disease repair mechanisms.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Spinal Cord Injury
  • Experimental Models

Background

  • Spinal cord injuries often lead to drastic functional impairments.
  • Current techniques may cause excessive physical damage during procedures.
  • Minimally invasive methods are essential for maintaining tissue integrity.
  • Reliable models are crucial for exploring reparative mechanisms post-injury.

Purpose of Study

  • To establish a reliable and reproducible spinal cord injury model.
  • To reduce operative trauma while maintaining anatomical details.
  • To facilitate future research on spinal injury mechanisms and reparative strategies.

Methods Used

  • The surgical platform includes an operating table, stabilizer, and an impactor tip.
  • The model utilizes a mouse, targeting spinal cord injury by using different weights for varying injury severity.
  • Step-by-step procedural details include laminectomy and careful exposure of the spinal cord.
  • Tissue responses were monitored through microscopic examination post-injury.
  • This technique allows for controlled observation of the injury process and associated anatomical changes.

Main Results

  • Different severities of injury exhibited distinct morphological changes in spinal cord tissue.
  • Observations revealed variations in white matter integrity and the response of surrounding tissues.
  • Scar formation dynamics were noted, correlating with injury severity.
  • The model demonstrated effective visualization of injury progression and tissue response.

Conclusions

  • The study successfully demonstrates a less invasive approach to spinal cord injury modeling.
  • This technique enables more accurate studies on injury mechanisms, paving the way for better therapeutic strategies.
  • Enhancements in model reproducibility contribute significantly to neuroscience research and its applications in spinal repair.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of this spinal cord injury model?
The model minimizes operative damage while preserving anatomical structures, leading to more reliable experiments.
How is the spinal cord injury implemented in this study?
Injury is induced by dropping calibrated weights from a specified height using an impactor assembly, which allows precise control over injury severity.
What types of data are obtained from using this model?
The model provides data on tissue morphology, degree of injury, and the response of the spinal cord over time, observable under a microscope.
How can this method be adapted for other types of research?
This technique can be modified for other models of spinal injury or adapted for various experimental conditions by changing weight and procedural steps.
What are some key limitations of this model?
While minimally invasive, careful operator skill is needed to avoid unintended damage, and the model may not fully replicate human spinal cord injuries.
What implications does this study have for understanding spinal cord repair?
The findings contribute to a better understanding of spinal cord injury mechanisms, which may inform future therapeutic approaches and interventions.
Who conducted the procedures described in the study?
The procedures were performed by postgraduate and undergraduate students, indicating the method's accessibility for training purposes.

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.

Técnicas minimamente invasivas reduzem as correntes de instabilidade, causadas pelo excesso de danos físicos. Cultivando para analisar o microambiente da medula espinhal com precisão. Esta técnica combina o princípio clássico de abstinência de Alan com o procedimento de operação de precisão para estabelecer um modelo de lesão medular reprodutível.

O foco principal deste protocolo é familiarizar-se com a estrutura anatômica. O que é mais fácil de seguir mesmo para o segundo ano como eu. Demonstrando o procedimento será Xiangchuang Fan A pós-graduação do Hospital Qilu, Zhongze Yuan e Zimeng Yang.

Ambos os alunos de graduação da Faculdade de Medicina Cheeloo da Universidade de Shandong. Para começar a montar a plataforma com uma mesa cirúrgica sobre um estabilizador t-bral e uma ponta impactante. Coloque a ponta, que permite a localização precisa da medula espinhal na manga.

Selecione as massas adequadas das gotas de peso para o experimento, que são 1,3, 2,0 e 2,7 gramas para os grupos leve, moderado e grave, respectivamente. Conecte o pino de tração nos orifícios da queda de peso. Monte a queda de peso na parte superior da manga com o pino de tração encaixado no sulco do braço XYZ, de modo que, uma vez concluída a localização, o peso seja liberado para atingir a ponta do impactor.

Consequentemente, a confusão da medula espinhal e as alterações na medula espinhal são observadas ao microscópio. Coloque o rato em posição prona numa parte designada da mesa de operações. Explore a 13ª costela de um lado da porção óssea, sob o microscópio cirúrgico.

Explore o processo espinhoso na linha média tocando levemente a área do ângulo costovertebral e, em seguida, em direção ao rostral para localizar o espaço interespinhoso entre a 12ª e a 13ª vértebras torácicas. Explore o espaço interespinhoso entre a 9ª e a 10ª vértebras torácicas do espaço da 12ª e 13ª vértebras torácicas até o lado rostral. Dissecar o músculo paraespinhal ao longo do processo espinhoso do T9 para as articulações facetadas anterior e posterior de ambos os lados com micro tesoura.

Retraia os músculos paraespinhais com micro afastadores e limpe o tecido mole na lâmina, e no espaço interespinhoso do T8 a T9 e T9 a T10, com micro tesoura. Para realizar a laminectomia T9, pincele o processo espinhoso de T9 com pinça de microcirurgia. Ligeiramente levantada, insira a microtesoura paralelamente, ao longo do lado lateral dorsal direito da lâmina.

Evitando danos à medula espinhal e cortando a lâmina com micro tesoura. Repita no lado esquerdo e a medula espinhal pode ser exposta. Antes de fixar a vértebra, solte o braço universal e aperte lentamente as articulações da 9ª à 10ª faceta em ambos os lados da vértebra com a micropinça do mosquito do estabilizador vertebral.

Aperte os parafusos na pinça do micro mosquito e a vértebra é estabilizada. Ajuste a medula espinhal para o plano horizontal. Aperte o braço universal e a vértebra é fixada.

Uma vez que a medula espinhal de nível T9 esteja exposta e a vértebra esteja fixa, aponte para a medula espinhal pela ponta dentro da manga sob a micoscopia operacional. Depois de localizar o espaço interespinhoso do T12 a T13, abaixe a manga até que a extremidade do pêndulo seja consistente com a marca na janela de observação e a altura especificada de 22 milímetros seja atingida. Puxe o pino de tração para liberar o peso.

Remova o impactor quando a contusão for feita e observe o grau de lesão da medula espinhal sob o microscópio cirúrgico. No grupo leve, a alteração da cor vermelha clara pode ser vista enquanto no grupo moderado. A visão da lesão exibe vermelho escuro em três a quatro segundos, e possivelmente a eminência pode ser observada.

No grupo grave, as manifestações vermelhas escuras podem aparecer imediatamente, e a eminência óbvia na dura-máter se manifesta, mas a dura-máter ainda está em uma forma consistente. A área da lesão, gradualmente aumentou significativamente dos grupos leve para grave no primeiro dia pós-lesão. Enquanto isso, a continuidade da substância branca em ambos os lados da medula espinhal foi melhor no grupo leve.

Com pequenos vacúolos redondos observáveis, que são as características do edema intersticial. No grupo moderado, a substância branca apresentou baixa continuidade, e a estrutura da substância branca ventral não foi ordenada. No grupo grave, a substância branca ventral exibiu ruptura mais grave, e uma grande área da cavidade apareceu no centro da lesão.

Além disso, o tecido circundante mostrou preenchimento óbvio dos glóbulos vermelhos, e os glóbulos vermelhos perto do canal central se reuniram em tiras. Astrócitos formadores de cicatrizes sobrepostas foram visíveis no centro de todos os três grupos de lesões. Com o comprimento da área da lesão, aumentando com a gravidade da lesão, enquanto o diâmetro da cicatriz diminuiu.

Isso, sugere a presença de contratura cicatricial, o que pode levar a uma diminuição no diâmetro da medula espinhal. Remover os tecidos moles na frente e atrás da lâmina, tanto quanto possível, facilita o relaxamento da lâmina e evita danos à medula espinhal durante o corte paralelo. A presente técnica fornece um modelo animal simples, reprodutível e menos invasivo.

lesão medular pós-traumática, especialmente lesão por contusão.

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Neurociência Edição 187 Lesão medular minimamente invasiva localização de vértebras

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