$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Внезапная неожиданная смерть при эпилепсии (SUDEP) является основной причиной смерти пациентов с эпилепсией. Механизмы СВСЭ плохо изучены, но потенциально включают вегетативную дисфункцию, апноэ и сердечные аритмии в дополнение к судорогам 1,2,3,4,5,6,7. Пациенты с генетическими эпилепсиями, связанными с каналопатией, имеют одни из самых высоких показателей SUDEP. Например, СВСЭ встречается у 20% пациентов с вариантами гена-потенциал-зависимого натриевого канала SCN1A8, гена, ответственного за синдром Драве, генетическую эпилепсию с началом в первый год жизни. Многие гены ионных каналов, сцепленных с эпилепсией, экспрессируются как в мозге, так и в сердце, при этом лабораторные и клинические данные свидетельствуют о том, что сердечные аритмии могут присутствовать у пациентов с генетическими эпилепсиями, связанными с каналопатией, потенциально увеличивая риск SUDEP из-за вызванной судорогами смертельной сердечной аритмии или одновременного возникновения судорог и аритмий. Оценка SUDEP в лабораторных условиях сопряжена с многочисленными трудностями. С кардиологической точки зрения, потенциалы сердечного действия у мышей сильно отличаются от человеческих13, и модели14 сердечных миоцитов человека iPSC не могут воспроизвести сложность всего организма. Трансгенные модели генетической эпилепсии кроликов обеспечивают идеальную систему для изучения SUDEP, поскольку физиология сердца кролика более точно повторяет физиологию сердца человека 13,15, в то же время предоставляя целый организм для изучения сложной патофизиологии. Поскольку SUDEP может возникнуть уже после первого припадка, оценка этих животных моделей с ранней точки времени имеет важное значение для понимания начала как судорог, так и сердечных аритмий. Видеосъемка в неонатальный период является сложной задачей, так как кроличьи котята часто еще находятся в гнезде. Непрерывная запись электроэнцефалограммы (ЭЭГ) или электрокардиограммы (ЭКГ) с помощью традиционной проводной системы невозможна, пока комплекты находятся с плотиной. Прерывистая запись вряд ли позволит зафиксировать редкие, терминальные события, связанные с SUDEP. Поэтому мы обратились к беспроводному имплантируемому телеметрическому мониторингу, чтобы обеспечить длительную, непрерывную, одновременную запись ЭЭГ и ЭКГ в наборах кроликов.
Ключом к успеху в этом протоколе является надлежащая анестезия и послеоперационная поддержка для этих уязвимых животных. Кролики подвергаются гораздо более высокому риску смерти от анестезии (1,39%-4,8%) по сравнению с собаками и кошками (0,17%-0,24%) из-за уникальных анатомических и физиологических характеристик 16,17. Основными факторами, способствующими повышению риска анестезии, являются неоптимальное обеспечение проходимости дыхательных путей и острые послеоперационные осложнения. Трудности интубации у кроликов обусловливают многочисленные факторы, в том числе длинный, узкий рот с широким языком, острый угол между ртом и гортанью, дорсальное смещение надгортанника, повышенная восприимчивость к травме гортани и повышенная склонность к ларингоспазму 18,19,20. После непосредственного эпизода анестезии кролики подвержены риску развития опасного для жизни синдрома желудочно-кишечного застоя. Это сложная, многофакторная проблема, и предполагается, что анестезия способствует этому через прямое воздействие препарата, ингибирующее моторику желудка и/или вторичную анорексию после процедуры по любой причине (неутихающая боль, тошнота и т.д.)21.
Уникальная физиология новорожденных и младенцев кроликов усугубляет проблемы, связанные с анестезией и хирургическим вмешательством. Кролики рождаются альтрициальными детенышами с неразвитыми механизмами физиологического гомеостаза и особыми анатомическими особенностями. Внутривенный доступ и мониторинг затруднены, так как большинство коммерческих продуктов не оптимизированы для небольшого размера сосудов, высокой частоты сердечных сокращений в состоянии покоя и пигментированной кожи голландских поясов и новозеландских кроликов белого креста. Поскольку сердечный выброс у новорожденных22 существенно зависит от частоты сердечных сокращений, и, в целом, клиренс препарата почечным или печеночным путем снижен по сравнению со взрослыми23, соображения по правильному выбору препарата и дозировке имеют решающее значение. Считается, что основная причина смерти от анестезии у кроликов является вторичной по отношению к угнетению дыхания и апноэ. В дополнение к уже рассмотренным проблемам с обеспечением проходимости дыхательных путей для всех кроликов, новорожденные имеют угнетенное дыхательное влечение на фоне гипоксемии и гиперкапнии, что делает этот и без того сложный аспект анестезии болеерискованным.
В этом протоколе мы описываем успешный метод имплантации телеметрии ЭЭГ и ЭКГ (рис. 1) на неонатальной модели эпилепсии кролика с высокой хирургической и анестезиологической выживаемостью. Эта информация позволит другим исследователям взяться за сложные неонатальные модели кроликов, чтобы продвинуть исследования эпилепсии, сердечной аритмии и связанных с ними расстройств развития нервной системы.