20 ноября 2015 г.
Энцефалопатия недоношенных включает в себя аномалии центральной нервной системы, связанные с травмой при преждевременных родах. В этом отчете описывается клинически значимая модель внутриутробной транзиторной системной гипоксии-ишемии и внутриамниотического введения липополисахаридов (ЛПС), которая имитирует хориоамнионит, а также связанное с этим влияние инфекционных стимулов и недостаточной перфузии плаценты на развитие ЦНС.
Общая цель этой хирургической процедуры состоит в том, чтобы обеспечить воспроизводимую модель повреждения головного мозга, связанного с крайне преждевременными родами, путем индукции внутриутробной, транзиторной системной гипоксии, ишемии и внутриамниотического воспаления до повторения, плацентарной недостаточности и хориоамниоита у крыс. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы о патогенезе перинатального повреждения головного мозга, возникающего в результате внутриматочных процессов, способствуя разработке направленных терапевтических стратегий. Основное преимущество этого метода заключается в том, что он вызывает системное повреждение, которое имитирует внутриутробные повреждения как от инфекции, так и от гипоксии, ишемии, вызывающей функциональный неврологический дефицит у зрелой крысы.
Эта модель особенно подходит для анализа механизмов повреждения, связанного с воспалением. Поскольку гипоксия, ишемия и инфекционные раздражители могут быть проверены по отдельности или в виде комбинированной травмы, продемонстрировать процедуру будет Линдси Чан, техник из нашей лаборатории. Перед началом процедуры используйте маленькие машинки для стрижки животных, чтобы удалить все волосы из нижней части живота в эмбриональном дне.
18 беременных крыс в прямоугольной форме, стараясь не поцарапать соски и не вызвать бритвенную сыпь. Далее с помощью стерильных ватных палочек протрите кожу тремя чередующимися нанесениями повидон-йода и 70% этанола. Когда кожа высохнет, подтвердите подходящую глубину анестезии пальцами ног, ущипните и накиньте на животное.
Затем с помощью скальпеля сделать трехсантиметровый разрез по средней линии в брюшной полости животного с последующим тупым рассечением кожного слоя от фасции живота ножницами. С помощью щипцов и хирургических ножниц. Приподнимите слой фасции брюшной полости и сделайте разрез через аваскулярный линейный локоть.
Когда брюшная полость обнажена, положите хирургическую марлю на внешнюю сторону разреза и смочите марлю стерильным физиологическим раствором. Затем с помощью тупых щипцов и внешнего давления на живот аккуратно удалите маточные рожки из брюшинной полости и расположите рожки на увлажненной марле. Стараясь избегать запутывания и контакта с кишечником, используйте только мышечную ткань между отдельными амниотическими мешочками для расстановки плодов.
Затем с помощью тупого рассечения обнажите и изолируйте четыре маточные артерии. Соблюдайте осторожность, чтобы не повредить материнские сосуды, когда артерии были изолированы. Поместите зажим для аневризмы крысы 30 калибра на каждый сосуд Перед наложением зажимов важно убедиться, что все окружающие ткани полностью прозрачны.
При размещении зажимов закрепите их тупыми щипцами, а затем разместите их параллельно. Наблюдение за остановкой пульса имеет решающее значение для обеспечения полной ишемии гипоксии, когда все клипсы были установлены. Подтвердить прекращение проксимального и дистального пульса и потемнение сосудов матки, в том числе в отдельных плацентах.
Затем накройте все операционное поле марлей и орошите ткани стерильным физиологическим раствором. Каждые 10 минут в течение часа через 60 минут снимайте марлю и снова орошайте поле. Когда рога и сосуды матки будут достаточно увлажнены, используйте щипцы для аккуратного удаления каждого зажима аневризмы, стараясь не травмировать сосуд и сохраняя целостность тканей.
Затем тщательно орошите рога и поле. В последний раз, позаботьтесь о том, чтобы удалить любые случайные нити марли из амниотических мешочков. Чтобы лечить плод с ЛПС, используйте тупые щипцы для стабилизации и поворачивайте каждый амниотический мешок так, чтобы было видно основание каждого отдельного амниотического мешка.
Затем загрузите один ультратонкий инсулиновый шприц объемом 0,3 миллилитра с прикрепленной восьмимиллиметровой иглой 31 калибра раствором ЛПС и введите 100 микролитров раствора прямо перед каждой плацентарной пластиной. После извлечения иглы надавите на амниотический мешок, чтобы остановить утечку жидкости. Введение ультратонкой иглы 31 калибра в основание амниотического мешка имеет решающее значение для правильной доставки ЛПС, не допуская выхода амниотической жидкости.
После трижды орошения рогов матки стерильным физиологическим раствором с помощью щипцов верните рога в брюшную полость. Затем используйте бегущий шелковый шовный материал, чтобы повторно приблизить края мышечного фасциального слоя без наложения швов в мешок или через него, с последующим закрытием кожи еще одним бегущим шелковым швом 3.0. Затем используйте иглу 26 калибра для подкожного введения.
Введите один миллилитр 0,125% бупивакаина вокруг краев раны. Обсушите крысу полотенцем по мере необходимости, введите 0,1 миллиграмм на килограмм бупренорфина в область затылка. Поместите животное в чистую домашнюю клетку с наблюдением до полного выздоровления.
После ишемии транзиторной системной гипоксии и введения ЛПС на 18-й день эмбриона, как только что было продемонстрировано, окрашивание HET и эозина выявило значительные гистопатологические аномалии как в плаценте, так и в головном мозге. Действительно, плацента, исследованная на 19 и 21 день эмбриона, сильно выделяется с микрокровоизлияниями и некрозами по всему децидуату и лабиринту. Также наблюдается значительный воспалительный инфильтрат и усиление сосудистой системы.
Дальнейшие исследования мозга на второй день после рождения показали желудочковую магальность, а также потерю белого вещества и субпластинчатых нейронов по сравнению с симуляцией транзиторной системной гипоксии, ишемии и ЛПС также значительно снизилась экспрессия второго белка хлорида калия, хлоридного котранспортера, играющего центральную роль в развитии ГАМКергического торможения в коре головного мозга на 15-й день после рождения. что согласуется с нарушением регуляции развития, наблюдаемым в критический постнатальный период созревания цепи. После просмотра этого видео у вас должно быть четкое представление о том, как проводить эту операцию у беременных крыс и как вызвать пренатальную транзиторную ишемию гипоксии через окклюзию маточной артерии с внутриутробным воспалением с помощью внутриамниотической инъекции раствора липополисахарида. После освоения этой техники ее можно выполнить за 90 минут, если она выполнена правильно.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном исследовании представлена модель на крысах, имитирующая повреждение головного мозга, связанное с крайне преждевременными родами, посредством транзиторной системной гипоксии-ишемии in utero и внутриамниотического воспаления. Модель направлена на выяснение механизмов перинатального повреждения головного мозга, связанных с инфекцией и плацентарной недостаточностью.
Данная пренатальная модель на крысах восполняет критический пробел в исследованиях энцефалопатии недоношенных, сочетая транзиторную системную гипоксию-ишемию с внутриамниотическим воспалением для имитации плацентарной гипоперфузии и хориоамнионита у людей. Она позволяет провести механистический анализ различных типов повреждений — ишемических и инфекционных, — что способствует валидации мишеней и поиску биомаркеров для перинатальной нейропротекции. Способность данной модели вызывать у взрослых крыс функциональный дефицит, отражающий клинические фенотипы, повышает прогностическую достоверность при доклиническом скрининге терапевтических средств.
Данная модель вписывается в континуум процесса поиска новых лекарственных средств — от проверки гипотезы о мишени и фенотипического скрининга до доклинической валидации, особенно в отношении нейропротекторных агентов, воздействующих на воспалительные или гипоксически-ишемические пути.