3 марта 2021 г.
В данной статье описаны два метода индукции кратковременная гипотермия всего тела у крыс. Первый, быстрый индукционный метод, использует активное охлаждение с использованием вентиляторов и распыления этанола для быстрого снижения температуры. Второй способ – метод постепенного охлаждения. Это достигается с помощью комбинации изофлурановой анестезии и снижения температурных настроек на гомеотермическом тепловом мате. Это приводит к постепенному снижению температуры тела без использования каких-либо внешних охлаждающих устройств.
Протокол постепенного охлаждения имеет более медленную скорость охлаждения, чем современные экспериментальные методы. Эта модель клинически актуальна, потому что время до целевой температуры ближе к диапазону человека. Главным преимуществом этих методик является их простота и недороговизна.
Кроме того, эти модели не требуют специального оборудования. Клиническая скорость охлаждения, достигнутая из постепенной модели, позволит более обоснованно проводить доклиническое исследование преимуществ гипотермии в качестве меры лечения пациентов с инсультом. Начните с размещения анестезированной крысы на хирургический тепловой мат в положении лежа на спине с носом в конусе.
Закрепите нос хирургической лентой. Сбрить мех с нижней правой части живота и подкожно ввести 200 микролитров 0,05% бупивакаина в качестве местного анестетика. Нанесите антисептический раствор на свежевыбритую область.
Сделайте двухсантиметровый продольный разрез вдоль правой брюшной области проксимально к правому бедру достаточно глубоко, чтобы обнажить пространство в вентральной складке бедра, и используйте гемостаты и щипцы, чтобы создать карман под кожей, достаточно большой, чтобы держать устройство регистратора данных. Вставьте устройство регистратора данных о температуре в карман и используйте 5-0 швов, чтобы закрыть мышцу и кожу, убедившись, что регистратор данных не упирается в нагревательный коврик. Чтобы вызвать активное переохлаждение, на первом месте одну ретортную стойку с зажимом в 20 сантиметрах от головы крысы и в 120 сантиметрах от нижней части живота и прикрепите 60-миллиметровый 12-вольтовый вентилятор с настройкой не менее 4000 оборотов в минуту к каждой стойке с вентиляторами, направленными в нижнюю часть спины крысы.
Отрегулируйте тепловой коврик до желаемой целевой температуры для инициирования переохлаждения и включите оба вентилятора. В положении лежа наносите три или четыре спрея 70% этанола каждые пять минут на нижнюю часть спины крысы, одновременно взъероживая шерсть для более быстрой индукции охлаждения и внимательно следя за ректальной температурой. Прекратите применение этанола, когда ректальная температура находится в пределах одного градуса от целевой температуры.
Когда температура находится в пределах 0,5 градуса от цели, выключите вентиляторы, чтобы температура медленно снижалась до цели без чрезмерного охлаждения. В случае чрезмерного охлаждения замените один вентилятор тепловой лампой животного и используйте тепловую лампу, чтобы мягко согреть животное до целевой температуры. Как только целевая температура будет достигнута и стабилизирована, контролируйте температуру в течение оставшегося периода гипотермии.
В конце гипотермического периода установите тепловой коврик на 37 градусов по Цельсию и дайте животному терморегулироваться в течение 30-минутного периода. Чтобы вызвать клинически достижимое постепенное начало гипотермии, снижайте температуру регулируемого температурой ядра гомеотермического теплового мата небольшими шагами для достижения гипотермии в течение определенного заранее определенного периода времени. Когда целевая температура будет достигнута, поддерживайте целевую температуру в течение нужного интервала без какого-либо внешнего охлаждения.
Чтобы согреть животное в конце гипотермического периода, отрегулируйте тепловой коврик, чтобы позволить крысе согреться до 37 градусов по Цельсию в течение желаемого интервала времени. По завершении любого типа эксперимента по гипотермии удалите регистратор данных, чтобы можно было анализировать зарегистрированные температуры тела. В этом анализе гипотермия была достигнута при быстром охлаждении до целевой температуры 32,5 градуса Цельсия за 15 минут, как показано на демонстрации.
Может наблюдаться небольшое превышение температуры из-за неспособности остановить охлаждение примерно на 0,5 градуса Цельсия выше целевой температуры. Целевая температура поддерживалась в течение 30 минут, а согревание начиналось через 1,5 часа. В этом эксперименте был использован подход постепенной индукции гипотермии, чтобы позволить достичь целевой температуры в 33 градуса Цельсия за два часа.
Целевую температуру поддерживали в течение 30 минут перед повторным согреванием через 2,5 часа. Метод постепенного охлаждения привел нас к исследованию того, будет ли более клинически значимый темп охлаждения предотвращать повышение внутричерепного давления после ишемического инсульта у крыс.
В данной статье описываются два метода индукции гипотермии всего тела короткой продолжительности у крыс: быстрый метод охлаждения с использованием вентиляторов и этаноловой пульверизации, а также постепенный метод охлаждения с использованием изофлурана и теплового мата. Эти методы направлены на обеспечение клинически значимых скоростей охлаждения для предклинических исследований.
Translational gaps in therapeutic hypothermia research challenge the predictive confidence of preclinical neuroprotection studies. This article's rat models enable direct comparison of rapid and clinically relevant cooling rates, supporting mechanistic de-risking and target validation for neuroprotective interventions. These protocols position R&D teams to better align preclinical findings with clinical trial design and portfolio advancement decisions.
These hypothermia induction models bridge early discovery and preclinical validation, informing lead identification and translational research in neuroprotection.