28 февраля 2025 г.
Механизмы внезапной неожиданной смерти при эпилепсии (СВСЭ) плохо изучены, и их трудно перевести из современных моделей. Трансгенные кролики могут дать представление об этих механизмах. Мы описываем метод длительной непрерывной электроэнцефалографии и электрокардиографии в трансгенных кроличьих наборах для оценки серьезных событий, которые могут привести к смерти.
[Инструктор] Для начала расположите обезболиваемый набор лежа на инфракрасной грелке, управляемой с помощью ректального термометра. Поместите нос и рот в специальную 3D-печатную маску для лица, подключенную через поворотный разъем к недышащему контуру Джексона-Риза с помощью пакета объемом 0,5 литра. Контролируйте глубину анестезии с помощью пульсоксиметра на ухе или лапе. Положите клейкие хирургические полотенца по обе стороны от набора и накройте его большой хирургической простыней. Вырежьте отверстие подходящего размера в простыне, чтобы обнажить живот и грудь. Откройте имплантат на операционном поле и наложите нерассасывающиеся анкерные швы в каждое из анкерных отверстий имплантата, оставляя пяти-шестисантиметровый хвост на каждом шве. Поместите имплантат в миску с теплым стерильным физиологическим раствором до тех пор, пока он не будет готов к установке. С помощью скальпеля сделайте трехсантиметровый надрез через кожу по белой линии. И аккуратно надрезать мышцу, чтобы открыть брюшную полость. Затем поместите имплантат в черепную часть брюшной полости и расположите его слева от разреза. Используйте троакар, чтобы провести положительную электрокардиограмму или ЭКГ и провод ЭЭГ из брюшинной полости и кожи примерно в трех-четырех сантиметрах слева от разреза. Проведите отрицательный провод ЭКГ в двух сантиметрах справа от разреза, что позволит имплантату удобно расположиться в полости. Теперь закрепите имплантат с помощью анкерных швов на вентральной стенке брюшной полости, гарантируя, что кишечник не будет защемлен. И закрыть брюшную стенку рассасывающимся швом по прерывистому рисунку. Затем закройте разрез кожи нерассасывающимся швом по прерывистой схеме. Туннель отрицательной ЭКГ подводно ведет к правой верхней части грудной клетки на уровне первого ребра. Тупо рассеките подкожный карман, чтобы неплотно намотать примерно 10 сантиметров проволоки. Отрежьте лишнюю проволоку и создайте петлю после того, как привяжите оголенный конец к изолированному проводу нерассасывающимся швом. Закрепите петлю на мышце двумя нерассасывающимися швами. Затем проведите положительный провод ЭКГ к левому нижнему ребру и повторите продемонстрированные шаги, чтобы закрепить его на мышце и закрыть разрез. Оберните оголенные провода ЭЭГ стерильной алюминиевой фольгой. Пусть нестерильный помощник снимет стерильную простыню и ножной галстук. Поверните комплект в положение лежа, убедившись, что лицевая маска надежно остается на месте, вращая поворотный разъем между лицевой маской и контуром. При необходимости отрегулируйте пульсоксиметр и допплеровский монитор для поддержания непрерывного мониторинга анестезии. Затем поместите допплеровский зонд над сердцем. Подложите стерильное клейкое полотенце под левую сторону, пока помощник держит пакет из алюминиевой фольги, содержащий провода. Аккуратно извлеките провода из алюминиевого пакета и положите их на стерильное поле, а завершите процесс драпировки стерильным полотенцем. Сделайте трехсантиметровый разрез по средней линии волосистой части головы, чтобы обнажить череп. С помощью троакара подкожно туннелируйте провода ЭЭГ с левой стороны к черепу. Затем очистите и соскребите надкостницу с обнаженных теменных костей с помощью скальпеля. Вставьте ручную дрель в стерильную крышку для ультразвука и направьте в дрель заусенец диаметром в один миллиметр. Затем просверлите двусторонние отверстия для заусенцев в теменных костях, примерно на 0,5 сантиметра впереди лямбды и на 0,5 сантиметра латеральнее сагиттального шва. С помощью тонких щипцов вставьте винт в отверстие для заусенцев. Затем с помощью отвертки вставьте винт примерно наполовину в череп. Теперь тупо рассекаем подкожный карман вдоль задней части шеи, чтобы неплотно намотать примерно 10 сантиметров проволоки. Отрежьте лишний провод и снимите изоляцию с кончика, натянув провод. Чтобы создать петлю на конце оголенной проволоки, завяжите узел, оставив небольшую петлю. Наденьте петлю на винт и затяните винт к черепу, убедившись, что провод соприкасается с винтом. Расположите провод заземления слева, а провод записи — справа. Теперь закрепите винты и провода на черепе с помощью стоматологического акрила. Наконец, введите бупивакаин подкожно в каждое место разреза для облегчения боли. И покройте каждый надрез небольшим количеством клея для кожи. Когда все провода будут на месте, оцените сигналы телеметрии с помощью аналитического программного обеспечения для проверки точности сигнала. Ожидайте, что сигналы ЭЭГ будут появляться с низкой амплитудой во время приема набора под действием седативных препаратов. Операция по имплантации была успешно проведена на 15 кроличьих котятах, 12 из которых дожили до экспериментальной конечной точки. Телеметрические записи сразу после возвращения наборов в домашние клетки показали низкоамплитудные сигналы ЭЭГ, которые улучшались по мере восстановления наборов после анестезии. Морфология сигнала ЭКГ незначительно изменилась в первые несколько дней после операции из-за рубцов и стабилизации проводами. Но в целом качество сигнала со временем оставалось стабильным. Имплантированная телеметрическая система позволила регистрировать множество биопотенциалов, включая электроэнцефалографию, температуру, ускорение, электрокардиографию и качество сигнала.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном исследовании изучаются механизмы внезапной неожиданной смерти при эпилепсии (ВНСЭ) с использованием трансгенных крольчат. Описан метод длительной непрерывной записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и электрокардиограммы (ЭКГ) для оценки серьезных событий, которые могут привести к летальному исходу.
Одновременная телеметрия ЭЭГ и ЭКГ у новорожденных трансгенных крольчат позволяет проводить высокоточное лонгитюдное мониторирование нейронной и сердечной электрофизиологии, имеющее значение для изучения механизмов SUDEP. Данный подход восполняет критический пробел в доклиническом моделировании, позволяя фиксировать значимые для заболевания аритмии и эпилептические приступы в системе, которая физиологически более близка к человеку, чем модели на грызунах. Этот метод повышает прогностическую достоверность при валидации мишеней и снижении механистических рисков для ионных каналопатий, связанных с эпилепсией и сердечной дисфункцией.
Данная модель кролика с возможностью телеметрии служит связующим звеном между этапом первичного поиска и доклинической валидацией в исследованиях эпилепсии и сердечных аритмий, обеспечивая поиск перспективных соединений-лидеров и изучение механизмов развития заболеваний.