Respiratoir falen is de belangrijkste doodsoorzaak na een cervicale dwarslaesie. Met een reproduceerbare, kwantificeerbaar en betrouwbaar preklinische diermodel van ademhalingsfalen veroorzaakt door een gedeeltelijke cervicale letsels zullen helpen om de volgende respiratoire als niet-respiratoire neuroplasticiteit begrijpen en kan getest vermoedelijke reparatiestrategieën.
Een cervicale dwarslaesie veroorzaakt permanente verlamming, en leidt vaak tot ademnood. Tot op heden zijn nog geen doeltreffende therapieën ontwikkeld te verbeteren / verbeteren van de respiratoire insufficiëntie volgende hoge cervicale dwarslaesie (SCI). Hier stellen we een muizen preklinisch model van hoge SCI bij de cervicale 2 (C2) metamere niveau om diverse post-letselvrije respiratoire neuroplasticiteit te bestuderen. De techniek bestaat uit een chirurgische gedeeltelijke schade aan het C2 niveau, dat een hemiparalysis van het membraan zal induceren door een deafferentatie van het diafragma motoneuronen van de respiratoire centra in de hersenstam. De contralaterale zijde van de schade blijft intact en kan het dier herstel. In tegenstelling tot andere gebieden van communautair belang die de motorische functie (bij de thoracale en lumbale niveau) beïnvloeden, heeft de functie van de luchtwegen geen dierlijke motivatie nodig hebben en de kwantificering van het tekort / herstel kan gemakkelijk worden uitgevoerd (membraan en diafragma zenuw opnames, hele lichaam ventilatie). Deze pre-klinische C2 SCI model is een krachtige, bruikbare en betrouwbare pre-klinisch model te bestuderen verschillende respiratoire als niet-respiratoire neuroplasticiteit gebeurtenissen op verschillende niveaus (moleculaire fysiologie) en diverse vermeende therapeutische strategieën die de ademhaling in kunnen verbeteren testen SCI patiënten.
Ruggenmergtrauma een gemeenschappelijk schade waargenomen in de humane populatie met dramatische incidenten, zoals permanente verlamming. De ernst van het letsel is afhankelijk van het niveau en de mate van de aanvankelijke trauma. Respiratoir falen is de belangrijkste oorzaak van sterfte bij de bovenste cervicale dwarslaesie (SCI) 1. Momenteel is de enige therapeutische behandeling aan de patiënt te plaatsen onder ventilatieondersteuning. Sinds enkele patiënten kunnen worden gespeend de ventilatoire bijstand 2, als gevolg van spontaan herstel die optreedt met post-letsels vertraging, de noodzaak om nieuwe innovatieve niet-invasieve therapieën te ontwikkelen is urgent 3. Na een goede standaard preklinisch model om het effect van een cervicale SCI op respiratoire insufficiëntie onderzoeken en derhalve de toepassing van potentiële therapeutische strategieën te bestuderen, is essentieel.
In dit technische artikel beschrijven we een bepaalde pre-klinische muizenmodel of ademhalingsstoornissen veroorzaakt door een gedeeltelijke cervicale SCI op het C2 niveau. Dit model wordt momenteel gebruikt door verschillende laboratoria over de hele wereld (voor overzichten: 4-13). Toch kunnen kleine verschillen in de chirurgische procedure worden waargenomen bij de verschillende onderzoekers dit cervicale letsels muizenmodel genereren. Het effect van een C2 SCI op de ademhalingswegen uitgang werd eerst beschreven in 1895 door Porter 14. Een cervicale hemisectie induceert een deafferentatie van het diafragma motoneuronen van de centrale aandrijving (in het rVRG in de hersenstam, figuur 1A) op de ipsilaterale zijde van schade leidt tot een stille diafragma zenuw activiteit en de daaropvolgende verlamming membraan. De contralaterale zijde blijft intact en kan het dier te overleven. Unlike verschillende SCI in een lagere spinale segment (bijvoorbeeld een contusive schade op C4 level 15), wordt de integriteit van het diafragma motoneuron kern aan beide zijden bewaard. Na een CERVical C2 letsel, kan een aantal spontane activiteit worden waargenomen op de ipsilaterale zijde (diafragma en diafragma) als gevolg van een activering van contralaterale stille synaptische paden die de spinale middellijn op het segmentale niveau C3-C6 (Crossed phrenic paden, CPP, figuur 1B) gekruist . De activering van de CPP, die, per definitie, een C2 hemisectie gecombineerd met een contralaterale phrenicotomy die een ipsilaterale gedeeltelijke diafragma zenuw herstel induceren, kan van uren tot weken na het letsel 16-18. De werkelijke gunstige effect van deze CPP route op de luchtwegen herstel beperkt 19 en verder onderzoek en behandeling worden ontwikkeld om de omvang van spontane herstel 3 verbeteren.
Dit protocol biedt een krachtige vorm van pre-klinische muismodel voor de ademhalingswegen post-letselhuidweefsel plasticiteit studeren op verschillende niveaus (ademhalingsfysiologie van pre-en diafragma motoneuronen, interneuronen, moleculaire en cellulaire enr, locomotie van het voorste ledemaat bijvoorbeeld) en een model voor invasieve en niet-invasieve therapeutische strategieën gericht op de ademhaling en bewegingsapparaat herstel na C2 gedeeltelijke cervicale ruggenmerg letsel verbeteren testen.
Technische moeilijkheden van het maken van de C2 Injury Model
De C2 letsel muismodel is een interessant instrument om de luchtwegen na lesional neuroplasticiteit te bestuderen. De stappen die nodig zijn om een reproduceerbaar en betrouwbaar model te produceren zijn talrijk en elk kan hebben voor de resultaten van de studie. Bijvoorbeeld tijdens de intubatie proces uiterste zorg te worden genomen omdat de orotracheale buis een ontsteking van de luchtpijp kan produceren,…
The authors have nothing to disclose.
Dit werk wordt ondersteund door financiering van de Europese Unie Zevende Kaderprogramma (FP7/2007-2013) onder subsidieovereenkomst nr. 246556 (Europees project RBUCE-UP), HandiMedEx toegewezen door de Franse Public Investment Board. Marcel Bonay werd gesteund door de Kanselarij des Universites de Paris (Benen Poix), het Fonds de Dotatie Recherche en Sante respiratoire, en het Centre d'Assistance respiratoire à Domicile d'Île de France (CARDIF)
Animal | |||
Male Sprague Dawley Rat | Janvier | 225-250g | |
Surgical Instruments | |||
Student Dumont #5 forceps | Fine Science Tool | 91150-20 | |
Student Standard Pattern Forceps | Fine Science Tool | 91100-12 | |
Mayo-Stille Scissors | Fine Science Tool | 14013-15 | Curved |
Student Vannas Spring Scissors | Fine Science Tool | 91500-09 | Straight |
Spring Scissors – 8 mm Blades | Fine Science Tool | 15025-10 | Straight Blunt/Blunt |
Friedman Pearson Rongeur | Fine Science Tool | 16121-14 | Curved |
Dissecting Knife – Fine Tip | Fine Science Tool | 10055-12 | Straight |
Olsen-Hegar Needle Holder | Fine Science Tool | 12002-14 | Serrated |
Weitlaner-Locktite Retractor | Fine Science Tool | 17012-11 | 2×3 Blunt |
Absorbable surgical sutures | Centravet | BYO001 | |
Equipment | |||
Hot Bead Steriliser | Fine Science Tool | 18000-45 | |
Catheter | Centravet | CAT188 | 16 gauge |
Laryngoscope | |||
Guide wire | |||
Laryngeal mirror | Centravet | MIR011 | |
Lactated Ringers | Centravet | RIN020 | |
Syringe | Centravet | ||
Needle | Centravet | ||
O2 | Air Liquid | I1001M20R2A001 | |
683 RodentT Ventilator 115/230V | Havard Apparatus | 55-0000 | |
Stand-Alone Vaporizer | WPI | EZ-155 | |
Thin line heated bed | WPI | EZ-211 | |
Air canister | WPI | EZ-258 | |
Drugs | |||
Carprofen | Centravet | ||
Rimadyl | Centravet | RIM011 | |
Buprenorphine | Centravet | BUP001 | |
Baytril | Centravet | BAY001 | |
Dexmedetomidine | Centravet | DEX010 | |
Atipamezole | Centravet | ANT201 | |
Betadine Solution | Centravet | VET002 | |
Isoflurane | Centravet | VET066 |