Summary
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.
Abstract
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.
Introduction
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.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Dit protocol werd goedgekeurd door de Ethische commissie van de RBUCE-UP stoel of Excellence (Universiteit van Paris Sud, subsidieovereenkomst nr. 246556) en de Universite de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines.
1. Bereiding van gesteriliseerd chirurgische instrumenten
- Reinig de chirurgische instrumenten met laboratorium wasmiddel.
- Autoclaaf de instrumenten voorafgaand aan de operatie.
- In een chirurgische sessie steriliseren instrumenten door het plaatsen van de uiteinden in een hete kraal sterilisator gedurende 10 minuten bij 180 ° C tussen 2 operaties.
2. Bereiding van Drugs
- Bereid 2 x 1 ml spuiten voor pre-anesthetica cocktail en na de operatie drugs.
- Volgens het gewicht van de rat, bereid een spuit met pre-anaesthetica: Carprofen (5 mg / kg), buprenorfine (50 ug / kg), Baytril (5 mg / kg) en dexmedetomidine (0,5 mg / kg). Vul het volume aan met Ringer-lactaat voor 1 ml.
- Bereiden inandere spuit de ommekeer voor de pre-anesthetica: Atipamezole (500 ug / kg).
3. Anesthesie van de Rat
- Subcutaan toedienen aan het dier de oplossing van pre-anesthetica in stap 2.2 beschreven. Zet dan het dier terug in de kooi en wacht tot het kalmerend effect verschijnt.
- Plaats de rat in een gesloten kamer gevuld met 5% isofluraan in 100% O 2, en wacht tot de respiratoire ritme vertraagt (ongeveer 30 sec). Verwijder vervolgens de rat uit de kamer en plaats deze op de intubatie tafel.
4. Orotracheale intubatie
- Liggen het dier op zijn rug, zet vervolgens het hoofd door het plaatsen van een riem aan zijn voortanden aan de tafel.
- Met een glasvezel licht, het licht van de thoracale ruimte. Plaats dan een laryngoscoop (of een op maat gemaakt is, Jou et al.. 20 voor details) in de mond van het dier. Visualiseer de stembanden.
- Gleede en plaats een orotracheale gids in de luchtpijp (tussen de stembanden). Schuif de orotracheale buis (16 G katheter formaat) op de geleider.
- Verwijder de gids en controleer met een keelspiegel aan het eind van de buis orotracheale de aanwezigheid van vocht, waarin de juiste positie van de buis in de luchtpijp en niet in de slokdarm.
- Sluit de buis aan een knaagdier ventilator (683 knaagdier ventilator, Harvard Apparatus) en stel de concentratie van isofluraan tot 2% (in 100% O 2).
- Zet de orotracheale buis met chirurgische tape.
5. Spinale chirurgie
- Plaats het dier ventrale decubitus positie op een verwarmde chirurgische plaat, met de neus wijzend op 90 ° hoek met de chirurg. Handhaaf het lichaam temperatuur rond 37,5 ° C gedurende de operatie.
- Scheer het haar met tondeuse tussen de schouderbladen en verwijder het haar met een gaasje.
- Reinig de huid met betadine, daarna met 70% alcohol. Herhaal deze stap 3x.
- Een teen knijpen wordt uitgevoerd vóór het begin van de operatie om de juiste narcose diepte zorgen. Voer vervolgens een laterale incisie rostro-caudaal met een schaar tussen de schouderbladen.
- Snijd de acromiotrapezius spier rostro-caudaal door de pees om het bloeden te voorkomen. Distantiëren dan de ruitvormige spier om de spinalis spieren (rond de wervel).
- Trek de SpinaliS spier van C1 tot C3 wervel. De C2 wervel is degene met een prominente apophysis.
- Maak de spieren rond het dorsale gedeelte van de wervel door steriele wattenstaafjes.
- Start om verwijder voorzichtig de apophysis van C2 met een rongeur. Ga vervolgens zorgvuldig totdat de dorsale ruggenmerg wordt blootgesteld. Zorg ervoor dat laminectomie is een dorsale hemi laminectomie. Besteden veel aandacht aan de dura die het ruggenmerg, en slagaders in de buurt van dit gebied omsluit.
- Met een # 55 tang, ontleden rostro-caudaal de dura langs C2, daarna verder lateraal op elke rostrale en caudale kant.
- Spons de cerebrospinale vloeistof.
- Maak een laterale gedeelte onder de cervicale dorsale wortel nummer 2 met de microscissors. Controleer met een micro scalpel dat de omvang van de laesie dicht genoeg bij de middellijn van het ruggenmerg (zie figuur 2A een dorsaal aanzicht van de verwonding) te bereiken. Zo niet, dan een snede kan worden gemaakt om de schade te voltooien. In het geval van bloeden, gebruik steriele wattenstaafjes. Wees voorzichtig niet te gaan naar de contralaterale zijde, anders zal het dier niet te herstellen van de schade en zal een respiratoire insufficiëntie hebben.
- Hecht de spieren als een beschermende laag en hechtdraad terug de huid. Reinig de wond met Betadine verzadigd steriel gaasje.
- Turn-off van de isofluraan vaporizer en injecteer de omkering drugs (Atipamezole [500 ug / kg, im]), controleer dan de lichaamstemperatuur.
- Wanneer het dier begint te ademen tegen het beademingsapparaat,koppel de tracheatube van de ventilator, en verwijder vervolgens de orotracheale buis. Plaats het dier in een verwarmde kooi voor herstel.
6. Post-chirurgische zorg
Na de operatie worden de dieren voortdurend gecontroleerd om ervoor te zorgen de best mogelijke omgeving voor herstel. Antibiotica (Baytril, 5 mg / kg), anti-inflammatoire (Carprofen, 5 mg / kg) en buprenorfine (50 ug / kg) drugs worden om de 12 uur gedurende de eerste 2 dagen na chirurgie om infecties te voorkomen en verminderen het optreden van post-operatieve pijn. Ratten hebben toegang ad libitum te zacht voedsel en water (of jellified water voor de 1e dag na de operatie). Subcutane vloeistoffen kunnen worden gebruikt om uitdroging van de eerste postoperatieve dagen voorkomen. Het lichaamsgewicht en de voedselinname dagelijks gevolgd. Hun omgeving wordt verrijkt gedurende het experiment en de tijd na het letsel (dubbele huisvesting, slangen in hun kooien).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Omvang van de schade
Het succes en de reproduceerbaarheid van dit experimentele model zijn afhankelijk van de ervaring van elke manipulator / chirurg. De daaropvolgende bedrag van respiratoire herstel (diafragma zenuw activiteit en diafragma activiteit) na een C2 blessure is gecorreleerd met de resterende ventrolaterale gespaard witte stof 21. Aangezien de schade is "handgemaakt" en vereist enige oefening van de chirurg, de omvang van elke schade moet worden gecontroleerd door histologische technieken (fixatie van het weefsel met paraformaldehyde 4%, bevroren weefsel snijden, cresylviolet vlekken) om de exacte maat te bepalen van beschadigd weefsel (Figuur 2B).
Elektrofysiologische Recordings
Na een C2 SCI, wordt de ipsilaterale diafragma zenuw activiteit afgeschaft (figuur 3A, zie Vinit et al.. 17voor de methodologie). De contralaterale diafragma zenuw activiteit wordt niet beïnvloed door de schade en laat het dier overleving (Figuur 3B). 7 dagen na het letsel, een lichte activiteit kan worden opgenomen op de ipsilaterale zijde van sommige dieren, met name door de CPP waar de middellijn gekruist van de contralaterale zijde (figuur 3A en 3B). Soortgelijke resultaten kunnen worden waargenomen op de membraan-activiteit (Figuur 3C en 3D), met een geringe activiteit op 7 dagen na het letsel aan de ipsilaterale zijde (figuur 3C). Deze activiteit wordt versterkt in de tijd na het letsel en kan in alle dieren worden waargenomen na enkele maanden (niet getoond).
Figuur 1. Schematische weergave van de anatomie luchtwegen van de rat.A) Zijaanzicht van de belangrijkste inspiratoire organisatie, het diafragma pre-motoneuronen in de rVRG (hersenstam) en het diafragma motorneuronen in het diafragma kern (C3-C6), die hun axonen uitsteken in het membraan. B) Schematische dorsale Gezien het effect van een C2 gedeeltelijke schade aan de luchtwegen aflopende paden. Let op de aanwezigheid van de gekruiste phrenic paden van de contralaterale zijde, die de middellijn op de phrenic kern segmentale niveau steken. Klik hier voor grotere afbeelding.
Figuur 2. Afbeeldingen van de C2 gedeeltelijke schade in de rat. A) Dorsale beeld van plaats van de operatie. De pijl geeft de plaats van de injUry. Let op de afwezigheid van de C2 wervel (rugzijde). B) Reconstructie van de omvang van de C2 letsel (rechter foto, mate in grijs) van dwarsdoorsnede van het ruggenmerg (linker foto). Schaalbalk:. 1.000 um Klik hier voor grotere afbeelding.
Figuur 3. Fysiologische effecten van een C2 schade aan de luchtwegen uitgang. A) Een C2 gedeeltelijke letsel schaft de phrenicus activiteit op de ipsilaterale zijde. Let op een gedeeltelijk herstel van de ipsilaterale phrenicus activiteit op 7 dagen na het letsel te wijten aan de gekruiste phrenic pathway (CPP). B) Een C2 blessure niet direct van invloed op de contralaterale phrenicus activiteiten 7 dagen na het letsel. C) De C2 gedeeltelijke letsel schaft de ipsilaterale diafragma activiteit. Een lichte activiteit lijkt op 7 dagen na het letsel, voornamelijk als gevolg van de CPP activiteit. De ritmische doorbuiging van het signaal waargenomen op de ipsilaterale zijde door het kunstmatig registratie van het elektrocardiogram. D) Na een C2 letsel, de contralaterale membraan activiteit blijft hetzelfde als voor de verwonding, en kan het dier overleven. Klik hier om Bekijk grotere afbeelding.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
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, wat kan leiden tot diverse complicaties zoals obstructieve respiratoire insufficiëntie, naast de oorspronkelijke respiratoire insufficiëntie vanwege de schade zich . Bovendien kan de toegang tot het ruggenmerg tijdens de operatie procedure zijn van cruciaal belang voor het herstel van het dier. Alle stappen (spier dissectie / retractie, dorsale laminectomie, durotomie, het letsel zelf) moeten worden uitgevoerd met uiterste voorzichtigheid door de aanwezigheid van diverse bloedvaten in plaats van de operatie en in de spinalekoord. Uitgebreide bloeden moet worden vermeden, omdat de postoperatieve recovery kan worden belemmerd door bloedverlies en spinale ischemie kan in aanvulling op het letsel.
Een ander belangrijk onderdeel om bewust te zijn van de netheid van de instrumenten en de ruimte waar de operatie wordt uitgevoerd. Hoewel antibiotica worden geïnjecteerd in het dier en extreme zorg over de "pseudo-steriele" condities werden gebruikt tijdens de operatie, kunnen bacteriële infectie optreden en beïnvloeden het gehele studie gepland worden uitgevoerd op dit model. Zo zal systemische inflammatie door Lipopolysaccharide injectie respiratoire neuroplasticiteit 22 af te schaffen, en van invloed kunnen zijn en / of verbergen de daaropvolgende spontane neuroplasticiteit of het effect van de vermeende herstellende strategieën. De controle van de lichaamstemperatuur tijdens deze procedure kan ook deelnemen aan het succes van het maken van deze experimentele model. Inderdaad, kan hypothermie optreden alseuroprotectant voor acute dwarslaesie en kan een aantal gunstige effecten (zie Ahmad et al.. 23 voor overzicht) induceren.
De cervicale 2 sectie op een muismodel is een drastische model in termen van handicap (motoriek). Het is gebruikelijk om een gewichtsverlies observe week na letsel door het feit dat het dier hemiplegische en ervaringen een aantal problemen voedsel en water te bereiken. Geschikte hulp wordt uitgevoerd door de na de operatie operator zodat het gewichtsverlies ongeveer 20% van het aanvankelijke gewicht (handmatige invoer). Aldus, het eindpunt van het model een gewicht daling van 30% van het oorspronkelijke lichaamsgewicht in een week. Ongeveer een week na de operatie, de dieren langzaam te herstellen van een gedeeltelijke motoriek waardoor ze de mogelijkheid om zichzelf te voeden en weer gewicht (zie Lovett-Bar et al.. 24 voor het bewegingsapparaat herstel studie).
Aan het eind van de studie, aangezien de C2 letsel "handmade "door de chirurg, omwille van de reproduceerbaarheid en betrouwbaarheid van het model, de omvang van elke schade moet worden gereconstrueerd door histologische technieken. Vooral wanneer respiratoire neuroplasticiteit wordt bestudeerd, Fuller et al.. 21 bleek dat de hoeveelheid van respiratoire herstel na een C2 verwonding werd gecorreleerd met de resterende gespaard ventrale witte stof.
Voordelen van het gebruik van een Rat Model C2 Letsel aan de ademhalingsorganen Post-letsels Neuroplasticity Studie
De C2 muismodel aan post-lesionale respiratoire fysiologie en / of vermeende strategieën te verbeteren / herstellen van de respiratoire insufficiëntie bestuderen biedt vele voordelen, omdat: 1) ratten zijn verkrijgbaar bij commerciële kwekers over de hele wereld; 2) vanwege hun kleine omvang en korte levensduur, milieu-omstandigheden kan worden zorgvuldig bewaakt en streng gecontroleerd vanaf de geboorte tot de volwassenheid; 3) ratten hebben de premier model o gewordenf respiratoire neurobiologie, ter vervanging van de meer traditionele model, katten. Dienovereenkomstig, uitgebreide gegevens beschikbaar zijn in de literatuur over rat neuroanatomie, neurochemie, neurofysiologie en reflex ventilatoire respons, voorzien van een context waarin de experimentele resultaten uit te voeren en te interpreteren; 4) de (relatief) laag genetische heterogeniteit tussen handel verkrijgbaar rattenstammen kan de vermindering van het aantal benodigde dieren statistische kracht bereiken en maakt de vergelijking van de resultaten tussen verschillende laboratoria; 5) ratten hebben een zeer laag sterftecijfer volgende cervicale dwarslaesie die het aantal dieren dat nodig is voor statistische power vermindert; 6) ratten hebben een zeer snelle motor recovery rate volgende cervicale dwarslaesie (bijvoorbeeld tegen katten, honden of primaten). Het gebruik van ratten vermindert de tijd de dieren vergt postoperatieve intensive care (bijvoorbeeld blaas expressie, vochttoediening, enz.) en minimizes onderwerp dier nood; 7) in tegenstelling tot de motorische functie, de functie van de luchtwegen geen dier motivatie nodig en is gemakkelijk kwantificeerbaar (diafragma EMG, diafragma zenuw ENG, tidal volume en frequentie); 8) een belangrijk aspect is de "gekruiste phrenic fenomeen" (CPP). Deze bijzondere onderwerp heeft een uitgebreide gepubliceerde literatuur met behulp van ratten als model (zie Goshgarian et al. 5,16 voor beoordelingen.); 9) Ratten en mensen hebben vele kenmerken gemeen in hun luchtwegen controle systeem, dat de rat een goede preklinisch model van respiratoire insufficiëntie volgende cervicale SCI12 bestuderen maken. Bovendien heeft een laboratorium begon met succes te ontwikkelen een C2 hemisectie op een muismodel 25. Deze aanpak biedt veel enthousiasme over het toekomstige gebruik van transgene dieren.
Een klinisch relevant diermodel is een contusive letsel op de cervicale niveau 26-28. Echter, de reproduceerbaarheid van het letsel is inconsistent, voornamelijk als gevolg van de ligging van de dalende respiratoire paden en de onmogelijkheid om een uitgebreide contusie (die drastisch de overleving van de dieren zal verminderen) doen. Meer werk moet worden gedaan op de uitwerking van contusive modellen om de juiste manier om een contusive letsel met blijvende tekorten induceren.
Gebruikt voor de C2 Injury Muizenmodel
Dit C2 SCI model is bijzonder belangrijk voor de studie van verschillende soorten plasticiteit. Bijvoorbeeld, moleculaire en cellulaire veranderingen vanuit de gewonde geïdentificeerde pre-motoneuronen in de hersenstam (rVRG nucleus) 29 en de deafferented diafragma motoneuronen level 30-32 bestudeerd. De daaropvolgende ontstekingsprocessen 33 en de cytoarchitectural veranderingen (perineuronal netto verandert 10) zijn onderzocht naar aanleiding van een C2 SCI. De spinale structurele veranderingen (implicatie van vervangende pathways 34 en de betrokkenheid van spinale interneuronen 8) of de ultrastructurele veranderingen op het middenrif motorische eindplaat 4 ook actief deelnemen aan het spontane herstel van de luchtwegen activiteit na een C2 SCI. De meest bestudeerde onderwerp op de C2 SCI model is de fysiologische gevolgen van de initiële schade op het hele ademhalingssysteem (Tidal volume, frequentie in niet-verdoofde dieren 24) en de latere spontaan herstel (op verdoofde voorbereidingen dwz diafragma zenuw activiteit 17, diafragma activiteit 16,17 en meer recent, de intercostale activiteit 35). Deze C2 SCI muismodel is ook gebruikt om achterbeen impairment en de daaropvolgende spontaan herstel te bestuderen en geïnduceerde herstel na een niet-invasieve strategie (intermitterende hypoxias 24).
Conclusie
De C2 SCI muismodel is een krachtige eennd nuttig preklinisch model voor de ademhalingswegen en niet-respiratoire neuroplasticiteit te bestuderen en om diverse vermeende therapeutische strategieën die de ademhaling bij SCI patiënten kunnen verbeteren testen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen.
Acknowledgments
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)
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Animal | |||
| Male Sprague Dawley Rat | Janvier | 225-250 g | |
| 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 | 2x3 Blunt |
| Absorbable surgical sutures | Centravet | BYO001 | Suture size 4-0 |
| Equipment | |||
| Hot Bead Steriliser | Fine Science Tool | 18000-45 | |
| Catheter | Centravet | CAT188 | 16 G |
| Laryngoscope | |||
| Guide wire | |||
| Laryngeal mirror | Centravet | MIR011 | |
| Lactated Ringers | Centravet | RIN020 | |
| Syringe | Centravet | ||
| Needle | Centravet | ||
| O2 | Air Liquid | I1001M20R2A001 | |
| 683 RodentT Ventilator 115/230V | Harvard 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 | |
References
- Frankel, H. L., et al. Long-term survival in spinal cord injury: a fifty year investigation. Spinal Cord. 36, 266-274 (1998).
- Ramer, M. S., Harper, G. P., Bradbury, E. J. Progress in spinal cord research - a refined strategy for the International Spinal Research Trust. Spinal Cord. 38, 449-472 (2000).
- Zimmer, M. B., Nantwi, K., Goshgarian, H. G. Effect of spinal cord injury on the respiratory system: basic research and current clinical treatment options. J Spinal Cord Med. 30, 319-330 (2007).
- Mantilla, C. B., Sieck, G. C. Neuromuscular adaptations to respiratory muscle inactivity. Respir Physiol Neurobiol. 169, 133-140 (2009).
- Goshgarian, H. G. The crossed phrenic phenomenon and recovery of function following spinal cord injury. Respir Physiol Neurobiol. 169, 85-93 (2009).
- Nantwi, K. D. Recovery of respiratory activity after C2 hemisection (C2HS): involvement of adenosinergic mechanisms. Respir Physiol Neurobiol. 169, 102-114 (2009).
- Sandhu, M. S., et al. Respiratory recovery following high cervical hemisection. Respir Physiol Neurobiol. 169, 94-101 (2009).
- Lane, M. A., Lee, K. Z., Fuller, D. D., Reier, P. J. Spinal circuitry and respiratory recovery following spinal cord injury. Respir Physiol Neurobiol. 169, 123-132 (2009).
- Seeds, N. W., Akison, L., Minor, K. Role of plasminogen activator in spinal cord remodeling after spinal cord injury. Respir Physiol Neurobiol. 169, 141-149 (2009).
- Alilain, W. J., Horn, K. P., Hu, H., Dick, T. E., Silver, J. Functional regeneration of respiratory pathways after spinal cord injury. Nature. 475, 196-200 (2011).
- Vinit, S. Cervical spinal cord injuries and respiratory insufficiency: a revolutionary treatment. Med Sci (Paris. 28, 33-36 (2012).
- Kastner, A., Gauthier, P. Are rodents an appropriate pre-clinical model for treating spinal cord injury? Examples from the respiratory system). Exp Neurol. 213, 249-256 (2008).
- Vinit, S., Lovett-Barr, M. R., Mitchell, G. S. Intermittent hypoxia induces functional recovery following cervical spinal injury. Physiol Neurobiol. 169, 210-217 (2009).
- Porter, W. T. The Path of the Respiratory Impulse from the Bulb to the Phrenic Nuclei. J Physiol. 17, 455-485 Forthcoming.
- Nicaise, C., et al. Phrenic motor neuron degeneration compromises phrenic axonal circuitry and diaphragm activity in a unilateral cervical contusion model of spinal cord injury. Exp Neurol. 235, 539-552 (2012).
- Goshgarian, H. G. The crossed phrenic phenomenon: a model for plasticity in the respiratory pathways following spinal cord injury. J Appl Physiol. 94, 795-810 (2003).
- Vinit, S., Gauthier, P., Stamegna, J. C., Kastner, A. High cervical lateral spinal cord injury results in long-term ipsilateral hemidiaphragm paralysis. J Neurotrauma. 23, 1137-1146 (2006).
- Fuller, D. D., Johnson, S. M., Johnson, R. A., Mitchell, G. S. Chronic cervical spinal sensory denervation reveals ineffective spinal pathways to phrenic motoneurons in the rat. Neurosci Lett. 323, 25-28 (2002).
- Dougherty, B. J., Lee, K. Z., Lane, M. A., Reier, P. J., Fuller, D. D. Contribution of the spontaneous crossed-phrenic phenomenon to inspiratory tidal volume in spontaneously breathing rats. J Appl Physiol. 112, 96-105 (2012).
- Jou, I. M., et al. Simplified rat intubation using a new oropharyngeal intubation wedge. J Appl Physiol. 89, 1766-1770 (2000).
- Fuller, D. D., et al. Graded unilateral cervical spinal cord injury and respiratory motor recovery. Respir Physiol Neurobiol. 165, 245-253 (2009).
- Vinit, S., Windelborn, J. A., Mitchell, G. S. Lipopolysaccharide attenuates phrenic long-term facilitation following acute intermittent hypoxia. Respir Physiol Neurobiol. 176, 130-135 (2011).
- Ahmad, F., Wang, M. Y., Levi, A. D. Hypothermia for Acute Spinal Cord Injury-A Review. World Neurosurg. , (2013).
- Lovett-Barr, M. R., et al. Repetitive intermittent hypoxia induces respiratory and somatic motor recovery after chronic cervical spinal injury. J Neurosci. 32, 3591-3600 (2012).
- Minor, K. H., Akison, L. K., Goshgarian, H. G., Seeds, N. W. Spinal cord injury-induced plasticity in the mouse--the crossed phrenic phenomenon. Exp Neurol. 200, 486-495 (2006).
- Baussart, B., Stamegna, J. C., Polentes, J., Tadie, M., Gauthier, P. A new model of upper cervical spinal contusion inducing a persistent unilateral diaphragmatic deficit in the adult rat. Neurobiol Dis. 22, 562-574 (2006).
- Golder, F. J., et al. Breathing patterns after mid-cervical spinal contusion in rats. Exp Neurol. 231, 97-103 (2011).
- Lane, M. A., et al. Respiratory function following bilateral mid-cervical contusion injury in the adult rat. Exp Neurol. 235, 197-210 (2012).
- Vinit, S., et al. Axotomized bulbospinal neurons express c-Jun after cervical spinal cord injury. Neuroreport. 16, 1535-1539 (2005).
- Guenther, C. H., Windelborn, J. A., Tubon, T. C., Yin, J. C., Mitchell, G. S. Increased atypical PKC expression and activity in the phrenic motor nucleus following cervical spinal injury. Exp Neurol. 234, 513-520 (2012).
- Mantilla, C. B., Gransee, H. M., Zhan, W. Z., Sieck, G. C. Motoneuron BDNF/TrkB signaling enhances functional recovery after cervical spinal cord injury. Exp Neurol. 247, 101-109 (2013).
- Vinit, S., Darlot, F., Aoulaiche, H., Boulenguez, P., Kastner, A. Distinct expression of c-Jun and HSP27 in axotomized and spared bulbospinal neurons after cervical spinal cord injury. J Mol Neurosci. 45, 119-133 (2011).
- Windelborn, J. A., Mitchell, G. S. Glial activation in the spinal ventral horn caudal to cervical injury. Respir Physiol Neurobiol. 180, 61-68 (2012).
- Vinit, S., Stamegna, J. C., Boulenguez, P., Gauthier, P., Kastner, A. Restorative respiratory pathways after partial cervical spinal cord injury: role of ipsilateral phrenic afferents. Eur J Neurosci. 25, 3551-3560 (2007).
- Dougherty, B. J., et al. Recovery of inspiratory intercostal muscle activity following high cervical hemisection. Respir Physiol Neurobiol. 183, 186-192 (2012).
