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Medicine

Einem Mausmodell der zervikalen Rückenmarksverletzung zu Post-läsionaler Atemneuroplastizität Studieren

Published: May 28, 2014 doi: 10.3791/51235

Summary

Atemversagen ist die häufigste Todesursache nach einer zervikalen Rückenmarksverletzungen. Nachdem eine reproduzierbare, messbare und verlässliche präklinischen Tiermodell der Atemversagen durch eine teilweise zervikalen Verletzungen induziert wird helfen, die Atemwege und des anschließenden nicht-respiratorischen Neuroplastizität zu verstehen und ermöglichen die Prüfung vermeintlichen Reparaturstrategien.

Abstract

Ein zervikalen Rückenmarksverletzung induziert dauerhafte Lähmung und führt zu Atemnot oft. Bisher wurden keine wirksamen Therapeutika entwickelt worden, um zu verbessern / verbessern die Atemversagen nach hohen zervikalen Rückenmarksverletzung (SCI). Hier schlagen wir eine Maus präklinischen Modell der Hoch SCI am zervikalen 2 (C2) metamere Ebene diverse Post-läsionaler Atemneuroplastizität zu studieren. Die Technik besteht aus einem Operationsteilschäden an der C2-Ebene, die eine Halbseitenlähmung der Membran durch eine Deafferentierung der Zwerchfellmotoneuronen aus den Atemzentren im Hirnstamm induziert wird. Die Gegenseite der Verletzung bleibt erhalten und ermöglicht dem Tier Erholung. Anders als andere Gebiete von gemeinschaftlicher Bedeutung, die die Bewegungsfunktion (bei der Brust-und Lendenbereich) betreffen, wird die Atemfunktion nicht erforderlich Tier Motivation und die Quantifizierung des Defizits / Recovery leicht durchgeführt werden (Membran-und Zwerchfellnerv Aufnahmes, Ganzkörper Lüftung). Diese präklinischen C2 SCI Modell ist ein leistungsfähiges, nützliche und zuverlässige präklinischen Modell, um verschiedene Atem-und nicht-respiratorischen Ereignisse Neuroplastizität auf verschiedenen Ebenen (molekulare Physiologie) zu studieren und diverse vermeintliche therapeutische Strategien, die die Atmung verbessern könnten, testen SCI-Patienten.

Introduction

Rückenmarksverletzung ist eine häufige Verletzung in der menschlichen Bevölkerung mit dramatischen Vorfälle, wie Dauer Paralyse beobachtet. Die Schwere der Verletzung, hängt jedoch von der Höhe und dem Umfang des anfänglichen Traumas. Atemversagen ist die häufigste Todesursache folgenden oberen zervikalen Rückenmarksverletzung (SCI) ein. Derzeit ist die einzige therapeutische Behandlung des Patienten unter Atemunterstützung zu platzieren. Da nur wenige Patienten von der Atemunterstützung entwöhnt werden 2, durch spontane Erholung, die mit Post-läsionaler Verzögerung auftritt, ist die Notwendigkeit, neue innovative nicht-invasive Therapien entwickeln dringenden 3. Eine gute standardisierte präklinischen Modell, um die Wirkung einer zervikalen SCI auf respiratorische Insuffizienz zu untersuchen und somit die Anwendung der vermeintlichen therapeutischen Strategien zu untersuchen, ist unerlässlich.

In diesem technischen Artikel beschreiben wir einen spezifischen präklinischen Mausmodell of Beeinträchtigung der Atemwege durch eine teilweise Hals-SCI an der C2-Ebene induziert. Dieses Modell wird derzeit von mehreren Labors auf der ganzen Welt verwendet werden (Bewertungen: 4-13). Allerdings können geringe Unterschiede in den chirurgischen Eingriff unter den verschiedenen Forschern beobachtet, dass diese besondere zervikalen Verletzungen Mausmodell zu erzeugen. Die Wirkung einer C2 SCI auf die Atemleistung wurde zuerst 1895 von Porter 14 beschrieben. Ein Hals-Hemisektion induziert eine Deafferentation der Zwerchfellmotoneuronen aus ihrer zentralen Antrieb (in der RVRG im Hirnstamm, 1A befindet) auf der gleichen Seite der Verletzung, die zu einer stillen Zwerchfellnervenaktivität und der anschließenden Membran Lähmung. Die Gegenseite erhalten bleibt und ermöglicht es dem Tier, um zu überleben. Im Gegensatz zu verschiedenen SCI in einem unteren Wirbelsäulensegment (zum Beispiel ein kontusive Verletzungen an C4 Ebene 15) befindet, wird die Integrität des Zwerchfellmotoneuron Kern auf beiden Seiten erhalten. Nach einer cervschen C2 Verletzungen können einige spontane Aktivität auf der ipsilateralen Seite (Zwerchfell und Zwerchfell) aufgrund einer Aktivierung des kontralateralen synaptischen stille Wege, die das Rückenmittellinie auf der Segmentebene C3-C6 (Gekreuzte Wege phrenic, CPP, 1B) gekreuzt beobachtet werden . Die Aktivierung der CPP, das ist per Definition ein C2 Hemisektion, kombiniert mit einer kontralateralen phrenicotomy die eine ipsilaterale Teil Phrenikus Erholung zu induzieren, kann von Stunden bis Wochen nach der Verletzung auftreten, 16-18. Die eigentliche positive Wirkung dieser CPP Weg auf die Atem Erholung ist begrenzt 19 und eine weitere Untersuchung und Behandlung zu entwickeln, um das Ausmaß der spontanen Wiederherstellung 3 zu verbessern.

Dieses Protokoll bietet eine leistungsstarke Art der präklinischen Mausmodell die Atmungs Post-läsionaler Plastizität auf verschiedenen Ebenen zu studieren (Atemphysiologie von der Vor-und Zwerchfellmotoneuronen, Inter, Molekular-und cellular, Fortbewegung der Vordergliedmaße zum Beispiel) sowie ein Modell für invasive und nicht-invasive Therapiestrategien das Ziel, die Atemwege und des Bewegungsapparates Erholung nach C2 Teil zervikalen Rückenmarksverletzungen verbessern zu testen.

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Protocol

Dieses Protokoll wurde von der Ethik-Ausschuss des RBUCE-UP Stuhl of Excellence (Universität Paris Sud, Finanzhilfevereinbarung Nr. 246556) und der Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines genehmigt.

1. Vorbereitung der sterilisierte chirurgische Instrumente

  1. Reinigen Sie die chirurgischen Instrumente mit Laborreinigungsmittel.
  2. Autoklaven werden die Instrumente vor der Operation.
  3. In einer chirurgischen Sitzung, die Werkzeuge zu sterilisieren, indem Sie die Tipps in eine heiße Perle Sterilisator für 10 min bei 180 ° C zwischen zwei Operationen.

2. Herstellung von Drogen

  1. Bereiten Sie 2 x 1 ml-Spritzen für Pre-Anästhetika Cocktail und nach der Operation Medikamente.
  2. Entsprechend dem Gewicht der Ratte Herstellung einer Spritze mit vorge Anästhetika: Carprofen (5 mg / kg), Buprenorphin (50 ug / kg), Baytril (5 mg / kg) und Dexmedetomidin (0,5 mg / kg). Füllen Sie das Volumen auf 1 ml mit Ringer-Laktat.
  3. Bereiten Sie imeine andere Spritze die Auflösung für die Pre-Anästhetika: Atipamezol (500 ug / kg).

3. Anästhesie der Ratte

  1. Subkutan verabreichen, um dem Tier die Lösung der in Schritt 2.2 beschrieben vorge Anästhetika. Dann, setzen Sie das Tier im Käfig zurück und warten, bis die sedierende Wirkung erscheint.
  2. Legen Sie die Ratte in eine geschlossene Kammer mit 5% Isofluran in 100% O 2 gefüllt und warten, bis der Atemrhythmus verlangsamt (ca. 30 sec). Entfernen Sie dann die Ratte aus der Kammer und legen Sie sie auf den Tisch Intubation.

4. Orotracheale Intubation

  1. Legen Sie sich das Tier auf dem Rücken, dann sichern Sie den Kopf, indem sie einen Gurt um seine Vorderzähne an den Tisch befestigt.
  2. Mit einem Glasfaser-Licht, leuchten den Brustraum. Legen Sie dann einen Kehlkopfspiegel (oder eine maßgeschneiderte ein, Jou et al. 20 für Details) in das Maul des Tieres. Visualisieren Sie die Stimmbänder.
  3. Geschobene und platzieren Sie eine orotracheale Führung in der Luftröhre (zwischen den Stimmbändern). Schieben Sie die Orotrachealtubus (16 G Kathetergröße) auf der Führungs.
  4. Entfernen der Führung und Überprüfung mit einer Kehlkopfspiegel am Ende der Orotrachealtubus für die Anwesenheit von Feuchtigkeit platziert, Bestätigung der entsprechenden Position der Röhre in die Luftröhre und in die Speiseröhre.
  5. Schließen Sie den Schlauch an einem Nagetier Ventilator (683 Nagetier Ventilator, Harvard Apparatus) und stellen die Konzentration von Isofluran bis 2% (in 100% O 2).
  6. Sichern Sie die Orotrachealtubus mit chirurgischen Band.

5. Wirbelsäulenchirurgie

  1. Legen Sie das Tier in Bauch Dekubitus-Position auf einem beheizten Operationsplatte, mit der Nase, die auf 90 °-Winkel an den Chirurgen. Pflegen Sie die Körpertemperatur um 37,5 ° C in der gesamten Chirurgie.
  2. Rasieren Sie die Haare mit Klipper zwischen den Schulterblättern und entfernen Sie die Haare mit Gaze.
  3. Reinigen Sie die Haut mit betadine, dann mit 70% Alkohol. Wiederholen Sie diesen Schritt 3x.
  4. Eine Zehe Prise vor Beginn der Operation durchgeführt, um die ordnungsgemäße Narkosetiefe zu gewährleisten.   Führen Sie dann einen seitlichen Hautschnitt rostro-kaudal mit der Schere zwischen den Schulterblättern.
  5. Schneiden Sie die acromiotrapezius Muskel rostro-kaudal durch folgende Sehne, um Blutungen zu verhindern. Dann distanzieren den Rautenmuskel, um die Muskeln spinalis (rund um die Wirbel) zugreifen.
  6. Fahren Sie den spinalis Muskel von C1 bis C3 Wirbel. Die C2-Wirbels ist das mit einem prominenten apophysis.
  7. Reinigen Sie die Muskulatur rund um den dorsalen Teil der Wirbel mit sterilen Wattestäbchen.
  8. Beginnen Sie vorsichtig mit einer Zange entfernen Sie den Fortsatz des C2. Dann weiter akribisch, bis der dorsalen Rückenmark freiliegt. Stellen Sie sicher, dass Laminektomie ist ein Rücken Hemi Laminektomie. Achten Sie besonders auf die Dauer, die das Rückenmark, und die Arterien in der Nähe von diesem Bereich umschließt.
  9. Mit einem # 55 Pinzetten, sezieren rostro-kaudal die Dura entlang C2, nächste seitlich weiterhin auf jedem rostral und kaudal.
  10. Schwamm den Liquor.
  11. Machen Sie einen seitlichen Schnitt unter der zervikalen Hinterwurzel Nummer 2 mit der Mikroschere. Verifizierung mit einem Mikroskalpell, dass das Ausmaß der Läsion nahe genug ist, um die Mittellinie des Rückenmarks (siehe Fig. 2A eine dorsale Ansicht der Verletzung) zu erreichen. Wenn nicht, dann könnte ein weiterer Schnitt vorgenommen werden, um die Schädigung zu vervollständigen. Im Falle von Blutungen, sterile Wattestäbchen. Achten Sie darauf, nicht auf die Gegenseite zu gehen, sonst wird das Tier nicht von der Verletzung erholen und wird ein Atemversagen haben.
  12. Nähen Sie die Muskeln als Schutzschicht und vernähen wieder die Haut. Reinigen Sie die Wunde mit steriler Gaze Betadine gesättigt.
  13. Schalten Sie die Isofluran-Verdampfer und injizieren die Umkehrung Medikamente (Atipamezol [500 ug / kg, im]), überprüfen Sie die Körpertemperatur.
  14. Wenn das Tier beginnt, gegen den Ventilator atmen,trennen Sie den Trachealtubus vom Beatmungsgerät, und nehmen Sie die Orotrachealtubus. Legen Sie das Tier in einem beheizten Käfig für die Verwertung.

6. Post-chirurgische Versorgung

Nach der Operation werden die Tiere kontinuierlich überwacht, um die beste Umgebung für die Wiederherstellung möglich zu gewährleisten. Antibiotika (Baytril, 5 mg / kg), entzündungshemmende (Carprofen, 5 mg / kg) und Buprenorphin (50 ug / kg) Arzneimittel alle 12 h für die ersten 2 Tage nach der Operation, um Infektionen zu verhindern, und reduziert das Auftreten gegeben von postoperativen Schmerzen. Ratten haben Zugriff ad libitum zu weiche Nahrung und Wasser (oder geliert Wasser für die ersten postoperativen Tag). Subkutanen Flüssigkeiten können verwendet werden, um Austrocknung zu der ersten Tage nach der Operation zu verhindern. Das Körpergewicht und die Nahrungsaufnahme werden täglich überwacht. Ihre Umgebung wird während des Experiments und die Zeit nach der Verletzung (Dual-Gehäuse, Schläuche in ihren Käfigen) bereichert.

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Representative Results

Ausmaß der Verletzung

Der Erfolg und die Reproduzierbarkeit dieser besonderen experimentellen Modell sind abhängig von der Erfahrung jedes Manipulator / Chirurgen. Die anschließende Höhe von Atemwiederherstellung (Zwerchfellnervenaktivität und Membranaktivität) nach einer Verletzung C2 korreliert mit der Rest ventrolateralen verschont weißen Substanz 21. Da die Verletzung ist "handmade" und erfordert einige Übung von dem Chirurgen, der Umfang der einzelnen Verletzungen muss durch histologische Techniken (Fixierung des Gewebes mit Paraformaldehyd 4%, gefrorene Gewebe Schneiden, Kresylviolett Färbung) überprüft werden, um die genaue Größe zu bestimmen geschädigter Gewebe (Abb. 2B).

Elektrophysiologische Recordings

Nach einer C2 SCI wird die ipsilaterale Zwerchfellnervenaktivität aufgehoben (Abbildung 3A, siehe Vinit et al. 17.für Methodik). Die kontralateralen Zwerchfellnerv-Aktivität wird nicht durch die Verletzung beeinflusst und ermöglicht das Überleben der Tiere (Fig. 3B). 7 Tage nach der Verletzung, eine geringe Aktivität auf der ipsilateralen Seite einiger Tiere aufgezeichnet werden, hauptsächlich aufgrund der CPP, der die Mittellinie von der kontralateralen Seite (3A und 3B) gekreuzt. Ähnliche Ergebnisse können auf der Membran-Aktivität (Fig. 3C und 3D) beobachtet werden, mit einer geringen Aktivität nach 7 Tagen nach der Verletzung auf der ipsilateralen Seite (3C). Diese Aktivität wird über die Zeit nach der Verletzung gestärkt und kann bei allen Tieren nach wenigen Monaten beobachtet werden (nicht gezeigt).

Figur 1
1. Schematische Darstellung des Atem Anatomie der Ratte.A) Seitenansicht der Hauptinspirations Organisation, mit den Zwerchfell Pre-Motoneurone in der RVRG (Hirnstamm) und in den Zwerchfellmotoneuronen in der Zwerchfell Kern (C3 bis C6) befindet, die ihre Axone zu der Membran zu projizieren. B) Schematische Rücken Ansicht der Wirkung einer C2 Teilverletzung auf die Atemwege absteigend. Beachten Sie die Anwesenheit der gekreuzten phrenic Wege von der Gegenseite, die die Mittellinie an der Zwerchfell Kern Segmentebene kreuzen. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.

Figur 2
2. Bilder der C2 Teilverletzungen bei der Ratte. A) Rücken Bild der Operationsstelle. Der Pfeil zeigt die Stelle des injUry. Beachten Sie das Fehlen der C2 Wirbel (Rückenteil). B) Rekonstruktion der Ausdehnung der Verletzung C2 (Bild rechts, Umfang in grau) aus Querschnitt des Rückenmarks (links Bilder). Maßstab:. 1.000 um Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.

Fig. 3
3. Physiologische Auswirkungen einer Verletzung C2 auf die Atemleistung. A) Eine Teil C2 Verletzungen hebt den Zwerchfellnerv Aktivität auf der gleichen Seite. Hinweis eine teilweise Wiederherstellung der ipsilateralen Zwerchfellnervenaktivität bei 7 Tagen nach der Verletzung durch die Zwerchfell Weg gekreuzt (CPP). B) A C2 Verletzung nicht sofort auf den kontralateralen Zwerchfellnervenaktivitätund bei 7 Tagen nach der Verletzung. C) Die C2-Teilverletzung hebt die Membran ipsilateralen Aktivität. Eine geringe Aktivität scheint bei 7 Tage nach der Verletzung, vor allem aufgrund der CPP-Aktivität. Die rhythmische Auslenkung der auf der ipsilateralen Seite beobachtete Signal ist aufgrund der Artefakt Aufzeichnung des Elektrokardiogramms. D) Nach einer C2 Verletzung, die kontralaterale Membranaktivität bleibt die gleiche wie vor der Verletzung, und ermöglicht dem Tier, um zu überleben. hier klicken größeres Bild zu betrachten.

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Discussion

Technische Schwierigkeiten bei der Herstellung der C2 Verletzungsmodell

Die C2-Verletzung Mausmodell ist ein interessantes Tool, um Atem Post-läsionaler Neuroplastizität zu studieren. Allerdings sind die notwendigen Schritte, um eine reproduzierbare und zuverlässige Modell produzieren zahlreiche und jeder über die Ergebnisse der Studie beeinflussen können. Zum Beispiel während der Intubation Verfahren ist extrem darauf geachtet werden, da die Orotrachealtubus können eine Entzündung der Luftröhre zu erzeugen, die zu verschiedenen Komplikationen wie obstruktive Lungenversagen, zusätzlich zu der Anfangsateminsuffizienz aufgrund der Verletzung selbst führen kann . Darüber hinaus könnte der Zugang zu der Wirbelsäule während der Chirurgie Verfahren entscheidend für die Wiederherstellung des Tieres sein. Alle Schritte (Muskel Dissektion / Einfahren, dorsalen Laminektomie Durotomie die Verletzung selbst) müssen mit äußerster Vorsicht durch die Anwesenheit von verschiedenen Arterien um das Operationsstelle und in das Rückendurchgeführt werdenMark. Umfangreiche Blutung ist zu vermeiden, da die postoperative Erholung durch Blutverlust verhindert werden, und Rücken Ischämie kann neben der Verletzung auftreten werden.

Ein weiterer wichtiger Teil bewusst zu sein ist die Sauberkeit der Instrumente und der Raum, wo die Operation durchgeführt wird. Trotz der Tatsache, dass Antibiotika in der Tier-und extreme Sorgfalt über die "Pseudo-sterilen" Bedingungen wurden während der Operation eingesetzt eingespritzt wird, könnte eine bakterielle Infektion auftreten und Schlag die gesamte Studie geplant, bei diesem Modell durchgeführt werden. Zum Beispiel wird die systemische Entzündung, die durch Lipopolysaccharide Injektion induzierte Atemneuroplastizität 22 abzuschaffen und könnte Auswirkungen und / oder verstecken die anschließende spontane Neuroplastizität oder die Wirkung von vermeintlichen restaurative Strategien. Die Überwachung der Körpertemperatur in diesem Verfahren könnte auch für den Erfolg der Herstellung dieses experimentelle Modell teilnehmen. Tatsächlich kann Hypothermie als ein Akteuroprotectant für akute Verletzungen des Rückenmarks und kann einige positive Effekte (siehe Ahmad et al. für die Überprüfung 23) zu induzieren.

Die zervikale 2-Abschnitt auf einem Maus-Modell ist ein Modell in drastischen Begriff der Behinderung (Fortbewegung). Es ist üblich, einen Gewichtsverlust zu beobachten eine Woche nach der Verletzung aufgrund der Tatsache, dass das Tier gelähmte und erlebt einige Schwierigkeiten zu Nahrung und Wasser zu erreichen. Geeignete Hilfe wird durch die nach der Operation Operator durchgeführt, um sicherzustellen, dass der Gewichtsverlust ist etwa 20% des Ausgangsgewichts (manuelle Zufuhr). Somit wird der Endpunkt des Modells ist ein Gewichtsabfall von 30% des anfänglichen Körpergewichts in einer Woche. Etwa eine Woche nach der Operation, die Tiere langsam wieder eine Teilfortbewegung so dass sie die Fähigkeit, sich selbst zu ernähren und Gewicht wieder zu erlangen (siehe Lovett-Bar et al. 24 für die Wiederherstellung der Bewegungsstudie).

Am Ende der Studie, da der C2-Verletzung "handmade "durch den Chirurgen, aus Gründen der Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit des Modells, das Ausmaß der Verletzungen zu jedem durch histologische Techniken rekonstruiert werden. Insbesondere dann, wenn der Atemneuroplastizität untersucht, zeigten 21 Fuller et al. Daß die Menge an Atem Erholung nach einer Verletzung C2 wurde mit dem restlichen verschont ventralen weißen Substanz korreliert.

Vorteile der Verwendung von einem Rattenmodell der C2 Verletzung der Atemwege Post-läsionaler Neuroplastizität Studieren

Die C2-Mausmodell zur post läsionaler Atemphysiologie und / oder vermeintlichen Strategien zur Verbesserung / Wiederherstellung der Ateminsuffizienz zu studieren bietet viele Vorteile, da: 1) Ratten sind leicht von kommerziellen Züchtern auf der ganzen Welt; 2) wegen ihrer geringen Größe und kurze Lebensdauer, können Umweltbedingungen sorgfältig überwacht und streng von der Geburt bis zum Erwachsenenalter gesteuert; 3) Ratten haben sich zum führenden Modell of Atem Neurobiologie und ersetzt das traditionelle Modell, Katzen. Dementsprechend sind umfangreiche Daten in der Literatur über die Ratte Neuroanatomie, Neurochemie, Neurophysiologie und Atemreflex Antworten, um den Kontext, in dem zur Durchführung und Interpretation der experimentellen Ergebnisse; 4) die (relativ) geringe genetische Heterogenität zwischen den im Handel erhältlichen Rattenstämmen ermöglicht die Reduzierung der Zahl der Tiere erforderlich ist, um die statistische Aussagekraft zu erreichen, und erleichtert den Vergleich der Ergebnisse zwischen verschiedenen Laboratorien; 5) Ratten haben eine sehr niedrige Mortalitätsrate nach zervikalen Rückenmarksverletzung, die die Anzahl der Tiere, für statistische Aussagekraft gefordert reduziert; 6) Ratten haben einen sehr schnellen Motorrückgewinnungsrate nach zervikalen Rückenmarksverletzung (z. B. gegen Katzen, Hunde oder Primaten). Die Verwendung von Ratten verringert die Länge der Zeit, die benötigt Tier post-chirurgischen Intensivstation (z. B. Blasen Ausdruck Flüssigkeitszufuhr, etc.), und minimizes tierischen Patienten Not, 7) im Gegensatz zu der Bewegungsfunktion, wird die Atemfunktion nicht erforderlich Tier Motivation und ist leicht zu quantifizieren (Membran EMG, ENG Zwerchfellnerv, Atemvolumen und Frequenz); 8) ein wichtiger Aspekt ist der "gekreuzten phrenic-Phänomen" (CPP). Diese bestimmten Thema hat eine umfangreiche Literatur mit Ratten als Modell (siehe Goshgarian et al 5,16 auf Bewertungen.); 9) Ratten und Menschen haben viele gemeinsame Eigenschaften in ihrer Atemkontrollsystem, das die Ratte eine gute präklinischen Modell Ateminsuffizienz folgenden Gebärmutterhalskrebs SCI12 studieren zu machen. Darüber hinaus hat ein Labor begonnen, eine C2 Hemisektion auf einem Maus-Modell 25 erfolgreich zu entwickeln. Dieser Ansatz bietet große Begeisterung über die künftige Verwendung von transgenen Tieren.

Eine klinisch relevanten Tiermodell ist ein kontusive Verletzung an der Halswirbelsäule Ebene 26-28. Die Reproduzierbarkeit der Verletzung ist jedoch inconsistent, vor allem wegen der Lage der Atemwege und absteigend die Unmöglichkeit, eine umfangreiche Prellung (die die Überlebensrate der Tiere drastisch reduzieren wird) zu tun. Mehr Arbeit muss auf der Ausarbeitung von Modellen kontusive getan, um die geeignete Weg, um eine kontusive Verletzung mit dauerhaften Defiziten induzieren bestimmen.

Verwendet für die C2-Verletzung Mausmodell

Das C2 SCI-Modell ist besonders relevant für die Untersuchung der verschiedenen Arten von Plastizität. Zum Beispiel, molekularen und zellulären Veränderungen von den Verletzten identifiziert Pre-Motoneuronen im Hirnstamm (RVRG Kern) 29 sowie die deafferentierten phrenic Motoneuronen befinden Stufe 30-32 untersucht. Die nachfolgenden entzündlichen Prozessen 33 und die cytoarchitectural Änderungen (perineuronal Netto ändert 10) wurden im Anschluss an eine C2-SCI untersucht. Die strukturellen Veränderungen der Wirbelsäule (Implikation vertretenden pathways 34 und die Beteiligung der spinalen Inter 8) oder den ultrastrukturellen Veränderungen in der Membran motorische Endplatte 4 auch aktiv an der Wiederherstellung der spontanen Atmungsaktivität nach einer C2 SCI beteiligen. Die am meisten untersuchte Thema auf der C2 SCI-Modell ist die physiologischen Folgen der anfänglichen Verletzung auf dem gesamten Atmungssystems (Atemvolumen, die Frequenz in nicht-betäubten Tieren 24) und seine anschließende spontane Erholung (auf narkotisierten Vorbereitungen dh Zwerchfellnervenaktivität 17, Membran Aktivität 16,17 und in jüngerer Zeit, die Zwischenrippen Aktivität 35). Das C2 SCI Mausmodell wurde auch verwendet, um Hinterlauf-Wertminderungen und die anschließende spontane Erholung studieren und induzierte Erholung nach einer nicht-invasiven Strategie (Intermittent Hypoxien 24).

Abschluss

Die C2-SCI Mausmodell ist ein leistungsfähiges einnd nützlich präklinischen Modell der Atemwege und nicht-respiratorischen Neuroplastizität zu studieren und diverse vermeintliche therapeutische Strategien, die die Atmung in SCI-Patienten verbessern kann testen.

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Disclosures

Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessen konkurrieren.

Acknowledgments

Diese Arbeit wird mit Mitteln aus der Europäischen Union Siebten Rahmenprogramms (FP7/2007-2013) unter Finanzhilfevereinbarung Nr. 246556 (europäische Projekt RBUCE-UP) unterstützt, HandiMedEx zugeteilt von der Französisch Öffentliche Investment Board. Marcel Bonay wurde von der Chancellerie des Universités de Paris (Beine Poix), dem Fonds de Recherche en Santé Dotation Respiratoire, und dem Centre d'Assistance Respiratoire à Domicile d'Île de France (CARDIF) unterstützt

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Physiologie Ratte zervikalen Rückenmarksverletzung die Atmungs Defizit überquerte phrenic Phänomen Atmungsneuroplastizität
Einem Mausmodell der zervikalen Rückenmarksverletzung zu Post-läsionaler Atemneuroplastizität Studieren
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Keomani, E., Deramaudt, T. B.,More

Keomani, E., Deramaudt, T. B., Petitjean, M., Bonay, M., Lofaso, F., Vinit, S. A Murine Model of Cervical Spinal Cord Injury to Study Post-lesional Respiratory Neuroplasticity. J. Vis. Exp. (87), e51235, doi:10.3791/51235 (2014).

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