A insuficiência respiratória é a principal causa de morte na sequência de uma lesão medular cervical. Ter um modelo animal pré-clínico reprodutível, quantificáveis e confiável de insuficiência respiratória induzida por uma lesão cervical parcial vai ajudar a entender a neuroplasticidade respiratório e não-respiratório posterior e permite testar estratégias de reparo putativos.
A lesão da medula espinhal cervical induz a paralisia permanente, e muitas vezes leva a problemas respiratórios. Até o momento, não houve terapêutica eficientes foram desenvolvidos para melhorar / amenizar a insuficiência respiratória após alta lesão medular cervical (SCI). Aqui propomos um modelo pré-clínico murino de alta SCI na cervical 2 (C2) nível metamérica estudar diversificada neuroplasticidade respiratória pós-lesional. A técnica consiste numa lesão parcial cirúrgica ao nível C2, que irá induzir uma hemiparalisia do diafragma devido a uma deaferentação dos motoneurónios frênicas dos centros respiratórios localizados no tronco cerebral. O lado contralateral da lesão permanece intacta e permite a recuperação dos animais. Ao contrário de outros SIC que afetam a função locomotora (no tórax e nível lombar), a função respiratória não requer motivação animal e à quantificação do déficit / recuperação pode ser realizada facilmente (diafragma e gravação do nervo frênicos, ventilação de todo o corpo). Este modelo pré-clínico C2 SCI é um modelo pré-clínico poderoso, útil e confiável para estudar vários eventos neuroplasticidade respiratórios e não respiratórios em diferentes níveis (molecular) para a fisiologia e para testar diferentes estratégias terapêuticas putativos que possam melhorar a respiração em pacientes com LM.
Trauma medular é uma lesão comum observada na população humana com incidências dramáticas, tais como paralisia permanente. No entanto, a gravidade da lesão depende do grau e da extensão do trauma inicial. A insuficiência respiratória é a principal causa de mortalidade após lesão medular cervical superior (SCI) 1. Atualmente, o único tratamento terapêutico é colocar o paciente sob assistência ventilatória. Desde alguns pacientes podem ser desmamados a assistência ventilatória 2, devido à recuperação espontânea que ocorre com atraso pós-lesional, a necessidade de desenvolver novas terapias não-invasivas inovadores é urgente 3. Tendo um bom modelo pré-clínico normalizado para investigar o efeito de um SCI cervical em insuficiência respiratória e por isso, para estudar a aplicação de estratégias terapêuticas putativos, é essencial.
Neste artigo técnico, nós descrevemos um modelo murino pré-clínico o específicocomprometimento respiratório f induzida por um SCI cervical parcial no nível C2. Este modelo é usado atualmente por vários laboratórios ao redor do mundo (para comentários: 4-13). No entanto, ligeiras diferenças de procedimento cirúrgico pode ser observada entre os diferentes pesquisadores para gerar este modelo murino lesão cervical particular. O efeito de um C2 SCI na saída respiratória foi descrita pela primeira vez em 1895 por Porter 14. Uma hemisecção cervical induz uma deaferentação dos motoneurónios frênicas da sua unidade central (localizado no rVRG no tronco cerebral, Figura 1A) no lado ipsilateral de lesão, levando a uma actividade do nervo frénico e silenciosa, o diafragma posterior paralisia. O lado contralateral permanece intacta e que permite ao animal sobreviver. Ao contrário diferente SCI localizado num segmento da coluna vertebral inferior (por exemplo, uma lesão contundente ao nível C4 15), a integridade do núcleo de motoneurónios frénico em ambos os lados é preservada. Após um CERVlesão C2 iCal, alguma atividade espontânea pode ser observado no lado ipsilateral (frênico e diafragma), devido a uma ativação de vias sinápticas silenciosas contralateral que cruzaram a linha média da coluna vertebral ao nível segmentar C3-C6 (caminhos cruzados frênico, CPP, Figura 1B) . A ativação do CPP, que é, por definição, um hemissecção C2 combinada com uma phrenicotomy contralateral que induzir uma recuperação parcial do nervo frênico ipsilateral, pode ocorrer de horas a semanas pós-lesão 16-18. O efeito benéfico real deste caminho CPP na recuperação respiratória é limitada 19 e mais investigação e tratamento devem ser desenvolvidos para melhorar a magnitude da recuperação espontânea 3.
Este protocolo fornece um tipo poderoso de modelo murino pré-clínico para estudar a plasticidade pós-lesional respiratória em vários níveis (fisiologia respiratória de motoneurônios pré e frênico, interneurônios, molecular e cellular, a locomoção do membro dianteiro, por exemplo), bem como um modelo para testar as estratégias terapêuticas invasivas e não invasivas destinados a melhorar os sistemas respiratório e recuperação locomotora seguinte C2 lesão medular cervical parcial.
Dificuldades técnicas de fazer o ferimento Modelo C2
O modelo murino lesão C2 é uma ferramenta interessante para estudar respiratória neuroplasticidade pós-lesional. No entanto, os passos necessários para produzir um modelo reproduzível e confiável são numerosos e cada um pode ter um impacto sobre o resultado do estudo. Por exemplo, durante o processo de intubação, o maior cuidado deve ser tomado uma vez que o tubo orotraqueal pode produzir uma inflamação da tra…
The authors have nothing to disclose.
Este trabalho é apoiado pelo financiamento do programa-quadro da União Europeia Sétimo (FP7/2007-2013), sob contrato de subvenção n ° 246556 (projeto RBUCE-UP Europeia), HandiMedEx atribuído pelo Conselho de Investimento Público francês. Marcel Bonay foi apoiado pelo Chancellerie des Universidades de Paris (Pernas Poix), o Fonds de Recherche en Santé Dotation respiratoire, eo Centre d'Assistência respiratoire domicílio 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 |