Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Developmental Biology

Instrumentação de Perto prazo Sheep Fetal para multivariadas crônicas não-anestesiados Recordings

Published: October 25, 2015 doi: 10.3791/52581

Summary

O modelo de fetos de ovelhas não-anestesiado cronicamente instrumentados é usado para estudar o desenvolvimento fetal humano na saúde e na doença, pois permite a colocação cirúrgica e manutenção de cateteres e eletrodos, coleta de sangue repetitivo, injeção de substância, a gravação da atividade bioelétrica, e in vivo de imagens. Nós descrevemos os procedimentos necessários para estabelecer este modelo.

Introduction

Uma variedade de modelos animais existem para o estudo de ambas as gravidezes normais e comprometidos, incluindo roedores de laboratório, primatas não humanos e animais domésticos. 1,2,3,4,5 As ovelhas cronicamente instrumentadas grávida tem sido amplamente utilizado há 50 anos como um modelo de desenvolvimento fetal humano e respostas a estímulos fisiopatológicos como lipopolissacarídeo (LPS). 6-10 As lesões após exposição LPS imitar exatamente o que é visto em prematuros com leucomalácia periventricular, que é devido a um perfil de maturação similar de ambas as espécies. 11, 12

Outras complicações na gravidez também têm sido estudadas em grande detalhe, como a descoberta de que os glicocorticóides pré-natais promover o desenvolvimento pulmonar 13-15 e compreender o impacto da restrição de crescimento intra-uterino (CIUR) sobre o feto 16,17.

O uso extensivo do modelo de ovelha fetal é devido ao unique receptividade da ovelha fetal não-anestesiado para a colocação cirúrgica e manutenção de cateteres e eletrodos, permitindo a amostragem de sangue repetitivo, registro da atividade bioelétrica, aplicação de estimulação elétrica e em imagens do cérebro vivo. 18 Telemetry também é possível, embora utilizado com menos freqüência Ainda, devido à maior sofisticação para configurar, bem como o custo inicial e de manutenção. 19

Além disso, o modelo de fetos de ovelhas é muito versátil como muitas variações de instrumentação são possíveis, dependendo das medidas de interesse. Por exemplo, é possível gravar mais de dias a semanas sinais multivariados em tempo real, tais como movimentos fetais de respiração, a atividade elétrica do cérebro, as respostas cardiovasculares, eletrocardiograma, o fluxo sanguíneo regional para uma gama de órgãos usando sondas de fluxo ou microesferas, etc. Graças a Esta versatilidade, uma ampla gama de estudos têm sido realizados, incluindo o desenvolvimento da cardisistema ovascular 20,21, hipotálamo-pituitária-adrenal (HPA) 22, o desenvolvimento do cérebro e desenvolvimento 23 estados do sono, em particular, 24, os efeitos da hipoxia / asfixia 25, a hipotermia terapêutica 26, inflamação 11/06, combinação de ambos, 27 de glicocorticóides 28,29, anti-depressivos 30, displasia bronco-pulmonar (BPD) 31,32, 33,34,35,36,37,38,39 programação fetal ou desenvolvimento de novas modalidades de monitorização fetal antes e durante o parto, para citar apenas algumas áreas de investigação 40,41,42,43.

O objetivo geral do método apresentado é mostrar implementação básica deste modelo versátil. Ele permite estabelecer uma ampla variedade de protocolos experimentais agudas e crónicas estudo da fisiologia e patofisiologia fetal no integrativa, órgão, níveis celular e molecular.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Cuidados com os animais seguiu as diretrizes do Canadian Council on Animal Care e da aprovação pelo Conselho de Montréal Université on Animal Care (protocolo nº 10 Rech-1560). Informações pormenorizadas sobre materiais e os métodos utilizados são fornecidas na Tabela 1.

1. Anestesia

  1. Inserir um cateter de lúmen único numa veia jugular.
  2. Sedar o ovelha utilizando acepromazina (Atravet 10 mg / mL) por via intravenosa de 2 mg cerca de 30 minutos antes da indução da anestesia, a fim de reduzir o stress associado com o procedimento que por sua vez reduz os níveis de cortisol.
  3. Administrar o diazepam (diazepam 5 mg / mL) 20 mg, cetamina (Ketalar 100 mg / mL), 4-5 mg / kg e de propofol (10 mg de propofol / mL) 0,5 a 1 mg / kg por via intravenosa para induzir a anestesia geral.
  4. Inserir um cateter para a permuta das vias aéreas na traqueia usando um laringoscópio com uma lâmina tipo de Wisconsin (extra-longa 350 mm canhoto Blade) para ajudar com a intubação. Deslize o tubo endotraqueal de silício (diâmetro de 9 a 12 milímetros Inner) fora do cateter de permuta das vias aéreas e na traquéia. Esta técnica facilita o processo de intubação. Inflar o manguito do tubo endotraqueal com cuidado para evitar a ulceração induzida pela pressão da traqueia e fixar o tubo na cabeça da ovelha.
  5. Conecte o tubo endotraqueal para o circuito respiratório do aparelho de anestesia e começar a ventilação mecânica imediatamente. Ajuste as configurações do ventilador para manter um P a CO 2 dentro dos limites normais de 35 a 45 mmHg.
  6. Inserir um cateter na artéria auricular (22 a 20 g; 1 em [0,9 x 25 mm] de 1,16 em [1,1 x 30 mm]) e ligar a tubagem não conforme a monitorar a pressão sanguínea arterial directa.
  7. Use um monitor multi-parâmetro fisiológico para gravar o eletrocardiograma, pressão arterial direta sangue, saturação de oxigênio (SpO2), capnografia (P ET CO 2) e temperatura a cada 5 minutos. Transferir todos physiologic dados através de um cabo serial para um computador de coleta de dados fisiológicos central. Manter a temperatura corporal normal, usando um cobertor de água circulante.
  8. Administrar uma solução de poli-iónico equilibrada em 10 mL / kg para a primeira hora de anestesia geral e, em seguida, reduzir até 5 ml / kg / h.
  9. Administrar trimetoprim-sulfadoxina 5 mg / kg IV da ovelha imediatamente antes da incisão da pele como profilaxia antibiótica.
  10. Use técnicas assépticas standard, com todas as manipulações cirúrgicas do ewe e do feto.
  11. Barreira enfermeira das ovelhas em todos os momentos. Isso inclui também o pessoal não-cirúrgicos. Isso irá minimizar o potencial enzoótica para, por exemplo, Coxiella burnetii. Use luvas e máscaras N-95 (tipo) em todos os momentos.

2. Visão geral do procedimento cirúrgico

  1. Faça uma incisão na linha média 20 centímetros através da parede abdominal inferior imediatamente cranial ao úbere através da linha alba para minimizar o dano muscular abdominal.
    1. Retract omento maior cranial e os cornos uterinos são apalpadas manualmente. Palpe cada trompa do corpo do útero para a ponta do corno de notar o número de feto e a sua dimensão. Se houver mais do que um feto, escolher o feto maior avaliando manualmente o tamanho da cabeça e a largura entre as órbitas.
    2. Segure a cabeça do feto escolhido firmemente através do útero parcialmente exteriorizado. Executar um 10 centímetros hysterotomy na grande curvatura com uma tesoura Metzenbaum. Colocar imediatamente sobre a cabeça uma luva cirúrgica de látex não-estéril cheio com uma solução salina esterilizada, como se fosse uma mão. Como alternativa, use 4x4 umedecido para manter a cabeça fetal úmido. Prenda o útero para a parede abdominal.
      1. Exteriorizar a direita e esquerda membros torácicos e puxe delicadamente o feto fora do útero até o processo xifóide.
    3. Insira cateteres de polivinilo na veia direita e braquial esquerda e artérias utilizando uma técnica de corte-down padrão. Insira another polivinil cateter na cavidade amniótica fixando sua extremidade para o esterno do feto.
      1. Utilize apenas cateteres estéreis. Recomendamos a esterilização de gás em sua instalação padrão. Prenda cada cateter para uma agulha e a agulha de uma torneira de passagem dupla para permitir a coleta de sangue mais tarde ou monitoramento de pressão.
    4. Suturar eletrodos de aço inoxidável para o manúbrio, apêndice xifóide e para cada ponto do ombro para monitorar o eletrocardiograma (ECG).
    5. Retorne o feto no útero. Todos os cateteres e eletrodos de saída através de uma pequena incisão no flanco esquerdo.
    6. Feche a incisão laparotomia usando um encerramento de três camadas. Sutura da parede abdominal com uma sutura absorvível monofilamentos sintéticos USP 2 de forma contínua simples. Feche o espaço subcutâneo com uma sintética trançada fio absorvível USP 0 de forma contínua simples. Use grampos aço inoxidável cirúrgico para fechar a incisão na pele.
  2. Remover lã raspando o processo xifóide até a glândula mamária e ao longo da dobra do flanco de cada lado com uma lâmina # 40. Limpe o abdômen ventral depois completamente, com um gluconato de clorexidina 4% e uma escova macia para 3 min.
    1. Execute um matagal estéril padrão com gluconato de clorexidina 4% a partir do centro do abdômen e progredir de forma centrífuga para 3 min. Pour salina esterilizada sobre o abdómen para remover o sabão desinfectante. Para o passo final da preparação cirúrgica, executar três passagens alternadas de solução de gluconato de clorexidina a 2% e álcool isopropílico a 70%.
  3. Garantir a profundidade da anestesia é adequada antes da incisão. Faça uma incisão de laparotomia padrão a partir do umbigo para apenas craniano para o úbere através da linha alba para minimizar o dano muscular abdominal.
  4. Insira uma longa pinça de esponja no abdome ao longo da parede esquerda para cima abdominalpara o local de saída prevista para cateteres na região paracostal.
    1. Empurre as pontas das pinças contra a parede até que um assistente pode localizá-lo e confirmar o local apropriado. Abra ligeiramente (1 cm) das garras da pinça e deixar o assistente de fazer um 2 cm incisão de espessura total.
    2. Exteriorize as pontas das pinças através da incisão, abrir de novo, suavemente e agarrar os cateteres com os fórceps que finalmente é puxado para fora do abdómen através da incisão abdominal ventral. De nota, alguns grupos implantar os cateteres e, em seguida, exteriorizar-los. Isto tem a desvantagem de que a monitorização do ECG fetal intracirúrgico não é possível.
  5. Palpar o útero para determinar a posição fetal e números. Determine o maior feto usando a distância inter-aural. Inciso parede uterina na grande curvatura ao longo do dorso da cabeça, evitando-se os cotilédones.
    1. Inserir uma cânula de extremidades cegas através das membranas da placenta para obter um amamostra de fluido niotic livre de hemorragia. Inciso as membranas da placenta, utilizando uma tesoura.
  6. Exteriorizar a metade craniana do feto através dessa incisão. Coloque uma luva cirúrgica de látex não estéril cheio com solução salina estéril a 37 ° C ao longo da cabeça do feto para ajudar a manutenção da temperatura.
    1. Durante a remoção da parte superior do corpo do feto a partir do útero, têm o assistente realizar-se da Babcock para evitar a perda de líquido amniótico. Em seguida, novamente usando uma pinça Babcock, fixar as membranas fetais e a parede uterina para a pele para evitar a contaminação abdominal com líquido amniótico.
    2. Expor apenas as partes do corpo fetal que precisam ser instrumentada e manter as partes restantes dentro do útero ou coberto por panos esterilizados húmidos e quentes (37 ° C), respectivamente.
  7. Abduzir ambos os membros torácicos para facilitar a exposição à artéria e veia braquial bilateralmente. Inciso ao longo do aspecto medial de ambos antebraço e cuidadosdissecar completamente em torno da artéria braquial e veia.
  8. Insira cateteres de polivinilo na direita e artéria braquial esquerda ea veia braquial esquerda utilizando uma técnica de corte-down padrão.
    1. Livre o navio a ser cateterizada a partir de tecido adjacente mais de 1 cm. Ligadura da porção distal do vaso com uma sutura absorvível sintético trançado USP 2-0. Preplace uma ligadura no aspecto proximal da embarcação, mas mantê-lo desatado.
      1. Com uma tesoura de Castroviejo, cortar transversalmente o recipiente a aproximadamente 30% do seu diâmetro. Pare o fluxo sanguíneo parcialmente, puxando o fio de sutura proximal. Inserção do cateter numa direcção proximal.
    2. Insira o cateter de polivinil até 8 cm proximal ou até resistência é detectada e, em seguida, puxe ligeiramente para trás. Temporalmente fixar o aspecto proximal do cateter utilizando uma pinça vascular. Coloque um outro fio de sutura em torno de ambas as extremidades proximal e distal do cateter. Um assistente é continuamente aspirating e lavagem do cateter para assegurar a desobstrução do catéter.
    3. Feche a pele fetal usando um USP 2-0 trançado fio absorvível sintético, com um padrão de sutura contínua.
  9. Para a direita e ombro esquerdo, manubrium e apêndice xifóide, fixar um eléctrodo de aço inoxidável isolado para facilitar o acompanhamento do ECG fetal.
  10. Suturar a pressão amniótico e cateter de amostragem para o esterno. Este cateter é fenestrado na sua extremidade.
  11. Proteger todos os cateteres no dorso do feto utilizando um material de sutura absorvível trançado sintético USP 2-0.
  12. Antes da substituição do feto de volta para o útero, administrar clenbuterol 30 ug IV lentamente durante 15 minutos para evitar a hipotensão e para proporcionar relaxamento uterino.
  13. Suturar as membranas fetais utilizando USP 4-0 material de sutura absorvível sintético trançado com um padrão contínuo. Incorpore apenas um cateter ou eletrodo de cada vez para os closure para garantir um fecho estanque. Use um padrão de camada dupla Cushing respeitando princípios Halsted para fechar a camada muscular do útero usando um USP 0 trançado material de sutura absorvível sintético. Enterrar os nós cirúrgicos cuidadosamente.
  14. Usando um padrão de sutura em bolsa, proteger todos os cateteres e cabos de ECG como eles saem da incisão paracostal esquerda.
  15. Usando um monofilamentos sintéticos materiais USP 2 sutura absorvível garantir a linha alba com um padrão contínuo. Feche os tecidos subcutâneos usando USP 2-0 trançado material de sutura absorvível sintético com um padrão contínuo. Fixe a camada de pele com grampos cirúrgicos.
  16. Administrar 250 mg de ampicilina por via intravenosa, e mais uma vez através do cateter para dentro da cavidade amniótica amniótico. Repor os líquidos perdidos com soro fisiológico amniótico quente.
  17. Coloque todos os cateteres exteriorizados e eletrodos de ECG em um saco de lugar para manter a esterilidade. Coloque uma meia ao redor do tronco da ovelha para garantir toda a uma cateteresd eléctrodos ao corpo de ovelha.
  18. Pare de anestesia geral, e extubação a ovelha uma vez reflexos de laringe ter retornado ao normal.
  19. Retorne a ovelha para uma gaiola metabólica, uma vez que ela é estável após anestesia geral. A ovelha residirá na gaiola metabólica para a duração da experiência. A ovelha deve ser capaz de ficar de pé, deitar-se e comer ad libitum enquanto monitora o feto não-anestesiados sem sedativo a mãe.
  20. Para os três dias seguintes, administrar antibióticos prof ilacticamente para a ovelha (Trimetoprim sulfadoxina 5 mg / kg) e o feto (250 mg de ampicilina por via intravenosa, e mais uma vez através do cateter amniótico).
  21. Avaliar o estado metabólico de ambos ovelha e feto utilizando análises de sangue de gás.
  22. Lave todos os cateteres com o volume mínimo de solução salina heparinizada possível. Cuidado - não exceder a dose diária de heparina e fluidos admissível para o feto. É possível ao fluido sobrecarregar o feto. Lave lentamente uma vezum dia ~ 5 mL de NaCl por linha após profilaxia antibiótica.
  • Gravação e análise de dados
    1. Durante a cirurgia, opcionalmente, gravar os ECG e coração taxas maternas e fetais, assim como a pressão arterial materna e pressão nas vias aéreas (Paw) continuamente (Figura 1). Use a janela do monitor de vida para adquirir todos os dados maternos, exceto ECG. Alimentar estes dados em conversor analógico-digital, juntamente com sinais de ECG fetais e maternos; passar ECG materno e fetal pela primeira vez em 1901 pré-amplificador. Gravar e exibir todos os dados no software do fabricante.
    2. Tome um mL da amostra arterial 1 simultaneamente a partir da ovelha e do feto para gasometria arterial, lactato, glicose e do excesso de bases determinação (no plasma) no início da cirurgia fetal (imediatamente após a inserção do primeiro cateter arterial), após o encerramento do útero .
    3. Durante a recuperação pós-operatória, dê uma amostra de 3 ml de sangue fetal para medir a IL-6 e TNF-α inflammperfis Atory. Centrifugar o plasma a 4 ° C (4 min, 4000 xg), decanta-se o plasma e armazena-se a -80 ° C para subsequente ensaio ELISA.
      Nota: Para a finalidade de os resultados representativos relatados, seis dias após a cirurgia, os animais foram sacrificados com uma injecção intravenosa de pentobarbital de sódio a 20 mL. Crescimento fetal foi avaliada por corpo, do cérebro, fígado e pesos maternos. A duração do período experimental irá obviamente variar, dependendo do desenho escolhido para a questão de pesquisa particular e pode atingir ~ 6 semanas.
  • Análises de citocinas (etapa opcional)
    1. Determinar as concentrações de citocinas (IL-6, TNF-a) no plasma utilizando um sanduíche específicas de ovinos ELISA. Anticorpos anti-ovelha monoclonais Pré-revestimento de ratinho (anticorpo de captura da IL-6) ou um rato anticorpo monoclonal anti-bovino (TNF-α) a uma concentração de 4 ug / ml em placas de ELISA a 4 ° C para S / N, depois 3 vezes lava-se com tampão de lavagem (0,05% de Tween 20 em PBS, PBST).
    2. Bloquear as placas durante 1 h com 1% de BSA em PBST. Lavam-se as placas com tampão de lavagem 3 vezes.
    3. Use proteínas recombinantes ovinos (IL-6, TNF-a) como padrão de ELISA, preparar uma série de diluições de padrão 1 variar de 2,000 ng / ml a 7 padrão de 31,25 pg / ml.
    4. Carga de 50 ul de padrões de proteína diluídas em série e as amostras por poço e incubar durante 2 horas à temperatura ambiente, lavar as placas 3 vezes. Execute todos os padrões e amostras em duplicata.
    5. Aplicar 50? L de anticorpos policlonais anti-ovelha de coelho (anticorpo de detecção de IL-6) ou anticorpo policlonal de coelho anti-bovino (TNF-a), a uma diluição de 1: 250 em poços e incubar durante 30 min à temperatura ambiente. Lavam-se as placas com tampão de lavagem 5 vezes.
    6. Adicionar 50 ul de cabra anti-IgG de coelho-HRP conjugado (diluição 1: 5000) durante 30 min.
    7. Incubar com 50 ul de solução de substrato TMB por poço.
    8. Parar a reacção de desenvolvimento de cor no momento desejado, com 25 ul de ácido sulfúrico 2N.
    9. Leia o plates de ELISA leitor de placas a 450 nm, com uma correção de comprimento de onda de 570 nm.
      Nota: Nos nossos ensaios, a sensibilidade de IL-6 ELISA foi de 16 pg / ml, a sensibilidade de ELISA foi de 13,9 pg / ml, respectivamente TNF-a. Para todos os ensaios, os intra-ensaio e inter-ensaio coeficientes de variância foi <5% e <10%, respectivamente.
  • analises estatística
    Nota: Os métodos estatísticos exatos dependerá da questão de pesquisa. Aqui relatamos os métodos utilizados para testar quaisquer diferenças significativas nos gases sanguíneos relatados na Tabela 2.
    1. Teste distribuição normal dos dados através do teste de Kolmogorov-Smirnov seguido por testes paramétricos ou não paramétricos com ajuste para múltiplas comparações, conforme o caso.
    2. Use K-significa análise de cluster para identificar os fetos na coorte que foram espontaneamente hipóxica e determinar as respectivas pO 2 e O 2 valores Sat (considere PO 2 <20 mmHg ou O 2 Sat <55% como fetal hipoxia). 44-48
    3. Use o software estatístico SPSS, como para as análises.
    4. Apresentam dados como média ± SD com diferença estatística em p <0,05 considerado significativo.
  • Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    38 ovelhas datado de tempo grávidas foram instrumentados em 128 ± 2 dias de gestação (DGA, ~ 0,88 gestação, termo 145 DGA) com arterial, venosa e cateteres amniótico e eletrocardiograma (ECG) eletrodos com técnica estéril sob anestesia geral (tanto ovelha e feto ). Em caso de gravidez duplo o feto maior foi escolhido com base na palpação e estimar o diâmetro inter-temporal; alternativamente, o feto deve ser instrumentado podem ser selecionados aleatoriamente para evitar qualquer viés potencial ou ambos os fetos podem ser instrumentado. A duração total do processo foi de 124 ± 27 min. A porção da parte superior do corpo fetal a ser instrumentada permaneceram fora do útero por 92 ± 19 min. A maioria das ovelhas foram instrumentados animais F2. Sua mãe era F1 (Border Leicester * Romanov) eo pai era um carneiro Hampshire; eles foram cruzadas como se segue: Hampshire (50%) - Border Leicester (25%) - Romanov (25%) = HABLRV.

    Representante materna e fetal fisiológicacaracterísticas durante a cirurgia e instrumentação são mostrados na Figura 1 e foram dentro da norma fisiológico para a idade gestacional do feto e comportamento maternal durante a anestesia.

    Os pesos materno em média de 75 ± 11 kg e 21 para fora de 38 gémeos realizadas (isto é, a uma taxa de 1,6 ± 0,5). No momento da necropsia (134 ± 3 DGA), entre os fetos singletons instrumentados pesava 4.090 ± 800 g, enquanto o peso dos gêmeos foi menor em 3300 ± 740 g (p = 0,003). O peso de gémeos adição de instruções em 3.300 ± 670 g foi semelhante ao peso dos gémeos instrumentados (p = 0,78). 18 dos fetos instrumentados eram do sexo feminino e 20 eram do sexo masculino.

    A dinâmica dos gases no sangue arterial fetal, estado de glicose e ácido-base durante a cirurgia e recuperação pós-operatória são apresentados na Tabela 1. Observou-se uma recuperação gradual do estado ácido-básico fetal e uma deterioração moderada de oxigenação com pouca mudança em glucose e eletrólitos de dias de pós-operatório de 1 a 3. Em particular, no dia de pós-operatório 3, 42% dos fetos foram encontrados para ser espontaneamente hipóxica com pO 2 arterial de 11 mmHg e de O 2 Sat, de 28%. O cluster normóxica fetal pO 2 foi centrada em 22 mmHg e O 2 Sat em 56%. Fetos gêmeos não eram mais do que hipóxico fetos únicas (p = 0,26).

    Arterial fetal IL-6 ELISA rendeu valores abaixo do limiar de sensibilidade de 16 pg / ml durante o período de recuperação pós-operatória. Do mesmo modo, os níveis de TNF-α também permaneceu inalterada e muito baixo em 29 pg / ml com ~ 30% dos animais mostrando também os valores abaixo do limite de sensibilidade de 13,9 pg / ml durante o período de recuperação pós-operatória.

    figura 1
    Figura 1. monitoramento materno e fetal intraoperatório. FHR, coração fetal taxa in batimentos por minuto (bpm); FECG, electrocardiograma fetal (V); PATA, pressão positiva materna (mmHg); PSM, a pressão de sangue arterial materno (mmHg); MHR, freqüência cardíaca materna (bpm); mECG, ECG materna (V). O eixo X é a escala de tempo no formato hh: mm:. Ss Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

    Figura 2
    Figura 2. espontânea fetal hipóxia e peso corporal. Nenhuma relação entre o peso corporal fetal e pO 2 arterial no dia pós-operatório 3 foi detectado (Spearman R = 0,326, p = 0,161). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura .

    <td> BioAmp: 1902; ADC: micro1401; Software de aquisição de dados: Ponto 2, V7.13 <td> 100 mg / mL
    Fonte ACE Luz Schott-FOSTEC
    Dissecando tesoura Ferramentas Ciência Belas 14060 - 11
    Tesouras de dissecção angulares Ferramentas Ciência Belas 15.006-09
    Cabo de bisturi Ferramentas Ciência Belas 10003 - 12 ferramenta de dissecação alternativa
    Lâminas de bisturi curvas # 12 Ferramentas Ciência Belas 10.012-00 ferramenta de dissecação alternativa
    Tesoura osso Ferramentas Ciência Belas 16044 - 10
    S & T sutura amarrando fórceps Ferramentas Ciência Belas 00.272-13
    Fórceps Dumont SS - anguladas Ferramentas Ciência Belas 11203 - 25 de
    Seda trançada sutura tamanho 6-0 Teleflex Medical 07 -30 de - 10
    Fita médica transpore 3M
    Cloridrato de cetamina 100 mg / mL Hospira NDC 0409 - 2051 - 05 Does final é de 80 mg / kg
    Tranqui Ved Injecção (xilazina 100 mg / ml) Vecdo NDC 50989 - 234 - 11 Does final é de 10 mg / kg
    Laranja reativo 14 Sigma - Aldrich R - 8254
    Solução de Ringer Components Solução de gás é equilibrada com 95% de O2 e 5% de CO2, pH final 7,4
    Cloreto de sódio Sigma - Aldrich S7653 Concentração final: 118 mm
    Cloreto de potássio Fisher Scientific P217 - 3 Concentração final: 4,7 mM
    Cloreto de cálcio dihydrate Fisher Scientific C79 - 500 Concentração final: 2,5 mM
    Fosfato de potássio monobásico Fisher Scientific P -285 Concentração final: 1,2 mM
    Sulfato de magnésio JT Baker Jan-00 Concentração final: 0,57 mM
    4- (2-hidroxietil) piperazina-1-etanossulfónico (HEPES) Fisher Scientific BP 310 - 500 Concentração final: 5,95 g / L
    Glicose Sigma - Aldrich G8270 Concentração final: 5,5 mM
    LifeWindow Digicare Tecnologia Biomédica
    DEC unidades bioamplifier e ADC Cambridge eletrônico Design Limited,
    Unit 4, Science Park,
    Milton Road,
    Cambridge CB4 0FE
    INGLATERRA.
    Neurolog bioamplifier sinal analógico Digitimer Ltd
    37 Hydeway
    Welwyn Garden City
    Hertfordshire, AL7 3BE, Inglaterra
    NL108A
    ABL800Flex Radiometer Canadá; 200 Aberdeen Dr, London, ON N5V 4N2
    Eppendorf 5804R Eppendorf Canadá; 2810 Argentia Road, # 2
    Mississauga, Ontario, L5N 8L2
    Arrow Jugular Cateterismo Set Arrow International, Inc., 2400 Bernville Road, Reading, PA 19605 EUA
    Atravet 10 mg / ml
    Diazepam 5mg / ml
    Ketamina Ketalar
    Propofol 10 mg / ml
    SurgiVeT Tubo endotraqueal; Smiths Medical ASD, Inc. St. Paul, MN 55112, EUA
    Cozinhe Airway cateter de permuta com adaptadores RAPI-FIT Cozinhe Critical Care 750, Bloomington IN 47402-0489 EUA
    Dispomed Ventilador Dispomed Ltd., 745 Nazaire-Laurin, Joliette, Quebec J6E 0L6
    BD INSYTE-W Becton Dickinson, Infusion Therapy Systems Inc., 9450 S State St, Sandy Utah 84070 EUA 22 de a 20 g; 1 em [0,9 x 25 mm] de 1,16 em [1,1 x 30 mm]
    Edwards Lifesciences Ref: PX272 kit de monitoramento de pressão com TruWave Pressão Descartável
    LifeWindow LW6000 Digicare Biomedical Tecnologia 107 Commerce Road, Boynton Beach, FL 33426-9365 EUA
    Gaymar
    Babcock
    Cateteres de polivinilo SCI (Scientific Commodities Inc.) 2 metros
    2-0 Vicryl
    Tesoura oftalmológica de Castroviejo
    electrocardiograma (ECG) LIFYY, Metrofunk Kabel-Union, Berlim, Alemanha quatro eletrodos de cobre em única bainha, 2 metros
    2-O Vicryl
    3-0 Vicryl
    PDS II USP
    Sulfadoxina Trimethoprim
    Ampicilina
    Torneira de passagem Argon Medical, Cat 041220001A Duplo 4-way Stopcock com trava luer masculino
    Needles Tyco Healthcare 8881202389 Hub de alumínio Monoject agulhas grossas, 22Gx, 0.7mmx 38,1 mm: para arterial fetal e cateteres venosos
    Needles Tyco Healthcare 8881202322 Hub de alumínio Monoject agulhas grossas, 16Gx, 1.6mmx38.1mm: para cateteres amnióticas

    Tabela 1. Específico Reagentes / Equipamentos.

    Tabela 2
    Por favor, clique elere para ver uma versão maior desta figura.

    Tabela 2. visão completa do sangue fetal gases, metabolitos e eletrólitos durante a cirurgia e recuperação pós-operatória. Fetal pH do sangue arterial, PCO 2 (mmHg), pO 2 (mmHg), saturação de oxigênio (O 2 Sat%), glicose (mg / dL), lactato (mmol / L) e excesso de base (mmol / L) em vários momentos da instrumentação e recuperação períodos: início da cirurgia fetal imediatamente após a instalação do primeiro cateter arterial fetal (útero aberto), o fim da cirurgia fetal (útero dia fechado), no pós-operatório de 1 a 3. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    O anestésico e procedimentos cirúrgicos que são apresentados são necessários para o estabelecimento de um modelo animal para o estudo da fisiologia e patofisiologia fetal: as ovelhas não anestesiados fetal cronicamente instrumentadas.

    Quatro passos críticos no âmbito do protocolo deve ser enfatizada. Em primeiro lugar, passando os cateteres e eletrodos através do flanco materno: é importante que isso seja feito de uma só vez para evitar quaisquer lesões em órgãos internos. Em segundo lugar, fixando o local de operação uterotomia antes para exteriorizar o feto: este é crucial para evitar ou minimizar a perda de líquido amniótico e subsequente sutura da membrana amniótica antes do fechamento uterino. Cateterismo terceiro, arterial: artérias fetos de ovelhas são cerca de 1-2 mm de diâmetro e, portanto, não é difícil de cateterização para um cirurgião experiente; uma equipe de dois cirurgiões executa melhor e mais rápida nesta tarefa que ajuda a economizar tempo para minimizar o comprimento total do procedimento. Em quarto lugar, sec cuidadosaurante e organização de todos os cateteres e eletrodos na cavidade amniótica antes de devolver o feto dentro do âmnio e fechar o útero: o que ajuda a evitar a remoção acidental dos cateteres ou rasgar dos eletrodos de ECG devido a movimentos materno-fetais após a cirurgia.

    Em vez da abordagem aqui apresentada a cateterização vasos braquial, carótida ou femoral, também pode ser usado. A escolha depende da abordagem geral instrumentação que por sua vez irá ser ditada pelo desenho do estudo. Recomenda-se minimizar o tempo passa o feto para fora do útero e para minimizar a extensão na qual o feto precisa de se manter fora do útero a ser instrumentada. Estas considerações levaram à escolha dos vasos instrumentados apresentado na "abordagem mínima". Recomendamos artérias cateterização de ambos os lados para permitir a monitorização da pressão arterial intra-arterial e coleta de sangue arterial, sem interferência mútua em todo tele experimentar. Uma vantagem adicional é a redundância fail-safe esta abordagem introduz: no caso de uma artéria não ficar bloqueado durante o período experimental, amostragem e monitorização de pressão são possíveis a partir do mesmo navio com o inconveniente de interromper o monitoramento quando a amostragem de sangue é feito.

    Há três limitações que impedem uma adaptação mais ampla deste modelo animal. Estas limitações podem ser visado por algumas modificações sugeridas abaixo. Primeiro, é a exigência de nível de biossegurança 2 confinamentos em algumas jurisdições. Isto é devido a um risco de infecção por Coxiella burnetii de ovelhas grávidas em humanos com um sistema imunitário enfraquecido. 49,50 A vacinação está disponível para os animais e os seres humanos expostos a diminuir este risco 51,52 e PCR testes podem ser feitos para garantir que nenhum animais positivos são entregues para o centro de pesquisa da fazenda. Uma solução pode ser a de combinar a vacinação de animais com o teste de PCR múltiplas na fazenda dos swabs vaginais realizadas antes da reprodução começar, antes da entrega e, em seguida, novamente a partir do líquido amniótico durante a cirurgia. Com tais precauções, em algumas jurisdições, o uso de ovelhas em investigação não está limitada, uma vez que é em outros. Em segundo lugar, o custo por animal está no menor intervalo de quatro dígitos, comparável a algumas linhagens knockout murino. Com isto em mente, no entanto, o ganho de informação de cada experimento fetos de ovelhas compara só para os primatas não humanos no que se refere à grande quantidade de dados que podem ser coletados, as perguntas que podem ser feitas e as potencialidades da tradução para o devido humano para o momento do desenvolvimento dos órgãos em ovinos. Em terceiro lugar, há a questão da criação de animais ea disponibilidade de animais durante certas épocas em apenas um ano. Mesmo com o tratamento hormonal, os resultados de reprodução ovelhas como a taxa de gravidez e vitalidade de cordeiros (fetos) são satisfatórios apenas alguns meses em torno de estações de reprodução naturais. 53 Assim, experimentoal programação requer um planejamento cuidadoso com os anos divididos em um outono ea primavera. Uma solução pode ser a criação de um abril a junho experiências », estações de ovinos Setembro-to-novembro e. Este problema também é uma virtude, pois permite tempo para analisar os muitos dados coletados durante cada estação experimental.

    Há um número de factores que contribuem para o significado no que diz respeito aos métodos existentes. Os dados morfométricos, cardiovasculares e de gás no sangue apresentados estavam dentro da faixa para as espécies 54,55 e se assemelham aos da espécie humana 56, uma grande vantagem deste modelo animal. Uma exceção é a maior taxa de gravidez múltipla em comparação com a geminação humano. 57 Este, porém, também é uma virtude do modelo, como estudar os efeitos de geminação no desenvolvimento fetal é uma tarefa importante biomédica. 55,58,59 níveis muito baixos de pós inflamação-cirúrgica tal como medido por ELISA de TNF-a e IL-6combinada com a recuperação do estado ácido-base indicam que a instrumentação cirúrgica fetal é bem tolerado e o período de recuperação pós-operatória de 72 horas é suficiente para garantir uma condição de linha de base estável da ovelha fetal antes do início de um experimento. Elevada percentagem de espontânea hipóxia crônica moderada em fetos de ovelhas curto prazo torna-os um interessante modelo para estudar os efeitos crônicos da hipóxia pré-natal humano e inflamação no desenvolvimento fetal e perinatal, como por exemplo, CIUR, e insultos perinatais, como inflamação e asfixia aguda. 60,61,62 Vários modelos RCIU carneiros são usados, alguns depender de hipoxia espontânea, alguns induzindo-o por embolização da placenta, por exemplo. 16,63-66 Por outro lado, a hipoxia grave antes do início de uma experiência pode também ser um critério de exclusão nos casos em que, por exemplo, sistemas nervosos cardiovasculares ou centrais estão a ser estudada, como aqui as respostas de hipóxia crônica fetos umare conhecido por diferir daqueles que são normóxicas. 60 Outra aplicação importante é o estudo de impacto stress materno pré-natal sobre o desenvolvimento fetal e pós-natal. 5,67 Finalmente, como pode ser visto nas numerosas publicações citadas com este modelo, a instrumentação fetal pode ser feita ao longo de uma vasta gama de idades gestacionais em qualquer lugar de 70 a ~ 135 dGA correspondente a metade da gestação - estudos de curto prazo do desenvolvimento fetal. Com o avanço da idade gestacional, instrumentação de complexidade crescente são possíveis, mas considerações sobre a duração da instrumentação cirúrgica necessidade de ser pesado contra a necessidade de obter um número de gravações multivariados do mesmo feto.

    Um número de aplicações futuras muito promissores da técnica apresentada é derivada do número cada vez maior de reagentes de biologia molecular específico do ovelhas e recente seqüenciamento do genoma ovelhas. Estes desenvolvimentos recentes têm promovida esta animal modelo a ser uma abordagem muito promissora e poderosa para a compreensão do desenvolvimento fetal humano, sadio e patológico em várias escalas de organização, de (epi) genoma de fisiologia integrativa 68 69-74.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    ACE Light source Schott-Fostec A20500
    Dissecting scissors Fine Science Tools 14060 - 11
    Angled dissecting scissors Fine Science Tools 15006 - 09
    Scalpel handle Fine Science Tools 10003 - 12 alternating dissecting tool
    Curved scalpel blades #12 Fine Science Tools 10012 - 00 alternating dissecting tool
    Bone scissors Fine Science Tools 16044 - 10
    S & T suture tying forceps Fine Science Tools 00272 - 13
    Dumont SS forceps - angled Fine Science Tools 11203 - 25 
    Braided silk suture size 6-0 Teleflex Medical 07 - 30  - 10
    Medical Tape transpore 3M
    Ketamine hydrochloride 100 mg/ml Hospira NDC 0409 - 2051 - 05 Final Does is 80 mg/kg
    Tranqui Ved Injection (xylazine 100 mg/ml) Vecdo NDC 50989 - 234 - 11 Final Does is 10 mg/kg
    Reactive orange 14 Sigma - Aldrich R - 8254
    Ringers Solution Components Solution is gas equilibrated with 95% O2 and 5% Co2, final pH 7.4
    Sodium chloride Sigma - Aldrich S7653 Final Concentration: 118 mM
    Potassium chloride Fisher Scientific P217 - 3 Final Concentration: 4.7 mM
    Calcium chloride dihydrate Fisher Scientific C79 - 500 Final Concentration: 2.5 mM
    Potassium phosphate monobasic Fisher Scientific P -285 Final Concentration: 1.2 mM
    Magnesium sulfate J.T. Baker Jan-00 Final Concentration: 0.57 mM
    4-(2-Hydroxyethyl)piperazine-1-ethanesulfonic acid (HEPES) Fisher Scientific BP 310 - 500 Final Concentration: 5.95 g/L
    Glucose Sigma - Aldrich G8270 Final Concentration: 5.5 mM
    LifeWindow Digicare Biomedical Technology
    CED bioamplifier and ADC units Cambridge Electronic Design Limited,
    Unit 4, Science Park,
    Milton Road,
    Cambridge CB4 0FE
    ENGLAND.
    Bioamp: 1902; ADC: micro1401; Data acquisition software: Spike 2, V7.13
    Neurolog analog signal bioamplifier Digitimer Ltd
    37 Hydeway
    Welwyn Garden City
    Hertfordshire, AL7 3BE, England
    NL108A
    ABL800Flex Radiometer Canada; 200 Aberdeen Dr, London, ON N5V 4N2
    Eppendorf 5804R Eppendorf Canada; 2810 Argentia Road, #2
    Mississauga, Ontario, L5N 8L2
    Arrow Jugular Catheterization Set Arrow International, Inc., 2400 Bernville Road, Reading, PA 19605 USA
    Atravet 10 mg/ml
    Diazepam 5 mg/ml
    Ketamine Ketalar 100 mg/ml
    Propofol 10 mg/ml
    SurgiVeT Endotracheal Tubes; Smiths Medical ASD, Inc. St. Paul, MN 55112, USA
    Cook Airway Exchange Catheter with RAPI-FIT Adapters Cook Critical Care 750, Bloomington IN 47402-0489 USA
    Dispomed Ventilator Dispomed Ltd., 745 Nazaire-Laurin, Joliette, Quebec J6E 0L6
    BD Insyte-W Becton Dickinson, Infusion Therapy Systems Inc., 9450 S State St, Sandy Utah 84070 USA 22 to 20 G; 1 in [0.9 x 25 mm] to 1.16 in [1.1 x 30 mm]
    Edwards Lifesciences Ref: PX272 Pressure monitoring kit with TruWave Disposable Pressure
    LifeWindow LW6000 Digicare Biomedical Technology 107 Commerce Road, Boynton Beach, FL 33426-9365 USA
    Gaymar
    Babcock
    Polyvinyl catheters SCI (Scientific Commodities Inc.) 2 meters
    2-0 Vicryl
    Castroviejo scissors
    electrocardiogram (ECG) LIFYY, Metrofunk Kabel-Union, Berlin, Germany four copper electrodes in single sheath, 2 meters
    2-O Vicryl
    3-0 Vicryl
    PDS II USP
    Trimethoprim sulfadoxine
    Ampicillin
    Stopcock Argon Medical, Cat 041220001A Double 4-way Stopcock with male luer lock
    Needles Tyco Healthcare 8881202389 Monoject aluminum hub blunt needles, 22Gx, 0.7mmx 38.1mm: for fetal arterial and venous catheters
    Needles Tyco Healthcare 8881202322 Monoject aluminum hub blunt needles, 16Gx, 1.6mmx38.1mm: for amniotic catheters

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Barry, J. S., Anthony, R. V. The pregnant sheep as a model for human pregnancy. Theriogenology. 69, 55-67 (2008).
    2. Morrison, J. L. Sheep models of intrauterine growth restriction: fetal adaptations and consequences. Clin Exp Pharmacol Physiol. 35, 730-743 (2008).
    3. Rees, S., Inder, T. Fetal and neonatal origins of altered brain development. Early Hum Dev. 81, 753-761 (2005).
    4. Rees, S., Harding, R., Walker, D. The biological basis of injury and neuroprotection in the fetal and neonatal brain. Int J Dev Neurosci. 29, 551-563 (2011).
    5. Moisiadis, V. G., Matthews, S. G. Glucocorticoids and fetal programming part 1: Outcomes. Nat rev Endocrinol. 10, 391-402 (2014).
    6. Wang, X., Rousset, C. I., Hagberg, H., Mallard, C. Lipopolysaccharide-induced inflammation and perinatal brain injury. Semin Fetal Neonatal Med. 11, 343-353 (2006).
    7. Gotsch, F., et al. The fetal inflammatory response syndrome. Clin Exp Obstet Gynecol. 50, 652-683 (2007).
    8. Svedin, P., Kjellmer, I., Welin, A. K., Blad, S., Mallard, C. Maturational effects of lipopolysaccharide on white-matter injury in fetal sheep. J child neurol. 20, 960-964 (2005).
    9. Nitsos, I., et al. Chronic exposure to intra-amniotic lipopolysaccharide affects the ovine fetal brain. J Soc Gynecol Investig. 13, 239-247 (2006).
    10. Yan, E., Castillo-Melendez, M., Nicholls, T., Hirst, J., Walker, D. Cerebrovascular responses in the fetal sheep brain to low-dose endotoxin. Pedia res. 55, 855-863 (2004).
    11. Dean, J. M., et al. Delayed cortical impairment following lipopolysaccharide exposure in preterm fetal sheep. Ann Neurol. 70, 846-856 (2011).
    12. Dobbing, J., Sands, J. Comparative aspects of the brain growth spurt. Early Hum Dev. 3 (1), 79-83 (1979).
    13. Liggins, G. C. Premature parturition after infusion of corticotrophin or cortisol into foetal lambs. J Endocrinol. 42, 323-329 (1968).
    14. Liggins, G. C. Premature delivery of foetal lambs infused with glucocorticoids. J Endocrinol. 45, 515-523 (1969).
    15. Liggins, G. C., Fairclough, R. J., Grieves, S. A., Kendall, J. Z., Knox, B. S. The mechanism of initiation of parturition in the ewe. Recent Prog Horm Res. 29, 111-159 (1973).
    16. Morrison, J. L. Sheep models of intrauterine growth restriction: fetal adaptations and consequences. Clin Exp Pharmacol Physiol. 35, 730-743 (2008).
    17. Robinson, J. S., Hart, I. C., Kingston, E. J., Jones, C. T., Thorburn, G. D. Studies on the growth of the fetal sheep. The effects of reduction of placental size on hormone concentration in fetal plasma. J Dev Physiol. 2, 239-248 (1980).
    18. Carmel, E., et al. Fetal brain MRI - experiences in the ovine model of cerebral inflammatory response. Repro sci. 19 (3), 347A-348A (2012).
    19. Samson, N., Dumont, S., Specq, M. L., Praud, J. P. Radio telemetry devices to monitor breathing in non-sedated animals. Respir Physiol Neurobiol. 179, 111-118 (2011).
    20. Thakor, A. S., Giussani, D. A. Effects of acute acidemia on the fetal cardiovascular defense to acute hypoxemia. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 296, R90-R99 (2009).
    21. Green, L. R., Kawagoe, Y., Homan, J., White, S. E., Richardson, B. S. Adaptation of cardiovascular responses to repetitive umbilical cord occlusion in the late gestation ovine fetus. J Physiol. 535, 879-888 (2001).
    22. Unno, N., et al. Changes in adrenocorticotropin and cortisol responsiveness after repeated partial umbilical cord occlusions in the late gestation ovine fetus. Endocrinology. 138, 259-263 (1997).
    23. Muller, T., et al. Developmental changes in cerebral autoregulatory capacity in the fetal sheep parietal cortex. J Physiol. 539, 957-967 (2002).
    24. Keen, A. E., Frasch, M. G., Sheehan, M. A., Matushewski, B., Richardson, B. S. Maturational changes and effects of chronic hypoxemia on electrocortical activity in the ovine fetus. Brain Res. 1402, 38-45 (2011).
    25. Ross, M. G., et al. Correlation of arterial fetal base deficit and lactate changes with severity of variable heart rate decelerations in the near-term ovine fetus. Am J Obstet Gynecol. 208, e281-e286 (2013).
    26. Gunn, A. J., Gunn, T. R., de Haan, H. H., Williams, C. E., Gluckman, P. D. Dramatic neuronal rescue with prolonged selective head cooling after ischemia in fetal lambs. J Clin Invest. 99, 248-256 (1997).
    27. Xu, A., Piorkowska, K., Matushewski, B., Hammond, R., Richardson, B. S. Adaptive Brain Shut-Down Counteracts Neuroinflammation in the Near-Term Ovine Fetus. 60th Meeting of the Society for Gynecologic Investigation, 20 (3), Reproductive Sci. 222A (2013).
    28. Derks, J. B., et al. A comparative study of cardiovascular, endocrine and behavioural effects of betamethasone and dexamethasone administration to fetal sheep. J Physiol Lond. 499, 217-226 (1997).
    29. Lohle, M., et al. Betamethasone effects on fetal sheep cerebral blood flow are not dependent on maturation of cerebrovascular system and pituitary-adrenal axis. J Physiol. 564, 575-588 (2005).
    30. Morrison, J. L., et al. Maternal fluoxetine infusion does not alter fetal endocrine and biophysical circadian rhythms in pregnant sheep. J Soc Gynecol Investig. 12, 356-364 (2005).
    31. Allison, B. J., et al. Ventilation of the very immature lung in utero induces injury and BPD-like changes in lung structure in fetal sheep. Pediatr Res. 64, 387-392 (2008).
    32. Rozance, P. J., et al. Intrauterine growth restriction decreases pulmonary alveolar and vessel growth and causes pulmonary artery endothelial cell dysfunction in vitro in fetal sheep. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 301, L860-L871 (2011).
    33. Fowden, A. L., Giussani, D. A., Forhead, A. J. Endocrine and metabolic programming during intrauterine development. Early hum dev. 81, 723-734 (2005).
    34. Nathanielsz, P. W., Hanson, M. A. The fetal dilemma: spare the brain and spoil the liver. J Physiol. 548, 333 (2003).
    35. Manikkam, M., et al. Fetal programming: prenatal testosterone excess leads to fetal growth retardation and postnatal catch-up growth in sheep. Endocrinology. 145, 790-798 (2004).
    36. Savabieasfahani, M., et al. Fetal programming: testosterone exposure of the female sheep during midgestation disrupts the dynamics of its adult gonadotropin secretion during the periovulatory period. Biol Reprod. 72, 221-229 (2005).
    37. Bergen, N. H., et al. Fetal programming alters reactive oxygen species production in sheep cardiac mitochondria. Clin Sci (Lond). 116, 659-668 (2009).
    38. Cox, L. A., et al. A genome resource to address mechanisms of developmental programming: determination of the fetal sheep heart transcriptome. J Physiol. 590, 2873-2884 (2012).
    39. Mahoney, M. M., Padmanabhan, V. Developmental programming: impact of fetal exposure to endocrine-disrupting chemicals on gonadotropin-releasing hormone and estrogen receptor mRNA in sheep hypothalamus. Toxicol Appl Pharmacol. 247, 98-104 (2010).
    40. Blad, S., Welin, A. K., Kjellmer, I., Rosen, K. G., Mallard, C. ECG and Heart Rate Variability Changes in Preterm and Near-Term Fetal Lamb Following LPS Exposure. Reprod Sci. 15, 572-583 (2008).
    41. Frasch, M. G., et al. Heart rate variability analysis allows early asphyxia detection in ovine fetus. Reprod Sci. 16, 509-517 (2009).
    42. Frasch, M. G., Keen, A. E., Gagnon, R., Ross, M. G., Richardson, B. S. Monitoring fetal electrocortical activity during labour for predicting worsening acidemia: a prospective study in the ovine fetus near term. PLoS One. 6, e22100 (2011).
    43. Durosier, L. D., et al. Sampling rate of heart rate variability impacts the ability to detect acidemia in ovine fetuses near-term. Front pedia. 2, 38 (2014).
    44. Danielson, L., McMillen, I. C., Dyer, J. L., Morrison, J. L. Restriction of placental growth results in greater hypotensive response to alpha-adrenergic blockade in fetal sheep during late gestation. J Physiol. 563, 611-620 (2005).
    45. Edwards, L. J., Simonetta, G., Owens, J. A., Robinson, J. S., McMillen, I. C. Restriction of placental and fetal growth in sheep alters fetal blood pressure responses to angiotensin II and captopril. J Physiol. 515 (Pt 3), 897-904 (1999).
    46. Xu, A., et al. Adaptive brain shut-down counteracts neuroinflammation in the near-term ovine fetus. Front neurol. 5, 110 (2014).
    47. Xu, A., et al. The Ovine Fetal and Placental Inflammatory Response to Umbilical Cord Occlusions With Worsening Acidosis. Reprod Sci. 22 (11), (2015).
    48. Wang, X., Durosier, L. D., Ross, M. G., Richardson, B. S., Frasch, M. G. Online detection of fetal acidemia during labour by testing synchronization of EEG and heart rate: a prospective study in fetal sheep. PLoS One. 9, e108119 (2014).
    49. Reid, A., Malone, J. Q fever in Ireland A seroprevalence study of exposure to Coxiella burnettii among Department of Agriculture workers. Occ med. 54, 544-547 (2004).
    50. Roest, H. I., Bossers, A., van Zijderveld, F. G., Rebel, J. M. Clinical microbiology of Coxiella burnetii and relevant aspects for the diagnosis and control of the zoonotic disease Q fever. Vet quart. 33, 148-160 (2013).
    51. Neill, T. J., Sargeant, J. M., Poljak, Z. The effectiveness of Coxiella burnetii vaccines in occupationally exposed populations: a systematic review and meta-analysis. Zoonoses and public health. 61, 81-96 (2014).
    52. Roest, H. I., Bossers, A., Rebel, J. M. Q fever diagnosis and control in domestic ruminants. Dev biol. 135, 183-189 (2013).
    53. Frasch, M. G., et al. Fetal body weight and the development of the control of the cardiovascular system in fetal sheep. J physilo. 579, 893-907 (2007).
    54. Rurak, D., Bessette, N. W. Changes in fetal lamb arterial blood gas and acid-base status with advancing gestation. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 304, R908-R916 (2013).
    55. Frasch, M. G., et al. Fetal body weight and the development of the control of the cardiovascular system in fetal sheep. J physiol. 579, 893-907 (2007).
    56. Frasch, M. G., et al. Measures of acidosis with repetitive umbilical cord occlusions leading to fetal asphyxia in the near-term ovine fetus. Am J Obstet Gynecol. 200, 200.e1-207.e1 (2009).
    57. The ESHRE Capri Workshop Group. Multiple gestation pregnancy. Hum reprod. 15, 1856-1864 (2000).
    58. Frasch, M. G. Re The perinatal development of arterial pressure in sheep: effects of low birth weight due to twinning. Reproductive sciences (Thousand Oaks, Calif.). 15, 863-865 (2008).
    59. Hancock, S. N., Oliver, M. H., McLean, C., Jaquiery, A. L., Bloomfield, F. H. Size at birth and adult fat mass in twin sheep are determined in early gestation. J Physiol. 590, 1273-1285 (2012).
    60. Wassink, G., Bennet, L., Davidson, J. O., Westgate, J. A., Gunn, A. J. Pre-existing hypoxia is associated with greater EEG suppression and early onset of evolving seizure activity during brief repeated asphyxia in near-term fetal sheep. PLoS One. 8, e73895 (2013).
    61. Mathai, S., et al. Acute on chronic exposure to endotoxin in preterm fetal sheep. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 304, R189-R197 (2013).
    62. Heuij, L. G., et al. Synergistic white matter protection with acute-on-chronic endotoxin and subsequent asphyxia in preterm fetal sheep. J neuroinflam. 11, 89 (2014).
    63. Gagnon, R., Challis, J., Johnston, L., Fraher, L. Fetal endocrine responses to chronic placental embolization in the late-gestation ovine fetus. Am J Obstet Gynecol. 170, 929-938 (1994).
    64. Miller, S. L., Supramaniam, V. G., Jenkin, G., Walker, D. W., Wallace, E. M. Cardiovascular responses to maternal betamethasone administration in the intrauterine growth-restricted ovine fetus. Am J Obstet Gynecol. 201, 613.e1-613.e8 (2009).
    65. Regnault, T. R., et al. The relationship between transplacental O2 diffusion and placental expression of PlGF, VEGF and their receptors in a placental insufficiency model of fetal growth restriction. J Physiol. 550, 641-656 (2003).
    66. Wallace, J. M., Aitken, R. P., Cheyne, M. A. Nutrient partitioning and fetal growth in rapidly growing adolescent ewes. J reprod and fertil. 107, 183-190 (1996).
    67. Rakers, F., et al. Effects of early- and late-gestational maternal stress and synthetic glucocorticoid on development of the fetal hypothalamus-pituitary-adrenal axis in sheep. Stress. 16, 122-129 (2013).
    68. Jiang, Y., et al. The sheep genome illuminates biology of the rumen and lipid metabolism. Science. 344, 1168-1173 (2014).
    69. Begum, G., et al. Epigenetic changes in fetal hypothalamic energy regulating pathways are associated with maternal undernutrition and twinning. FASEB J. 26, 1694-1703 (2012).
    70. Byrne, K., et al. Genomic architecture of histone 3 lysine 27 trimethylation during late ovine skeletal muscle development. Anim Genet. 45, 427-438 (2014).
    71. Lie, S., et al. Impact of embryo number and maternal undernutrition around the time of conception on insulin signaling and gluconeogenic factors and microRNAs in the liver of fetal sheep. Am J physiol Endocrinol. 306, E1013-E1024 (2014).
    72. Nicholas, L. M., et al. Differential effects of maternal obesity and weight loss in the periconceptional period on the epigenetic regulation of hepatic insulin-signaling pathways in the offspring. FASEB J. 27, 3786-3796 (2013).
    73. Wang, K. C., et al. Low birth weight activates the renin-angiotensin system, but limits cardiac angiogenesis in early postnatal life. Physiol rep. 3, (2015).
    74. Zhang, S., et al. Periconceptional undernutrition in normal and overweight ewes leads to increased adrenal growth and epigenetic changes in adrenal IGF2/H19 gene in offspring. FASEB J. 24, 2772-2782 (2010).

    Tags

    Biologia do Desenvolvimento edição 104 modelo animal fisiologia desenvolvimento anestesia cirurgia ECG experimentação crônica aquisição de dados multivariada inflamação neurociência
    Instrumentação de Perto prazo Sheep Fetal para multivariadas crônicas não-anestesiados Recordings
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Burns, P., Liu, H. L., Kuthiala, S., More

    Burns, P., Liu, H. L., Kuthiala, S., Fecteau, G., Desrochers, A., Durosier, L. D., Cao, M., Frasch, M. G. Instrumentation of Near-term Fetal Sheep for Multivariate Chronic Non-anesthetized Recordings. J. Vis. Exp. (104), e52581, doi:10.3791/52581 (2015).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    Simple Hit Counter