Laminotomy para acesso de gânglio lombar Dorsal raiz e injeção em suínos
Summary
Nós descrevemos um método para laminotomy em suínos que fornece acesso aos gânglios lombares raiz dorsal (DRG) para injeção intraganglionic. Progresso de injeção é monitorado no intraoperatório e histologicamente confirmado acima de 21 dias após a cirurgia. Este protocolo pode ser usado para futuros estudos pré-clínicos envolvendo injeção DRG.
Abstract
Gânglios da raiz dorsal (DRG) são estruturas anatomicamente bem definidas que contêm todos os neurônios sensoriais primários abaixo da cabeça. Este fato faz DRG alvos atraentes para injeção da novela terapêutica visa tratamento de dor crônica. Em modelos animais pequenos, laminectomia tem sido usada para facilitar injeção DRG porque envolve a remoção cirúrgica do osso vertebral cercam cada DRG. Vamos demonstrar uma técnica para injeção intraganglionic de DRG lombar em uma espécie de animal grande, ou seja, a suína. Laminotomy é executada para permitir acesso direto a DRG utilizando materiais, instrumentos e técnicas neurocirúrgicas padrão. Comparado com a remoção de osso mais extensa através de laminectomia, implementamos laminotomy para conservar a anatomia da coluna vertebral ao conseguir acesso suficiente DRG. Progresso no intra-operatório de injeção DRG é monitorado usando uma tinta atóxica. Após eutanásia no pós-operatório dia 21, o sucesso da injeção é determinado pela histologia para distribuição intraganglionic de 4′ 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI). Injetamos uma solução biologicamente inativa para demonstrar o protocolo. Esse método pode ser aplicada no futuro pré-clínicos estudos para soluções terapêuticas alvo de DRG. Nossa metodologia deve facilitar a Traduzibilidade dos paradigmas animais pequenas intraganglionic próprios de teste em uma espécie animal. Além disso, este protocolo pode servir como um recurso fundamental para os estudos pré-clínicos de injeção DRG em suínos de planejamento.
Introduction
Gânglios da raiz dorsal (DRG) são coleções anatomicamente discretas, neuronais, localizadas ao longo da coluna vertebral. Cada DRG contém os neurônios sensoriais primários que codificam e transmitir estímulos periféricos ao sistema nervoso central (SNC) de regiões específicas do corpo. Por exemplo, a dor da osteoartrite começa quando os receptores de dor localizados sobre uma articulação percebem estímulos nocivos. Este processo é denominado de nocicepção. Consciência a longo prazo dos estímulos nocivos leva à dor crônica 1.
Dor crônica é um tema frequente de estudo pré-clínicos 2 onde um dos objetivos é desenvolver métodos úteis para entrega alvo de analgésicos a DRG, tais como a injeção de intraganglionic 3. No entanto, DRG são difíceis de acesso porque eles residem dentro dos limites magrela do Forame intervertebral 4. Vários grupos superaram com êxito este obstáculo através do uso de cirurgia da coluna vertebral em roedores 5,6,7,8,9,10.
Na clínica, laminectomia é uma operação comum da coluna vertebral e refere-se a remoção cirúrgica da lâmina vertebral, desse modo unroofing o canal vertebral 11. Incorporação de técnicas cirúrgicas para permitir acesso direto de DRG tem sido bem sucedida em roedores 5,12, no entanto, a tradução pode ser irrealistas considerando diferenças no tamanho das estruturas relevantes e como isso influencia farmacocinética ou viabilidade técnica 13,14. Por exemplo, um estudo determinou o diâmetro transversal da medula espinhal em T10 ser 3.0, 7.0 e 8,2 mm para humanos, respectivamente, 15, porco e rato. Assim, o animal grande modelos melhor humanas aproximadas de estruturas nervosas.
Em suínos, et al . Raore usado laminectomia multi-nível para obter acesso à medula espinhal cervical por múltiplas injeções intraspinal 16. O procedimento foi bem tolerado e levou a uma fase I ensaio clínico onde os resultados cirúrgicos comparáveis foram documentados 17. Estes resultados encorajam uso continuado de modelos pré-clínicos de animais grandes como preditores de viabilidade técnica e de segurança em humanos.
Até à data, nenhuma metodologia detalhada existe para acesso cirúrgico e injeção de DRG em uma espécie animal. Para diminuir esse fosso translacional, relatamos um protocolo para exposição DRG e injeção através de laminotomy em suínos. Materiais, instrumentos e técnicas neurocirúrgicas padrão foram utilizados e o método foi projetado para imitar a prática cirúrgica moderna. Demonstramos a injeção intraganglionic utilizando uma solução aquosa de DRG lombar e confirmar entrega bem sucedida através de histologia após dia pós-operatório 21.
Protocol
Representative Results
Discussion
Procuramos descrever um método de exposição cirúrgica de DRG através de laminotomy e injeção de intraganglionic em uma espécie animal saudável, especificamente, a suína. Em roedores, um método semelhante foi detalhada 12 e usado para entregar agentes farmacológicos convencionais 8,10 e vetores virais 6,7,9,<sup clas…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
O estudo foi realizado com o apoio pela Fundação da família de Schulze (para A.S.B.).
Materials
| Large humane animal sling | Britz & Company | 002539 | Modified to include abdominal aperture |
| Adhesive patient return electrode – 9 inch | Medtronic | E7506 | – |
| Ranger blood & fluid warming system | 3M | 24500 | – |
| Lactated Ringer's fluid | Hospira | 0409-7953-09 | – |
| Force air warming device | 3M | 77500 | – |
| Duraprep solution with applicator, 26 ml (0.7% iodine povacrylex, 74% isopropyl alcohol | 3M | 8630 | – |
| Sterile disposable surgical towels | Medline | MDT2168286 | – |
| Ioban 2 incise drape | 3M | 6651EZSB | – |
| Disposable suction canister and tubing | Medline | DYND44703H | – |
| Button switch electrosurgical monopolar pencil | Medtronic | E2450H | – |
| Fine smooth straight bipolar electrosurgical forceps, 4 1/2 inch | Bovie | A826 | – |
| #15 blade | Miltex | 4-315 | – |
| #11 blade | Miltex | 4-311 | – |
| 4×4 surgical gauze | Dynarex | 3262 | – |
| Weitlaner self-retaining retractor, 8 inch | Miltex | 11-618 | – |
| Meyerding self-retaining retractor, 1×2 3/8 inch | Sklar | 42-2078 | – |
| Gelpi self-retaining retractor, 7 inch | Sklar | 60-6570 | – |
| Freer elevator, 5 mm | Medline | MDS4641518F | – |
| Bone wax | Ethicon | W31G | – |
| Spurling intervertebral disc rongeur, 3 mm | Sklar | 42-2852 | – |
| Spurling 45-degree, up-biting Kerrison rongeur, 2 mm | Medline | MDS4052802 | – |
| Leksell angled rongeur, 2 mm | Sklar | 40-4097 | – |
| Gelfoam, size 50 | Pfizer | AZL32301 | – |
| Cottonoid patty | Medtronic | 8004007 | – |
| Frazier suction tip, 6 Fr | Sklar | 50-2006 | – |
| Frazier suction tip, 10 Fr | Sklar | 50-2010 | – |
| Dandy blunt right angle nerve hook | Medline | MDS4005220 | – |
| Nylon suture, 6-0 | Ethicon | 697G | – |
| Castroviejo smooth micro needle holder | Medline | MDG2428614 | – |
| 22 gauge Quinke point spinal needle | Halyard Health | 18397 | – |
| 32 gauge CED needle with locking Luer hub | See comments | n/a | As in: Pleticha, J., Maus, T.P., Christner, J.A., Marsh, M.P., Lee, K.H., Hooten, W.M., Beutler, A.S. Minimally invasive convection-enhanced delivery of biologics into dorsal root ganglia: validation in the pig model and prospective modeling in humans. Technical note. J Neurosurg. 121(4), 851-8 (2014). |
| Polyethylene tubing, 5 feet | Scientific Commodities | BB31695-PE/05 | – |
| Monoject syringe, 3 ml | Kendall | SY15352 | – |
| NanoJet syringe pump | Chemyx | 10050 | – |
| DAPI | Sigma-Aldrich | D9542 | – |
| Fast Green FCF | Sigma-Aldrich | F7252 | – |
| Bulb irrigation syringe | Medline | DYND20125 | – |
| Fine-toothed Adson forceps | Medline | MDS1000212 | – |
| Vicryl suture, 0 | Ethicon | J603H | – |
| Vicryl suture, 2-0 | Ethicon | J317H | – |
| Needle counter | Medline | NC20FBRGS | – |
| Steri-strip skin closure, 1/2×4 inch | 3M | R1547 | – |
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