Etkinlik tabanlı eğitim omurilik ile bir koşu bandı üzerinde Wistar fareler yaralı
16 Ocak 2019
Bu iletişim kuralı modelimiz lokomotor koşu bandı etkinlik tabanlı eğitim için rats Medulla Spinalis Yaralanmalarında (SCI) ile gösterir. Hem dört ayaklı ve salt forelimb gruplarına ek olarak iki farklı tür denetim sigara eğitimli grup içerir. Müfettişler eğitim etkileri bu iletişim kuralını kullanan SCI fareler üzerinde değerlendirmek edebiliyoruz.
Egzersiz ve lokomotor eğitim genellikle omurilik yaralı hasta popülasyonunda rehabilite edici tedavilerde kullanılır. Aktivite temelli eğitimin en büyük avantajı, hem klinik öncesi hayvan çalışmalarında hem de klinik pratikte birçok fonksiyonel faydanın belgelenmiş olmasıdır. Prosedürü gösteren James Armstrong, ve Christine Yarberry, her ikisi de kıdemli araştırma teknisyenleri, ve Jason Gumbel, benim laboratuvar dan bir lisansüstü öğrencisi. Omurilik yaralanmasından önceki hafta boyunca, her sıçanı beş ila on dakika, günde bir kez beş gün boyunca idare edin. Yaralanma günü, ilk 200 ila 225 gram sıçan arkasından saç tıraş, yaralanma yerinde, ve düşük bir ayarda bir ısıtma yastığı üzerine anestezi hayvan yerleştirin. Göz yağlayıcı, uzun etkili genel antibiyotik, bir analjezik ve fizyolojik salin beş mililitre uygulayın. Vertebral protuberances dayalı hedeflenen lezyon düzeyinin yerini tahmin ve hayvanın dorsum üzerinde yaklaşık beş santimetre lik bir kesi yapmak için bir sayı 10 neşter kullanın, doğrudan orta hat vertebra üzerinde. Hemostatlar kullanarak, lateral kasları geri çekmek, 4-0 ipek sütür kullanarak. Orta torasik çürükler için, omuriliğin T8-T9 seviyesini ortaya çıkarmak için, balan T7 vertebra lamina kaldırmak için rongeurs kullanın, ve çürükgerçekleştirmek için bir kontüzyon cihazı kullanın. Yaralanmaları teslim ettikten sonra, omurilik üzerinde kas ve fasya birlikte dikiş 4-0 çapında monofilamentler kullanın. Ve cildi dokuz milimetrelik cerrahi yara klipsleriyle kapatın. Beş mililitre daha fizyolojik tuzlu su enjekte edin. Daha sonra hayvanları ilk 24-48 saat boyunca yakın izleme ile ısıtma pedleri üzerine tek tek temiz kafeslere yerleştirin. Cred kılavuzunu kullanma
Genel Bakış
Bu makale, rehabilitasyon stratejisi olarak lokomotor eğitime (LT) odaklanarak, omurilik yaralanması (SCI) sonrası aktivite tabanlı göreve özgü eğitimin (ABT) bir kemirgen modelini detaylandırmaktadır. Protokol, ABT'nin SCI olan sıçanlarda sadece mobiliteyi değil, aynı zamanda idrar, bağırsak ve cinsel fonksiyonlar gibi otonom fonksiyonları da ne şekilde iyileştirdiğine dair mekanizmaları araştırmayı amaçlamaktadır. Bu yaklaşım, klinik rehabilitasyon paradigmalarını yakından taklit ederek translasyonel uygunluğu artırmaktadır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Sinirbilim
- Rehabilitasyon araştırmaları
- Preklinik hayvan modelleri
Arka Plan
- Omurilik yaralanması (SCI), mobilitede ve otonom fonksiyonlarda kalıcı kayıplara yol açar.
- Lokomotor eğitim, SCI hastalarının klinik rehabilitasyonunda yaygın olarak kullanılmaktadır.
- Aktivite bazlı eğitimin (ABT), hem hayvan hem de insan çalışmalarında fonksiyonel faydalar sağladığı görülmüştür.
- ABT kaynaklı iyileşmelerin mekanizmalarını anlamak, daha iyi klinik protokollerin oluşturulmasına yardımcı olabilir.
Çalışmanın Amacı
- SCI sonrası ABT ile tetiklenen otonom fonksiyonlardaki iyileşmelerin altında yatan mekanizmaları aydınlatmak.
- Preklinik modeller kullanarak klinik rehabilitasyon protokollerini geliştirmek ve iyileştirmek.
- SCI uygulanan sıçanlarda farklı eğitim paradigmalarını (dört ayaklı, sadece ön ekstremite ve eğitimsiz kontroller) karşılaştırmak.
Kullanılan Yöntemler
- Bir kontüzyon cihazı kullanılarak sıçanlarda orta ila şiddetli torasik kontüzyon SCI indüklenmesi.
- Analjezi, antibiyotikler ve destekleyici izlemeyi içeren yaralanma sonrası bakım.
- Hayvanların dört ayaklı eğitim, sadece ön ekstremite eğitimi veya eğitilmemiş kontrol gruplarına atanması.
- Koşu bandı eğitimi sırasında özel ayarlanabilir yeleklerin ve vücut ağırlığı destek mekanizmalarının kullanımı.
- Gerektiğinde teknisyen yardımıyla günlük adım eğitimi seansları (58 dakika/gün, 10 hafta).
Temel Sonuçlar
- Protokol, birden fazla SCI hayvanının eş zamanlı ve verimli bir şekilde eğitilmesine olanak tanır.
- Dört ayaklı ve sadece ön üyelerin kullanıldığı eğitim paradigmaları uygulanabilir ve tekrarlanabilirdir.
- Model, özellikle vücut ağırlığı desteği ve manuel yardım açısından klinik rehabilitasyon koşullarını yakından taklit eder.
- SCI'da fonksiyonel iyileşmeyi ve altında yatan mekanizmaları incelemek için bir platform sağlar.
Sonuçlar
- Bu kemirgen ABT protokolü, SCI rehabilitasyon araştırmaları için güçlü bir preklinik modeldir.
- Lokomotor eğitim sonrası meydana gelen fonksiyonel iyileşmelerin mekanistik çalışmalarını kolaylaştırır.
- Bu yaklaşım, klinik rehabilitasyon stratejilerini yakından taklit ederek translasyonel uygunluğu artırır.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama Alanları
Omurilik yaralanması (SCI) olan Wistar sıçanlarda aktivite tabanlı treadmill eğitimi, hem motor hem de otonom iyileşmeyi hedefleyen rehabilitasyon stratejilerini değerlendirmek için translasyonel olarak ilgili bir preklinik model sunar. Bu yaklaşım, fonksiyonel iyileşmelerin mekanistik olarak risklerinin azaltılmasını sağlayarak, erken evre terapötik hipotezlerde öngörücü güveni destekler. Protokolün klinik rehabilitasyon paradigmalarıyla uyumu, portföy seçimi ve çapraz fonksiyonlu Ar-Ge karar verme süreçleri için değerini artırır.
Biyofarma Ar-Ge'de Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- SCI sonrası nöral onarım ve fonksiyonel geri kazanım ile ilgili terapötik hipotezlerin sorgulanmasına olanak tanır.
- Klinik olarak ilgili rehabilitasyon müdahalelerini in vivo modelleyerek biyolojik risklerin azaltılmasını destekler.
- Motor ve otonom sonuçları hedefleyen müdahaleler için fonksiyonel hedef doğrulamasını kolaylaştırır.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Kontrollü bir SCI modelinde aday tedavilerin değerlendirilmesi için standardize edilmiş, tekrarlanabilir bir platform sağlar.
- Lokomotor ve otonom fonksiyonlardaki iyileşmelerin kantitatif değerlendirmesine olanak tanır.
- Nörorejeneratif veya nöromodülatör bileşiklerin sonraki aşamalardaki tarama süreçleri için analiz hazırlığını destekler.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Preklinik model koşullarını klinik rehabilitasyon protokolleriyle uyumlu hale getirerek translasyonel sürekliliği artırır.
- İnsan SCI ile ilgili fonksiyonel iyileşme sonlanım noktalarına dayalı, riske göre ayarlanmış ilerleme kararlarına olanak tanır.
- Aktivite tabanlı eğitim sonuçlarıyla bağlantılı translasyonel biyobelirteçlerin tanımlanmasını destekler.
Hat ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu koşu bandı tabanlı aktivite eğitimi modeli, SCI terapötikleri için erken keşiften preklinik doğrulamaya kadar uzanan sürekliliğe uygundur.
- Keşif Biyolojisi: Nöral plastisite ve fonksiyonel iyileşme mekanizmaları üzerine hipotez testlerini destekler.
- Tarama: Müdahale etkinliğini karşılaştırmak için tekrarlanabilir, kantitatif çıktılar sağlar.
- Analizler: Lokomotor, üriner, bağırsak ve cinsel fonksiyonların bağımlı değişkenler olarak ölçülmesine olanak tanır.
- Translasyonel Araştırma: Protokol benzerliği aracılığıyla preklinik bulgular ile klinik rehabilitasyon stratejileri arasında köprü kurar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Çeşitli terapötik adayların tekrarlı değerlendirmesi için ölçeklenebilir, standartlaştırılmış bir platform sunar.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: SCI iyileştirme araştırmalarında öngörü güvenini artırır ve mekanistik belirsizliği azaltır.
- Operasyonel Değer: Eğitimi ve değerlendirmeyi standartlaştırarak çalışmalar arasında tekrarlanabilirliği ve ölçeklenebilirliği artırır.
- Stratejik Değer: Güçlü fonksiyonel son noktalar sağlayarak devam/dur kararlarına ve sermaye tahsisine temel oluşturur.
- Portföy Etkisi: Translasyonel açıdan ilgili sonuçlara dayanarak adayların riskle uyarlanmış önceliklendirmesine olanak tanır.
Uygulama Hususları
- Kemirgen SCI modelleri ve rehabilitasyon protokollerinde uzmanlık gerektirir.
- Vücut ağırlığı desteği ve koşu bandı eğitimi için özel ekipmanlar gereklidir.
- Eğitim, değerlendirme ve veri analizi için ekipler arası standardizasyon gerektirir.
- SCI modeli kapsamındaki farklı yaralanma şiddetlerine ve eğitim paradigmalarına uyarlanabilir.
- Preklinik mekanistik ve fonksiyonel değerlendirmelerle sınırlıdır; klinik etkinliği doğrudan öngörmez.
