Einem Rattenmodell der milden Intrauterine Hypoperfusion mit Microcoil Stenose

Zusammenfassung

Milde intrauterine Hypoperfusion produzierte Arterie Stenose mit Metall Microcoils um die Gebärmutter und Eierstöcken Arterien bei Ratten bei embryonalen Tag 17 gewickelt. Dieses Verfahren produziert pränatale Hypoperfusion und intrauterine Wachstumsretardierung.

Zusammenfassung

Intrauterine Hypoperfusion/Ischämie ist eine der Hauptursachen für intrauterine/fetale Wachstumsretardierung, Frühgeburten und niedrigem Geburtsgewicht. Die meisten Studien dieses Phänomens wurden entweder Modelle mit schweren intrauterine Ischämie oder mit Farbverlauf intrauterine Hypoperfusion durchgeführt. Keine Studie wurde in einem Modell auf einheitliche milde intrauterine Hypoperfusion (MIUH) durchgeführt. Zwei Modelle für Studien der MIUH verwendet worden: ein Modell basierend auf Naht Ligatur der beiden Seiten des arteriellen Arcade mit der Gebärmutter und Eierstöcken Arterien gebildet, und eine vorübergehende Modell basierend auf clipping der bilateralen Eierstock Arterien und Aorta mit Durchgängigkeit. Diese zwei Nager-Modelle von MIUH haben einige Einschränkungen, z. B. nicht alle Föten MIUH, abhängig von ihrer Position in der Gebärmutter Horn ausgesetzt sind. In unserem Modell MIUH unterliegen alle Föten ein vergleichbares Niveau des intrauterinen Hypoperfusion. MIUH wurde durch leichte Stenose der alle vier Arterien die Gebärmutter, z.B. Fütterung der bilateralen Gebärmutter und Eierstöcken Arterien erreicht.

Arterielle Stenose war durch Metall Microcoils umwickelt die Fütterungen Arterien induziert. Herstellung von arteriellen Stenose mit Microcoils erlaubt uns zu kontrollieren, zu optimieren und Minderdurchblutung mit sehr wenig Inter Tier Variabilität und eine niedrige Sterblichkeitsrate zu reproduzieren, so dass genaue Auswertung. Wenn Microcoils mit einem Innendurchmesser von 0,24 mm verwendet wurden, der Blutfluss in der Plazenta und Fetus wurde leicht verringert (ca. 30 % aus der Pre-Stenose-Ebene in der Plazenta). Die Nachkommen von unserem MIUH Modell deutlich lang anhaltende Veränderungen im neurologischen, neuroanatomischen und Verhaltensstörungen Testergebnisse.

Einleitung

Säuglinge mit intrauterine Wachstumsretardierung (IUGR) (auch bekannt als fetale Wachstumsretardierung) (Geburt Gewicht <^{10 Perzentil für gestational Alter} ), Frühgeburt (< 37 Wochen Schwangerschaft geboren) und/oder niedrigen Geburt Gewicht (< 2500 g) entfallen fast 10 % aller Neugeborenen ^2,3. Viele dieser Kinder mit neurologischen Problemen wie Zerebralparese und Entwicklungsstörungen (z. B. Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) und Lernstörungen) ^3,4,5zu präsentieren. Diese Bedingungen haben Ähnlichkeiten und Unterschiede in ihrer Ätiologie und Ergebnisse. Die Ätiologie der IUGR ist multifaktoriell und Plazentainsuffizienz zugeordnete intrauterine Hypoperfusion gilt als die häufigste Ursache in nicht-anomale Föten ⁷. Die Ätiologie der Frühgeborenen ist multifaktoriell und Chorioamnionitis ist die häufigste Ursache ⁸.

Der Einfluss des milden intrauterine Hypoperfusion (MIUH) auf das sich entwickelnde Gehirn ist unklar. Derzeit beinhalten verfügbaren Tiermodellen der intrauterinen Hypoperfusion/Ischämie in erster Linie schwere Hypoperfusion oder gradient Grad der Hypoperfusion mit oder ohne Reperfusion ^9,10,11. In den klinischen Einstellungen jedoch Fälle von MIUH gelten weit häufiger als diejenigen, die solche extremen Bedingungen. Die derzeit verfügbaren Modelle der MIUH sind ein Nagetier Modell mit Naht Ligatur der Gebärmutter oder der Eierstöcke Arterie und ein Nagetier Modell mit clipping der bilateralen Eierstock Arterien und Aorta mit Durchgängigkeit ^{12,13, 14,15,16,17}. Einer der Nachteile dieser Modelle ist die umfangreiche Inter Fötus Variabilität, von Föten mit tiefgreifenden Hypoperfusion bis hin zu Feten mit fast intakt Perfusion, abhängig von der Position des Fötus innerhalb der arteriellen Arcade von der Gebärmutter und Eierstöcke Arterien. Ein weiterer Nachteil dieser Modelle ist ihre Unfähigkeit, die Position von jedem Fötus nach der Geburt zu unterscheiden; Daher können nicht Forscher den Schweregrad der intrauterinen Hypoperfusion erlebt durch einen einzelnen Welpen nach seiner Geburt unterscheiden.

Wir haben einem Rattenmodell der MIUH mit mehreren Arterie Stenose ¹entwickelt. Verpackung Metalle Mikro-Spulen mit einem Innendurchmesser von 0,24 mm rund um den Eierstock und Gebärmutter Arterien verursacht Stenose, aber keine Verstopfung der Blutgefäße (Abbildung 1). Anwendung diese Microcoils an den proximalen Teilen aller von den Arterien Versorgung der Gebärmutter, d. h. die bilateralen Gebärmutter und Eierstöcken Arterien auf embryonale Tag 17 (gleichbedeutend mit embryonalen Wochen 20-25 Menschen ¹⁸) induziert einen signifikanten, aber milden Rückgang Durchblutung der Plazenta und Föten. Der Rückgang der Blutfluss nach Spulen auf alle vier Arterien, die Fütterung der Gebärmutter angewendet werden sind für jede Plazenta und Fetus weitgehend gleich. Die Fötus Sterblichkeit beträgt weniger als 20 %. Die Welpen sind über spontane Arbeit 1-2 Tage früher (embryonale Tag 21-22) als normal geboren. Fast alle Welpen sind geboren deutlich niedrige Geburt Gewichte ¹ausstellen. Grauen und weißen Substanz Bände werden verringert, ohne offensichtliche Gewebe schädigen ¹. Welpen präsentieren mit verzögerter Erwerb von Neugeborenen Reflexe, Muskelschwäche und veränderten spontane Aktivität ¹. Dieses Modell ahmt die klinischen Anzeichen und Symptome der Kinder, die vorzeitig oder mit IUGR geboren; Kinder geboren Frühgeborenen Ausstellung reduziert grau und weißen Substanz Volumen mit oder ohne weiße Substanz Verletzung ⁶, anwesend Meilensteine der neurologischen Entwicklung verzögert, und kann Verhaltensstörungen wie ADHS ^3,5; Kinder mit IUGR weisen minimale neuroanatomische Veränderungen und haben ein erhöhtes Risiko für neurologische Entwicklungsstörungen wie motorischen und kognitiven Verzögerung ^4,7. Frühgeburt und IUGR gibt verschiedene Bedingungen, aber die beiden Bedingungen Teilen des grundlegenden Mechanismus, d.h. Beleidigungen an unreifen Gehirne vor voll ausgetragenen Gestationsalter.

Protokoll

Alle Versuche wurden gemäß Protokollen durch die experimentelle Animal Care and Use Committee des National zerebralen und Herz-Kreislauf-Zentrum, Suita, Japan genehmigt durchgeführt.

1. bereiten Sie die folgenden Tiere und Materialien für MIUH Chirurgie

1. Bereiten Sie zeitgesteuerte schwangere Sprague-Dawley Ratten am Tag 17, d.h. embryonale Tag 17 (E17). Die Dämme durchschnittlichen Körpergewicht sind 307.0 ± 40,7 g (meine ± SD, n = 9).
2. Bereiten Sie Metall Microcoils; Innendurchmesser 0,24 mm, hergestellt aus Gold-beschichteter Stahl.
3. Bereiten Sie die Materialien gemäß Tabelle Materialien.

2. bereiten Sie für MIUH Chirurgie

1. Ein Heizkissen bei 37 ° C für die Platzierung von Ratte zu wärmen
2. Legen Sie eine sterile Windel auf das Akku-Heizkissen
3. Warmen sterile Kochsalzlösung bei 37 ° C im Wasserbad

3. führen Sie MIUH Chirurgie

1. Durchführen Sie chirurgische Eingriffe unter sterilen Bedingungen. Sterilisieren Sie Spulen, Zange, Nadel mit 70 % Ethanol vor Gebrauch. Sterile Handschuhe verwenden, und gelegentlich durch den Einsatz von Ethanol Spray desinfizieren.
2. Legen Sie die Ratte in der Anästhesie-Induktion-Box. 4 % Isofluran in der Box (ca. 5 min) einführen.
3. Legen Sie die Ratte auf eine sterile Windel auf das Heizkissen in Rückenlage, nachdem das Tier gründlich im Feld Induktion betäubt ist. Suchen Sie nach Tiefe der Narkose durch das Fehlen einer Antwort auf eine Zehe Prise. Pflegen Sie 1,5-2,0 % Isofluran mit einem Prüfkopf.
4. Gelten Sie Enthaarungsmittel Schaum auf den Unterleib vom Nabel bis auf die Region des Beckens Bogens. Nach einigen Minuten der Enthaarungscreme Schaum mit einem Papiertuch abwischen. Ein Rasierer kann als Ersatz für die Enthaarungscreme Schaum verwendet werden.
5. Wenden Sie Gaze getränkt in Jod Desinfektionslösung in die enthaarten Region der Haut an.
6. Legen Sie eine chirurgische drapieren mit einer runden Öffnung um den Bauch außer dem Gebiet der chirurgischen Inzision zu decken. Mehrere Stücke Gaze können als Ersatz für das Tuch verwendet werden.
7. Mit einem chirurgischen Skalpell machen eine Schnitt etwa 2,5 cm lange am Unterbauch vom oberen Rand des Schambeins gerade nach oben in Richtung des Nabels. Dann machen Sie einen Schnitt durch die Muskelschicht unterhalb.
8. Legen Sie mehrere Stücke von steriler Gaze um die Öffnung der Folie und die Gaze mit warmen Kochsalzlösung nass.
9. Drücken Sie beide Seiten des Bauches vorsichtig, so dass ein Teil der Gebärmutter Horn aus der Schnitt entsteht.
10. Desinfizieren Sie die Hände des Chirurgen mit 70 % Ethanol.
11. Ziehen Sie vorsichtig die gesamte Gebärmutter Horn aus der Bauchhöhle manuell ohne Verwendung einer Pinzette. Mit chirurgischer Pinzette ist nicht ratsam, da diese leicht zerbrechlichen Gebärmutter, Föten und Blutgefäße beschädigen können, durch Zusammenpressen von ihnen stark und ungleichmäßig.
12. Legen Sie die uterine Horn auf die nasse Gaze.
13. Führen Sie das gleiche Verfahren für das uterine Horn.
14. Die Anzahl der Föten.
15. Wenden Sie angewärmte Kochsalzlösung häufig um die Gebärmutter warm und nass während der Operation an.
    1. Wechseln Sie die Windel, wenn es zu viel Kochsalz aufgenommen hat. Um Stabilität zu erhalten, wiederholen Sie die Desinfektion Handschuhe mit 70 % Ethanol und Tipps des Instruments mit Jod. Halten die unsterilen Finger weg von der sterilen Tipps des Instruments ist entscheidend.
16. Den proximalen Teil der wichtigsten Arcade der Eierstöcken und Gebärmutter Arterien unter einem Stereomikroskop zu identifizieren.
    Anmerkung: Es ist wichtig, die wichtigsten Arcade von den Zweigen, die Plazenta zu unterscheiden. Beachten Sie, dass die chirurgische Operation einfacher sein kann, wenn die Gebärmutter Horn gekippt wird. Gelegentlich ist die Anwendung einer Spule am sehr proximalen Teil des Arcade schwierig, weil es tief in der Bauchhöhle und Arterien der Plazenta sehr nah an den proximalen Teil des Arcade sind. In diesem Fall kann eine Spule auf einen Teil der Arcade nach der ersten Astgabeln aus angewendet werden.
17. Trennen der Arterie aus der Vene laufen parallel dazu mit der Pinzette und Leerzeichen dazwischen.
18. Legen Sie ein Stück Schnur (Seiden Faden 4.0, 5 cm lang) unter der Arterie.
19. Heben Sie beide Enden der Schnur mit der Pinzette so, dass die Arterie gehoben und die empfindliche Vene abgetrennt.
20. Halten Sie den Rand der Microcoil mit feinen Zangen in der anderen Hand, legen Sie eine Microcoil neben der gehobenen Arterie (Abbildung 2.1).
21. Drehen Sie die angehobene Arterie mithilfe die Schnur um die Microcoil, um die Microcoil rund um die Arterie zu wickeln. Es ist einfacher, die Arterie um die Spule als zum Drehen der Spule um die Arterie (Abbildung 2.2) drehen.
22. Nach dem Drehen der Arterie ändern 3 oder 4 Umdrehungen (Spulen haben 5 Umdrehungen), an dem die Spule auf die andere Kante ausgetragen wird. Halten Sie den Rand der Spule, die die Arterie mit einer Pinzette umbrochen worden wurde. Ändern Sie die Website, bei der die Zeichenfolge die Arterie auf der anderen Seite der Spule hebt. Die Arterie um die Spule drehen so dass die Spule komplett (5 Umdrehungen) wickelt die Arterie (Abbildung 2.3, 2.4).
23. Entfernen Sie die Zeichenfolge.
24. Führen Sie das gleiche Verfahren für die anderen drei Arterien.
25. Beachten Sie, dass häufig Anwendung Kochsalzlösung in die Gebärmutter erwärmt ist entscheidend; Andernfalls erhöht sich die Sterberate der Föten und Hypothermie möglicherweise neuroprotektive.
26. Sanft das uterine Horn zurück in die Bauchhöhle. Heben eine Kante der Bauchdecke Einschnitt mit der Pinzette kann dieses Verfahren erleichtern.
27. Stich die Bauchmuskulatur, und dann Stich die Bauchhaut mit Naht (Seiden Faden 4.0). Binden Sie die Naht nach jedem Stich, d.h. unterbrochenen einzelne Fäden.
28. Gelten Sie Gaze getränkt in Desinfektionslösung Jod auf und um den chirurgischen Eingriff.
29. Verabreichen Sie die analgetische Meloxicam bei 0,5 mg/kg Körpergewicht subkutan.
30. 30 min für eine Erholung in einem erwärmten Käfig ermöglichen. Überprüfen Sie, dass Tiere wenn vollständig wach und bewegen des Käfigs zu Hause Käfig zurück.

Ergebnisse

Nach dem Auftragen Microcoils aller Arterien Fütterung der Gebärmutter, d. h. die bilateralen Gebärmutter und Eierstöcken Arterien sind alle Föten vergleichbare Hypoperfusion ausgesetzt. Die Anwendung der Microcoils mit einem Innendurchmesser von 0,24 mm verursacht leichte Stenose der diese Arterien, wodurch eine leichte Abnahme der Durchblutung der Plazenta und Föten (Abbildung 3, ca. 30 % aus der Pre-Stenose-Ebene in der Plazenta zu sehen Referenz 1 f...

Diskussion

Microcoil Stenose der Eierstöcke und Gebärmutter Arterien in beiden uterinen Hörner produziert konsistent und reproduzierbare intrauterine Hypoperfusion in allen Plazenta und Föten. Das Niveau der Hypoperfusion kann geändert werden, durch den Einsatz von Microcoils mit unterschiedlichen Innendurchmesser. Ratte Welpen geboren aus einem Damm auf dem Arterie Stenose durchgeführt wurde mit Microcoils 0,24 mm Innendurchmesser demonstrieren IUGR und Frühgeburt (siehe Referenz 1 für Details). Die Welpen zeigen neuroanat...

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Stereomicroscope
Isoflurane anesthesia machine
Anesthesia induction box
Heating pad
Diaper 30x40 cm
Depilatory foam or shaver
Iodine disinfectant solution
Gauze 10x20 cm
Surgical drape 45x45 cm with a round opening 5 cm in diameter
Spray bottle with ethanol for disinfection
Cotton swab
Forceps with large blunt tips
Forceps with angled fine tips
Scissors
Surgical scalpel, blade size is 27mm long (no.10, Axel, AS ONE Corporation, Osaka, Japan)
Surgical suture needle
Metal microcoils; inner diameter 0.24 mm, made from gold-coated steel (SAMINI Co. Ltd., Shizuoka, Japan)
Silk suture 4-0
Sterile saline (0.9% sodium chloride)
Heating water bath
Plastic syringes (50ml) and needles (18G)