Chirurgische Labyrinthectomy der Ratte das vestibuläre System untersuchen

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt die chirurgische Labyrinthectomy einer Ratte, die eine nützliche Methode für das Studium des vestibulären Systems ist.

Zusammenfassung

Das vestibuläre System oder den vestibulären vergütungsprozess studieren, haben eine Reihe von Methoden entwickelt, um vestibulären Schäden, einschließlich der chirurgischen oder chemische Labyrinthectomy und vestibulären Neurectomy verursachen. Chirurgische Labyrinthectomy ist eine relativ einfache, zuverlässige und schnelle Methode. Hier beschreiben wir die Operationstechnik für Ratte Labyrinthectomy. Ein postauricular Schnitt erfolgt unter Vollnarkose zu entlarven, den äußeren Gehörgang und das Trommelfell, wonach das Trommelfell und die Gehörknöchelchen ohne die Steigbügel entfernt sind. Die Steigbügel Arterie, die sich zwischen den Steigbügel und des ovalen Fensters befindet, ist eine gefährdete Struktur und muss bewahrt werden, um eine klare OP-Feld zu erhalten. Ein Loch, fenestrate erfolgt das Vestibül mit einem 2,1-mm-Bohrer Bohrer überlegen die Steigbügel. Dann ist 100 % Ethanol durch dieses Loch eingespritzt und mehrmals abgesaugt. Sorgfältige Dissektion unter einem Mikroskop und sorgfältiger Blutstillung sind unerlässlich, um zuverlässige Ergebnisse zu erhalten. Symptome des vestibulären Verlust, wie Nystagmus, Kopf kippen und eine Rollbewegung, sind unmittelbar nach der Operation zu sehen. Der Rotarod oder Rotation-Stuhl-Test kann verwendet werden, um Objektiv und quantitativ die vestibuläre Funktion bewerten.

Einleitung

Die vestibuläre Organ ist unerlässlich für Gleichgewicht und Auge. Eine normale vestibuläre Funktion hängt symmetrisch afferenten Signale aus der vestibulären Organe in den zwei inneren Ohren. Vestibuläre Unterfunktion oder Verlust induziert Schwindel, Nystagmus und Haltungs-Ungleichgewicht. Nach einer akuten Schädigung erholt sich die vestibuläre Funktion spontan innerhalb weniger Tage ein Prozess genannt vestibulären Kompensation^1,2. Die vestibuläre Kompensation der statischen Defizite ist ein Prozess der Genesung, die im Zusammenhang mit dem Ungleichgewicht der spontanen ruheaktivität zwischen der ipsilateralen und kontralaterale vestibuläre Kerne. Die vestibuläre Kompensation der dynamischen Defizite erfolgt hauptsächlich über sensorische und Verhaltensstörungen Substitutionen (mit visuellen oder somatosensorische Eingänge)³. Diese Prozesse sind attraktiv für neuronale Plastizität Studien^4,5.

Eine Reihe von Methoden wurden entwickelt, um das Gleichgewichtsorgan und die Mechanismen zugrunde liegenden neuronalen Plastizität während vestibuläre Kompensation, wie chirurgische und chemische Labyrinthectomy und vestibulären Neurectomy^{5,6 studieren ,7,8}. Vestibulären Neurectomy ist gewissermaßen vestibulären Totalverlust zu induzieren, aber es ist ein schwieriger und invasive Verfahren und kann verursachen Hirnschäden^8,9. Diese Methode erfordert größere chirurgische Geschick und dauert länger als Labyrinthectomy. Chemische Labyrinthectomy einschließlich Gentamycin, Arsanilate und Tetracaine, ist einfacher und kann liefern zuverlässige Ergebnisse^10,11,12. Jedoch die Cochlea beschädigt werden und vestibulären Verlust kann entwickeln im Laufe der Zeit¹¹. Darüber hinaus sind die Auswirkungen von Chemikalien auf das Gehirn, die für die genaue Auswertung erhalten werden soll, ist unklar. Chirurgische Labyrinthectomy wurde erstmals in tierexperimentellen Studien in 1842¹⁵ und wurde zuerst bei der Ratte in 1936¹⁶berichtet. Diese Technik wird inzwischen in vielen Tier-Studien^5,17,18,19. Chirurgische Labyrinthectomy ist eine spezifische, zuverlässige und relativ einfache Methode. ^{13 , 14} im übrigen, die Symptome der vestibulären Schäden gelten unmittelbar nach der Operation. Hier beschreiben wir unsere OP-Technik für Ratte Labyrinthectomy.

Protokoll

Diese Studie wurde durchgeführt, im Einklang mit den institutionellen Animal Care und Verwendung Ausschuss der Seoul National University Hospital (14-0148-C1A1), die von der Vereinigung für die Begutachtung und Akkreditierung of Laboratory Animal Care akkreditiert ist International.

Hinweis: Die Experimente wurden an Sprague-Dawley (SD) männlichen Ratten von ca. 7-8 Wochen alt (200/250 g) durchgeführt. Jedes Tier wurde bis 1 Woche vor Beginn des Experiments Laborbedingungen akklimatisiert. Die Tiere lebten in einem Raum Temperatur und Feuchtigkeit kontrolliert mit einer Konstanten 12-H:12-h hell: Dunkel-Zyklus mit freiem Zugang zu Nahrungsmitteln und Trinkwasser.

1. Labyrinthectomy

1. Decken Sie die autoklaviert chirurgische Instrumente mit einem sterilen Pad. Im OP-Bereich mit 70 % Ethanol zu desinfizieren. Verwenden Sie ein steriles Tuch und erhalten Sie sterile Bedingungen während der Operation zu.
2. Eine Kleid zu tragen, Maske (zur Abdeckung Nase und Mund), Kappe (Kopfbedeckung), und ein paar sterile Handschuhe. Die chirurgischen Instrumente darf nur mit sterilen Oberflächen in Berührung kommen.
3. Injizieren von tiletamin-Zolazepam Betäubung (40 mg/kg Körpergewicht) intramuskulär in den medialen Oberschenkel oder intraperitoneal, und Xylazin (10 mg/kg Körpergewicht) intramuskulär oder intraperitoneal.
   Hinweis: Andere Formen der Vollnarkose, einschließlich Isofluran Inhalation können auch verwendet werden.
4. Legen Sie die Ratte auf eine Erwärmung (anfänglich bei 42 ° C). Beide Augen der Ratte, Augentrockenheit unter Narkose zu verhindern zuweisen Sie Schmiermittel Augensalbe.
5. Legen Sie die Ratte auf der rechten Seite. Das Fell im Operationsbereich mit Haarschneidemaschinen zu rasieren. Desinfizieren Sie die Website mit 70 % Ethanol.
6. Injizieren Sie 1 % Lidocain Hydrochlorid in der linken retroaurikulärer Bereich subkutan.
7. Mit einem Skalpellklinge #15, machen Sie einen ~5.0 cm retroaurikulärer Schnitt. Trennen Sie den Muskel und Faszie, die äußeren Gehörgang mit Iris-Schere (Abbildung 1A) verfügbar zu machen. Öffnen Sie leicht den äußeren Gehörgang mit der Klinge #15 oder die Iris-Schere (Abbildung 1 b). Setzen Sie häufig das Trommelfell (Abbildung 2A).
8. Unter dem Mikroskop (7,5 X oder 12,5 X) das Trommelfell und die Gehörknöchelchen mit Ausnahme der Steigbügel, mit der Pinzette zu entfernen. Lösen Sie die Muskeln auf dem Lambdoidal Grat mit der Klinge #15 oder die Iris-Schere (Abb. 2 b).
9. Mit einem Bohrer mit niedriger Drehzahl (< 3000 u/min) mit einem Diamantschleifer (2.1 oder 1,4 mm) Bohren die Mittelohrchirurgie Bulla Knochen um den Punkt des Ausganges des Nervus facialis (Abb. 3A). Die stapedial Arterie zu identifizieren. Achten Sie darauf, nicht um die stapedial Arterie während des Bohrens zu beschädigen.
10. Weiter Bohren das Vestibül der stapedial Arterie überlegen und das runde Fenster und die knöchernen Seitenkanal Semicircular aufdecken. Öffnen Sie den Seitenkanal Semicircular in der Nähe der Ampulle. Weiter in der Ebene der Seitenkanal Semicircular Bohren und Bohren der Ampulle des überlegenen Semicircular Kanals.
11. Aspirieren Sie der Inhalt der Vorhalle mit einer 18-G oder 22 G Nadel. Spritzen und Aspirieren Sie 1 cm³ 100 % Ethanol 3 X.
12. Schließen Sie die Muskeln und die Haut in zwei Schichten mit einfachen unterbrochenen Nähten.
13. Nicht unbeaufsichtigt lassen ein Tier bis es ausreichend Bewusstsein zur Aufrechterhaltung der sternalen liegen wiedererlangt hat. Halten Sie die Ratte warm, bis es erwacht mit einem Heizkissen oder eine Wärmelampe. Nach dem Erwachen, bewegen Sie sich die Ratte zu einem einzelnen Käfig in einem Raum mit den üblichen Umgebungsbedingungen.
14. Verwalten von Antibiotika (z.B., Cefazoline 20 mg/kg, Trimethoprim-Sulfonamide 100 µL subkutan, oder Penicillin 300.000 IU) Bedarf an Tag 1; Analgetikum (kein Opioid; z.B., Allgemeinbefinden 2 mg/kg, Carprofen 5 mg/kg subkutan) können auch gegeben werden.

(2) Sham Chirurgie

1. Für die Farce Chirurgie als ein Steuerelement, führen Sie die gleichen chirurgischen und postoperativen Verfahren (gemäß Ziff. 1), einschließlich der Exposition von den äußeren Gehörgang und das Trommelfell (Schritt 1.7), die Entfernung der das Trommelfell und die Gehörknöchelchen und die Ablösung der Muskeln auf der Lambdoidal Grat (Schritt 1,8), aber nicht öffnen Semicircular Kanal oder Ethanol zu injizieren.

3. Überprüfen Sie den Verlust der vestibulären Funktion

Hinweis: Der Verlust der vestibulären Funktion kann mit entweder Verhaltens- oder vestibulären Funktionstests beurteilt werden. ^{13 , 17 , 18} Behavioral Tests umfassen die Bewertung der posturalen Asymmetrie und Nystagmus.

1. Identifizieren Sie Haltungsschäden Asymmetrie, die spontane oder evozierte Lauf-Rollen, fallen auf der linken Seite, oder sich bewegen und beugte sich zu der lesioned Seite¹⁸enthält. Sehen Sie Video 1.
2. Nystagmus durch eine visuelle Inspektion der freiwillige Augenbewegungen zu identifizieren. Beim spontanen Nystagmus fehlt im Ruhezustand, Blätterteig Luft sanft über den Kopf des tierischen¹⁸. Sehen Sie Video 2.

Ergebnisse

Der Erfolg der Operation wurde durch behavioral Tests validiert. Alle Tiere ausgestellt, das typische Verhalten von einem einseitigen Verlust der vestibulären Funktion. Spontane Lauf-Rollen zeigte sich unmittelbar nach der Operation, hervorgerufen durch einen Luftstoß über den Kopf oder eine leichte Berührung mit dem Körper in der frühen Phase der Erholung (Video 1). 3-d nach der Operation, die Tiere auf der lesioned Seite mit gelegentlichen gelehnt bewegt fällt au...

Diskussion

Diese Technik ist eine nützliche Methode für die Erstellung von plötzlichen, dauerhafte und vollständige vestibulären Funktionsverlust. Dies ließe sich vestibuläre Erkrankungen, wie z. B. vestibuläre Neuritis, eine akustische Tumor und Morbus Menière zu studieren. Viele Studien haben diese Technik verwendet, um die neuronale Plastizität des vestibulären Kerne oder der dazugehörigen zentralen Prozess^5,17,18,

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
ASPIRATOR KB-012	KOH BONG & CO., LTD.	KB-012	Medical aspirator
Blade: #15	Fine Science Tools	#10015-00	Blades for #7 Scalpel Handles, #15
Carbon Steel Burrs	Fine Science Tools	#19007-05	shaft diameter: 2.3 mm, length: 44 mm, package of 10 burrs
Carl Zeiss Surgical GmbH	Carl Zeiss	#6627100863	Surgical microscope
Dumont #3c	Fine Science Tools	#11231-20	Standard tip 0.17 x 0.10 mm, 11 cm
Dumont #5SF	Fine Science Tools	#11252-00
Dumont #7B	Fine Science Tools	#11270-20	Serrated 0.17 x 0.10 mm, 11 cm
Extra Fine Bonn: straight	Fine Science Tools	#14084-08	Iris scissors, best suited for microdissection under high magnification
Fine Iris Scissors: straight	Fine Science Tools	#14094-11	Made from martensitic stainless steel, combined with molybdenum and vanadium
Finger Loop Ear Punch	Fine Science Tools	#24212-01	1 mm. Provides stability and control for researchers using the numbering system
Hartman	Fine Science Tools	#13002-10	Tip width: 1 cm, serrated, 10 cm
Short Scalpel Handle #7 Solid	Fine Science Tools	#10003-12	#7 short, 12 cm
Small Vessel Cauterizer	Fine Science Tools	#18000-03	Replacement tip, straight knife, keeps bleeding to a minimum and therefore provides a surgical field clear of clamps and hemostats
Strong 207S	SAESHIN	207S	Powerful torque at low speed, available with speed or on/off foot controller
Suction Tubes	JEUNGDO B&P CO., LTD.	H-1927-8	Frazier, 18 cm
VICRYL	ETHICON	W9570T	Synthetic absorbable sterile surgical suture
Weitlaner-Locktite	Fine Science Tools	#17012-13	Maximum spread: 4.5 cm, 2 x 3 blunt teeth, 11 cm
Zoletil	Virbac, France		Tiletamine-zolazepam
Rompun	Bayer		Xylazine
Rimadyl	Pfizer		Carprofen
Septra	Pfizer		Trimethoprim-sulfonamide