The author is grateful for the assistance of Mrs. Sharon Spana (University of Sydney) in rodent monitoring, handling and experimentation. The authorwould like to thank Prof. Jonathan Stone and Dr. Dan Johnstone for the assistance in the preparation of this manuscript. PhD funding support has been provided by University of Sydney and Australian Center for Excellence in Vision.

Ethics Statement: Das Protokoll folgt den Richtlinien der Tierpflege University of Sydney, AEC # 5657. Die Anästhesie wurde durch Tierethikkommission (University of Sydney, AEC # 5657) zugelassen. 1. Ausrüstung Vorbereitung <ol><li> Verwenden Sie Echtzeit-Tracking-Hauttemperatur. Schalten Sie Computer und Datenerfassungshardware. </li><li> Öffnen Temperatur-Recording-Software und stellen Temperatureinstellung zwischen 30-35 ° C und die Häufigkeit der Probenahme bis alle 100 ms. </li><li> Optional: Legen Sie Rektalthermometer zu Kerntemperatur zu gewährleisten bleibt bei 37,5 ° C stabil. </li></ol> 2. Kalibrierung des Handmessgerät <ol><li> Schließen Neugeborenen Armmanschette, um eine Größe 2 Manschette für ein 250-550 g Ratte sphygmomanometer.Use. Ein Adapter notwendig sein, um den Manschettenschlauch mit dem Blutdruckmessgerät zu verbinden. </li><li> Lassen Sie die Luft der Manschette entweder durch Lösen der Entlüftungsventil oder Abtrennen des Manschettenschlauch aus der Anpassungoder. Achten Sie darauf, keinen Druck bleibt in der Rohrleitung und das Manometer Adel ruht auf Null innerhalb des oval / Rechteck. </li><li> Überprüfen Sie den Druck zwischen Schlauch, Manometer und Manschette. Pumpen Sie die Manschette mit sanften Pumpen der Pumpball bis 100 mmHg am Manometer liest. Stellen Sie sicher, der Druck konstant bleibt. Lassen Sie die Luft der Manschette durch langsames Öffnen der Lufttrennwert. </li></ol> 3. Vorbereitung der Tiere Hinweis: Tiere, die leichte Verletzungen zu unterziehen sind, erfordern dunklen Anpassung der Nacht zuvor entfernten Ischämie. Tiere unterziehen Lichtschäden erfordern dunklen Aufzucht (12 Stunden Licht: Dunkel-Zyklus (5 Lux)) <ol><li> Führen Sie Fern Ischämie entweder wach oder anästhesiert Nagetiere. Stellen Sie sicher, dass Tiere einen gesunden Muskeltonus. Stellen Sie sicher, das durch Einklemmen des oberen hinteren Gliedmaßen zu bestätigen, eine ausreichende Muskel vorhanden. RIP-induzierten Schutz gegen Lichtschäden hat in sitzende Ratten bis zu 6 Monaten getestet. </li><li> Anästhesiert Vorbereitung für RIP <ol><li> Injizieren Ratten mit einer intraperitonealen Injektion von 60 mg / kg Ketamin und 5 mg / kg Xylazin. Überprüfen Sie die Tiefe der Anästhesie durch Verlängerung des Beines und Einklemmen der Haut auf der Unterseite des Fußes. Das Tier hat kein Reflex, wenn sie tief anästhesiert. Künstliche Tränen in die Hornhaut Trockenheit während der Narkose zu vermeiden. </li><li> Zeigen Ratten entweder auf einem Heizkissen oder Umlauf-Wasserheizer Schlauch, um eine konstante Körpertemperatur von 37,5 ° C zu halten. Positionieren Sie die Ratte in der Bauchlage mit den unteren Gliedmaßen &quot;Fuß-Pads nach oben zeigt. Entweder der rechten oder linken Extremität Fern Ischämie unterzogen. </li></ol></li><li> Awake Vorbereitung RIP Hinweis: Awake Tierversuche sind zwei Personen erforderlich. Eine Person hält den Tieren und die zweite Person betreibt den manuellen Blutdruckmessgerät. Die Experimentatoren müssen darauf vertrauen können, um das Verfahren durchzuführen, wie Zurückhaltung erhöht die Verletzungsgefahr für Handler sein. Die Ratten unterziehen Fern Ischämie muss konditioniert werden to Handhaltung. Je nach intuitiven Richtlinien manuelle Zurückhaltung sollte Fortschritt von 30 Sekunden bis zu einem Maximum von 5 min über mehrere Wochen. Timid Tiere, die in den Handhaltung gewöhnen ausfallen sollte aus wach Experimenten ausgeschlossen werden. Schließlich ist die manuelle Zurückhaltung wahrscheinlich Stress (und möglicherweise vorstellen verwechselt der Studie) auf Tiere und eine Schein-Kohorte (Platzierung der Manschette ohne Entzündung) führen muss verwendet werden, um genau zu deuten RIP Studienergebnissen werden. <ol><li> Schneiden Sie ein Handtuch in eine 15 cm x 30-50 cm Stück und legen Sie die kurze Kante senkrecht zur Wirbelsäule der Ratte, für den Kopf an die Spitze der hinteren Gliedmaßen. </li><li> Verstauen Sie die kurze Kante unter Oberkörper der Ratte fest und beginnen, die Ratte mit dem restlichen langen Kante Handtuch wickeln. Sichern Sie das Tier eingewickelt unter dem Arm in Rückenlage. Wenn die Ratte unter dem linken Arm hielt, befreien die Ratte rechten Extremität aus dem Handtuch. </li></ol></li></ol> 4. Anwendung of Hauttemperatursonde <ol><li> Verlängern Sie die Etappe der Ratte, der Ischämie unterzogen und legen Sie die Haut Sonde auf den Fußballen ist. Positionieren Sie den Haut-Sonde, um den Kontakt zwischen dem Temperaturfühler und der Haut zu maximieren. Drücken Sie das Sonde in die Fußballen und bringen die Sonde mit Papierstreifen. </li><li> Überprüfen Sie die Hautsonde Platzierung durch Verfolgen der Temperatur auf die Temperatur-Recording-Software. Sicherzustellen, dass die Hauttemperatur zwischen 30-34 ° C und stabil bleibt. Verfolgen Sie die Hauttemperatur für 1-2 min. Stellen Sie die Hautsonde, wenn die Temperatur instabil ist oder unter 30 ° C. </li></ol> 5. Fern Ischämie <ol><li> Lassen Sie die Luft der Manschette und sicherzustellen, dass die Luftdruckventil geschlossen ist. Erweitern Sie das Bein und locker umschließen die Manschette auf der oberen hinteren Gliedmaßen. Verwenden Sie den Zeigefinger und Daumen, um das Bein und die unteren Ziffern zu verlängern, um die gelockerten Manschette in Position zu halten. </li><li> Heben Sie den Manschettendruck anästhesiert Tieres zu 160 mmHg und bei wachen Tieren INCREase der Manschettendruck bis 180 mmHg. Hinweis: Die anästhesiert Blutdruck von Ratten reicht von 120 bis 140 mmHg und steigt auf 160 mmHg bei Bewusstsein. Beginnt die Timer-und Fuß Temperaturaufzeichnungen, sobald die korrekte Druck erreicht ist. Hinweis: Der Fuß Temperatur sollte um 2 ° C nach 5 min von konstanten Druckabfall. </li><li> Pflegen Sie die Position der Manschette oberhalb des Tieres &quot;Knie&quot; in der gesamten Ischämie. Manschettendruck beginnt nach wenigen Minuten fallen, oder wenn die Ratte die Extremität bewegt. </li><li> Mehrmals pumpen die Pumpball in kurzen Stößen, um die gewünschte Manschettendruck wiederholenden kurzen Burst von Pumpen zu halten </li><li> Fern Ischämie kann kontinuierlich für zwischen 5 und 15 Minuten abgegeben werden. Die Ischämie-Reperfusion-Protokoll besteht aus 2 Perioden von 5 min Ischämie mit einer dazwischenliegenden 5 min Reperfusion. </li><li> Luft aus dem Manschettendruck durch Lösen der Druckluftventil. Überprüfen Sie die Temperatur verändern sich im Laufe der Ischämie proProtokoll. Lassen Sie die Manschette. </li><li> Fahren Sie mit Verletzungen Experimentieren. Tiere unter der Wirkung der Anästhesie müssen auf einem Heizkissen gebracht werden. Weiter zu den Tieren, bis die ambulante Überwachung. Tiere nicht zu Wohnraum, bis zu Fuß zurückgeschickt werden. </li></ol> 6. Licht Injury - Netzhautdegeneration Modell <ol><li> Dunkel die Tiere über Nacht (12-15 h) anzupassen. Unmittelbar im Anschluss an Fern Ischämie Anlage oder Schein-Fern Ischämie (Tierhaltung) Ort Tieren in Plexiglasgehäuse mit Nahrung und Wasser. </li><li> Schalten Sie Leuchtstofflampen (1.000 Lux) über Plexiglasgehäuse um 9 Uhr 24 h entfernt. Nach Belichtung, kehren die Tiere auf zyklische Beleuchtung für 7 Tage verdunkeln. </li></ol> 7. Post-Remote-Ischämie Procedures <ol><li> Vision mit Einschätzung Elektroretinogramm (ERG): Hinweis: Die ERG Set-up und Flash-Protokoll gefolgt Brandli und Stein 26. <ol><li> Dunkle anzupassen Tiere über Nacht (12-15 h). Unterschwach rot Beleuchtungs betäuben die Tiere durch intraperitoneale Injektion von Ketamin und Xylazin (60 mg / kg und 5 mg / kg). Mydriatischen (Atropinsulfat 1,0%), Hornhaut Anästhetikum (Proxymetacain 0,5%). </li><li> Gelten Hydration der Horn (Carbomer Polymer) Augentropfen sofort auf der Hornhaut. Bewerben Augengel bei 20 min-Takt zu Hornhauthydration zu erhalten. </li><li> Zeichnen Sie eine lose gebunden Faden um den Augapfel zu stabilen ERG-Aufnahmen unterstützen. Überwachen Sie Temperatur mit einem Rektalsonde und zu pflegen Körpertemperatur Tieres bei 37 bis 37,5 ° C. </li><li> Positionieren Sie den Kopf in einem Ganzfeld Ulbrichtkugel. Hinweis: Die Ganzfeld ist eine voll programmierbare Lichtreiz, der einheitliche Whit blinkt liefert von LEDs für die Augen. </li><li> Notieren Sie die Elektroretinogramm mit einem maßgeschneiderten 4 mm Platin positive Elektrode leichter Berührung der Hornhaut und eine 2 mm Durchmesser Ag / AgCl-Pellet-Elektrode in den Mund eingeführt. Referenz beide Elektroden mit einer Nadel aus rostfreiem Stahlsubkutan in die Hinterteil eingelegt. </li><li> Nehmen Sie Signale mit Bandpass-Einstellung 0.3-1,000 Hz (-3 dB), mit einer 2 kHz Erfassungsrate (AD Instruments). Nachdem ein stabiler ERG Aufzeichnung wird das Tier zu einem 10 Minuten vor Beginn der Dunkeladaptation Aufnahmen fest Thema. </li><li> Folgen Sie dem Flash-Protokoll, wie zuvor von Brandli und Stein 26 beschrieben. <ol><li> Programmierung der Dauer des Blitzes (wir blinkt 1-2 ms Dauer), und legen Sie seine Intensität auf -4,4 bis 2,0 log scot cd.sm -2. Verwenden Sie helle Blitze (2,0 log scot cd.sm -2, 1 ms), um die Netzhautfunktion zu messen. In dieser Studie ist der Vergleich zwischen Steuerung, Lichtschäden und leichten Verletzungen mit RIP. </li></ol></li></ol></li></ol> 8. TUNEL Assay <ol><li> Euthanize Tieren durch intraperitoneale Injektion von Phenobarbital Dosis (100 mg / kg). Entkernen die Augen und fixieren in 4% Paraformaldehyd. </li><li> Die Augen in PBS zu waschen, bevor cyroprotectingAugen über Nacht in 30% Saccharose (w / v). Betten Sie die Augen in OCT-Verbindung und Schnitt in 20 &amp; mgr; m Sagittalschnitten Verwendung eines Kryostaten. </li><li> Führen Sie die TUNEL-Assay auf Netzhautschnitte mit DAPI-Färbung nach dem Protokoll von Maslim et al. 27 </li><li> Verwenden Fluoreszenzmikroskopie für TUNEL zählt der Netzhaut. TUNEL-Zellen wurden von der äußeren Körnerschicht (ONL) erfasst; die äußerste Schicht der Retina, die Photorezeptorzellkerne enthält. In dieser Studie wurden TUNEL zählt dreifach für jedes Auge, mit 5 Augen für jede Behandlungsgruppe. </li><li> Verwenden Sie Einweg-ANOVA, um statistische vergleichen Gruppe bedeutet Kontrolle, Lichtschäden und leichte Verletzungen + RIP Ratten. </li></ol>

The author has nothing to disclose.

Nagetier hinteren Gliedmaßen Ischämie wurde erfolgreich mit einem manuellen Sphygmomanometers induziert und Stulpe Abgabe der Neuroprotektion zu den Photorezeptoren der Netzhaut. Die Feststellung einer ischämischen Anlage induzierte Schutz der Photorezeptoren vor Licht Verletzungen 9,28. Im Wesentlichen verursacht Fern Ischämie kurze Sauerstoffmangel zu Geweben. Daher hat Fern ischämischen Präkonditionierung viele Ähnlichkeiten mit ischämischen Anlage oder alternativ bezei...

Das Überleben der meisten, möglicherweise alle, Gewebe im Gesicht des metabolischen Stress kann nach vorheriger Konditionierung mit einer Dauer von subletalen Ischämie 1,2 verbessert werden. Ischämischen Präkonditionierung (IP) in der Praxis ist die Exposition von Gewebe subletalen Ischämie, bevor die Gewebe Erfahrungen schwereren Belastungen, wie eine anschließende ischämischen Insult. In Tiermodellen liefert IP Schlagschutz an das Gehirn, Retina, Herz und Lunge 3-6. Entsprechend Beobachtungen bei Schlaganfall-Patienten zeigten einen Zusammenhang zwischen früheren transitorische ischämische Attacken und bessere klinische Ergebnisse 7,8. IP schützt auch Netzhautfotorezeptoren aus nicht-ischämische Verletzungen 9. Die Wirksamkeit von IP in verschiedenen Geweben und Verletzungen legt nahe, daß es die Aktivierung eines angeborenen Mechanismus des Zellüberlebens in allen Geweben vorhanden. Ischämischen Präkonditionierung des Myokards wurde vorgeschlagen, Schutzwirkungen durch die Hochregulation habendes Hypoxie-induzierbaren Faktors (HIF), bekannt, dass viele Stoffwechselwegen durch die Freisetzung von Adenosin oder durch die Öffnung des mitochondrialen ATP-Kaliumkanäle 10,11 regulieren. Adenosinfreisetzung und ATP-Kaliumkanäle sind in Hirnischämie impliziert aber, Untersuchungen über die neuroprotektive Mechanismen ischämischer Anlagen haben bisher zur Anpassung Anti Exzitotoxizität, anti-apoptotische und Antientzündungswege 12,13 konzentriert. Insgesamt ist das Verständnis der molekularen Prozess der ischämischen Anlage zum Schutz von Neuronen begrenzt. Remote ischämischen Präkonditionierung Versuche, ferne von entscheidender Bedeutung Organe (Herz, Gehirn, Lunge) durch die Erzeugung in weniger kritische Ischämie Gewebe zu konditionieren. Remote ischämischen Präkonditionierung (RIP) unter Verwendung des Hinterbein hat sich gezeigt, neuroprotektive in Nagetiermodellen von Schlaganfall 14-17 sein. Die von uns beschriebenen Verfahren stellt einen einfachen, zuverlässigen und nicht-invasive protocol zur Induktion von RIP. Die große Mehrheit der RIP-Protokolle beinhalten die hinteren Gliedmaßen, vermutlich weil die Oberschenkelarterie in der oberen hinteren Gliedmaßen entfernt können leicht identifiziert und für chirurgische Klemm und Tourniquet-Anwendung zugegriffen werden. Bei invasiven Schenkel ischämischen Studien zur Untersuchung des Gehirns und der Hautschutz, um eine Ischämie durch Trennen der Oberschenkelarterie von der Leiste aus Bändern und Festklemmen der Femoralarterie 2,15,18 induziert. Die Ischämie entweder Schenkel cuffing oder Femoralarterie Klemm resultierende durch Veränderungen auf dem Schenkel mit einem Pulsverlust, Verminderung der Sauerstoffzufuhr und einem Rückgang der Hauttemperatur bestätigt. Fern Ischämie kann durch die Pulsverlust unter Verwendung der Laser-Doppler oder Ultraschall-Doppler 17-19 bestätigt werden. Hauttemperatur kann als Alternative verwendet werden, um Doppler obwohl die Beziehung nicht linear ist 20,21 werden. Genaue Temperaturaufzeichnungen sind an der Tagesordnung in Labors und Doseleicht in Fern ischämischen Studien aufgenommen werden. Eine Alternative zu femorale Klemmoperation ist die Induktion von Ischämie unter Verwendung einer Aderpresse. Venenstauer Anwendung erzeugt Ischämie vergleichbar zu der mit Gefäßklemm erreicht; Kutchner et al. Vergleich invasive Femoralarterie Klemm auf eine nicht-invasive Blutsperre und fanden beide Methoden angehalten Durchblutung der Gliedmaßen und reduziert Hautschäden in einer Schönheitsoperation Modell der Hautlappen Ischämie 18. Cuffing entweder das Bein oder Arm und die Erhöhung der Manschettendruck oberhalb des systolischen Blutdrucks wurde festgestellt, Schutzmaßnahmen gegen ischämische Schädigung in Schweinen und Menschen 17,19,22 sein. Verschiedene Blutsperre Ansätze zur Induzierung Fern ischämischen umfassen die Verwendung einer Blutdruckmanschette oder ein elastisches Band 17,22,23. Jedoch ist die Verwendung eines elastischen Bandes Ischämie induziert eine unsichere Verfahren, die möglicherweise was zu einer nicht regulierten Menge an Druck in derGliedmaßen, mit steigendem Druck über 500 mmHg an Menschen 24 aufgezeichnet. Ferner Gliedmaßenischämie Verwendung eines elastischen Bandes führt zu Muskelschädigung bei Ratten nach dem Entfernen des Bandes 23, wie von Evans Blau-Farbstoff, ein in vivo-Markierung von myofiber Lässigkeit 25 beurteilt. Im Gegensatz dazu kann die Abgabe von einem gesteuerten Druck an die Aderpresse unter Verwendung einer Blutdruckmanschette um ein Blutdruckmessgerät 17,19,22,26 verbunden erreicht werden. In dieser Studie wurde eine leichte Verletzungen Modell Photorezeptor-Degeneration verwendet werden, um die neuroprotektive Wirksamkeit von Fern ischämischen Präkonditionierung demonstrieren. Remote Ischämie wurde unmittelbar vor Lichtschäden induziert und verhindert spätere Photorezeptordegeneration wie Netzhautfunktionstests bestätigt. Das dazugehörige Video wird die Anwendung nicht-invasiver Fern Ischämie zu demonstrieren.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Gold series DuraShock Hand Aneroid Sphygmomanometer</td>
			<td>Welch Allyn</td>
			<td>DS56</td>
			<td>Manual Sphygmomanometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neonate [size 2] 1 Tube, 10 Pack</td>
			<td>Welch Allyn</td>
			<td>5082-102-1&#160;</td>
			<td>Limb blood pressure cuff</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer lock adaptor</td>
			<td>Welch Allyn</td>
			<td>5082-178</td>
			<td>Adaptor for neonatal cuff</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermistor pod</td>
			<td>AD Instruments</td>
			<td>ML 309</td>
			<td>skin tempertature unit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skin temperture probe</td>
			<td>AD Instruments</td>
			<td>MLT 422/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Powerlab, 4 channel acquistion hardware</td>
			<td>AD Instruments</td>
			<td>PL 35044</td>
			<td>Skin temperature recorder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Homeothermic blanket system with flexible probe</td>
			<td>Harvard Appartus</td>
			<td>507222F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Towel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>optional: awake remote ischemia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflo - 100% Isoflurane -250 ml</td>
			<td>Abbot Animal Health</td>
			<td>05260-05</td>
			<td>optional: inhaltion anaesthetic remote ischemia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamil - ketamine 100 mg/ml - 50 ml</td>
			<td>Troy Laboratories Pty Ltd</td>
			<td></td>
			<td>optional: injectable anaesthetic remote ischemia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylium - Xylazine 100 mg/ml - 50 ml</td>
			<td>Troy Laboratories Pty Ltd</td>
			<td></td>
			<td>optional: injectable anaesthetic remote ischemia</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

remote limb ischemic preconditioning:  a neuroprotective technique in rodents

Subletalen Ischämie schützt Gewebe gegen eine nachfolgende, weitere schwere Ischämie durch die Hochregulation endogener Mechanismen in das betroffene Gewebe. Subletalen Ischämie ist auch gezeigt worden, um Schutzmechanismen in entfernten Geweben hochregulieren. Eine kurze Zeit der Ischämie (5-10 min) in der hinteren Gliedmaßen der Säugetiere induziert Selbstschutzreaktionen im Gehirn, Lunge, Herz und Netzhaut. Die Wirkung wird als entfernte ischämischen Präkonditionierung (RIP) bezeichnet. Es ist eine therapeutisch vielversprechende Möglichkeit zum Schutz lebenswichtiger Organe, und ist bereits in klinischen Studien für Herz und Gehirn Verletzungen. Diese Veröffentlichung zeigt eine kontrollierte, minimal-invasive Verfahren zur Herstellung einer Extremität - insbesondere die hinteren Gliedmaßen einer Ratte - ischämisch. Eine Blutdruckmanschette zur Verwendung bei neugeborenen Menschen entwickelt wird, um eine manuelle Sphygmomanometer angeschlossen werden, mit 160 mmHg Druck um den oberen Teil der hinteren Gliedmaßen anzuwenden. Eine Sonde zur Hauttemperatur zu erfassen wird die ischemi verifizierena, durch Aufzeichnen der Abfall der Oberflächentemperatur durch Druck induzierten Okklusion der Beinarterien verursacht wird, und den Anstieg der Temperatur, die die Freisetzung der Manschette folgt. Diese Methode der RIP bietet Schutz für die Netzhaut der Ratte gegen hellen Lichtschäden und Degeneration.

Eine Blutdruckmanschette über 160 mmHg erhöht, um stoppt Durchblutung des hinteren Gliedmaßen wie deutlich in 1B zu sehen. Der Mangel an Sauerstoffversorgung des Gewebes ergab sich ein Reduktions Fußtemperatur des Tieres für eine Ischämie-Reperfusion-Protokoll (Abbildung 2). Der Fuß Temperatur (33 ° C) niedriger ist als die Kerntemperatur und zuverlässig reduziert war während der Manschettendruck Erhebung (31 ° C) steigt, wenn die Manschette entleert wurde (32 ° C). Ein einz...

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Remote Limb Ischemic Preconditioning:  A Neuroprotective Technique in Rodents

Remote ischämischen Präkonditionierung (RIP) ist ein Verfahren zur Konditionierung Gewebe vor schädlichen Stress. Wir haben eine Methode der Fern Ischämie an der Hintergliedmaße festgelegt, durch Aufblasen eines Blutdruckmanschette für 5-10 min. Die neuroprotektive Fähigkeiten von RIP in einem Modell der retinalen Degeneration bei Nagern gezeigt.

Remote Limb ischämischen Präkonditionierung: eine neuroprotektive Technique in Nagetiere

Sublethal ischemia protects tissues against subsequent, more severe ischemia through the upregulation of endogenous mechanisms in the affected tissue. ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

10.9K Aufrufe.  University of Sydney.  Remote ischämischen Präkonditionierung (RIP) ist ein Verfahren zur Konditionierung Gewebe vor schädlichen Stress. Wir haben eine Methode der Fern Ischämie an der Hintergliedmaße festgelegt, durch Aufblasen eines Blutdruckmanschette für 5-10 min. Die neuroprotektive Fähigkeiten von RIP in einem Modell der retinalen Degeneration bei Nagern gezeigt. 

Serie: Remote Limb Ischemic Preconditioning:  A Neuroprotective Technique in Rodents

Gene Transfer for Ischemic Heart Failure in a Preclinical Model

Various emerging technologies are being developed for patients with heart failure. Well-established preclinical evaluations are necessary to determine their efficacy and safety.
Gene therapy using viral vectors is one of the most promising approaches for treating cardiac diseases. Viral delivery of various different genes by changing the carrier gene has immeasurable therapeutic potential.
In this video, the full process of an animal model of heart failure creation followed by gene transfer is presented using a swine model. First, myocardial infarction is created by occluding the proximal left anterior descending coronary artery. Heart remodeling results in chronic heart failure. Unique to our model is a fairly large scar which truly reflects patients with severe heart failure who require aggressive therapy for positive outcomes. After myocardial infarct creation and development of scar tissue, an intracoronary injection of virus is demonstrated with simultaneous nitroglycerine infusion. Our injection method provides simple and efficient gene transfer with enhanced gene expression. This combination of a myocardial infarct swine model with intracoronary virus delivery has proven to be a consistent and reproducible methodology, which helps not only to test the effect of individual gene, but also compare the efficacy of many genes as therapeutic candidates.

A method of gene transfer for the treatment of ischemic heart failure is described using a swine model of myocardial infarction. Our simple and reproducible method enables us to readily evaluate the efficacy of various gene transfers with a very simple and reproducible way.

Gentransfer bei ischämischen Herzinsuffizienz in einem vorklinischen Modell

Various emerging technologies are being developed for patients with heart failure. Well-established preclinical evaluations are necessary to determine ...

Forschung

Medizin

A Simplified Technique for Producing an Ischemic Wound Model

One major obstacle in current diabetic wound research is a lack of an ischemic wound model that can be safely used in diabetic animals. Drugs that work well in non-ischemic wounds may not work in human diabetic wounds because vasculopathy is one major factor that hinders healing of these wounds. We published an article in 2007 describing a rabbit ear ischemic wound model created by a minimally invasive surgical technique. Since then, we have further simplified the procedure for easier operation. On one ear, three small skin incisions were made on the vascular pedicles, 1-2 cm from the ear base. The central artery was ligated and cut along with the nerve. The whole cranial bundle was cut and ligated, leaving only the caudal branch intact. A circumferential subcutaneous tunnel was made through the incisions, to cut subcutaneous tissues, muscles, nerves, and small vessels. The other ear was used as a non-ischemic control. Four wounds were made on the ventral side of each ear. This technique produces 4 ischemic wounds and 4 non-ischemic wounds in one animal for paired comparisons. After surgery, the ischemic ear was cool and cyanotic, and showed reduced movement and a lack of pulse in the ear artery. Skin temperature of the ischemic ear was 1-10 &deg;C lower than that on the normal ear and this difference was maintained for more than one month. Ear tissue high-energy phosphate contents were lower in the ischemic ear than the control ear. Wound healing times were longer in the ischemic ear than in the non-ischemic ear when the same treatment was used. The technique has now been used on more than 80 rabbits in which 23 were diabetic (diabetes time ranging from 2 weeks to 2 years). No single rabbit has developed any surgical complications such as bleeding, infection, or rupture in the skin incisions. The model has many advantages, such as little skin disruption, longer ischemic time, and higher success rate, when compared to many other models. It can be safely used in animals with reduced resistance, and can also be modified to meet different testing requirements.

We have developed a minimally invasive technique to create a rabbit ischemic ear wound model by dividing the central artery and nerve and the cranial neurovascular bundle. A subcutaneous tunnel then cuts all subcutaneous tissues. This procedure causes minimal skin disruption and can be safely used in diabetic animals.

Eine vereinfachte Methode zur Herstellung eines ischämischen Wundmodell

One major obstacle in current diabetic wound research is a lack of an ischemic wound model that can be safely used in diabetic animals. Drugs that work ...

Remote Magnetic Navigation for Accurate, Real-time Catheter Positioning and Ablation in Cardiac Electrophysiology Procedures

New remote navigation systems have been developed to improve current limitations of conventional manually guided catheter ablation in complex cardiac substrates such as left atrial flutter. This protocol describes all the clinical and invasive interventional steps performed during a human electrophysiological study and ablation to assess the accuracy, safety and real-time navigation of the Catheter Guidance, Control and Imaging (CGCI) system. Patients who underwent ablation of a right or left atrium flutter substrate were included. Specifically, data from three left atrial flutter and two counterclockwise right atrial flutter procedures are shown in this report. One representative left atrial flutter procedure is shown in the movie. This system is based on eight coil-core electromagnets, which generate a dynamic magnetic field focused on the heart. Remote navigation by rapid changes (msec) in the magnetic field magnitude and a very flexible magnetized catheter allow real-time closed-loop integration and accurate, stable positioning and ablation of the arrhythmogenic substrate.

This report provides a detailed description of a new remote navigation system based on magnetic driven forces, which has been recently introduced as a new robotic tool for human cardiac electrophysiology procedures.

Remote-Magnetic Navigation für präzise, ​​Echtzeit-Positionierung und Katheter Ablation in Cardiac Elektrophysiologie Procedures

New remote navigation systems have been developed to improve current limitations of conventional manually guided catheter ablation in complex cardiac ...

The Use of Cystometry in Small Rodents: A Study of Bladder Chemosensation

The lower urinary tract (LUT) functions as a dynamic reservoir that is able to store urine and to efficiently expel it at a convenient time. While storing urine, however, the bladder is exposed for prolonged periods to waste products. By acting as a tight barrier, the epithelial lining of the LUT, the urothelium, avoids re-absorption of harmful substances. Moreover, noxious chemicals stimulate the bladder's nociceptive innervation and initiate voiding contractions that expel the bladder's contents. Interestingly, the bladder's sensitivity to noxious chemicals has been used successfully in clinical practice, by intravesically infusing the TRPV1 agonist capsaicin to treat neurogenic bladder overactivity1. This underscores the advantage of viewing the bladder as a chemosensory organ and prompts for further clinical research. However, ethical issues severely limit the possibilities to perform, in human subjects, the invasive measurements that are necessary to unravel the molecular bases of LUT clinical pharmacology. A way to overcome this limitation is the use of several animal models2. Here we describe the implementation of cystometry in mice and rats, a technique that allows measuring the intravesical pressure in conditions of controlled bladder perfusion.
	After laparotomy, a catheter is implanted in the bladder dome and tunneled subcutaneously to the interscapular region. Then the bladder can be filled at a controlled rate, while the urethra is left free for micturition. During the repetitive cycles of filling and voiding, intravesical pressure can be measured via the implanted catheter. As such, the pressure changes can be quantified and analyzed. Moreover, simultaneous measurement of the voided volume allows distinguishing voiding contractions from non-voiding contractions3.
	Importantly, due to the differences in micturition control between rodents and humans, cystometric measurements in these animals have only limited translational value4. Nevertheless, they are quite instrumental in the study of bladder pathophysiology and pharmacology in experimental pre-clinical settings. Recent research using this technique has revealed the key role of novel molecular players in the mechano- and chemo-sensory properties of the bladder.

Cystometry is an efficient technique to measure bladder function of small animals in vivo. The bladder is continuously infused at rates controlled through an intravesical catheter, whereas the urethra is left free for micturition. This allows for repetitive filling and emptying of the bladder, while intravesical pressure and voided volume are recorded.

Die Verwendung von Zystometrie in kleine Nagetiere: A Study of Bladder Chemosensorik

	The lower urinary tract (LUT) functions as a  dynamic reservoir that is able to store urine and to efficiently expel it at a  convenient time. While ...

Bilateral Common Carotid Artery Occlusion as an Adequate Preconditioning Stimulus to Induce Early Ischemic Tolerance to Focal Cerebral Ischemia

There is accumulating evidence, that ischemic preconditioning - a non-damaging ischemic challenge to the brain - confers a transient protection to a subsequent damaging ischemic insult. We have established bilateral common carotid artery occlusion as a preconditioning stimulus to induce early ischemic tolerance to transient focal cerebral ischemia in C57Bl6/J mice. In this video, we will demonstrate the methodology used for this study.

There is accumulating evidence, that ischemic preconditioning (PC) &#x2013; a non-damaging ischemic challenge to the brain - confers a transient protection to a subsequent damaging ischemic insult. We established bilateral common carotid artery occlusion (BCCAO) as a preconditioning stimulus to induce early ischemic tolerance (IT) to transient focal cerebral ischemia (induced by middle cerebral artery occlusion, MCAO) in C57Bl6/J mice.

Bilaterale Arteria carotis communis Occlusion als adäquate Vorbehandlung Stimulus zu frühe ischämische Toleranz zu Focal zerebraler Ischämie induzieren

There is accumulating evidence, that ischemic preconditioning - a non-damaging ischemic challenge to the brain - confers a transient protection to a ...

Angiogenesis in the Ischemic Rat Lung

The adult lung is perfused by both the systemic bronchial artery and the entire venous return flowing through the pulmonary arteries. In most lung pathologies, it is the smaller systemic vasculature that responds to a need for enhanced lung perfusion and shows robust neovascularization. Pulmonary vascular ischemia induced by pulmonary artery obstruction has been shown to result in rapid systemic arterial angiogenesis in man as well as in several animal models. Although the histologic assessment of the time course of bronchial artery proliferation in rats was carefully described by Weibel 1, mechanisms responsible for this organized growth of new vessels are not clear. We provide surgical details of inducing left pulmonary artery ischemia in the rat that leads to bronchial neovascularization. Quantification of the extent of angiogenesis presents an additional challenge due to the presence of the two vascular beds within the lung. Methods to determine functional angiogenesis based on labeled microsphere injections are provided.

The lung is perfused by both the systemic bronchial artery and pulmonary arteries. In most lung pathologies, it is the smaller systemic vasculature that shows robust neovascularization. Cessation of pulmonary blood flow promotes brisk bronchial angiogenesis. We provide surgical details of inducing left pulmonary artery ischemia that promotes bronchial neovascularization.

Angiogenese im ischämischen Rat Lung

The  adult lung is perfused by both the systemic bronchial artery and the entire  venous return flowing through the pulmonary arteries. In most lung ...

Performing Subretinal Injections in Rodents to Deliver Retinal Pigment Epithelium Cells in Suspension

The conversion of light into electrical impulses occurs in the outer retina and is accomplished largely by rod and cone photoreceptors and retinal pigment epithelium (RPE) cells. RPE provide critical support for photoreceptors and death or dysfunction of RPE cells is characteristic of age-related macular degeneration (AMD), the leading cause of permanent vision loss in people age 55 and older. While no cure for AMD has been identified, implantation of healthy RPE in diseased eyes may prove to be an effective treatment, and large numbers of RPE cells can be readily generated from pluripotent stem cells. Several interesting questions regarding the safety and efficacy of RPE cell delivery can still be examined in animal models, and well-accepted protocols used to inject RPE have been developed. The technique described here has been used by multiple groups in various studies and involves first creating a hole in the eye with a sharp needle. Then a syringe with a blunt needle loaded with cells is inserted through the hole and passed through the vitreous until it gently touches the RPE. Using this injection method, which is relatively simple and requires minimal equipment, we achieve consistent and efficient integration of stem cell-derived RPE cells in between the host RPE that prevents significant amount of photoreceptor degeneration in animal models. While not part of the actual protocol, we also describe how to determine the extent of the trauma induced by the injection, and how to verify that the cells were injected into the subretinal space using in vivo imaging modalities. Finally, the use of this protocol is not limited to RPE cells; it may be used to inject any compound or cell into the subretinal space.

Here we present a community accepted protocol in multimedia format for subretinally injecting a bolus of RPE cells in rats and mice. This approach can be used for determining rescue potentials, safety profiles, and survival capacities of grafted RPE cells upon implantation in animal models of retinal degeneration.

Darstellende Subretinale Injektionen in Nagetiere zu retinalen Pigmentepithelzellen in Suspension liefern

The conversion of light into electrical impulses occurs in the outer retina and is accomplished largely by rod and cone photoreceptors and retinal pigment ...

A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the world&#8217;s 2.9 million neonatal deaths. Animal models of HIE have contributed to the understanding of the pathophysiology in HIE, and have highlighted the dynamic process that occur in brain injury due to perinatal asphyxia. Thus, animal studies have suggested a time-window for post-insult treatment strategies. Hypothermia has been tested as a treatment for HIE in pdiglet models and subsequently proven effective in clinical trials. Variations of the model have been applied in the study of adjunctive neuroprotective methods and piglet studies of xenon and melatonin have led to clinical phase I and II trials1,2. The piglet HIE model is further used for neonatal resuscitation- and hemodynamic studies as well as in investigations of cerebral hypoxia on a cellular level. However, it is a technically challenging model and variations in the protocol may result in either too mild or too severe brain injury. In this article, we demonstrate the technical procedures necessary for establishing a stable piglet model of neonatal HIE. First, the newborn piglet (&#60; 24 hr old, median weight 1500 g) is anesthetized, intubated, and monitored in a setup comparable to that found in a neonatal intensive care unit. Global hypoxia-ischemia is induced by lowering the inspiratory oxygen fraction to achieve global hypoxia, ischemia through hypotension and a flat trace amplitude integrated EEG (aEEG) indicative of cerebral hypoxia. Survival is promoted by adjusting oxygenation according to the aEEG response and blood pressure. Brain injury is quantified by histopathology and magnetic resonance imaging after 72 hr.

Hypoxic-ischemic encephalopathy following perinatal asphyxia can be studied using animal models. We demonstrate the procedures necessary for establishing a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy.

Ein Ferkel Modell Neonatal hypoxischischämischer Enzephalopathie

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the ...

A Method for Quantifying Upper Limb Performance in Daily Life Using Accelerometers

A key reason for referral to rehabilitation services after stroke and other neurological conditions is to improve one's ability to function in daily life. It has become important to measure a person's activities in daily life, and not just measure their capacity for activity in the structured environment of a clinic or laboratory. A wearable sensor that is now enabling measurement of daily movement is the accelerometer. Accelerometers are commercially-available devices resembling large wrist watches that can be worn throughout the day. Data from accelerometers can quantify how the limbs are engaged to perform activities in peoples' homes and communities. This report describes a methodology to collect accelerometry data and turn it into clinically-relevant information. First, data are collected by having the participant wear two accelerometers (one on each wrist) for 24 h or longer. The accelerometry data are then downloaded and processed to produce four different variables that describe key aspects of upper limb activity in daily life: hours of use, use ratio, magnitude ratio, and the bilateral magnitude. Density plots can be constructed that visually represent the data from the 24 h wearing period. The variables and their resultant density plots are highly consistent in neurologically-intact, community-dwelling adults. This striking consistency makes them a useful tool for determining if upper limb daily performance is different from normal. This methodology is appropriate for research studies investigating upper limb dysfunction and interventions designed to improve upper limb performance in daily life in people with stroke and other patient populations. Because of its relative simplicity, it may not be long before it is also incorporated in clinical neurorehabilitation practice.

This protocol describes a method to quantify upper limb performance in daily life using wrist-worn accelerometers.

Ein Verfahren zur Quantifizierung der oberen Extremität Leistung im täglichen Leben Accelerometer Verwendung

A key reason for referral to rehabilitation services after stroke and other neurological conditions is to improve one's ability to function in daily life. ...

Remote Laboratory Management: Respiratory Virus Diagnostics

An uptick in recent pandemics (Ebola, Zika, MERS, influenza, etc.) underlines the need for a more 'nimble,' coordinated response that addresses a multitude of issues ranging from transportation, access, facilities, equipment, and communication to provider training. To address this need, we have developed an innovative, scalable, logistics-enhanced, mobile, laboratory facility for emergencies and epidemics in resource-constrained global settings. Utilizing a background in clinical operations as an academic medical center, we designed a rapidly-deployable, modular BSL-2 and BSL-3 facility with user-friendly software for tracking and management of drugs and supplies in remote regions during epidemics and outbreaks. Here, we present our intermodal, mobile, expandable shipping-container laboratory units. The design of the laboratory facilitates off-grid usage by minimizing power consumption and allowing alternate water sources. The unit's information communication technology (ICT) platform provides (i) user-friendly tablet-based documentation, (ii) enhanced tracking of patients and supplies, and (iii) integrated communication onsite with built-in telehealth capabilities. To ensure quality in remote environments, we have developed a checklist for a basic laboratory workflow and a protocol for respiratory viral diagnosis using reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). As described, this innovative and comprehensive approach allows for the provision of laboratory capability in resource-limited global environments.

A rapidly-deployable, off-grid laboratory has been designed and built for remote, resource-constrained global settings. The features and critical aspects of the logistically-enhanced, expandable, multifunctional laboratory modules are explored. A checklist for a basic laboratory workflow and a protocol for a respiratory viral diagnostic test are developed and presented.