Reproductible paraplégie par l'aorte thoracique occlusion dans un modèle murin de la moelle épinière ischémie-reperfusion

Résumé

Le manque de compréhension des mécanismes de la moelle épinière lésion d'ischémie-reperfusion a empêché d'autres additifs pour empêcher la paraplégie suite à des opérations de l'aorte à haut risque. Ainsi, le développement de modèles animaux est impératif. Ce manuscrit démontre reproductible inférieure paralysie des extrémités après occlusion de l'aorte thoracique dans un modèle murin.

Résumé

Fond
Basse-paralysie du membre continue à compliquer les interventions aortiques. Le manque de compréhension de la pathologie sous-jacente a entravé les progrès de diminuer l'apparition de cette blessure. Le modèle actuel démontre reproductible inférieure paralysie des extrémités après occlusion de l'aorte thoracique.

Méthodes
Souris C57BL6 mâles adultes ont été anesthésiés avec de l'isoflurane. Grâce à une incision cervicosternal l'aorte a été exposé. L'aorte et les artères sous-clavière gauche thoracique descendante ont été identifiés sans entrée dans l'espace pleural. Squelettisation de ces artères a été suivie par la fermeture immédiate (Sham) ou occlusion pendant 4 min (ischémie modérée) ou 8 min (ischémie prolongée). La sternotomie et de la peau ont été fermés et la souris ont été transférés au lit de réchauffement pour la récupération. Après la récupération, l'analyse fonctionnelle a été obtenue à des intervalles de 12 h jusqu'à 48 h.

Résultats jove_content
Les souris qui ont subi une intervention chirurgicale fictive ne présentaient aucun déficit membre postérieur observable. Souris soumises à une ischémie modérée pendant 4 min avaient déficit fonctionnel minimal à 12 h suivie par la progression de la paralysie complète à 48 h. Souris soumises à une ischémie prolongée avaient une paralysie immédiate sans mouvement des membres postérieurs observable à tout moment dans la période post-opératoire. Il n'y avait pas observé peropératoire ou de la mortalité post-opératoire.

Conclusion
Reproductible inférieure paralysie des extrémités immédiat ou différé peut être obtenue dans un modèle murin. En outre, en utilisant une sternotomie médiane et une dissection minutieuse, les taux de survie élevé et la reproductibilité peut être atteint.

Introduction

Basse-paralysie du membre continue à compliquer les interventions thoraco-abdominale. La blessure, connu sous le nom de la moelle épinière d'ischémie-reperfusion (CPRI), entraînant la paralysie chez jusqu'à 20% des patients à haut risque ^1. Adjuvants chirurgicaux comme le pontage cardiaque gauche, liquide s'écoule cerbrospinal lombaires, arrêt circulatoire en hypothermie et la réimplantation de l'artère intercostale ont réduit l'incidence de cette complication ^2, mais beaucoup trop de patients continuent de souffrir.

Cliniquement, l'ischémie de la moelle épinière et de reperfusion est considéré comme immédiat ou différé paralysie suite à l'intervention ^3. Cependant, notre compréhension de cette blessure a été étouffé par le manque de détail mécaniste. En conséquence, peu d'options sont disponibles pour atténuer la blessure une fois qu'elle s'est produite.

Nous avons donc fait appel un petit animal, souris, modèle de ischémie de la moelle épinière, et reperfusion àmieux caractériser sa pathogénie. La majorité des études à ce jour ont utilisé des modèles animaux plus grands pour caractériser ce préjudice, à savoir ⁴ rat, lapin ^5, et ⁶ modèles de porc. Cependant, ceux-ci sont limités par leur coût, de la complexité, de la reproductibilité de variable, et, plus important encore, le manque de techniques disponibles pour la manipulation génétique. La plus fiable de ces modèles animaux implique publié Croix-rénal serrage de l'aorte abdominale chez les lapins. Cependant, antérieures humaine neurones spinaux tirent le plus souvent leur approvisionnement vasculaire de plusieurs branches proximales ^7. Variable anatomie vasculaire de la moelle épinière dans ces modèles ajoute à la difficulté à faire la transition de leurs résultats dans l'utilisation clinique.

Ce manuscrit présente un modèle de paraplégie immédiate ou différée après occlusion de l'aorte thoracique qui est cliniquement pertinente et facile à utiliser. Exposition de la crosse aortique par mini-sternotoma est moins invasive et peut provoquer des résultats très reproductibles à une morbidité et une mortalité minimale. Bien que ce modèle dans pas sans défis et les nuances techniques, ceux-ci peuvent être surmontés avec dissection minutieuse et la manipulation des tissus pour produire un modèle de paralysie des membres postérieurs qui peuvent être facilement mis en œuvre.

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Protocole

Une. Préparation préopératoire et anesthésie

1. Veillez à respecter une technique stérile tout au long de la procédure. Disposez tous les instruments.
2. Allumer le lit de régulation de température avant l'induction anesthésique afin qu'elle puisse se réchauffer à la température appropriée (36,5 ° C). Puissance sur le moniteur de perfusion par laser Doppler de sorte qu'il puisse démarrer lors de l'induction.
3. Placer la souris dans la chambre d'induction.
   1. Surveiller attentivement le rythme respiratoire de la souris lors de l'induction.
   2. Dès que la fréquence respiratoire est visuellement ralenti, retirer la souris de la chambre de l'induction.
   3. Effectuer pincement de l'orteil à évaluer l'adéquation de l'anesthésie.
4. Avec la souris correctement anesthésié, lieu souris en position couchée.
5. Insérez visage en cône et sécuriser toutes les extrémités de la table chauffante.
   1. Portez une attention particulière à ce que les extrémités sont fixées en position anatomique, sans deviatisur un côté. Si la souris n'est pas correctement positionné, il est difficile d'éviter la dissection transversale de l'artère thoracique interne au cours de la sternotomie.
6. L'aide de tondeuses ou disponible dans le commerce la crème d'épilation, enlever les poils de la poitrine de la ligne médiane et inférieure gauche face ventrale de l'extrémité.
   1. Si vous utilisez de la crème d'épilation, éviter de laisser la crème en place pendant plus de 30 secondes, brûlures alcalins peuvent se produire.
7. Titrer concentration volatile de vaporisateur d'anesthésique pour maintenir l'anesthésie adéquate.
   1. Fractions de vaporisateur attendus sont entre 1-5% à l'isoflurane à haut débit O _2.
   2. Concentration volatile vaporisateur d'anesthésique doit être ajustée pour maintenir l'anesthésie pendant la stimulation chirurgicale, tout en maintenant la respiration spontanée.

2. Placement sonde rectale Laser Doppler

1. Insérer la sonde rectale lubrifié dans le rectum de la souris. Fixez en place pour OperAting lit.
2. Ajuster le lit de chauffage pour une température rectale de cible de 36,5 ° C.
3. Faites petite incision sur l'artère fémorale de la souris et de disséquer la peau loin de tissu sous-cutané.
4. Insérer la sonde laser Doppler au-dessus de l'artère fémorale.
5. Ajuster les positions de la sonde jusqu'à ce que l'écran de perfusion enregistre plus de 800 unités de perfusion.
   1. Sonde fermement sécurisé en place. Sondes mal fixés peuvent avoir des mesures de perfusion faussement bas.

3. Dissection de l'aorte Arch / Artère sous-clavière

1. Faire une incision de 2 cm de la peau au-dessus de la fourchette sternale et doucement disséquer la peau loin de tissu sous-cutané.
2. Disséquer la glande sous-maxillaire libre.
   1. En cas de saignement, une légère pression peut être appliquée avec un coton-tige.
   2. Diviser la glande sous-maxillaire par la ligne médiane dans le plan avasculaire.
3. Soulevez doucement sternum avec une pince et l'utilisation de la scissors font 1 cm médiane sternotomie par la ligne médiane du sternum. Tout écart par rapport à la ligne médiane peut entraîner une hémorragie de l'artère mammaire interne qui sera difficile à contrôler.
4. Placez 5-0 sutures de rétraction de chaque côté au bord du sternum et se rétracter sternum assurer latéralement sutures au lit exploitation. Évitez de placer des sutures de rétraction trop latéralement pour éviter pneumothorax.
5. Utilisation de dissection courroie sans muscles le long de la trachée. La sangle musculaire gauche peut être divisé avec des ciseaux pour améliorer l'exposition.
6. Disséquer libérer le thymus du tissu environnant. Continuer dissection jusqu'à ce que les grands navires sont visualisés. Utilisez une extrême prudence pour éviter l'entrée dans l'espace pleural.
7. Placez pinces vasculaires sur l'arc aortique et gauche artère sous-clavière.
8. Vérifiez flux distal a perturbé de manière appropriée. Ceci sera considéré comme une réduction> 90% de parts de perfusion.
   1. Continuer occlusion pour desirouge pour 4-8 min.
9. Retirer vasculaire pince et vérifier l'hémostase avant la fermeture de la poitrine.

4. Clôture de la sternotomie et la peau

1. Retirer la suture de rétraction sur le côté gauche de la souris.
2. Fermez la sternotomie avec la suture de droit de rétractation.
   1. Une suture sternale unique (via le point de retrait préalablement placé) est suffisante pour la fermeture du sternum. Placer un autre point est inutile et augmente les risques de pneumothorax et d'hémorragie.
3. Fermer la peau avec l'exécution de 5-0 points.

5. Évaluation du rétablissement postopératoire et

1. Transférer la souris pour cage de récupération. Cage doit être placé sur un coussin chauffant pour augmenter la température ambiante de la chambre de récupération et de réduire la perte de chaleur vers l'environnement.
2. Suivre de près la souris pour des signes de détresse respiratoire ou de l'activité de saisie. Administrer l'analgésie par les directives de l'institution. Euthasouris niser immédiatement si la saisie ou la détresse respiratoire est observée.
   1. CO ₂ chambre euthanasie est notre méthode préférée. Dislocation cervicale est une autre option si le CO ₂ n'est pas disponible.
   2. Le rétablissement complet peut s'attendre à 1-2 heures, en fonction de la longueur d'un anesthésique volatil et de la concentration utilisée.
3. Retour à la souris cage normale. Placez les aliments et le lieu de l'eau sur le plancher de la cage.
4. Évaluer l'état neurologique à intervalles de 12 h à l'aide de souris Basso échelle pour Locomotion ^8.

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Résultats

Souris a subi une opération fictive (n = 3) ou une occlusion aortique pour 4 (n = 3) à 8 min (n = 3). Souris après l'opération ont été classés par le Score Basso souris (figure 1). Les souris qui ont subi une chirurgie fictive n'avaient pas de déficits fonctionnels observables à tout moment après l'opération. Souris soumises à une ischémie modérée (4 min) ont près de la fonction normale des membres postérieurs à 12 heures avec le déclin fonctionnel progressif à la paralys...

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Discussion

Paraplégie secondaire à une ischémie reperfusion de la moelle épinière est le résultat d'un complexe de pathologies mal comprises ^9. Tandis que ceci est le plus souvent observée après une intervention chirurgicale de l'aorte thoraco-abdominale, une variété d'autres agressions telles que les dissections aortiques, les traumatismes, les phénomènes emboliques, vascularite, hypotension systémique et ¹⁰ peut aboutir à une paraplégie. Pour avoir une meilleure compréhension de ...

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matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
VMS Anesthesia Machine	MDS Matrx
Isoflurane	Vet One	13985-528-60	2.0% through nose cone
Induction Chamber	Vet Equip	941444
Heating Bed	Vestavia Scientific
Lazer Doppler Monitor	Moor Instruments	VMS-LDF1
5-0 Suture, Polyester	Surgidac	VD-551	Taper Needle
Microdissecting Clips	Biomedical Research Instruments	14-1030, 14-1060
Surgical Instruments	Fine Surgical Instruments		Forceps, needle holder