The work was supported by grants from NIH/NINDS (NS054883), Craig H. Neilsen Foundation (280072), and the Veterans Administration and Canadian Spinal Research Organization. We thank the Rat Resource and Research Center, University of Missouri, Columbia, Missouri, for providing GFP rats.

Tous les protocoles d&#39;animaux ont été approuvés par le Comité de protection et d&#39;utilisation des animaux institutionnel (IACUC). Directives du NIH pour laboratoire soins et la sécurité des animaux sont strictement suivies. Les animaux atteints de procédures chirurgicales ont été adéquatement traitées pour minimiser la douleur et l&#39;inconfort. 1. moelle épinière Curgery et cellulaire greffage <ol><li> Instruments chirurgicaux autoclave avant toutes les chirurgies. Utilisez Hot Stérilisateurs à billes (Fine Outils scientifiques) pour éliminer les agents pathogènes et les contaminants microbiens des instruments entre les procédures sur différents animaux. Utiliser des gants stériles chirurgicaux, robe et des stores pendant la chirurgie. Employer la technique chirurgicale aseptique pour chaque intervention chirurgicale. </li><li> Anesthésier des rats Fischer 344 femelles avec une combinaison (2 ml / kg) de la kétamine (25 mg / ml), de xylazine (1,3 mg / ml), et d&#39;acépromazine (0,25 mg / ml) administrée par injection intrapéritonéale (IP). </li><li> Rasez la zone arrière et nettoyer la peau à plusieurs reprises avec la Bétadine et l&#39;éthanol.</li><li> Couper la peau à l&#39;aide d&#39;une lame # 10 et carrément disséquer les muscles couches. Utiliser un scalpel pour isoler les vertèbres, exposer la vertèbre T3, et d&#39;effectuer une laminectomie dorsale à l&#39;aide d&#39;un rongeur à pointe fine. </li><li> Inciser la dure-mère et transect longitudinalement la moelle épinière au niveau de T4 en utilisant une combinaison de ciseaux iridectomie microaspiration et à créer un écart rostrocaudal environ 1 mm entre les souches de la moelle épinière. </li><li> Attendez environ 1 - 2 min jusqu&#39;à ce que le saignement tout s&#39;arrête, puis les muscles de suture avec 3-0 Vycril et fermer la peau avec des agrafes. </li><li> Injecter lactate de Ringer (5 ml), la buprénorphine (0,035 mg / kg), et l&#39;ampicilline (33 mg / kg) par voie sous cutanée immédiatement après la chirurgie et de maintenir des rats dans un incubateur chaud jusqu&#39;au réveil. </li><li> Injecter la solution ampicilline une fois par jour jusqu&#39;à 10 jours, et la buprénorphine deux fois par jour pendant 3 jours ou jusqu&#39;à ce que des signes de douleur et de détresse disparaissent Ringer et. Ne retournez pas un animal de compagnie d&#39;autres animaux jusqu&#39;à ce que fully récupéré. </li><li> Vider manuellement la vessie deux fois par jour pendant environ deux semaines jusqu&#39;à ce que la mise en place de la vessie réflexe de vidange, puis vider la vessie une fois par jour tout au long de la survie si nécessaire. </li><li> Deux semaines plus tard, les rats nouveau-anesthésier SCI tel que décrit ci-dessus et re-exposer le site de la lésion de la moelle épinière. Gardez la dure fermé pour conserver les cellules implantées sur le site de la lésion. </li><li> Injecter 10 ul de solution de cellules (3,5 x 10 5 pi), collectées à partir de E14 GFP ubiquitaire embryons transgéniques de rat et incorporé dans le fibrinogène et la thrombine de 5,6, dans l&#39;épicentre de la cavité de lésion et l&#39;interface rostrale et caudale de la lésion par injection multiple des sites, en utilisant une micropipette de verre tiré avec un diamètre intérieur de 40 um, relié à une seringue Hamilton. </li><li> Suturer les couches musculaires et fermer la peau avec des pinces plaies. </li><li> Effectuer injection après la chirurgie et les soins de la vessie comme décrit dans les étapes 01.06 à 01.08. </li><li> Une semaine êtreavant la perfusion, injecter 0,5% Fluorogold (FG, 0,4 ml dans de l&#39;eau distillée) par voie intrapéritonéale à l&#39;étiquette rétrograde des neurones sympathiques préganglionnaires dans la moelle épinière 7. </li></ol> 2 Transmetteur Implantation <ol><li> Faire tremper transmittersin solution de glutaraldéhyde à 2% (4 ml de glutaraldéhyde à 50% dans 96 ml d&#39;eau distillée) pendant au moins 1-2 heures (jusqu&#39;à 10 heures) à température ambiante pendant la stérilisation. </li><li> Laver abondamment à l&#39;émetteurs stérile saline à 0,9% 3 fois et de les stocker dans une solution saline jusqu&#39;à utilisation (pas plus de 1 h). </li><li> Huit semaines après la transplantation de cellules E14 (après des blessures de 10 semaines), reanesthetize les rats qui ont subi une SCI avec ou sans greffe de cellule et les rats témoins naïfs. </li><li> Rasez la zone abdominale et des membres postérieurs. Nettoyer la peau à la Bétadine. Placez le rat sur la table d&#39;opération en position couchée. </li><li> Inciser la peau de la cuisse et l&#39;abdomen ventral interne sur le côté droit à l&#39;aide d&#39;une lame n ° 15. </li><li> Couper à travers les stissus conjonctifs ubcutaneous d&#39;exposer l&#39;ensemble des vaisseaux fémoraux et le nerf en utilisant une petite paire de ciseaux. </li><li> Séparer l&#39;artère fémorale de la veine et le nerf en utilisant une pince fine à bout recourbé. </li><li> Mettez trois sutures de soie sous l&#39;artère et faire un noeud lâche dans chaque suture. </li><li> Appliquer 0,1 ml de lidocaïne (2%) de la surface de l&#39;artère pour provoquer une vasodilatation pour le cathétérisme ultérieur. </li><li> Fixez le navire distale avec un noeud de soie permanent et temporaire bloc proximale par étirage d&#39;un fil de suture de soie lâche. </li><li> La perforation de l&#39;artère à l&#39;aide d&#39;une aiguille courbe de calibre 20 et insérer l&#39;extrémité du cathéter à télémètre (8 cm de longueur) en utilisant un outil d&#39;insertion du cathéter. </li><li> Insérer le cathéter rostralement jusqu&#39;à 4 cm plaçant ainsi la pointe dans l&#39;aorte thoracique. </li><li> Ancrer le cathéter dans le vaisseau en l&#39;attachant trois sutures en soie autour de l&#39;artère fémorale. </li><li> Faire une poche sous-cutanée sur le flanc entre le bord extrême de la cage thoracique et til extension la plus crânienne de la gamme de genou avec une paire de ciseaux émoussés. </li><li> Insérez le corps de l&#39;émetteur dans la poche et à la suture de tissu conjonctif entoure l&#39;émetteur afin d&#39;éviter tout mouvement excessif. </li><li> Suturer la peau avec n ° 6 du fil de soie. </li><li> Injecter lactate de Ringer (5 ml), la buprénorphine (0,035 mg / kg), et l&#39;ampicilline (33 mg / kg) par voie sous cutanée immédiatement après la chirurgie et de maintenir des rats dans un incubateur chaud jusqu&#39;au réveil. </li></ol> 3. basale Pression artérielle moyenne (PAM) et de la fréquence cardiaque (HR) Enregistrement <ol><li> Dès le lendemain de l&#39;émetteur implantation, mettre un seul animal sur le clavier du récepteur et mettez l&#39;émetteur. Attendez environ 10 - 15 min d&#39;habituer l&#39;animal et de stabiliser les paramètres cardiovasculaires. </li><li> Fiche repos TAM et la FC, qui sont dérivés de la pression pouls artériel avec un système d&#39;acquisition de données informatisées pendant au moins 1 h. Recueillir des données toutes les 5 sec. </li><li> Surveiller la uneimals continu et supprimer des points de données lors de l&#39;accident de spasmes visibles. Pour chaque animal, la moyenne des points de données pour obtenir des valeurs moyennes. </li></ol> 4. colorectal distension induite Dysréflexie autonome <ol><li> Retenez rats NSC-greffés ou contrôle SCI dans une serviette fournie avec des boulettes de nourriture à l&#39;intérieur du récepteur de l&#39;émetteur. Habituellement les rats peuvent rester coopération lors de la procédure. </li><li> Insérez un ballon-cathéter à de latex dans le rectum pendant environ 2 cm et fixez-le à la queue avec du ruban 8. </li><li> Mettez l&#39;émetteur sous tension et attendez pendant 10 - 15 min permettant à la pression de retour du sang vers préinsertion base. </li><li> Provoquer distension colorectale par l&#39;inflation du ballon lentement en 10 sec avec 1,4 ml d&#39;air pendant 1 min, à générer une pression d&#39;environ 30 mmHg. </li><li> CARTE d&#39;enregistrement et HR 1 min avant, 1 min pendant 1 min et après distension colorectale; données de l&#39;échantillon tous les 3 sec au cours de la procédure 3 min. </li><li>Effectuer 2 - 3 essais par animal avec au moins 15 minutes d&#39;intervalle de récupération entre les deux essais. </li><li> Animaux Surdosage (ip) avec double combinaison d&#39;anesthésie de dose décrite ci-dessus, si aucune autre évaluation. Perfuser les animaux avec une solution saline suivie par 4% de paraformaldéhyde. </li><li> Pour chaque animal, la moyenne des valeurs avant et pendant distension colorectale respectivement; calculer la différence entre le début et la PAM et RH changements induits par la distension-pour chaque essai; moyenne sur les 2 - 3 essais pour obtenir des valeurs moyennes. </li></ol> 5. émetteur nettoyage <ol><li> Retirer l&#39;émetteur à partir du corps de l&#39;animal après l&#39;anesthésie mais avant la perfusion. Faire tremper immédiatement dans un bécher rempli d&#39;eau distillée jusqu&#39;à ce que le nettoyage; éviter le séchage du dispositif télémétrique. </li><li> Transférer le télémètre à la solution de nettoyage enzymatique Terg-A-Zyme 1% (10 g / L d&#39;eau) pendant 24 heures à température ambiante. </li><li> Regel la pointe de l&#39;émetteur cathéter avec une aiguille de calibre 30 émoussérelié à la seringue de regel. </li><li> Séchez soigneusement l&#39;émetteur à l&#39;aide d&#39;un chiffon doux plié et le stocker dans le bac de plastique d&#39;origine. </li></ol>

<ol>
	<li>Krassioukov, A. V., Furlan, J. C., Fehlings, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autonomic+dysreflexia+in+acute+spinal+cord+injury:+an+under-recognized+clinical+entity.">Autonomic dysreflexia in acute spinal cord injury: an under-recognized clinical entity.</a> J Neurotrauma. 20, 707-716 (2003).</li><li>Lindan, R., Joiner, E., Freehafer, A. A., Hazel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Incidence+and+clinical+features+of+autonomic+dysreflexia+in+patients+with+spinal+cord+injury.">Incidence and clinical features of autonomic dysreflexia in patients with spinal cord injury.</a> Paraplegia. 18, 285-292 (1980).</li><li>Inskip, J. A., Ramer, L. M., Ramer, M. S., Krassioukov, A. 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J., Graham, L., Lu, P., Blesch, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Partial+restoration+of+cardiovascular+function+by+embryonic+neural+stem+cell+grafts+after+complete+spinal+cord+transection.">Partial restoration of cardiovascular function by embryonic neural stem cell grafts after complete spinal cord transection.</a> J Neurosci. 33, 17138-17149 (2013).</li><li>Lu, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-distance+growth+and+connectivity+of+neural+stem+cells+after+severe+spinal+cord+injury.">Long-distance growth and connectivity of neural stem cells after severe spinal cord injury.</a> Cell. 150, 1264-1273 (2012).</li><li>Akhavan, M., Hoang, T. X., Havton, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+detection+of+fluorogold-labeled+neurons+in+long-term+studies.">Improved detection of fluorogold-labeled neurons in long-term studies.</a> J Neurosci Methods. 152, 156-162 (2006).</li><li>Maiorov, D. N., Fehlings, M. G., Krassioukov, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+severity+of+spinal+cord+injury+and+abnormalities+in+neurogenic+cardiovascular+control+in+conscious+rats.">Relationship between severity of spinal cord injury and abnormalities in neurogenic cardiovascular control in conscious rats.</a> J Neurotrauma. 15, 365-374 (1998).</li><li>Laird, A. S., Carrive, P., Waite, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiovascular+and+temperature+changes+in+spinal+cord+injured+rats+at+rest+and+during+autonomic+dysreflexia.">Cardiovascular and temperature changes in spinal cord injured rats at rest and during autonomic dysreflexia.</a> J Physiol. 577, 539-548 (2006).</li><li>Phillips, A. A., Krassioukov, A. V., Ainslie, P. N., Warburton, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Baroreflex+function+after+spinal+cord+injury.">Baroreflex function after spinal cord injury.</a> J Neurotrauma. 29, 2431-2445 (2012).</li><li>Osborn, J. W., Taylor, R. F., Schramm, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determinants+of+arterial+pressure+after+chronic+spinal+transection+in+rats.">Determinants of arterial pressure after chronic spinal transection in rats.</a> Am J Physiol. 256, 666-673 (1989).</li><li>Rabchevsky, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+gabapentin+on+muscle+spasticity+and+both+induced+as+well+as+spontaneous+autonomic+dysreflexia+after+complete+spinal+cord+injury.">Effects of gabapentin on muscle spasticity and both induced as well as spontaneous autonomic dysreflexia after complete spinal cord injury.</a> Front Physiol. 3, 329 (2012).</li><li>Hou, S., Lu, P., Blesch, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+supraspinal+vasomotor+pathways+and+autonomic+dysreflexia+after+spinal+cord+injury+in+F344+rats.">Characterization of supraspinal vasomotor pathways and autonomic dysreflexia after spinal cord injury in F344 rats.</a> Auton Neurosci. 176, 54-63 (2013).</li></ol>

Les auteurs n&#39;ont rien à divulguer.

Traditionnellement, une canule remplie de fluide est inséré dans l&#39;artère et relié à un transducteur de pression pour enregistrer les paramètres cardiovasculaires comme un instantané terminal dans chaque animal 11. Pour surveiller en continu les performances cardio-vasculaire pendant une longue période, les systèmes de radio-télémétrie sont utilisées dans de nombreux laboratoires. Cet outil plus raffinée peut enregistrer la pression artérielle en conscient, les animaux se déplaçant librem...

Dysfonctionnement cardiovasculaire survient après une blessure de la moelle épinière (SCI) à des niveaux élevés. Elle se manifeste dans désordonnée pression artérielle et la fréquence cardiaque au repos, hypotension orthostatique, hypotension induite par l&#39;exercice, et hyperréflexie autonome caractérisé par des épisodes d&#39;hypertension et bradycardie baroréflexe médiation en réponse à des stimuli sensoriels dessous du niveau de blessure 1,2. Ces symptômes interfèrent avec la vie quotidienne de la moelle épinière lésée patients. Ainsi, il est important d&#39;établir des outils efficaces pour l&#39;étude des changements cardio-vasculaires chez les animaux atteints de LM et les traitements expérimentaux. Pour étudier la fonction cardiovasculaire chez les animaux, plusieurs techniques ont été utilisées pour contrôler la pression artérielle et du rythme cardiaque. Paramètres cardiovasculaires centrales peuvent être enregistrées par l&#39;insertion de la canule et la télémétrie, tandis que la queue-poignets non invasifs peuvent être utilisés pour mesurer la pression du sang périphérique 3. Comparé à d&#39;autres méthodes, télémétrie a le principal avantage qu&#39;il permet d&#39;enregistrer en continu les animaux se déplacent librement et suivi à long terme de la fonction cardiovasculaire 4. Dans les modèles animaux SCI, les changements dans la pression sanguine périphérique après stimulation expérimentale peuvent ne pas être assez grand pour être détecté. Par conséquent, la technique de monitorage cardiaque approprié doit être choisi pour les animaux avec la SCI. Dans la présente étude, un système de radio-télémétrique a été introduit de surveiller la fonction cardio-vasculaire chez les rats adultes après complète sectionnement de la moelle épinière. Les rats ont reçu des greffes de rat syngénique jour embryonnaire 14 (E14) des cellules souches neurales dérivées du tronc cérébral (BS-CNS) dans le site de la lésion. Les rats ayant une lésion et aucune transplantation et, rats naïfs indemnes ont servi de témoins. Le mode opératoire de l&#39;émetteur de télémesure comprend la stérilisation et l&#39;implantation (figure 1), l&#39;enregistrement de paramètre cardio-vasculaire basale, les réponses induites par distension colorectale-, et le nettoyage de l&#39;émetteur etstockage.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="580">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td colspan="2" height="21" style="height:21px;width:315px;">Table of Specific Materials/Equipment:</td>
			<td style="width:103px;"></td>
			<td style="width:164px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="41" rowspan="2" style="height:41px;width:120px;">Reagents</td>
			<td rowspan="2" style="width:195px;">Company</td>
			<td rowspan="2" style="width:103px;">Catalogue</td>
			<td rowspan="2" style="width:164px;">Comment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="83" rowspan="2" style="height:83px;width:120px;">Fibrinogen (rat)</td>
			<td rowspan="2" style="width:195px;">Sigma</td>
			<td rowspan="2" style="width:103px;">F6755-25MG</td>
			<td rowspan="2" style="width:164px;">2 hr at 37oC to dissovle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
		</tr>
		<tr height="59">
			<td height="80" rowspan="2" style="height:80px;width:120px;">Thrombin (rat)</td>
			<td rowspan="2" style="width:195px;">Sigma</td>
			<td rowspan="2" style="width:103px;">T5772-100UN</td>
			<td rowspan="2" style="width:164px;">Dissovle in 10 mM CaCl2</td>
		</tr>
		<tr height="21">
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:120px;">1% Terg-A-Zyme</td>
			<td style="width:195px;">Sigma</td>
			<td style="width:103px;">Z273287</td>
			<td style="width:164px;">Enzymatic solution for telemeter cleaning</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:120px;">Fluorogold</td>
			<td style="width:195px;">Fluorochrome</td>
			<td style="width:103px;"></td>
			<td style="width:164px;">Dissovle in distilled water and avoid light</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:120px;">Telemeter&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; (PA-C40)</td>
			<td style="width:195px;">Data Sciences International</td>
			<td style="width:103px;"></td>
			<td style="width:164px;"></td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:120px;">Telementric recording and analysis system</td>
			<td style="width:195px;">Data Sciences International</td>
			<td style="width:103px;"></td>
			<td style="width:164px;">Signal stimulator, Data Exchange Matrix, receivers, Ambient pressure reference monitor</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:120px;">Balloon-tipped catheter</td>
			<td style="width:195px;">Edward Lifesciences</td>
			<td style="width:103px;">111F7-P</td>
			<td style="width:164px;">For colorectal distension</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a radio-telemetric system to monitor cardiovascular function in rats with spinal cord transection and embryonic neural stem cell grafts

Haut lésion de la moelle épinière thoracique ou cervicale (SCI) peut conduire à un dysfonctionnement cardio-vasculaire. Pour contrôler les paramètres cardiovasculaires, nous avons implanté un cathéter relié à un émetteur radio dans l&#39;artère fémorale de rats ayant subi une transection de la moelle épinière T4 avec ou sans greffe de cellules souches neurales du tronc cérébral dérivées d&#39;embryons exprimant la protéine fluorescente verte. Comparé à d&#39;autres méthodes telles que l&#39;insertion de la canule ou queue-manchette, la télémétrie est avantageux de surveiller en permanence la pression artérielle et la fréquence cardiaque chez les animaux se déplacent librement. Il est également capable de multiples acquisitions de données à long terme. Dans la moelle épinière des rats blessés, les données de base sous cardiovasculaires état libre et hyperréflexie autonome en réponse à la distension du côlon ont été enregistrées avec succès. En outre, les paramètres cardiovasculaires avant et après la SCI peuvent être comparées dans le même rat si un émetteur est implantée avant une transection de la moelle épinière. Une des limites de la Telemet décritprocédure d&#39;implantation qui est re dans l&#39;artère fémorale peut influencer l&#39;irrigation sanguine de la patte postérieure ipsilatérale.

En utilisant la technique de télémétrie décrit ci-dessus, nous avons enregistré avec succès les paramètres cardiovasculaires dans la moelle épinière des animaux blessés. Chez les animaux avec SCI seul, MAP a été réduite de manière significative tandis que RH a augmenté par rapport à des animaux naïfs, en conformité avec les rapports précédents 9. Chez les animaux avec BS-NSC greffage, TAM et la FC approché les niveaux mesurés dans les animaux naïfs (Figure 2). Au cours ...

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A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts

Nous présentons un protocole d&#39;utilisation d&#39;un système de radio-télémétrie pour enregistrer des paramètres cardio-vasculaires dans la moelle épinière des rats T4 sectionnés huit semaines après le tronc cérébral embryonnaire cellule souche neurale de greffage dans le site de lésion. La télémétrie est une technique de pointe pour évaluer avec précision la fonction cardiovasculaire en déplaçant librement la moelle épinière des rats conscients blessés.

Un système de radio-télémétrique de surveiller la fonction cardiovasculaire chez le rat avec la moelle épinière Transection et embryonnaires souches neurales greffes cellulaires

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter ...

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10.4K vues.  Drexel University College of Medicine.  Nous présentons un protocole d'utilisation d'un système de radio-télémétrie pour enregistrer des paramètres cardio-vasculaires dans la moelle épinière des rats T4 sectionnés huit semaines après le tronc cérébral embryonnaire cellule souche neurale de greffage dans le site de lésion. La télémétrie est une technique de pointe pour évaluer avec précision la fonction cardiovasculaire en déplaçant librement la moelle épinière des rats conscients ...

Vidéo: A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts

Assessing Endothelial Vasodilator Function with the Endo-PAT 2000

The endothelium is a delicate monolayer of cells that lines all blood vessels, and which comprises the systemic and lymphatic capillaries. By virtue of the panoply of paracrine factors that it secretes, the endothelium regulates the contractile and proliferative state of the underlying vascular smooth muscle, as well as the interaction of the vessel wall with circulating blood elements. Because of its central role in mediating vessel tone and growth, its position as gateway to circulating immune cells, and its local regulation of hemostasis and coagulation, the the properly functioning endothelium is the key to cardiovascular health. Conversely, the earliest disorder in most vascular diseases is endothelial dysfunction.
In the arterial circulation, the healthy endothelium generally exerts a vasodilator influence on the vascular smooth muscle. There are a number of methods to assess endothelial vasodilator function. The Endo-PAT 2000 is a new device that is used to assess endothelial vasodilator function in a rapid and non-invasive fashion. Unlike the commonly used technique of duplex ultra-sonography to assess flow-mediated vasodilation, it is totally non-operator-dependent, and the equipment is an order of magnitude less expensive. The device records endothelium-mediated changes in the digital pulse waveform known as the PAT ( peripheral Arterial Tone) signal, measured with a pair of novel modified plethysmographic probes situated on the finger index of each hand. Endothelium-mediated changes in the PAT signal are elicited by creating a downstream hyperemic response. Hyperemia is induced by occluding blood flow through the brachial artery for 5 minutes using an inflatable cuff on one hand. The response to reactive hyperemia is calculated automatically by the system. A PAT ratio is created using the post and pre occlusion values. These values are normalized to measurements from the contra-lateral arm, which serves as control for non-endothelial dependent systemic effects. Most notably, this normalization controls for fluctuations in sympathetic nerve outflow that may induce changes in peripheral arterial tone that are superimposed on the hyperemic response.
In this video we demonstrate how to use the Endo-PAT 2000 to perform a clinically relevant assessment of endothelial vasodilator function.

A noninvasive procedure to assess endothelial function is demonstrated using the Endo-PAT 2000.

Évaluer la fonction endothéliale Vasodilatateur avec le 2000 Endo-PAT

The endothelium is a delicate monolayer of cells that lines all blood vessels, and which comprises the systemic and lymphatic capillaries. By virtue of ...

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Médecine

Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory testing in rat SCI models is needed. However, until recently, no single testing approach had been validated for SCI so that standardized methods have not been implemented across labs. Additionally, available testing methods could not be implemented acutely or when severe motor impairments existed, preventing studies of the development of SCI-induced allodynia3. Here we present two validated sensory testing methods using von Frey Hair (VFH) monofilaments which quantify changes in tactile sensory thresholds after SCI4-5. One test is the well-established Up-Down test which demonstrates high sensitivity and specificity across different SCI severities when tested chronically5. The other test is a newly-developed dorsal VFH test that can be applied acutely after SCI when allodynia develops, prior to motor recovery4-5. Each VFH monofilament applies a calibrated force when touched to the skin of the hind paw until it bends. In the up-down method, alternating VFHs of higher or lower forces are used on the plantar L5 dermatome to delineate flexor withdrawal thresholds. Successively higher forces are applied until withdrawal occurs then lower force VFHs are used until withdrawal ceases. The tactile threshold reflects the force required to elicit withdrawal in 50% of the stimuli. For the new test, each VFH is applied to the dorsal L5 dermatome of the paw while the rat is supported by the examiner. The VFH stimulation occurs in ascending order of force until at least 2 of 3 applications at a given force produces paw withdrawal. Tactile sensory threshold is the lowest force to elicit withdrawal 66% of the time. Acclimation, testing and scoring procedures are described. Aberrant trials that require a retest and typical trials are defined. Animal use was approved by Ohio State University Animal Care and Use Committee.

We describe two tactile sensory testing methods for acute or chronic periods of spinal cord injury in rats. These validated procedures can detect the development and maintenance of allodynia-like sensations.

Aiguë et chronique Test tactile sensorielle après un traumatisme médullaire chez le rat

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory ...

A Contusion Model of Severe Spinal Cord Injury in Rats

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is described to obtain a consistent model of severe SCI. Use of a stereotactic frame and computer controlled impactor allows for creation of reproducible injury. Hypothermia and urinary tract infection pose significant challenges in the post-operative period. Careful monitoring of animals with daily weight recording and bladder expression allows for early detection of post-operative complications. The functional results of this contusion model are equivalent to transection models. The contusion model can be utilized to evaluate the efficacy of both neuroprotective and neuroregenerative approaches.

A contusion model of severe spinal cord injury is described. Detailed pre-operative, operative and post-operative steps are described to obtain a consistent model.

Un modèle de contusion de graves lésions de la moelle épinière chez les rats

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is ...

Synergetic Use of Neural Precursor Cells and Self-assembling Peptides in Experimental Cervical Spinal Cord Injury

Spinal cord injuries (SCI) cause serious neurological impairment and psychological, economic, and social consequences for patients and their families. Clinically, more than 50% of SCI affect the cervical spine1. As a consequence of the primary injury, a cascade of secondary mechanisms including inflammation, apoptosis, and demyelination occur finally leading to tissue scarring and development of intramedullary cavities2,3. Both represent physical and chemical barriers to cell transplantation, integration, and regeneration. Therefore, shaping the inhibitory environment and bridging cavities to create a supportive milieu for cell transplantation and regeneration is a promising therapeutic target4. Here, a contusion/compression model of cervical SCI using an aneurysm clip is described. This model is more clinically relevant than other experimental models, since complete transection or ruptures of the cord are rare. Also in comparison to the weight drop model, which in particular damage the dorsum columns, circumferential compression of the spinal cord appears advantageous. Clip closing force and duration can be adjusted to achieve different injury severity. A ring spring facilitates precise calibration and constancy of clip force. Under physiological conditions, synthetic self-assembling peptides (SAP) self-assemble into nanofibers and thus, are appealing for application in SCI5. They can be injected directly into the lesion minimizing damage to the cord. SAPs are biocompatible structures erecting scaffolds to bridge intramedullary cavities and thus, equip the damaged cord for regenerative treatments. K2(QL)6K2 (QL6) is a novel SAP introduced by Dong et al.6 In comparison to other peptides, QL6 self-assembles into &#946;-sheets at neutral pH6.14 days after SCI, after the acute stage, SAPs are injected into the center of the lesion and neural precursor cells (NPC) are injected into adjacent dorsal columns. In order to support cell survival, transplantation is combined with continuous subdural administration of growth factors by osmotic micro pumps for 7 days.

Treating cervical spinal cord injury with both self-assembling peptides (SAP) and neural precursor cells (NPC), together with growth factors, is a promising approach to promote regeneration and recovery. A contusion/compression aneurysm clip rat model of cervical SCI and combined treatment involving SAP injection and NPC transplantation is established.

Utilisation synergique des cellules neurales précurseurs et peptides d&#39;auto-assemblage dans la partie expérimentale moelle épinière cervicale blessures

Spinal cord injuries (SCI) cause serious neurological impairment and psychological, economic, and social consequences for patients and their families. ...

Neural Stem Cell Transplantation in Experimental Contusive Model of Spinal Cord Injury

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can be used both to investigate the biological responses to injury and to test potential therapies. Contusion or compression injury delivered to the surgically exposed spinal cord are the most widely used models of the pathology. In this report the experimental contusion is performed by using the Infinite Horizon (IH) Impactor device, which allows the creation of a reproducible injury animal model through definition of specific injury parameters. Stem cell transplantation is commonly considered a potentially useful strategy for curing this debilitating condition. Numerous studies have evaluated the effects of transplanting a variety of stem cells. Here we demonstrate an adapted method for spinal cord injury followed by tail vein injection of cells in CD1 mice. In short, we provide procedures for: i) cell labeling with a vital tracer, ii) pre-operative care of mice, iii) execution of a contusive spinal cord injury, and iv) intravenous administration of post mortem neural precursors. This contusion model can be utilized to evaluate the efficacy and safety of stem cell transplantation in a regenerative medicine approach.

Spinal cord injury is a traumatic condition that causes severe morbidity and high mortality. In this work we describe in detail a contusion model of spinal cord injury in mice followed by a transplantation of neural stem cells.

Neural Transplantation de cellules souches dans la partie expérimentale Modèle contusion de la moelle épinière des blessures

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can ...

Photothrombosis-induced Focal Ischemia as a Model of Spinal Cord Injury in Mice

Spinal cord injury (SCI) is a devastating clinical condition causing permanent changes in sensorimotor and autonomic functions of the spinal cord (SC) below the site of injury. The secondary ischemia that develops following the initial mechanical insult is a serious complication of the SCI and severely impairs the function and viability of surviving neuronal and non-neuronal cells in the SC. In addition, ischemia is also responsible for the growth of lesion during chronic phase of injury and interferes with the cellular repair and healing processes. Thus there is a need to develop a spinal cord ischemia model for studying the mechanisms of ischemia-induced pathology. Focal ischemia induced by photothrombosis (PT) is a minimally invasive and very well established procedure used to investigate the pathology of ischemia-induced cell death in the brain. Here, we describe the use of PT to induce an ischemic lesion in the spinal cord of mice. Following retro-orbital sinus injection of Rose Bengal, the posterior spinal vein and other capillaries on the dorsal surface of SC were irradiated with a green light resulting in the formation of a thrombus and thus ischemia in the affected region. Results from histology and immunochemistry studies show that PT-induced ischemia caused spinal cord infarction, loss of neurons and reactive gliosis. Using this technique a highly reproducible and relatively easy model of SCI in mice can be achieved that would serve the purpose of scientific investigations into the mechanisms of ischemia induced cell death as well as the efficacy of neuroprotective drugs. This model will also allow exploration of the pathological changes that occur following SCI in live mice like axonal degeneration and regeneration, neuronal and astrocytic Ca2+ signaling using two-photon microscopy.

Photothrombosis is a minimally invasive and highly reproducible procedure to induce focal ischemia in the spinal cord and serves as a model of spinal cord injury in mice.

Photothrombosis induite par ischémie focale comme un modèle de lésion médullaire chez la souris

Spinal cord injury (SCI) is a devastating clinical condition causing permanent changes in sensorimotor and autonomic functions of the spinal cord (SC) ...

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal cord. A major current area of research is focused on the mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous or induced functional recovery following SCI. Spontaneous functional recovery is reported to be greater early in life, raising interesting questions about how adaptive plasticity changes as the spinal cord develops. To facilitate investigation of this dynamic, we have developed a SCI model in the neonatal mouse. The model has relevance for pediatric SCI, which is too little studied. Because neural plasticity in the adult involves some of the same mechanisms as neural plasticity in early life1, this model may potentially have some relevance also for adult SCI. Here we describe the entire procedure for generating a reproducible spinal cord compression (SCC) injury in the neonatal mouse as early as postnatal (P) day 1. SCC is achieved by performing a laminectomy at a given spinal level (here described at thoracic levels 9-11) and then using a modified Yasargil aneurysm mini-clip to rapidly compress and decompress the spinal cord. As previously described, the injured neonatal mice can be tested for behavioral deficits or sacrificed for ex vivo physiological analysis of synaptic connectivity using electrophysiological and high-throughput optical recording techniques1. Earlier and ongoing studies using behavioral and physiological assessment have demonstrated a dramatic, acute impairment of hindlimb motility followed by a complete functional recovery within 2 weeks, and the first evidence of changes in functional circuitry at the level of identified descending synaptic connections1.

This article describes a method for generating a reproducible spinal cord compression injury (SCI) in the neonatal mouse. The model provides an advantageous platform for studying mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous functional recovery.

Un nouveau-né de la moelle épinière de souris Compression Modèle de lésion

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...

Vein Interposition Model: A Suitable Model to Study Bypass Graft Patency

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. Research models for bypass graft failure are essential for a better understanding of pathobiological and pathophysiological processes during graft patency loss. Large animal models, such as pigs or sheep, resemble human anatomical structures but require special facilities and equipment. This video describes a rat vein interposition model to investigate vein graft patency loss. Rats are inexpensive and easy to handle. Compared to mouse models, the convenient size of rats permits better operability and enables a sufficient amount of material to be obtained for further diverse analysis. In brief, the inferior epigastric vein of a donor rat is harvested and used to replace a segment of the femoral artery. Anastomosis is conducted via single stitches and sealed with fibrin glue. Graft patency can be monitored non-invasively using duplex sonography. Myointimal hyperplasia, which is the main cause for graft patency loss, develops progressively over time and can be calculated from histological cross sections.

This video demonstrates a model to study the development of myointimal hyperplasia after venous interposition surgery in rats.

Vein Interposition Modèle: un modèle approprié pour étudier Bypass Graft Patency

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. ...

Studying the Hypothalamic Insulin Signal to Peripheral Glucose Intolerance with a Continuous Drug Infusion System into the Mouse Brain

Insulin regulates systematic metabolism in the hypothalamus and the peripheral insulin response. An inflammatory reaction in peripheral adipose tissues contributes to type 2 diabetes mellitus (T2DM) development and appetite regulation in the hypothalamus. Chemokine CCL5 and C-C chemokine receptor type 5 (CCR5) levels have been suggested to mediate arteriosclerosis and glucose intolerance in type 2 diabetes mellitus (T2DM). In addition, CCL5 plays a neuroendocrine role in the hypothalamus by regulating food intake and body temperature, thus, prompting us to investigate its function in hypothalamic insulin signaling and the regulation of peripheral glucose metabolism.
The micro-osmotic pump brain infusion system is a quick and precise way to manipulate CCL5 function and study its effect in the brain. It also provides a convenient alternative approach to generating a transgenic knockout animal. In this system, CCL5 signaling was blocked by intracerebroventricular (ICV) infusion of its antagonist, MetCCL5, using a micro-osmotic pump. The peripheral glucose metabolism and insulin responsiveness was detected by the Oral Glucose Tolerance Test (OGTT) and Insulin Tolerance Test (ITT). Insulin signaling activity was then analyzed by protein blot from tissue samples derived from the animals.
After 7-14 days of MetCCL5 infusion, the glucose metabolism and insulin responsiveness was impaired in mice, as seen in the results of the OGTT and ITT. The IRS-1 serine302 phosphorylation was increased and the Akt activity was reduced in mice hypothalamic neurons following CCL5 inhibition. Altogether, our data suggest that blocking CCL5 in the mouse brain increases the phosphorylation of IRS-1 S302 and interrupts hypothalamic insulin signaling, leading to a decrease in insulin function in peripheral tissues as well as the impairment of glucose metabolism.

This protocol studies the role of chemokine (C-C motif) ligand 5 (CCL5) in the hypothalamus by delivering an antagonist, MetCCL5, into the mouse brain using a micro-osmotic pump brain infusion system. This transient inhibition of CCL5 activity interrupted hypothalamic insulin signaling, leading to glucose intolerance and peripheral systemic insulin sensitivity.

Étudier le Signal hypothalamique de l’insuline à l’intolérance au Glucose périphérique avec un système de perfusion continue de drogues dans le cerveau de souris

Insulin regulates systematic metabolism in the hypothalamus and the peripheral insulin response. An inflammatory reaction in peripheral adipose tissues ...

Balloon-based Injury to Induce Myointimal Hyperplasia in the Mouse Abdominal Aorta

The use of animal models is essential for a better understanding of MH, one major cause for arterial stenosis.In this article, we demonstrate a murine balloon denudation model, which is comparable with established vessel injury models in large animals. The aorta denudation model with balloon catheters mimics the clinical setting and leads to comparable pathobiological and physiological changes. Briefly, after performing a horizontal incision in the aorta abdominalis, a balloon catheter will be inserted into the vessel, inflated, and introduced retrogradely. Inflation of the balloon will lead to intima injury and overdistension of the vessel. After removing the catheter, the aortic incision will be closed with single stiches. The model shown in this article is reproducible, easy to perform, and can be established quickly and reliably. It is especially suitable for evaluating expensive experimental therapeutic agents, which can be applied in an economical fashion. By using different knockout-mouse strains, the impact of different genes on MH development can be assessed.

This article demonstrates a murine model to study the development of myointimal hyperplasia (MH) after aortic balloon injury.

Blessure axée sur le ballon pour provoquer l’hyperplasie Myointimal dans l’aorte abdominale de souris

The use of animal models is essential for a better understanding of MH, one major cause for arterial stenosis.In this article, we demonstrate a murine ...