The authors would like to thank John Kristensen and S&#248;ren Braad Andersen from the Department of Communication, Aarhus University Hospital, Denmark, for their exceptional help with filming and editing. Animal technician Diana Gyldenl&#248;ve and veterinarian Birgitte Kousgaard, Institute of Clinical Medicine Aarhus University Hospital, Denmark for assisting with animal care. This study was supported by the Lundbeck Foundation, the Laerdal Foundation for Acute Medicine, Central Denmark Region&#8217;s Research Foundation, Augustinus Foundation, Aase and Ejnar Danielsens Foundation, the Institute of Clinical Medicine Aarhus University Hospital, Br&#248;drene Hartmanns Foundation, Karen Elise Jensens Foundation, Fonden til L&#230;gevidenskabens Fremme, and Marie Dorthea og Holger From, Haderslevs Fond.

Il presente protocollo è stato approvato dal danese esperimenti con gli animali. Tutti gli animali sono stati anestetizzati prova durante tutta la procedura. La riproduzione di questo protocollo deve essere effettuata in conformità con l&#39;etica nazionali e le linee guida sul benessere degli animali, e approvato dai comitati etici locali. 1. Gli animali <ol><li> Suinetti Landrace Danese &lt;24 ore vecchio peso di circa 1.500 - 2.000 g. </li></ol> 2. Anestesia e manutenzione Fluidi <ol><li> Preparare le attrezzature necessarie per l&#39;anestesia (Figura 1): una maschera per l&#39;amministrazione sevoflurano, tamponi imbevuti di alcool, catetere endovenoso periferico, elastico, siringhe con soluzione fisiologica, propofol (5 mg / kg), fentanyl (10 mg / kg), e procaina benzilpenicillina (15.000 UI / kg). </li><li> Indurre l&#39;anestesia consegnando 1-2% di sevoflurano attraverso una maschera di respirazione. <ol><li> Valutare la profondità dell&#39;anestesia valutando per palpebrale e il ritiro riflexes. Quando certi che il maialino è profondamente anestetizzati, percutanea inserire un catetere endovenoso periferico nella vena dell&#39;orecchio. </li><li> Per confermare la pervietà del catetere endovenoso periferico, irrigare il catetere con 1-2 ml di sterile salina allo 0,9%. Somministrare iniezioni in bolo di propofol (5 mg / kg) e fentanyl (10 mg / kg). In seguito alla somministrazione in bolo sciacquare il catetere endovenoso per la seconda volta con 1-2 ml di soluzione sterile salina allo 0,9%. </li><li> Posizionare siringhe con propofol (10 mg / ml) e fentanyl (10 mcg / ml) in due pompe siringa di infusione separata. Collegare iv tubi da due pompe a siringa ad una valvola a tre vie che unisce infusi in una singola linea collegata al catetere endovenoso. Inizia iv infusione continua di propofol (4-12 mg / kg / ora) e fentanyl (10 mg / kg / ora). Una volta continue infusioni sono in esecuzione, non dare ulteriori iniezioni in bolo di propofol e fentanyl. </li><li> Interrompere la somministrazione del gas Anest sevofluranohesia. </li><li> Iniettare procaina benzilpenicillina (15.000 UI / kg) per via sottocutanea o intramuscolare come da linee guida locali per la profilassi antibiotica. Ripetere ogni giorno. Il video mostra somministrazione sc, che in maialini ha dimostrato di causare concentrazione plasmatica superiore e maggiore emivita rispetto alla somministrazione im. </li><li> Applicare occhio lubrificante pomata per evitare l&#39;essiccazione degli occhi. Tirare la palpebra inferiore con delicatezza per formare una apertura tasca-like. Spremere una piccola quantità di unguento all&#39;interno della tasca. Chiudi gli occhi per distribuire pomata. Verificare la presenza di secchezza oraria e riapplicare se necessario. </li><li> Avviare una velocità di infusione continua di 5% di destrosio / 0,45% NaCl iv a 10 ml / kg / ora. Ridurre la velocità di 5 ml / kg / ora durante e dopo l&#39;ipossia. Regolare la velocità di infusione di mantenere i livelli di glucosio nel sangue tra 2-10 mmol / L. </li></ol></li></ol><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig1.jpg" /> Figure 1. apparecchiature per l&#39;anestesia e l&#39;intubazione. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52454/52454fig1large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> 3. intubazione e ventilazione <ol><li> Preparare l&#39;attrezzatura necessaria per intubazione (Figura 1): bromuro rocuronio (1 mg / kg) per il rilassamento muscolare, un&#39;imbracatura (legare due estremità della stessa corda di nylon 4 millimetri insieme per formare un cerchio, come illustrato nella figura 1) di apertura la bocca, un batuffolo di cotone punta tampone e laringoscopio veterinario con lama dritta, spruzzo xylocaine (100 mg / ml), vari tubi di dimensioni endotracheali con polsino (dimensioni 3,0 millimetri, 2,5 millimetri, 2,0 millimetri), 500 ml di borsa autogonfiabile (valvola bag maschera) per la ventilazione, 2 ml siringa per l&#39;inflazione del bracciale e stetoscopio. </li><li> Intubare seguendo la procedura riportata di seguito: <ol><li> Posizionare maialino in posizione supina sostenere il collo da entrambi i lati per garantire un rettilineo pas laringeisalvia per l&#39;intubazione. </li><li> Stima la lunghezza del tubo endotracheale misurando dalla punta del muso alla tacca sternale (tipicamente circa 13 cm). </li><li> Luogo fionda corda intorno alla mascella superiore (verso il basso) e tenere mandibola e la lingua verso l&#39;alto per mantenere la bocca aperta. </li><li> Somministrare rocuronio bromuro (1 mg / kg) iv per indurre il rilassamento muscolare. </li><li> Utilizzare laringoscopio per sollevare la linguetta verso l&#39;alto. </li><li> Utilizzare il cotone punta tampone per liberare lungo epiglottis del maialino, che può essere o retroverso nell&#39;esofago o catturati dietro il palato molle. </li><li> Anticipo laringoscopio a mantenere l&#39;epiglottide sollevato contro la base della lingua che consente piena vista delle cartilagini aritenoideo e corde vocali. </li><li> Applicare spruzzo xylocaine (100 mg / ml) per via topica nella laringe per prevenire gli spasmi della laringe. </li><li> Anticipo tubo endotracheale attraverso le corde vocali. Utilizzare un movimento di rotazione per aiutare il passaggio delle cartilagini tracheali stretti. Advance tubo according alla distanza predosata e connettersi a una borsa autogonfiabile (pallone autoespandibile) per la ventilazione manuale. Per contribuire a ridurre l&#39;attrito durante l&#39;intubazione spruzzare il distale 1/3 del tubo endotracheale con xylocaina spruzzo. </li><li> Per confermare il corretto posizionamento del tubo endotracheale: osservare l&#39;eventuale presenza di difficoltà di respirazione, ausculate il petto d&#39;ascolto per l&#39;ingresso dell&#39;aria bilaterale in entrambi i polmoni, verificare visivamente la presenza di condensa sotto l&#39;aspetto prossimale del tubo endotracheale, e verificare la presenza di carbonio fine di marea anidride con un rilevatore di anidride carbonica colorimetrico o espiratorio CO 2 lettura sul ventilatore meccanico se disponibile. Fine normale di anidride carbonica di marea è intorno al 5%. Un valore superiore al 2% con una forma d&#39;onda di aspetto normale confermerà che il tubo endotracheale è nella trachea. </li><li> Gonfiare la cuffia del tubo endotracheale per impedire l&#39;aspirazione. Pressione di gonfiaggio bracciale deve essere inferiore a 25 cm H 2 O per evitare il danno ischemico<html> al tessuto circostante. Tenendo il tubo endotracheale a posto, avvolgere un pezzo di nastro intorno al tubo, chiudere la mascella e continuare taping intorno al muso per fissare il tubo in posizione. Tirare delicatamente sul tubo per assicurarsi che rimanga al suo posto. </li><li> Collegare tubo endotracheale a ventilatore meccanico. </li></ol></li><li> Regolare le impostazioni del ventilatore: ventilazione a volume controllato, volume corrente (TV): 10 ml / kg [o pressione inspiratoria di picco (PIP) 15 centimetri con ventilazione a pressione controllata]. Pressione di fine espirazione positiva (PEEP): 5 centimetri. I: E ratio 1: 2. Frequenza respiratoria: 35 (regolare la velocità per mantenere la end-tidal CO 2 tra 4,5-5,5 kPa). </li></ol> 4. Monitoraggio e Corpo di campionamento del fluido <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig2.jpg" /> Figura 2. apparecchiature per il monitoraggio.ank &quot;&gt; Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. <ol><li> Preparare le apparecchiature necessarie per il monitoraggio (Figura 2): nastro adesivo, lubrificante sterile, sonda per la misura continua della temperatura rettale, elettrocardiogramma (ECG) elettrodi, elettrodi pulsossimetro, rasoio, e EEG. <ol><li> Posizionare la sonda di saturazione su una zampa posteriore, lubrificare sonda di temperatura rettale e inserire 6 cm nel retto, posizionare riscaldatore sospeso radiante e / o aria materasso gonfiabile riscaldata per mantenere la temperatura rettale a livello fisiologico di 38,5-39 ° C, e posto ECG elettrodi. </li><li> Mettere maialino in posizione prona a radere aree di 1 cm x 1 cm per il posizionamento di elettrodi EEG ago sottocutaneo; uno di fronte a ciascun orecchio e l&#39;elettrodo di riferimento sulla linea mediana appena dietro gli occhi. Pulire il sito elettrodo con un tampone imbevuto di alcool, quindi inserire il sottocutanea elettrodo ad ago. Elettrodi sicuri con nastro adesivo e ritorno maialino al Po supinasizione. </li><li> Accendere il monitor dall&#39;AEEG. NOTA: L&#39;ampiezza integrata EEG consiste di una traccia denso con margini superiore e inferiore. I margini inferiore e superiore di questo modello sono in genere 15-50 mV, spesso superiore a quello visto in neonati. Durante l&#39;ipossia è importante notare che artefatto dalla ECG può falsamente elevare la traccia dall&#39;AEEG. Farmaci bolo di propofol (o fentanil) possono sopprimere transitoriamente la traccia aEEG e dovrebbero essere evitati, se possibile, durante l&#39;esperimento. La somministrazione di farmaci e eventi clinici deve essere contrassegnato per facilitare l&#39;interpretazione del tracciato dell&#39;AEEG. </li></ol></li><li> Preparare le attrezzature necessarie per l&#39;immissione cateteri ombelicali per arteriosa centrale monitoraggio della pressione arteriosa e il prelievo di sangue (Figura 3): guanti sterili, drappeggi sterili, bisturi, tamponi imbevuti di alcool, salviette sterili, catetere vena ombelicale (5 Fr), catetere arterioso ombelicale (3,5 Fr ), suturare set con una pinza, curve micro pinze, forbici, porta aghi e suture (ad esempio, le dimensioni 3-0), cerotto adesivo trasparente, 5 ml siringhe per il prelievo di sangue. </li></ol><img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig3.jpg" /> Figura 3. Dispositivi per la linea ombelicale e il prelievo di sangue. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52454/52454fig3large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <ol start="3"><li> Sterilizzare ed attaccare la zona intorno all&#39;ombelico. Utilizzare un bisturi per tagliare il cordone ombelicale più vicino alla pelle possibile. Se questo non espone i vasi ombelicali nel maialino anestetizzato, tagliare la pelle ombelicale due millimetri al di sotto del cordone ombelicale per esporre i vasi. Identificare le due piccole arterie ombelicali e quello più grande vena ombelicale (Figura 4). </li><li> Usare curve micro pinze per dilatare l&#39;arteria (Figura 4) e inserire il catetere arterioso ombelicale(3,5 Fr). Stima lunghezza di inserimento in cm a 3 x peso (kg) + 10 (formula empirica basata su corretto posizionamento in aorta discendente sopra arterie renali su autopsia). </li><li> Inserire un secondo 5 Fr catetere 5 centimetri nella vena ombelicale (Figura 4). Verificare il posizionamento del catetere intravascolare dal ritorno del sangue. Cateteri sicuri con posizionando una sutura a borsa di intorno all&#39;ombelico, passano la sutura si conclude intorno a ciascuno dei cateteri ombelicali e fare un nodo. Coprire cateteri con dressing adesivo trasparente. </li><li> Raccogliere campioni di sangue a tempi prestabiliti: 1) immediatamente prima ipossia, 2) 30 min in insulto ipossico 3) alla fine del 45 min ipossico insulto 4) 2 ore dopo insulto ipossico. A seconda dello scopo dell&#39;esperimento altri punti temporali per campioni di sangue può essere scelto. </li><li> Utilizzare emogasanalisi da campioni di sangue prelevati durante ipossia verificare cambiamenti emogasanalisi causate da ipossia-ischemia (Tabella 1). Si noti che i suinetti hanno una bassa emoglobina unt nascita (circa 8 g / dL) e può diventare anemico di frequenti prelievi di sangue. Ritirare meno di 2 ml di sangue / kg di peso corporeo al pareggio, a meno di 5 ml di sangue / kg di peso corporeo entro 24 ore e di aderire alle linee guida locali per il prelievo di sangue. Segni di anemia includono diminuzione dell&#39;ematocrito e tachicardia. </li><li> Collegare la linea arteriosa ad un monitor per il monitoraggio della pressione arteriosa continua intra-arteriosa (MABP). Utilizzare linea venosa per la somministrazione di liquidi e farmaci. </li></ol><img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig4.jpg" /> Figura 4. vasi ombelicali. Vena ombelicale (a destra) e una delle due arterie ombelicali (a sinistra). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52454/52454fig4large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> 5. ipossia <ol><li> Attendere 60 min dopo aver completato il monitoraggio. Indurre ipossia passando a un O 4% 2 </sub&gt; / 96% N 2 miscela di gas. Monitorare i parametri vitali e aEEG vicino e continuare a ipossia per 45 min. </li><li> Una volta che la traccia aEEG è piatta (margine superiore &lt;7 mV), regolare l&#39;ossigenazione alterando la frazione di ossigeno inspirato (FiO2) e della pressione delle vie aeree al più alto livello FiO 2 mantenere traccia piatta aEEG secondo il diagramma di flusso mostrato in Figura 5. Obiettivo per MABP di sotto del 70% del valore basale per almeno 10 minuti e, se necessario, più basso FiO 2 per garantire l&#39;ipotensione e ischemia. Il livello indicato di ipotensione è già stato dimostrato da altri 19,13,30 per la produzione di rilevante danno cerebrale ipossico-ischemica. </li><li> In caso di grave ipotensione (MABP &lt;25 mm Hg) trattare secondo i seguenti passaggi: aumentare brevemente FiO 2 da 1-5%, bolo salina (10 ml / kg), infusione di dopamina (5-20 mg / kg / min), e infusione di noradrenalina (20 ng-1 mg / kg / min). </li><li> In caso di crisi di durata&gt; 10 min (cloniche, tonico or miocloniche, tipicamente focale o come indicato da sbalzi aEEG ampiezza) trattano stepwise con (permettendo 30 min prima di procedere alla successiva iniezione): lenta bolo di fenobarbital iv 20 mg / kg, ripetere fenobarbital iv 20 mg / kg, e midazolam iv 0,5 mg / kg. <ol><li> Se le crisi si sviluppano e sono non risponde alla terapia farmacologica è indicata l&#39;eutanasia. </li></ol></li></ol><img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig5.jpg" /> Figura 5. ipossia-ischemia diagramma di flusso. Diagramma di flusso che mostra le regolazioni dell&#39;ossigenazione (F i O 2 e P aw) in base alla risposta aEEG. Media pressione delle vie aeree (P aw) è stato regolato cambiando PIP / TV (inferiore PIP dà inferiore P aw) e la frequenza respiratoria (RR inferiore dà inferiore P aw). Obiettivo aEEG = margine superiore traccia &lt;5 mV e basso margine di tracce&gt; 3 mV (media 4 mV). Bersagliola frequenza cardiaca (HR) =&gt; 80. Obiettivo significano pressione arteriosa (MABP) = MABP&gt; 25. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52454/52454fig5large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> Sopravvivenza 6. 72 ore <ol><li> Monitorare il maialino da vicino dopo l&#39;insulto ipossico, e gradualmente ridurre i tassi di infusione di propofol e fentanyl. Estubare nel punto in cui l&#39;animale sta respirando volontariamente. </li><li> Durante il periodo di sopravvivenza, tenere suinetti presso una struttura animale con la vigilanza 24 ore da personale specializzato in terapia intensiva e monitoraggio. Somministrare le infusioni di glucosio iv 20 ml / kg 2-3 ogni ora. In 26-48 ore dopo ipossia-ischemia biberon parziale può essere avviata. Aspirazione alla trachea e polmoni può verificarsi da biberon se il riflesso gag non è presente. </li><li> Se rilevante per l&#39;esperimento, valutare lo stato neurologico utilizzando sistema di punteggio sviluppato da Thoresen et al., Descritto indettaglio nella pubblicazione originale 17. </li></ol> Valutazione 7. Esito <ol><li> Dopo 72 ore, anestetizzare e ventilare nuovo come descritto al punto 2 e 3. Eseguire MRI con modalità di imaging rilevanti come descritto da Munkeby et al 31 e altri 2. </li><li> Alla fine dell&#39;esperimento eutanasia maialini con una dose letale di pentobarbital (5 g / kg iv). </li><li> Preparare il cervello per l&#39;esame secondo l&#39;obiettivo dell&#39;esperimento. <ol><li> Per l&#39;istologia cervello su tessuto fissato in formalina:.. Utilizzare perfusione cardiaca con 4% paraformaldeide in PBS, seguita da dissezione e post-fissazione in paraformaldeide come descritto da Robertson et al 2, Chakkarapani et al 1 o Liu et al 18 o rimuovere il cervello ed immergere in paraformaldeide al 4% come descritto da Andresen et al. 32 </li><li> Per l&#39;analisi che richiedono tessuto scatto congelato (ad esempio, RNAanalisi o enzimatici saggi di attività 33):. Rimuovere il cervello, sezionare le regioni cerebrali di interesse ea scatto congelamento blocchi di tessuto di massimo 1 cm x 1 cm di azoto liquido come descritto da Munkeby et al 33 </li></ol></li></ol>

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H., 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=Resuscitation+with+21+or+100%+oxygen+in+hypoxic+nicotine-pretreated+newborn+piglets:+possible+neuroprotective+effects+of+nicotine.">Resuscitation with 21 or 100% oxygen in hypoxic nicotine-pretreated newborn piglets: possible neuroprotective effects of nicotine.</a> Neonatology. 93, 36-44 (2008).</li><li>Karlsson, M., 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=Delayed+hypothermia+as+selective+head+cooling+or+whole+body+cooling+does+not+protect+brain+or+body+in+newborn+pig+subjected+to+hypoxia-ischemia.">Delayed hypothermia as selective head cooling or whole body cooling does not protect brain or body in newborn pig subjected to hypoxia-ischemia.</a> Pediatric research. 64, 74-78 (2008).</li><li>Kovacs, J., 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=Asphyxia-induced+release+of+alpha-melanocyte-stimulating+hormone+in+newborn+pigs.">Asphyxia-induced release of alpha-melanocyte-stimulating hormone in newborn pigs.</a> Peptides. 22, 1049-1053 (2001).</li><li>Varvarousi, 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=Asphyxial+cardiac+arrest,+resuscitation+and+neurological+outcome+in+a+Landrace/Large-White+swine+model.">Asphyxial cardiac arrest, resuscitation and neurological outcome in a Landrace/Large-White swine model.</a> Laboratory animals. 45, 184-190 (2011).</li><li>Tammela, O., Pastuszko, A., Lajevardi, N. S., Delivoria-Papadopoulos, M., Wilson, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity+of+tyrosine+hydroxylase+in+the+striatum+of+newborn+piglets+in+response+to+hypocapnic+hypoxia.">Activity of tyrosine hydroxylase in the striatum of newborn piglets in response to hypocapnic hypoxia.</a> Journal of neurochemistry. 60, 1399-1406 (1993).</li><li>Cote, A., Barter, J., Meehan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-dependent+metabolic+effects+of+repeated+hypoxemia+in+piglets.">Age-dependent metabolic effects of repeated hypoxemia in piglets.</a> Canadian journal of physiology and pharmacology. 78, 321-328 (2000).</li><li>Tichauer, K. M., 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=Assessing+the+severity+of+perinatal+hypoxia-ischemia+in+piglets+using+near-infrared+spectroscopy+to+measure+the+cerebral+metabolic+rate+of+oxygen.">Assessing the severity of perinatal hypoxia-ischemia in piglets using near-infrared spectroscopy to measure the cerebral metabolic rate of oxygen.</a> Pediatric research. 65, 301-306 (2009).</li><li>Jasani, M. S., Salzman, S. K., Tice, L. L., Ginn, A., Nadkarni, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anesthetic+regimen+effects+on+a+pediatric+porcine+model+of+asphyxial+arrest.">Anesthetic regimen effects on a pediatric porcine model of asphyxial arrest.</a> Resuscitation. 35, 69-75 (1997).</li><li>Chakkarapani, E., Thoresen, M., Liu, X., Walloe, L., Dingley, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenon+offers+stable+haemodynamics+independent+of+induced+hypothermia+after+hypoxia-ischaemia+in+newborn+pigs.">Xenon offers stable haemodynamics independent of induced hypothermia after hypoxia-ischaemia in newborn pigs.</a> Intensive care medicine. 38, 316-323 (2012).</li><li>Munkeby, B. H., 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=A+piglet+model+for+detection+of+hypoxic-ischemic+brain+injury+with+magnetic+resonance+imaging.">A piglet model for detection of hypoxic-ischemic brain injury with magnetic resonance imaging.</a> Acta radiologica. 49, 1049-1057 (2008).</li><li>Andresen, J. H., 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=Newborn+piglets+exposed+to+hypoxia+after+nicotine+or+saline+pretreatment:+long-term+effects+on+brain+and+heart.">Newborn piglets exposed to hypoxia after nicotine or saline pretreatment: long-term effects on brain and heart.</a> J Matern Fetal Neonatal Med. 22, 161-168 (2009).</li><li>Munkeby, B. H., 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=Resuscitation+with+100%+O2+increases+cerebral+injury+in+hypoxemic+piglets.">Resuscitation with 100% O2 increases cerebral injury in hypoxemic piglets.</a> Pediatric research. 56, 783-790 (2004).</li></ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

A causa della sua complessità, il modello descritto può essere attuata solo in strutture accreditate e con esperienza nella ricerca animale. L&#39;approvazione da parte dei comitati etici locali deve essere ottenuto prima dell&#39;inizio degli esperimenti, ed ottimale del benessere degli animali deve essere garantita in ogni momento. Poiché il modello è basato sulla sopravvivenza degli animali sperimentali, è importante che un ambiente sterile viene mantenuta durante procedure invasive per prevenire le infezioni. <...

L&#39;asfissia perinatale è una condizione grave e spesso imprevisti associati con ipossico-ischemica encefalopatia (HIE). L&#39;obiettivo generale di questo protocollo è quello di dimostrare un modello di sopravvivenza dei suinetti di encefalopatia ipossico-perinatale ischemica. Questo modello può essere utilizzato per studiare l&#39;effetto di vari gradi di ipossia-ischemia sul cervello neonatale e di trattamenti sperimentali in neuropatologia, la risonanza magnetica e spettroscopia (MRI e MRS) e biomarcatori nei fluidi corporei come sangue, liquido cerebrospinale e nelle urine . Il modello è anche dimostrato utile per studiare il sistema cardiovascolare, respiratorio, fegato e rene, i quali sono interessati in globale ipossia-ischemia. L&#39;asfissia perinatale è il risultato di compromessi intrapartum apporto di ossigeno o nel periodo immediatamente successivo al parto. Intrapartum eventi ipossia rappresentano 0.660.000 di morti nel mondo ogni anno, circa un quarto dei 2,9 mulino del mondosono stati stimati morti neonatali ioni nel 2012 3. Nel 2010 1.150.000 bambini per aver sviluppato encefalopatia neonatale seguente asfissia neonatale 4. HIE definito come encefalopatia nei bambini nati dopo 34 settimane di gestazione avviene in 1-3 / 1000 nati vivi 5 nel mondo industrializzato e fino a 8,5 / 1000 nati vivi nei paesi in via di sviluppo 4. Il rischio di morte è 10-60%, e il rischio di disabilità neurologica nei sopravvissuti 30-100% 6,7. 50,2 milioni di anni di vita adattati alla disabilità (DALY) sono attribuiti a eventi di ipossia intrapartum 4. Attualmente l&#39;unico trattamento diverso da quello di sostegno per HIE è ipotermia post-ipossica. Così, i progressi nelle procedure diagnostiche e strategie di trattamento sono essenziali per migliorare la gestione di HIE 8. Il miglioramento della prognosi dopo l&#39;asfissia e la gestione del danno cerebrale perinatale neonatale si basano sulle ampliare la conoscenza dei meccanismi della malattia sottostante und trattamenti possibili. Modelli animali di HIE sono particolarmente utili come diversi eventi clinici possono portare a HIE e l&#39;incidenza in ogni singolo centro di nascita è basso 5. Un apparato sperimentale in cui l&#39;influenza di variabilità biologica può essere minimizzato, è essenziale quando il test di nuovi strumenti prognostici e diagnostici e strategie di trattamento. Un modello animale dovrebbe approssimare la situazione clinica più vicino possibile, contribuendo così alla comprensione dei meccanismi patologici sottostanti il danno indotto e il processo dinamico coinvolto nella malattia e IT&#39;S esito 9. Modelli animali di neonatale HIE hanno incluso un numero di specie, tra cui i roditori, agnello, e suini. In confronto, il maialino neonato ha maggiore somiglianza con un neonato umano rispetto alle dimensioni, sistema cardiovascolare 10 e la maturità cervello al momento della consegna 11,12. Monitoraggio, strumentazione e valutazione dei risultati del modello maialino è simile a that, impiegate nella cura clinica dei bambini con HIE. Di conseguenza, vi è un elevato grado di traduzione in assistenza neonatale da questo modello. Suinetti modelli di ipossia perinatale e HIE sono utilizzati da molti gruppi e variano in una serie di settori 13. Secondo lo scopo dell&#39;esperimento, attenzione deve essere posta nella scelta dei farmaci, metodo per indurre ipossia-ischemia, metodo di controllo della durata insulto e la gravità, post-insulto rianimazione e cure, e valutazione dei risultati. Per evitare distorsioni di un disegno randomizzato dovrebbe sempre essere usato negli studi interventistici. Il metodo applicato quando si induce il danno ipossico-ischemica è importante. Ipossia globale portando a HIE spesso si traduce in insufficienza multiorgano che coinvolgono il cervello, cuore, polmoni, reni e fegato. A seconda dei risultati valutati, modelli di HIE dovrebbero basarsi su ipossia globale e ischemia piuttosto che contare su ischemia focale, ad es., Per la legatura di autoarterie otid 14. Un recente applicata una combinazione di ipossia (FiO 2 12%) e l&#39;arteria carotidea compressione mantenendo pressione arteriosa media&gt; 40 mm Hg 2. Un altro gruppo indotta ipossia globale dell&#39;8% O 2 fino a base negativa in eccesso&gt; 20 mmol / L o la pressione arteriosa media arteriosa (MABP) &lt;15 mm Hg, e sacrificato gli animali a 4 ore 15. L&#39;ipossia è stato anche titolata per gittata cardiaca (al 30-40% del valore basale), MABP (a 30-35 mm Hg) e pH arterioso (6,95-7,05) 16. Tutti i modelli di global ipossia-ischemia titolati dalla soppressione aEEG simile a quella presentata in questo rapporto, hanno dimostrato encefalopatia nel trattamento clinico, elettrofisiologicamente, e neuropatologicamente paragonabile alla condizione trovata nel neonato asfittico termine 17,18. Il grado di HIE indotta è essenziale. Un modello utile di HIE animale deve anche permettere la sperimentazione di nuovi diale procedure e le opzioni di trattamento gnostico. A tal fine, i modelli dovrebbero indurre HIE moderato dove c&#39;è un potenziale trattamento gravi lesioni cerebrali con poco o nessun potenziale trattamento sarebbe meno rilevante in sede di valutazione di nuovi trattamenti. La tolleranza all&#39;ipossia varia considerevolmente tra gli animali di prova. Precedenti studi hanno dimostrato che una lesione cerebrale più coerente può essere raggiunto e che più animali di sopravvivere 17,19 per individualizzare l&#39;ipossia indotta in base alla risposta cerebrale di ogni maialino valutate dalla ampiezza integrata elettroencefalografia (AEEG) piuttosto che utilizzare un set FiO valore di 2 per tutta la evento ipossico. La durata della soppressione aEEG correlato al grado di lesione cerebrale, con poche modifiche istopatologiche a &lt;20 min soppressione aEEG e sequestri gravi aumentando a&gt; 45 minuti di soppressione dall&#39;AEEG. Una recente revisione dei trattamenti neuroprotettivi per HIE ha individuato la necessità di modelli di sopravvivenza consentire meas comportamentali risultatoUres in modelli animali 20. Ci sono numerosi vantaggi del modello porcellino HIE presentato. Si basa su una specie in cui i risultati sono altamente suscettibili di tradurre alla fisiologia umana. Modelli globali ipossia-ischemia insufficienza multiorgano e titolazione di ipossia-ischemia dall&#39;AEEG induce un grado coerente di lesioni cerebrali con la sopravvivenza cliniche esiti rilevanti in modo tale che i biomarcatori, risonanza magnetica e il comportamento possono essere valutati a importanti punti di tempo. Modelli Piglet di asfissia perinatale e HIE non solo hanno contribuito significativamente alla comprensione corrente in HIE fisiopatologia, ma hanno anche preceduto con successo studi clinici, che si traduce in nuovi trattamenti negli esseri umani. Studi su modelli Piglet giocato un ruolo chiave nella creazione di ipotermia come trattamento per HIE 21, e sono utilizzati per la ricerca di rianimazione neonatale 22. Diversi gruppi hanno utilizzato modelli di suinetti quando si esegue la ricerca all&#39;interno di asfissia e HIE, und studi comprendono ipotermia 23-alfa-melanocita stimolante 24, arresto cardiaco 25, tirosina idrossilasi attività 26, esposizione ripetuta ipossica 27, attività del recettore NMDA 14, e nel vicino infrarosso spettroscopia 28. Il maialino modello HIE presentata in questa relazione è tecnicamente impegnativo con cui lavorare, come piccoli aggiustamenti durante il corso della procedura può comportare o lesione cerebrale troppo lieve o troppo severa 29,2. Abbiamo scoperto che la letteratura esistente mancava dettagli sufficienti a riprodurre modelli precedentemente pubblicati. Così, abbiamo qui dimostriamo ogni passo le procedure tecniche necessarie per la creazione di un maialino 72 ore modello sopravvivenza in questo rapporto, consentendo ai ricercatori di stabilire questo modello avanzato per lo studio della HIE.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1034">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:647px;">Warm-touch-pediatric blanket</td>
			<td style="width:211px;">Covidien</td>
			<td style="width:176px;">5030840</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Adhesive Apertrue Drape</td>
			<td>Barrier</td>
			<td>915447</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Utility Drape (sterile) 75x80 cm</td>
			<td>Barrier</td>
			<td>800530</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Neoflon</td>
			<td>BD - Luer</td>
			<td>391350</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:647px;">Laryngoscope</td>
			<td style="width:211px;">Miller</td>
			<td style="width:176px;">85-0045</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Endotracheal tube 2.5 mm&#160;</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>111-25</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Endotracheal tube 3.0 mm with cuff</td>
			<td>Unomedical</td>
			<td>MM61110030</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Endotracheal tube 3.5 mm with cuff</td>
			<td>Unomedical</td>
			<td>MM61110035</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:647px;">Anesthesia machine</td>
			<td style="width:211px;">GE Healthcare</td>
			<td style="width:176px;">1009-9002-000</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">EEG - electrodes/disposable subdermal needle electrode</td>
			<td>Cephalon</td>
			<td>ACCE120550</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ECG - electrodes</td>
			<td>medtronic</td>
			<td>3010107-003</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ECG-electrodes for MR</td>
			<td>philips</td>
			<td>ACCE120550</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Arterial blood sampler - aspirator</td>
			<td>Radiometer medical ApS</td>
			<td>956552</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Polyurethane Umbilical vein catheter (5 Fr/Ch)</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>8888160341</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Polyurethane Umbilical vein catheter (3,5 Fr/ch)</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>8888160333</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Suture set (size 3-0)</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>8886 623341</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">BD Spinal needle 0.7x38mm</td>
			<td>BD needles</td>
			<td>405254</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:647px;">Gas with 96% Nitrogen / 4% oxygen</td>
			<td style="width:211px;">Air Liquide</td>
			<td style="width:176px;">made on order</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:647px;">NeuroMonitor (CFM) system</td>
			<td>Natus Medical Incorporated</td>
			<td>OBM70002</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy

L&#39;asfissia di nascita, che provoca ipossico-ischemica encefalopatia (HIE), incide per 0,66 milioni di morti nel mondo ogni anno, circa un quarto dei 2,9 milioni di morti neonatali nel mondo. Modelli animali di HIE hanno contribuito alla comprensione della fisiopatologia di HIE, e hanno messo in evidenza il processo dinamico che si verificano lesioni cerebrali a causa di asfissia perinatale. Così, studi su animali hanno suggerito una finestra di tempo per strategie di trattamento post-insulto. L&#39;ipotermia è stato testato come trattamento per Holiday Inn Express in modelli pdiglet e successivamente dimostrato efficace in studi clinici. Varianti del modello sono stati applicati nello studio di metodi neuroprotettive adiuvanti e studi suinetti di xeno e melatonina hanno portato alla fase clinica I e II della sperimentazione 1,2. Il modello porcellino HIE è ulteriormente utilizzato per studi resuscitation- e emodinamici neonatali nonché in ricerche di anossia cerebrale a livello cellulare. Tuttavia, è tecnicamente difficileModello e variazioni nel protocollo può provocare o lesione cerebrale troppo lieve o troppo severa. In questo articolo, abbiamo dimostrato le procedure tecniche necessarie per la creazione di un modello stabile di maialino neonatale HIE. In primo luogo, il maialino neonato (&lt;24 ore vecchio, mediano peso 1500 g) è anestetizzato, intubato, e monitorato in una configurazione paragonabile a quella che si trova in una terapia intensiva neonatale. Globale ipossia-ischemia è indotta abbassando la frazione di ossigeno inspiratorio per raggiungere ipossia globale, ischemia attraverso l&#39;ipotensione e un EEG ampiezza linea piatta integrata (AEEG) indicativa di ipossia cerebrale. La sopravvivenza è promosso regolando l&#39;ossigenazione in base alla risposta aEEG e la pressione sanguigna. Lesione cerebrale è quantificato istopatologia e la risonanza magnetica dopo 72 ore.

Gli effetti dell&#39;ipossia-ischemia sul cervello che si verificano durante l&#39;insulto indotto sono documentate registrando la traccia dall&#39;AEEG. Un aEEG traccia rappresentativa è mostrato in Figura 6. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig6.jpg" /> Figura 6. Rappresentante traccia aEEG. Bassa ampiezza a causa di ipossia-ischemia. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52454/52454...

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A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

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.

Un modello di Piglet neonatale Hypoxic-ischemica Encefalopatia

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

a-piglet-model-of-neonatal-hypoxic-ischemic-encephalopathy

Research

JoVE Journal

Medicine

19.5K Views.  Institute of Clinical Medicine, Aarhus University Hospital. 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. 

Video: A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

A Swine Model of Neonatal Asphyxia

Annually more than 1 million neonates die worldwide as related to asphyxia. Asphyxiated neonates commonly have multi-organ failure including hypotension, perfusion deficit, hypoxic-ischemic encephalopathy, pulmonary hypertension, vasculopathic enterocolitis, renal failure and thrombo-embolic complications. Animal models are developed to help us understand the patho-physiology and pharmacology of neonatal asphyxia. In comparison to rodents and newborn lambs, the newborn piglet has been proven to be a valuable model. The newborn piglet has several advantages including similar development as that of 36-38 weeks human fetus with comparable body systems, large body size (&tilde;1.5-2 kg at birth) that allows the instrumentation and monitoring of the animal and controls the confounding variables of hypoxia and hemodynamic derangements.
We here describe an experimental protocol to simulate neonatal asphyxia and allow us to examine the systemic and regional hemodynamic changes during the asphyxiating and reoxygenation process as well as the respective effects of interventions. Further, the model has the advantage of studying multi-organ failure or dysfunction simultaneously and the interaction with various body systems. The experimental model is a non-survival procedure that involves the surgical instrumentation of newborn piglets (1-3 day-old and 1.5-2.5 kg weight, mixed breed) to allow the establishment of mechanical ventilation, vascular (arterial and central venous) access and the placement of catheters and flow probes (Transonic Inc.) for the continuously monitoring of intra-vascular pressure and blood flow across different arteries including main pulmonary, common carotid, superior mesenteric and left renal arteries. Using these surgically instrumented piglets, after stabilization for 30-60 minutes as defined by Z&lt;10% variation in hemodynamic parameters and normal blood gases, we commence an experimental protocol of severe hypoxemia which is induced via normocapnic alveolar hypoxia. The piglet is ventilated with 10-15% oxygen by increasing the inhaled concentration of nitrogen gas for 2h, aiming for arterial oxygen saturations of 30-40%. This degree of hypoxemia will produce clinical asphyxia with severe metabolic acidosis, systemic hypotension and cardiogenic shock with hypoperfusion to vital organs. The hypoxia is followed by reoxygenation with 100% oxygen for 0.5h and then 21% oxygen for 3.5h. Pharmacologic interventions can be introduced in due course and their effects investigated in a blinded, block-randomized fashion.

Large animal models have good translational values in the examination of physiology and pharmacology of neonatal asphyxia. Using newborn piglets, we develop an experimental protocol to simulate neonatal asphyxia which has advantages of studying the systemic and regional hemodynamics, oxygen transport with biochemical and pathologic pathways and correlations.

Un modello di asfissia neonatale suina

Annually more than 1 million neonates die worldwide as related to asphyxia. Asphyxiated neonates commonly have multi-organ failure including hypotension, ...

Ricerca

Medicina

Assessment of Perigenital Sensitivity and Prostatic Mast Cell Activation in a Mouse Model of Neonatal Maternal Separation

Chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome (CP/CPPS) has a lifetime prevalence of 14% and is the most common urological diagnosis for men under the age of 50, yet it is the least understood and studied chronic pelvic pain disorder. A significant subset of patients with chronic pelvic pain report having experienced early life stress or abuse, which can markedly affect the functioning and regulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis. Mast cell activation, which has been shown to be increased in both urine and expressed prostatic secretions of CP/CPPS patients, is partially regulated by downstream activation of the HPA axis. Neonatal maternal separation (NMS) has been used for over two decades to study the outcomes of early life stress in rodent models, including changes in the HPA axis and visceral sensitivity. Here we provide a detailed protocol for using NMS as a preclinical model of CP/CPPS in male C57BL/6 mice. We describe the methodology for performing NMS, assessing perigenital mechanical allodynia, and histological evidence of mast cell activation. We also provide evidence that early psychological stress can have long-lasting effects on the male urogenital system in mice.

We are measuring perigenital mechanical sensitivity and mast cell activation in the prostate of male C57BL/6 mice that underwent an early life stress paradigm &#8211; neonatal maternal separation, in order to induce a preclinical model of chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome.

Valutazione della perigenitale Sensibilità e prostatica Mast attivazione delle cellule in un modello murino di Neonatale separazione materna

Chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome (CP/CPPS) has a lifetime prevalence of 14% and is the most common urological diagnosis for men under the ...

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 neonatale mouse Spinal Cord Injury compressione Modello

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

A Battery of Motor Tests in a Neonatal Mouse Model of Cerebral Palsy

As the sheer number of transgenic mice strains grow and rodent models of pediatric disease increase, there is an expanding need for a comprehensive, standardized battery of neonatal mouse motor tests. These tests can validate injury or disease models, determine treatment efficacy and/or assess motor behaviors in new transgenic strains. This paper presents a series of neonatal motor tests to evaluate general motor function, including ambulation, hindlimb foot angle, surface righting, negative geotaxis, front- and hindlimb suspension, grasping reflex, four limb grip strength and cliff aversion. Mice between the ages of post-natal day 2 to 14 can be used. In addition, these tests can be used for a wide range of neurological and neuromuscular pathologies, including cerebral palsy, hypoxic-ischemic encephalopathy, traumatic brain injury, spinal cord injury, neurodegenerative diseases, and neuromuscular disorders. These tests can also be used to determine the effects of pharmacological agents, as well as other types of therapeutic interventions. In this paper, motor deficits were evaluated in a novel neonatal mouse model of cerebral palsy that combines hypoxia, ischemia and inflammation. Forty-eight hours after injury, five tests out of the nine showed significant motor deficits: ambulation, hindlimb angle, hindlimb suspension, four limb grip strength, and grasping reflex. These tests revealed weakness in the hindlimbs, as well as fine motor skills such as grasping, which are similar to the motor deficits seen in human cerebral palsy patients.

Presented is a concise battery of mouse neonatal motor tests. Using these tests, neonatal motor deficits can be demonstrated in a variety of neonatal motor disorders. By having a standardized set of tests, results from different studies can be compared, allowing for better and accurate reporting between groups.

Una serie di test a motore in neonatale topo modello di paralisi cerebrale

As the sheer number of transgenic mice strains grow and rodent models of pediatric disease increase, there is an expanding need for a comprehensive, ...

Myocardial Infarction in Neonatal Mice, A Model of Cardiac Regeneration

Myocardial infarction induced by coronary artery ligation has been used in many animal models as a tool to study the mechanisms of cardiac repair and regeneration, and to define new targets for therapeutics. For decades, models of complete heart regeneration existed in amphibians and fish, but a mammalian counterpart was not available. The recent discovery of a postnatal window during which mice possess regenerative capabilities has led to the establishment of a mammalian model of cardiac regeneration. A surgical model of mammalian cardiac regeneration in the neonatal mouse is presented herein. Briefly, postnatal day 1 (P1) mice are anesthetized by isoflurane and placed on an ice pad to induce hypothermia. After the chest is opened, and the left anterior descending coronary artery (LAD) is visualized, a suture is placed around the LAD to inflict myocardial ischemia in the left ventricle. The surgical procedure takes 10-15 min. Visualizing the coronary artery is crucial for accurate suture placement and reproducibility. Myocardial infarction and cardiac dysfunction are confirmed by triphenyl-tetrazolium chloride (TTC) staining and echocardiography, respectively. Complete regeneration 21 days post myocardial infarction is verified by histology. This protocol can be used to as a tool to elucidate mechanisms of mammalian cardiac regeneration after myocardial infarction.

This protocol describes a highly reproducible model of cardiac regeneration by surgical induction of myocardial infarction in the left ventricle of postnatal day 1 mice. The method involves induction of hypothermic anesthesia and ligation of the left anterior descending coronary artery.

Infarto del miocardio in topi neonati, un modello di rigenerazione cardiaca

Myocardial infarction induced by coronary artery ligation has been used in many animal models as a tool to study the mechanisms of cardiac repair and ...

Use of a Piglet Model for the Study of Anesthetic-induced Developmental Neurotoxicity (AIDN): A Translational Neuroscience Approach

Anesthesia cannot be avoided in many cases when surgery is required, particularly in children. Recent investigations in animals have raised concerns that anesthesia exposure may lead to neuronal apoptosis, known as anesthesia-induced developmental neurotoxicity (AIDN). Furthermore, some clinical studies in children have suggested that anesthesia exposure may lead to neurodevelopmental deficits later in life. Nonetheless, an ideal animal model for preclinical study has yet to be developed. The neonatal piglet represents a valuable model for preclinical study, as they share a striking number of developmental similarities with humans.
The anatomy and physiology of piglets allow for implementation of rigorous human perioperative conditions in both survival and non-survival procedures. Femoral artery catheterization allows for close monitoring, thus enabling prompt correction of any deviation of the piglet's vital signs and chemistries. In addition, there are multiple developmental similarities between piglets and human neonates. The techniques required to use piglets for experimentation will require experience to master. A pediatric anesthesiologist is a critical member of the investigative team. We describe, in a general sense, the appropriate use of a piglet model for neurodevelopmental study.

Use of a Piglet Model for the Study of Anesthetic-induced Developmental Neurotoxicity AIDN: A Translational Neuroscience Approach

Anesthesia-induced developmental neurotoxicity (AIDN) research has focused on rodents, which are not broadly applicable to humans. Non-human primate models are more relevant, but are cost-prohibitive and difficult to use for experimentation. The piglet, in contrast, is a clinically relevant, practical animal model ideal for the study of anesthetic neurotoxicity.

Uso di un modello di maiale per lo studio della neurotossicità dello sviluppo sviluppato da anestetici (AIDN): un approccio di neuroscienza transazionale

Anesthesia cannot be avoided in many cases when surgery is required, particularly in children.  Recent investigations in animals have raised concerns that ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and drugs. It is widely used in many studies on the physiological functions of vascular smooth muscle, the pathogenesis of vascular diseases such as hypertension, and the development of smooth muscle relaxant drugs. The mouse is a widely used model animal with a large pool of disease models and genetically modified strains. We introduced this method to measure the isometric contraction of mouse mesenteric artery in detail. A 1.4-mm segment of mouse mesenteric resistance artery was isolated and mounted on a myograph chamber by passing two steel wires through its lumen. After equilibration and normalization steps, the vessel segment was potentiated by a high-K+ solution twice prior to the contraction assay. As an example of the application of this method in drug development, we measured the relaxant effect of a novel natural substance, neoliensinine, isolated from a Chinese herb, embryos of the lotus seed (Nelumbo nucifera Gaertn.) on mouse mesenteric arteries. The vessel segments mounted on the myograph chamber were stimulated with a high-K+ solution. When the force tension reached a stable sustained phase, cumulative doses of neoliensinine were added to the chamber. We found that neoliensinine had a dose-dependent relaxant effect on smooth muscle contraction, thus suggesting that it bears potential activity against hypertension. In addition, as the vessel segment can survive at least 4 hours after mounting and maintain contractility induced by the high-K+ solution for many times, we suggest that the wire myograph system may be used for the time-consuming process of drug screening.

The wire myograph technique is used to investigate vascular smooth muscle functions and screen new drugs. We report a detailed protocol for measuring the isometric contractility of the mouse mesenteric artery and for screening new relaxants of vascular smooth muscle.

Misurazione di contrattilità isometrica dell'arteria mesenterica Mouse con filo Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

A Neonatal BALB/c Mouse Model of Necrotizing Enterocolitis

Necrotizing enterocolitis (NEC) is the most severe gastrointestinal (GI) disease that often occurs in premature infants, especially very low birth weight infants, with high mortality and unclear pathogenesis. The cause of NEC may be related to inflammatory immune regulatory system abnormalities. An NEC animal model is an indispensable tool for NEC disease immune research. NEC animal models usually use C57BL/6J neonatal mice; BALB/c neonatal mice are rarely used. Related studies have shown that when mice are infected, Th2 cell differentiation is predominant in BALB/c mice compared to C57BL/6J mice. Studies have suggested that the occurrence and development of NEC are associated with an increase in T helper type 2 (Th2) cells and are generally accompanied by infection. Therefore, this study used neonatal BALB/c mice to induce an NEC model with similar clinical characteristics and intestinal pathological changes as those observed in children with NEC. Further study is warranted to determine whether this animal model could be used to study Th2 cell responses in NEC.

Necrotizing enterocolitis (NEC) is the most severe gastrointestinal (GI) disease that often occurs in premature infants, especially very low birth weight infants, with high mortality and unclear pathogenesis. The cause of NEC may be related to inflammatory immune regulatory system abnormalities. An NEC animal model is an indispensable tool for NEC disease immune research. NEC animal models usually use C57BL/6J neonatal mice; BALB/c neonatal mice are rarely used. Related studies have shown that when mice are infected, Th2 cell differentiation is predominant in BALB/c mice compared to C57BL/6J mice. Studies have suggested that the occurrence and development of NEC are associated with an increase in T helper type 2 (Th2) cells and are generally accompanied by infection. Therefore, this study used neonatal BALB/c mice to induce an NEC model with similar clinical characteristics and intestinal pathological changes as those observed in children with NEC. Further study is warranted to determine whether this animal model could be used to study Th2 cell responses in NEC.

Un modello murino BALB/c neonatale di enterocolite necrotizzante

Necrotizing enterocolitis (NEC) is the most severe gastrointestinal (GI) disease that often occurs in premature infants, especially very low birth weight ...

Effect of Hyaluronic Acid 35 kDa on an In Vitro Model of Preterm Small Intestinal Injury and Healing Using Enteroid-Derived Monolayers

In vitro scratch wound assays are commonly used to investigate the mechanisms and characteristics of epithelial healing in a variety of tissue types. Here, we describe a protocol to generate a two-dimensional (2D) monolayer from three-dimensional (3D) non-human primate enteroids derived from intestinal crypts of the terminal ileum. These enteroid-derived monolayers were then utilized in an in vitro scratch wound assay to test the ability of hyaluronan 35 kDa (HA35), a human milk HA mimic, to promote cell migration and proliferation along the epithelial wound edge. After the monolayers were grown to confluency, they were manually scratched and treated with HA35 (50 &#181;g/mL, 100 &#181;g/mL, 200 &#181;g/mL) or control (PBS). Cell migration and proliferation into the gap were imaged using a transmitted-light microscope equipped for live-cell imaging. Wound closure was quantified as percent wound healing using the Wound Healing Size Plugin in ImageJ.&#160;The scratch area and rate of cell migration and the percentage of wound closure were measured over 24 h. HA35 in vitro accelerates wound healing in small intestinal enteroid monolayers, likely through a combination of cell proliferation at the wound edge and migration to the wound area. These methods can potentially be used as a model to explore intestinal regeneration in the preterm human small intestine.

Effect of Hyaluronic Acid 35 kDa on an In Vitro Model of Preterm Small Intestinal Injury and Healing Using Enteroid-Derived Monolayers

This protocol describes a method to establish and perform a scratch wound assay on two-dimensional (2D) monolayers derived from three-dimensional (3D) enteroids isolated from non-human primate ileum.

Effetto dell'acido ialuronico 35 kDa su un modello in vitro di danno intestinale pretermine e guarigione mediante monostrati di derivazione enteroide

In vitro scratch wound assays are commonly used to investigate the mechanisms and characteristics of epithelial healing in a variety of tissue types. ...

In Vitro Apical-Out Enteroid Model of Necrotizing Enterocolitis

Necrotizing enterocolitis (NEC) is a devastating disease affecting preterm infants, characterized by intestinal inflammation and necrosis. Enteroids have recently emerged as a promising system to model gastrointestinal pathologies. However, currently utilized methods for enteroid manipulation either lack access to the apical surface of the epithelium (three-dimensional [3D]) or are time-consuming and resource-intensive (two-dimensional [2D] monolayers). These methods often require additional steps, such as microinjection, for the model to become physiologically translatable. Here, we describe a physiologically relevant and inexpensive protocol for studying NEC in vitro by reversing enteroid polarity, resulting in the apical surface facing outward (apical-out). An immunofluorescent staining protocol to examine enteroid barrier integrity and junctional protein expression following exposure to tumor necrosis factor-alpha (TNF-&#945;) or lipopolysaccharide (LPS) under normoxic or hypoxic conditions is also provided. The viability of 3D apical-out enteroids exposed to normoxic or hypoxic LPS or TNF-&#945; for 24 h is also evaluated. Enteroids exposed to either LPS or TNF-&#945;, in combination with hypoxia, exhibited disruption of epithelial architecture, a loss of adherens junction protein expression, and a reduction in cell viability. This protocol describes a new apical-out NEC-in-a-dish model which presents a physiologically relevant and cost-effective platform to identify potential epithelial targets for NEC therapies and study the preterm intestinal response to therapeutics.

In Vitro Apical-Out Enteroid Model of Necrotizing Enterocolitis

This protocol describes an apical-out necrotizing enterocolitis (NEC)-in-a-dish model utilizing small intestinal enteroids with reversed polarity, allowing access to the apical surface. We provide an immunofluorescent staining protocol to detect NEC-related epithelial disruption and a method to determine the viability of apical-out enteroids subjected to the NEC-in-a-dish protocol.

In vitro Modello enteroide apical-out di enterocolite necrotizzante

Necrotizing enterocolitis (NEC) is a devastating disease affecting preterm infants, characterized by intestinal inflammation and necrosis. Enteroids have ...