Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Mevcut protokol, kaba morfoloji ve manyetik rezonans görüntüleme ile serebral dokudaki erken değişiklikleri tanımlamak için yenidoğan hipoksik-iskemik hasarının bir kemirgen modelini tanımlamaktadır. Bunun, geç yaralanmayı incelemek için kullanılabilen ancak tekrarlanabilir erken değişikliklerin değerlendirilmesine izin vermeyen mevcut modellere göre faydaları vardır.
Perinatal hipoksik-iskemik ensefalopati (HİE), yenidoğanları etkileyebilen, değişken uzun ve kısa vadeli nörogelişimsel sonuçlara yol açan akut bir hastalıktır. Erken teşhis, müdahaleden fayda görebilecek bebekleri belirlemek için kritik öneme sahiptir; Bununla birlikte, erken tanı büyük ölçüde klinik kriterlere dayanır. Hiçbir moleküler veya radyolojik test erken beyin hasarını tespit etmede umut vaat etmemiştir. Çalışmalar, manyetik rezonans görüntülemenin (MRG) hem kan akışında / iskemi hem de metabolik bozulmada değişiklikler gösterebileceğini göstermiştir. Bununla birlikte, hepsi yaralanmanın başlamasından sonra hastalığın ikincil fazını (>12 saat) değerlendirmek için kullanılmıştır. Erken tanı, uygun bebeklerde hızlı bir şekilde başlayan terapötik hipotermi için kritik öneme sahiptir ve şu anda doğumdan sonraki 6 saat içinde başlatılması önerilmektedir. Hipoksik-iskemik hasarın sıçan modeli 1981'de geliştirildi ve beyin perfüzyonu, serebral hasar belirteçleri ve morfolojideki değişiklikleri incelemek için doğrulanmış ve yaygın olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, öncelikle ilk iskemik hakaretten birkaç gün sonra yaralanmayı değerlendiren "geç model" olarak kullanılmıştır. Modelin, güvenilir ve tekrarlanabilir erken serebral değişiklikleri değerlendirmede zayıf duyarlılığa sahip olduğu bilinmektedir. Bu çalışmanın amacı, patolojik boyama ve serebral manyetik rezonans görüntüleme/manyetik rezonans spektroskopisi kullanarak HİE'nin erken brüt morfolojik ve radyolojik belirteçlerini incelemek için güvenilir bir model geliştirmektir.
Hipoksik iskemik ensefalopati (HİE) yenidoğan bebeklerde çeşitli faktörlerden kaynaklanan yıkıcı bir durumdur1. Perinatal asfiksi ve/veya serebral kan akışının bozulması beyinde fokal veya global iskemik değişikliklere neden olabilir2. Görülme oranı 1.000 canlı doğumda yaklaşık 1.6'dır, ancak gelişmekte olan ülkelerde 1.000 canlı doğumda 12.1'e kadar çıkabilir3. Bu durum yüksek mortalite (%20-50) ile sonuçlanırken, hayatta kalanların %25'inin zeka geriliği, epilepsi veya serebral palsi gibi uzun süreli bir sinirsel sakatlıktan muzdarip olması muhtemeldir4. Hafif ila orta dereceli yaralanmalarda etkili olduğu kanıtlanmış tek terapötik müdahale, doğumdan sonraki 6 saat içinde başlatılması gereken terapötik hipotermidir 5,6,7,8,9. Bu, ikincil yaralanmaya yol açan metabolik değişikliklerin önlenmesine yardımcı olabilirken, hipotansiyon, trombositopeni, uzun süreli pıhtılaşma süresi, intrakraniyal kanama, ritim bozuklukları, yağ nekrozu ve serum elektrolit dengesizliği gibi yan etkiler için potansiyel olabilir 4,5. Bebeklerde HİE'nin erken teşhisi, kriterlerin öznel olması ve zamanla gelişen fizik muayene bulgularına büyük ölçüde dayanması nedeniyle genellikle zordur. Manyetik rezonans görüntüleme, yaralanmadan birkaç gün ila haftalar sonra yaralanmayı yansıtan değişiklikler gösterebilir. Bununla birlikte, T1 / T2 MRG'deki morfolojik değişiklikler, terapötik hipotermidenfayda görme olasılığı en yüksek olan bebek kategorisi olan orta dereceli ensefalopatinin üçte ikisine kadar normal olabilir. Son raporlara göre, manyetik rezonans spektroskopisi (MRS) yenidoğan HIE11 ile ilişkili erken değişiklikler gösterebilir. Ancak, bugüne kadar herhangi bir standardizasyon veya doğrulama yapılmamıştır.
Birçok araştırmacı, serebrovasküler yaralanma için potansiyel tanısal veya terapötik müdahaleleri değerlendirmek için hayvan modellerine güvenmektedir. Enfarktüs oluşturmak için en sık kullanılan yöntem kemirgenlerin orta serebral arterininbağlanmasıdır 12,13. Genellikle erişkin iskemik inmeyi incelemek için kullanılsa da, bu, insan yenidoğan hastalığına eşdeğer yaştaki yavruların küçük boyutu ve kırılganlığı nedeniyle yenidoğan kemirgenlerinde teknik olarak zordur. Ayrıca, HİE'de görülmesi muhtemel küresel serebral iskemik değişiklikleri temsil etmemektedir. Sıçanlarda tek taraflı karotis arter ligasyonunun Rice-Vanucci Model14'ü, 1980'lerden beri hipoksik-iskemik beyin hasarını incelemek için uygun maliyetli bir kemirgen modeli olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, erken serebrovasküler değişikliklerde büyük değişkenlik ve daha önceki deneylerde yüksek mortalite vardır. Çoğu çalışma, serebral yaralanmayı daha tutarlı olan uzun vadeli değişikliklerde (yani, 24 saatlik yaralanmadan sonra) bildirmektedir. Bu çalışma, HİE'nin bir sıçan modelinde erken (6 saat içinde) moleküler ve radyolojik değişiklikleri değerlendirmek için bir yaklaşım geliştirmeyi amaçladı. Protokol, erken (term yenidoğan eşdeğeri) yaşta iskemiyi sağlamak ve özellikle hipoksiye maruz kalma sırasında yavruların hayatta kalmasını artırmak için tasarlanmıştır. MRG/MRS, yaralanmadan sonraki 6 saat içinde değişen akış, serebral doku değişiklikleri ve metabolik değişikliklerin radyolojik kanıtlarını değerlendirmek için kullanıldı. Enfarktüs alanlarının brüt morfolojik değerlendirmesi de yapıldı. Tekrarlanabilirliğin daha fazla doğrulanması, deneylerin birden fazla litrede tekrarlanmasıyla gerçekleştirildi.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Tüm deneysel prosedürler Oklahoma Tıbbi Araştırma Vakfı (OMRF) Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylandı (protokol IACUC #17-17). Bu çalışma için E14'teki gebe dişi Sprague-Dawley sıçan yavruları kullanıldı. Hayvanlar ticari bir kaynaktan elde edilmiştir (bkz.
1. Hayvan hazırlama
2. Deneysel HİE grubu için karotis arter ligasyonu (CAL)
3. Kontrol grubu için sahte cerrahi prosedür
4. Hem CAL hem de sahte gruplar için hipoksi maruziyeti
5. Manyetik rezonans görüntüleme ve spektroskopi
6. Serum ve beyin dokusu analizi
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
HİE sonrası erken serebral değişiklikleri üretmek ve değerlendirmek için mevcut protokolün uygulanması kolaydı ve P10'daki sıçan yavrularında hakaretten sonraki 6 saat içinde serebral hasarın brüt patolojik ve radyolojik olarak görüntülenmesine izin verdi. Deney planı Şekil 1'de gösterilmiştir. Her iki cinsiyet birlikte analiz edildi ve her grupta beş litreden 24 hayvan incelendi. Hayvan ölümleri çok düşüktü ve terminal deneyle...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yenidoğan sıçan yavrularında bir araştırma protokolü, HİE'deki serebral hasarın erken belirteçlerini görselleştirmek ve analiz etmek için başarıyla tasarlanmıştır. Bugüne kadar, yenidoğan popülasyonunda erken serebral yaralanmayı tespit etmek için objektif değerlendirme araçları eksikliği vardır. HI yaralanmasından sonra, serebral oksidatif metabolizma bozukluğunun, geri dönüşü olmayan mitokondriyal fonksiyonun 19 başarısızlığından önce kısmen iy...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yazarların hiçbiri için herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Oklahoma Tıbbi Araştırma Vakfı'nın veteriner personeline, hayvan bakım protokollerini değiştirme konusundaki uzmanlıkları ve yardımları için teşekkür ederiz.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.9% Normal saline | Fisher Scientific | Z1376 | |
2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) | Millipore Sigma | T8877 | |
Abdominal pneumatic pillow | SA Instruments, Inc., Stony Brook, NY | ||
Absorbent Underpads with Waterproof Moisture Barrier, 58.4 x 91.4 cm, 680 mL | Fisher Scientific | 501060566 | |
BD 30 G Needle and syringe | Fisher Scientific | Catalog No.14-826-10 | |
Biospec 7.0 Tesla/30 cm horizontal-bore magnet small animal imaging system | Bruker Biospin, Ettlingen, Germany | ||
Buprenorphine | Provided by veterenary medicine | ||
Compact Thermometer with Probe | Fisher Scientific | S01549 | |
Gas mixture 92% nitrogen 8% oxygen | Airgas | ||
Head surface coil | Bruker BioSpin MRI Gmbh, Ettlingen, Germany | ||
Isoflurane gas | Provided by veterenary medicine | ||
Isotemp Immersion Circulator 2100 | Fisher Scientific | Discontinued | Immersed in water bath chamber with continous flowing water via tubing |
Lead Ring Flask Weights | VWR | 29700-060 | Water bath weights to ensure rodent chamber stays submerged in water bath |
Mathematica Software | Wolfram Research, Champaign, IL, USA | version 6.0 | |
Pedialyte Electrolyte Solution, Hydration Drink, 1 Liter, Unflavored | Pedialyte | Obtained from CVS | |
Phosphate-buffered saline (DPBS, 1X), Dulbecco's formula | Millipore Sigma | J67670.AP | |
Plastic clear bucket | We used an old rodent housing cage- this is a good alternative: Cambro 182615CW135 Camwear Food Storage Box, 18" X 26" X 15", Model #:182615CW135 | ||
Plexiglass Rodent Restraint Chamber | Pedialyte/CVS | Vetinary medicine provided a small chamber used to restrain rodents. Approximately 6x4x4 inches | |
Pregnant Sprague Dawley rats at E14 | Charles River | Strain Code 400 | |
Purdue Products Betadine Swabsticks | Fisher Scientific | 19-061617 | |
Quadrature volume coil (72-mm inner diameter) | Bruker BioSpin MRI Gmbh, Ettlingen, Germany | ||
Stoelting Silk Suture | Fisher Scientific | Catalog No.10-000-656 | |
Vicryl 5-0 suture | Fisher Scientific | NC1985424 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır