Name: reproducable paraplegia by thoracic aortic occlusion in a murine model of spinal cord ischemia-reperfusion
Uploaded: 2014-03-03T21:55:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Reproducable Paraplegia by Thoracic Aortic Occlusion in a Murine Model of Spinal Cord Ischemia-reperfusion at JoVE.com

Vi vil gerne takke thoraxkirurgi Fonden for forskning og uddannelse til deres finansielle støtte til dette projekt.

1.. Præoperativ Forberedelse og Anæstesi <ol><li> Vær sikker på at observere steril teknik under hele proceduren. Udlæg alle instrumenter. </li><li> Tænd temperaturkontrol sengen før anæstesi induktion således at det kan opvarmes til en passende temperatur (36,5 ° C). Tænd laseren Doppler perfusion skærmen, så den kan starte i løbet af induktion. </li><li> Placer musen i induktion kammer. <ol><li> Overvåge nøje respirationsfrekvens af musen under induktion. </li><li> Så snart den respirationsfrekvens ...

<ol>
	<li>Conrad, M. F., Ye, J. Y., Chung, T. K., Davison, J. K., Cambria, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+cord+complications+after+thoracic+aortic+surgery:+long-term+survival+and+functional+status+varies+with+deficit+severity.">Spinal cord complications after thoracic aortic surgery: long-term survival and functional status varies with deficit severity.</a> J. Vasc. Surg. 48, 47-53 (2008).</li><li>Okita, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fighting+spinal+cord+complication+during+surgery+for+thoracoabdominal+aortic+disease.">Fighting spinal cord complication during surgery for thoracoabdominal aortic disease.</a> Gen. Thorac. Cardiovasc. Surg. 59, 79-90 (2011).</li><li>Wong, D. R., 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+spinal+cord+deficits+after+thoracoabdominal+aortic+aneurysm+repair.">Delayed spinal cord deficits after thoracoabdominal aortic aneurysm repair.</a> Ann. Thorac. Surg. 83, 1345-1355 (2007).</li><li>Taira, Y., Marsala, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+proximal+arterial+perfusion+pressure+on+function,+spinal+cord+blood+flow,+and+histopathologic+changes+after+increasing+intervals+of+aortic+occlusion+in+the+rat.">Effect of proximal arterial perfusion pressure on function, spinal cord blood flow, and histopathologic changes after increasing intervals of aortic occlusion in the rat.</a> Stroke. 27, 1850-1858 (1996).</li><li>Naslund, T. C., Hollier, L. H., Money, S. R., Facundus, E. C., Skenderis, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protecting+the+ischemic+spinal+cord+during+aortic+clamping.+The+influence+of+anesthetics+and+hypothermia.">Protecting the ischemic spinal cord during aortic clamping. The influence of anesthetics and hypothermia.</a> Ann. Surg. , 409-515 (1992).</li><li>Qayumi, A. K., Janusz, M. T., Lyster, D. M., Gillespie, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+model+for+investigation+of+spinal+cord+injury+caused+by+aortic+cross-clamping.">Animal model for investigation of spinal cord injury caused by aortic cross-clamping.</a> J. Invest. Surg. 10, 47-52 (1997).</li><li>Lang-Lazdunski, L., Matsushita, K., Hirt, L., Waeber, C., Vonsattel, J. P., Moskowitz, M. A., Dietrich, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+Cord+Ischemia:+Development+of+a+model+in+the+mouse.">Spinal Cord Ischemia: Development of a model in the mouse.</a> Stroke. 31, 208-213 (2000).</li><li>Basso, D. M., Fisher, L. C., Anderson, A. J., Jakeman, L. B., McTigue, D. M., Popovich, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basso+Mouse+Scale+for+locomotion+detects+differences+in+recovery+after+spinal+cord+injury+in+five+common+mouse+strains.">Basso Mouse Scale for locomotion detects differences in recovery after spinal cord injury in five common mouse strains.</a> J. Neurotrauma. 23, 635-659 (2006).</li><li>Kwon, B. K., Tetzlaff, W., Grauer, J. N., Beiner, J., Vaccaro, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathophysiology+and+pharmacologic+treatment+of+acute+spinal+cord+injury.">Pathophysiology and pharmacologic treatment of acute spinal cord injury.</a> Spine. J. 4, 451-464 (2004).</li><li>Cheshire, W. P., Santos, C. C., Massey, E. W., Howard, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+cord+infarction:+etiology+and+outcome.">Spinal cord infarction: etiology and outcome.</a> Neurology. 47, 321-330 (1996).</li><li>Kakinohana, 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+paraplegia+after+spinal+cord+ischemic+injury+requires+caspase-3+activation+in+mice.">Delayed paraplegia after spinal cord ischemic injury requires caspase-3 activation in mice.</a> Stroke. 42 (8), 2302-2307 (2011).</li><li>Wang, Z., Yang, W., Britz, G. W., Lombard, F. W., Warner, D. S., Sheng, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+simplified+spinal+cord+ischemia+model+in+mice.">Development of a simplified spinal cord ischemia model in mice.</a> J. Neurosci. Methods. 189, 246-251 (2010).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=model+of+ischemic+spinal+cord+injury+with+delayed+paralysis+caused+by+aortic+cross-clamping.">model of ischemic spinal cord injury with delayed paralysis caused by aortic cross-clamping.</a> Anesthesiology. 113, 880-891 (2010).</li><li>Kang, 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=The+effects+of+systemic+hypothermia+on+a+murine+model+of+thoracic+aortic+ischemia+reperfusion.">The effects of systemic hypothermia on a murine model of thoracic aortic ischemia reperfusion.</a> J. Vasc. Surg. 52, 435-443 (2010).</li><li>Li, J., Benashski, S., McCullough, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-stroke+hypothermia+provides+neuroprotection+through+inhibition+of+AMP-activated+protein+kinase.">Post-stroke hypothermia provides neuroprotection through inhibition of AMP-activated protein kinase.</a> J. Neurotrauma. 28 (7), 1281-1288 (2011).</li></ol>

Paraplegi sekundært til rygmarven iskæmireperfusion er resultatet af et kompleks af dårligt forståede sygdomme 9. Mens dette er mest almindeligt ses efter thoracoabdominal aorta kirurgi, kan en række andre fornærmelser såsom aorta dissektioner, traumer, emboliske fænomener, vasculitis og systemisk hypotension 10 resultere i paraplegi. At opnå yderligere forståelse af denne skade og give fremtidige mål for at fjerne denne skade, har dyremodeller blevet en nødvendighed. <p class="jove...

Lavere ekstremitet lammelse fortsætter med at komplicere thoracoabdominal interventioner. Skaden, der er kendt som rygmarven iskæmireperfusion skade (SCIR), resulterer i lammelse i op til 20% af højrisikopatienter 1. Kirurgiske supplementer såsom venstre hjerte bypass, lænde cerbrospinal aftapninger, hypotermisk kredsløbsstop og intercostal arterie reimplantation har reduceret forekomsten af denne komplikation 2, men alt for mange patienter fortsat blive påvirket. Klinisk rygmarvsiskæmi og reperfusionsskade ses som enten øjeblikkelig eller forsinket lammelse efter indgriben 3.. Imidlertid har vores forståelse af denne skade er blevet undertrykt af manglende mekanisk detalje. Som et resultat, er tilgængelige til at dæmpe skade, når den er opstået få muligheder. Vi har således hyret et lille dyr, murin model af rygmarven iskæmi og reperfusionsskade tilbedre karakterisere sin patogenese. De fleste undersøgelser til dato har brugt større dyremodeller for at karakterisere denne skade, nemlig rotte 4, kanin 5, og gris 6 modeller. Disse er imidlertid begrænset af deres omkostninger, kompleksitet, variable reproducerbarhed, og, vigtigst af alt, mangel på tilgængelige teknikker til genetisk manipulation. De mest pålidelige af disse offentliggjorte dyremodeller involverer infrarenale tværs fastspænding af den abdominale aorta hos kaniner. Men menneskelig anterior spinal neuroner oftest får deres vaskulære forsyning fra flere proksimale grene 7. Variabel vaskulære anatomi af rygmarven i disse modeller tilføjer til vanskeligheder ved overgangen deres resultater til klinisk brug. Dette håndskrift præsenterer en model for umiddelbare eller forsinkede paraplegi efter thorax aortaokklusion der er klinisk relevant og let at anvende. Eksponering af aortabuen via mini sternotomin er mindre invasiv og kan fremkalde meget reproducerbare resultater med minimal sygelighed og dødelighed. Selv om denne model ikke uden udfordringer og tekniske nuancer kan disse overvindes med omhyggelig dissektion og væv håndtering for at frembringe en model af bagbensparalyse, der let kan implementeres.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="749">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">VMS Anesthesia Machine</td>
			<td style="width:247px;">MDS Matrx</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:247px;">Vet One</td>
			<td style="width:119px;">13985-528-60</td>
			<td>2.0% through nose cone&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Induction Chamber</td>
			<td style="width:247px;">Vet Equip</td>
			<td>941444</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Heating Bed</td>
			<td style="width:247px;">Vestavia Scientific</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Laser Doppler Monitor</td>
			<td style="width:247px;">Moor Instruments</td>
			<td style="width:119px;">VMS-LDF1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">5-0 Suture, Polyester</td>
			<td style="width:247px;">Surgidac</td>
			<td style="width:119px;">VD-551</td>
			<td>Taper Needel</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:216px;">Microdissecting Clips</td>
			<td style="width:247px;">Biomedical Research Insturments</td>
			<td style="width:119px;">14-1030, 14-1060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:216px;">Surgical Instruments</td>
			<td style="width:247px;">Fine Surgical Instruments</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Forceps, needle holder</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

reproducable paraplegia by thoracic aortic occlusion in a murine model of spinal cord ischemia-reperfusion

Baggrund Nedre ende lammelse fortsat komplicere aorta interventioner. Den manglende forståelse af den underliggende patologi har hindret fremskridt for at mindske forekomsten denne skade. Den nuværende model demonstrerer reproducerbar nedre ende lammelse efter thorax aortaokklusion. Metoder Voksen mand C57BL6 mus blev bedøvet med isofluran. Gennem en cervicosternal indsnit aorta blev blotlagt. De faldende thorax aorta og venstre subclavia arterier blev identificeret uden indgang i pleura rummet. Skeletonization af disse arterier blev efterfulgt af øjeblikkelig lukning (Sham), eller okklusion i 4 min (moderat iskæmi) eller 8 min (langvarig iskæmi). Den sternotomi og hud blev lukket, og musen blev overført til opvarmning seng til nyttiggørelse. Efter inddrivelsen blev funktionel analyse opnået ved 12 timers mellemrum, indtil 48 timer. Resultater Mus, der undergik simuleret kirurgi viste ingen observerbar bagbenet underskud. Mus udsat for moderat iskæmi i 4 min havde minimal funktionel underskud på 12 timer efterfulgt af progression til at fuldføre lammelse på 48 timer. Mus udsat for langvarig iskæmi havde en øjeblikkelig lammelse med ingen observerbar hind-bevægeapparatet på noget tidspunkt i den postoperative periode. Der var ingen observerede intraoperativ eller postoperative dødelighed. Konklusion Reproducerbar lavere ende lammelse umiddelbart eller senere kan opnås i en musemodel. Derudover kan ved hjælp af en mediansternotomi og omhyggelig dissektion høje overlevelsesrater og reproducerbarhed opnås.

Mus undergik simuleret operation (n = 3) eller aortaokklusion til 4 (n = 3) til 8 minutter (n = 3). Postoperativt mus blev klassificeret af Basso Mouse Score (figur 1). Mus, der undergik simuleret operation havde ingen observerbar funktionelle underskud på noget tidspunkt postoperativt. Mus udsat for moderat iskæmi (4 min) havde næsten normal hind-lemmer funktion på 12 timer med progressiv funktionelle tilbagegang at fuldføre lammelse af 48 timer. Mus i langvarig iskæmi-gruppen (8 min) havde fulds...

Watch this Scientific Journal Video about Reproducable Paraplegia by Thoracic Aortic Occlusion in a Murine Model of Spinal Cord Ischemia-reperfusion at JoVE.com

Reproducable Paraplegia by Thoracic Aortic Occlusion in a Murine Model of Spinal Cord Ischemia-reperfusion

Reproducerbar Paraplegi af thorax aortaokklusion i en musemodel for Rygmarvsskader iskæmireperfusion

Den manglende mekanistisk forståelse af rygmarven iskæmireperfusion skade har forhindret yderligere supplementer til at forhindre paraplegi efter højrisiko aorta operationer. Således er afgørende for udviklingen af ​​dyremodeller. Dette håndskrift demonstrerer reproducerbar nedre ende lammelse efter thorax aortaokklusion i en musemodel.

Background
Lower extremity paralysis continues to complicate aortic interventions. The lack of understanding of the underlying pathology has hindered ...

Research

JoVE Journal

Medicine

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

Akut og kronisk Tactile sensorisk analyse efter Rygmarvsskader i rotter

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

En Kontusion Model of Svær Rygmarvsskader i rotter

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

A Murine Model of Cervical Spinal Cord Injury to Study Post-lesional Respiratory Neuroplasticity

En murin model af cervikal Rygmarvsskader til Study Post-lesional Respiratory Neuroplasticitet

A cervical spinal cord injury induces permanent paralysis, and often leads to respiratory distress. To date, no efficient therapeutics have been developed ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

En murin model af myokardieiskæmi-reperfusionsskade gennem æggelederne for Venstre Anterior Faldende Artery

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

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

En radio-telemetri system til overvågning Kardiovaskulær funktion i rotter med Spinal Cord transection og embryonale neural stamcelle transplantater

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

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

En Neonatal Mouse rygmarvskompression Skade Model

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

Murine Model of Intestinal Ischemia-reperfusion Injury

Murin model af intestinal iskæmi-reperfusionsskade

Intestinal ischemia is a life-threatening condition associated with a broad range of clinical conditions including atherosclerosis, thrombosis, ...

Reproducible Motor Deficit Following Aortic Occlusion in a Rat Model Of Spinal Cord Ischemia

Reproducerbart motorunderskud efter aortaeklusion i en rottemodel af rygmarvs-iskæmi

Spinal cord ischemia is a fatal complication following thoracoabdominal aortic aneurysm surgery. Researchers can investigate the strategies for preventing ...

Two-vessel Occlusion Mouse Model of Cerebral Ischemia-reperfusion

To-fartøj okklusion musemodel af Cerebral iskæmi-reperfusion

In this study, a middle cerebral artery (MCA) occlusion mouse model is employed to study cerebral ischemia-reperfusion. A reproducible and reliable mouse ...

Evaluation of Coronary Flow Reserve After Myocardial Ischemia Reperfusion in Rats

Evaluering af koronar flow reserve efter myokardieiskæmi reperfusion hos rotter

Coronary artery disease is the leading cause of death worldwide. After an acute myocardial infarction, early and successful myocardial intervention via ...