Name: a radio-telemetric system to monitor cardiovascular function in rats with spinal cord transection and embryonic neural stem cell grafts
Uploaded: 2014-10-07T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts at JoVE.com

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.

Alla djurprotokoll godkändes av Institutional Animal Care och användning kommittén (IACUC). NIH riktlinjer för laboratorie djuromsorg och säkerhet följs noga. Djur med kirurgiska ingrepp var tillräckligt behandlas för att minimera smärta och obehag. 1 Ryggmärgs Curgery och Cell Ympning <ol><li> Autoklav kirurgiska instrument före alla operationer. Använd Hot Bead Sterilizer (Fine Science Tools) för att avlägsna patogener och mikrobiella föroreningar från instrument mellan f...

<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. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autonomic+assessment+of+animals+with+spinal+cord+injury:+tools,+techniques+and+translation.">Autonomic assessment of animals with spinal cord injury: tools, techniques and translation.</a> Spinal Cord. 47, 2-35 (2009).</li><li>Mayorov, D. N., Adams, M. A., 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=Telemetric+blood+pressure+monitoring+in+conscious+rats+before+and+after+compression+injury+of+spinal+cord.">Telemetric blood pressure monitoring in conscious rats before and after compression injury of spinal cord.</a> J Neurotrauma. 18, 727-736 (2001).</li><li>Hou, S., Tom, V. 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>

Traditionellt är en vätskefylld kanyl insatt i artären och ansluten till en tryckomvandlare för att registrera kardiovaskulära parametrar som en terminal snapshot i varje djur 11. För att kontinuerligt övervaka hjärt prestanda under en lång tid, är radio telemetriska system som används i många laboratorier. Denna mer förfinade verktyg kan spela blodtryck i medvetna, fritt rörliga djur. Jämfört med vätskefyllda katetrar är telemetri anses en mer avancerad teknik för att exakt värdera kardio...

Kardiovaskulär dysfunktion inträffar efter ryggmärgsskada (SCI) på höga nivåer. Det manifesteras i oordnade blodtryck och hjärtfrekvens i vila, ortostatisk hypotension, ansträngningsutlöst hypotoni och autonoma dysreflexi kännetecknas av episoder av hypertoni och baroreflex medierad bradykardi som svar på sensoriska stimuli nedanför skadenivån 1,2. Dessa symptom stör dagliga livet av ryggmärgsskadade patienter. Därför är det viktigt att skapa effektiva verktyg för undersökning av kardiovaskulära förändringar i djur med SCI och experimentella behandlingar. För att undersöka kardiovaskulär funktion hos djur, har flera tekniker använts för att övervaka blodtryck och hjärtfrekvens. Centrala kardiovaskulära parametrar kan registreras av kanyl insättning och telemetri, medan icke-invasiva stjärt manschetter kan användas för att mäta perifert blodtryck 3. Jämfört med andra metoder, teleMetry har den största fördelen att den möjliggör kontinuerlig inspelning i fritt rörliga djur och långsiktig övervakning av kardiovaskulär funktion 4. I SCI djurmodeller, kan förändringarna i perifert blodtryck efter experimentell stimulans inte vara tillräckligt stor för att upptäckas. Därför bör lämpliga hjärtövervakningsteknik väljas för djur med SCI. I den aktuella studien, var en radio-telemetri system som införs för att övervaka hjärtfunktionen hos vuxna råttor efter fullständig ryggmärgstransektion. Råttor mottog transplantat av syngena rått embryonala dag 14 (E14) hjärnstammen härledda neurala stamceller (BS-NSCs) i skadestället. Råttor med skada och ingen transplantation och naiva, oskadade råttor tjänade som kontroller. Proceduren för telemetri omfattar sändar sterilisering och implantation (figur 1), inspelning av basal hjärt-parameter, kolorektal utspänning-inducerade svar, och rengöring sändare ochlagring.

<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

Hög bröstkorg eller cervikal ryggmärgsskada (SCI) kan leda till hjärt-dysfunktion. För att övervaka kardiovaskulära parametrar, implanterade vi en kateter ansluten till en radiosändare i lårbensartären av råttor som genomgick en T4 ryggmärg transektion med eller utan ympning av embryonala hjärnstamshärledda neurala stamceller som uttrycker grönt fluorescerande protein. Jämfört med andra metoder såsom kanyl insättning eller svans-manschett är telemetri fördelaktigt att kontinuerligt övervaka blodtryck och hjärtfrekvens i fritt rörliga djur. Det är också möjligt att på lång sikt flera dataförvärv. I ryggmärgsskador råttor basala hjärt data under ohämmad skick och autonoma dysreflexi som svar på kolorektal buk framgångsrikt registreras. Dessutom kan kardiovaskulära parametrar före och efter SCI jämföras i samma råtta, om en sändare implanteras innan en ryggmärgstransektion. En begränsning hos den beskrivna Telemetry förfarande är att implantation i lårbensartären kan påverka blodtillförseln till ipsilaterala bakbenen.

Med användning av ovan beskrivna telemetri teknik, vi framgångsrikt registrerats kardiovaskulära parametrar i ryggmärgsskador djur. Hos djur med SCI ensam, var MAP minskade signifikant medan HR ökade jämfört med naiva djur, som överensstämmer med tidigare rapporter 9. Hos djur med BS-NSC ympning, MAP och HR närmade nivåer som uppmätts i naiva djur (Figur 2). Under kolorektal buk, var en råtta anses dysreflexic om skadlig stimulering producerade en ökning av MAP och en minskning ...

Watch this Scientific Journal Video about A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts at JoVE.com

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

Vi presenterar ett protokoll för att använda en radio-telemetriska system för att registrera kardiovaskulära parametrar i T4 ryggmärg avskurna råttor åtta veckor efter embryonala hjärnstammen neurala stamceller ympning in i skadestället. Telemetri är en avancerad teknik för att noggrant utvärdera kardiovaskulär funktion vid medvetande fritt rörliga ryggmärgsskador råttor.

En radio-telemetri system för att övervaka hjärtfunktionen hos råttor med ryggmärgstransection och embryonala Neural Stem Cell Transplantat

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

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessing Endothelial Vasodilator Function with the Endo-PAT 2000

Bedöma Endothelial Vasodilator Funktion med 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 ...

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

Akut och kronisk Taktil Sensorisk Provning efter ryggmärgsskada hos råttor

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 Contusion Modell av svår ryggmärgsskada hos råttor

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

Synergi Användning av neurala prekursorceller och självorganiserande peptider i experimentell Cervical Ryggmärgsskada

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

Neural stamcellstransplantation i experimentell Contusive Modell av ryggmärgsskada

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

Photothrombosis-inducerad fokal ischemi som en modell av ryggmärgsskada hos möss

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

En neonatal mus ryggmärgskompression skada Modell

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

Ven mellan Modell: en lämplig modell för att studera bypass öppenhet

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

Studera hypotalamus Insulin signalen till perifera glukosintolerans med en kontinuerlig drog infusionssystemet in i musen hjärnan

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

Ballong-baserade skada att inducera Myointimal hyperplasi i mus bukaorta

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 ...