Name: brain death induction in mice using intra-arterial blood pressure monitoring and ventilation via tracheostomy
Uploaded: 2020-04-17T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Brain Death Induction in Mice Using Intra-Arterial Blood Pressure Monitoring and Ventilation via Tracheostomy at JoVE.com

Hayvan deneyleri, Ulusal Tıbbi Araştırma Derneği tarafından formüle edilen Laboratuvar Hayvan Bakımı İlkeleri ve Ulusal Bilim Akademisi tarafından hazırlanan ve Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından yayınlanan Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'na uygun olarak yapılmıştır (NIH Yayın No. 86-23, revize 1985). Tüm deneyler Avusturya Eğitim, Bilim ve Kültür Bakanlığı tarafından onaylanmıştır (BMWF-66.011/0071-II/3b/2012).
1. Arteriyel kateter...

<ol>
	<li>Hart, A., 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=OPTN/SRTR+2017+Annual+Data+Report:+Kidney.">OPTN/SRTR 2017 Annual Data Report: Kidney.</a> American Journal of Transplantation. 19 (Suppl 2), 19 (2019).</li><li>The Quality Standards Subcommittee of the American Academy of Neurology. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Practice+parameters+for+determining+brain+death+in+adults+(summary+statement).">Practice parameters for determining brain death in adults (summary statement).</a> Neurology. 45 (5), 1012-1014 (1995).</li><li>Terasaki, P. I., Cecka, J. M., Gjertson, D. W., Takemoto, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+survival+rates+of+kidney+transplants+from+spousal+and+living+unrelated+donors.">High survival rates of kidney transplants from spousal and living unrelated donors.</a> New England Journal Medicine. 333 (6), 333-336 (1995).</li><li>Pratschke, J., Neuhaus, P., Tullius, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+can+be+learned+from+brain-death+models?.">What can be learned from brain-death models?.</a> Transplant International. 18 (1), 15-21 (2005).</li><li>Wilhelm, M. 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=Activation+of+the+heart+by+donor+brain+death+accelerates+acute+rejection+after+transplantation.">Activation of the heart by donor brain death accelerates acute rejection after transplantation.</a> Circulation. 102 (19), 2426-2433 (2000).</li><li>Pomper, 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=Introducing+a+mouse+model+of+brain+death.">Introducing a mouse model of brain death.</a> Journal of Neuroscience Methods. 192 (1), 70-74 (2010).</li><li>Ritschl, P. V., 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=Donor+brain+death+leads+to+differential+immune+activation+in+solid+organs+but+does+not+accelerate+ischaemia-reperfusion+injury.">Donor brain death leads to differential immune activation in solid organs but does not accelerate ischaemia-reperfusion injury.</a> Journal of Pathology. 239 (1), 84-96 (2016).</li><li>Atkinson, C., 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=Donor+brain+death+exacerbates+complement-dependent+ischemia/reperfusion+injury+in+transplanted+hearts.">Donor brain death exacerbates complement-dependent ischemia/reperfusion injury in transplanted hearts.</a> Circulation. 127 (12), 1290-1299 (2013).</li><li>Oberhuber, 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=Treatment+with+tetrahydrobiopterin+overcomes+brain+death-associated+injury+in+a+murine+model+of+pancreas+transplantation.">Treatment with tetrahydrobiopterin overcomes brain death-associated injury in a murine model of pancreas transplantation.</a> American Journal of Transplantation. 15 (11), 2865-2876 (2015).</li><li>Floerchinger, B., 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=Inflammatory+immune+responses+in+a+reproducible+mouse+brain+death+model.">Inflammatory immune responses in a reproducible mouse brain death model.</a> Transplant Immunology. 27 (1), 25-29 (2012).</li><li>Steen, P. A., Milde, J. H., Michenfelder, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=No+barbiturate+protection+in+a+dog+model+of+complete+cerebral+ischemia.">No barbiturate protection in a dog model of complete cerebral ischemia.</a> Annals of Neurology. 5 (4), 343-349 (1979).</li><li>Cooper, D. K., Novitzky, D., Wicomb, W. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+pathophysiological+effects+of+brain+death+on+potential+donor+organs,+with+particular+reference+to+the+heart.">The pathophysiological effects of brain death on potential donor organs, with particular reference to the heart.</a> Annals of the Royal College of Surgeons of England. 71 (4), 261-266 (1989).</li><li>Herijgers, P., Leunens, V., Tjandra-Maga, T. B., Mubagwa, K., Flameng, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+organ+perfusion+after+brain+death+in+the+rat+and+its+relation+to+circulating+catecholamines.">Changes in organ perfusion after brain death in the rat and its relation to circulating catecholamines.</a> Transplantation. 62 (3), 330-335 (1996).</li></ol>

Multi-organ donörlerinde allogreft kalitesi için bir risk faktörü olan BD, in vivo modelleri kullanılarak yeterince değerlendirilebilen patofizyolojik değişiklikler gerektirir. Hemodinamik değişiklikler, sitokin fırtınası, hormonal değişiklikler ve organ grefti kalitesi ve sağkalım üzerindeki nihai etkileri in vitro4analiz edilemez. Temel transplantasyonun ve immünolojik araştırmaların çoğu, sadece fare modellerinde yaygın olarak bulunan gelişmiş tanı araçlarına bağl...

Transplantasyon şu anda son dönem organ yetmezliği için tek küratif tedavi yöntemidir. Şimdiye kadar, beyin ölümü (BD) hastalar organ bağışları için ana kaynak olmuştur, dolaşım ölüm sonrası yaşayan bağış ve bağış değerli alternatifler olmasına rağmen1. BD geri dönüşümsüz koma ile tanımlanır (bilinen bir nedeni ile), beyin sapı refleksleri ve apne yokluğu2. Ne yazık ki, BD organları insan lökosit antijenbağımsız uzun vadeli greft sağkalım inferior sonuçlar göstermek (HLA)-uyumsuzluk ve soğuk iskemik zaman3. Bu arada, bu antijen-bağımsız risk faktörü üzerinde yoğun araştırma bd bir sonucu olarak aracılık patofizyolojik değişikliklerin üç ana yönü ile sonuçlanan yapılmıştır: hemodinamik, hormonal, ve inflamatuar4.
Bugüne kadar, kemirgenlerde deneysel BD modelleri çoğunlukla sıçanlar kullanılarak yapılmıştır. BD'den sonra katı organlar üzerindeki immünolojik sonuçlar hakkında daha fazla bilgi edinmek için, şu anda sadece fare modelleri genetik veya immünolojik faktörler üzerinde kapsamlı araştırmalara olanak sağlarken, BD'nin bir murine modelini oluşturmayı amaçladık. Bu bağlamda, fare sistemi analitik araçlar daha geniş bir çeşitlilik sağlar.
Burada açıklandığı gibi BD indüksiyon prensibi kafatası altına yerleştirilen bir balon kateter enflasyon uğrama kaynaklanan intrakranial basınç artışı dayanmaktadır. Artmış intrakranial basınç beyin perfüzyonu engelleyerek BD fizyolojik mekanizması taklit, beyincik, ve beyin sapı5,6. Periferik organların yeterli perfüzyonu garanti etmek için işlem sırasında kan basıncı ölçümü zorunludur. Bu amaçla aynı zamanda kullanılan kateter sıvı ikamesi ile kan basıncını stabilize etmek için tuzlu uygulama için hizmet vermektedir. BD'ye spontan solunumun kesilmesi eşlik ettiği için yeterli ventilasyon sağlanmalıdır. Elektrikli battaniye fizyolojik çekirdek vücut ısısını korur.
Özetle, Bu model BD kaynaklı yaralanma etkisi içine derinlemesine çalışmalar sağlayacak, lökosit göç7, iltifat aktivasyon8, iskemik reperfüzyon yaralanması9, ve diğer faktörler.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Arterial catheter (BD Neoflon 26G)</td>
			<td>BD</td>
			<td>391349</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blood Pressure Transducers (APT300)</td>
			<td>Harvard Apparatus Inc.</td>
			<td>73-3862</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fogarty Arterial Embolectomy Catheter N&#176; 3</td>
			<td>Edwards Lifesciences Corporation</td>
			<td>120403F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11271-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Homeothermic Blanket Systems with Flexible Probe</td>
			<td>Harvard Apparatus Inc.</td>
			<td>55-7020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketansol</td>
			<td>Graeub</td>
			<td>6680110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro scissor</td>
			<td>FST</td>
			<td>15018-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>FST</td>
			<td>12060-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prolene 5-0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>8698H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pump 11 Elite Infusion Only Single</td>
			<td>Harvard Apparatus Inc.</td>
			<td>70-4500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissor</td>
			<td>FST</td>
			<td>14075-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotactic microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>SZX7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transpore Tape</td>
			<td>3M</td>
			<td>1527-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Underpads</td>
			<td>Molinea.A</td>
			<td>274301</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ventilator for mice (MiniVent Model 845)</td>
			<td>Harvard Apparatus Inc.</td>
			<td>73-0043</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylasol</td>
			<td>Graeub</td>
			<td>7630109</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

brain death induction in mice using intra-arterial blood pressure monitoring and ventilation via tracheostomy

Dolaşım dan sonra hem canlı bağış hem de bağış organ nakli için alternatif fırsatlar sağlarken, donör beyin ölümü (BD) sonrası bağış hala katı nakiliçin ana kaynağı temsil etmektedir. Ne yazık ki, beyin fonksiyonunun geri dönüşümsüz kaybı birden fazla patofizyolojik değişikliklere neden olduğu bilinmektedir, hemodinamik yanı sıra hormonal değişiklikler de dahil olmak üzere, nihayet sistemik inflamatuar yanıta yol açan. Bu etkilerin in vivo sistematik bir araştırma sağlayan modeller azdır. BD indüksiyonunun allograft kalitesi üzerindeki yıkıcı etkilerinin araştırılmasına yardımcı olabilecek bir murine modeli salıyoruz. Ortak karotis arter ve trakeostomi ile güvenilir ventilasyon yoluyla intra-arteriyel kan basıncı ölçümü uygulandıktan sonra, BD bir balon kateter kullanılarak sürekli artan intrakranial basınç tarafından indüklenir. BD indüksiyonundan dört saat sonra, organlar analiz veya daha ileri nakil işlemleri için hasat edilebilir. Stratejimiz, donör BD'nin bir murine modelinde kapsamlı analizini sağlar, bu nedenle katı organ naklinde BD ile ilgili etkilerin derinlemesine anlaşılmasını sağlar ve potansiyel olarak optimize edilmiş organ ön koşullandırmasının önünü açar.

Murine BD modeli başarıyla% 90 üzerinde bir başarı oranı ile 100'den fazla kez yapıldı. Ayrıca, kalp ve böbrek girişimsel organ nakli sonrası güvenli bir şekilde7gerçekleştirilmiştir.
BD bu model kullanılarak daha fazla araştırılabilir patofizyolojik değişiklikler çeşitli neden olur. Şekil 1'degösterildiği gibi, kan basıncı ilk hipertansif zirvey...

Watch this Scientific Journal Video about Brain Death Induction in Mice Using Intra-Arterial Blood Pressure Monitoring and Ventilation via Tracheostomy at JoVE.com

Brain Death Induction in Mice Using Intra-Arterial Blood Pressure Monitoring and Ventilation via Tracheostomy

Katı organ nakli bağlamında patofizyolojik etkilerinin organlar ve ardışık greftler üzerindeki etkisini değerlendirmek amacıyla beyin ölümü indüksiyonunun bir murine modelini satıyoruz.

Trakeostomi Ile İntra-Arteriyel Kan Basıncı İzleme ve Ventilasyon Kullanan Farelerde Beyin Ölümü İndüksiyonu

While both living donation and donation after circulatory death provide alternative opportunities for organ transplantation, donation after donor brain ...

Donör beyin ölümünden sonra bağış katı organ nakli için ana kaynak olmasına rağmen, beyin fonksiyonunun geri dönüşü olmayan kaybı sistemik inflamatuar yanıta yol açan patofizyolojik değişikliklere neden olur. Beyin-ölüm indüksiyon Bu murine modeli analitik araçlar ve nakavt modelleri beyin-ölüm düzenleme yollarını incelemek için büyük bir çeşitlilik kullanımına olanak sağlar. Pedal refleksine yanıt eksikliğini doğruladıktan ve üst karın kıllarını çıkardıktan sonra arteriyel kateterizasyon için, maruz kalan cildi %70 etanol ile dezenfekte edin ve deride orta hat kesisi yapmak için diseksiyon makas kullanın.Forceps kullanarak, künt submandibular bezleri ve boyun kas dokusu incelemek ve ortak karotis arter ortaya çıkarmak için dokuları ayırmak. Üç yer le 8-0 sağ ortak karotis arter altında ipek ligatürler ve proksimal ligature bir kıskaç yerleştirin. Akış askıya alınır ve en distal ligature kapatın böylece arter gerginlik getirin.Kesinin kranial yönü üzerinde küçük bir önceden biçimlendirilmiş deri deliği ile 26-gauge arteriyel kateter yerleştirin. Lümen geri akışı azaltmak ve her üç dikiş ile kateteri güvenli çok büyük ise forseps ile kateteri sıkmak, sonra önceden oluşmuş cilt deliğine yakın cilde kateteri düzeltmek için tek bir 5-0 monofilament olmayan emilebilir kullanın. Trakeostomi yapmak için pretrakeal kasları köreltmek için forceps kullanın ve iki 8-0 yerleştirin trakeanın altındaki ipek bağlar.Tek taraflı havalandırmayı önlemek için iki trakeal kıkırdak arasına havalandırma tüpünü yerleştirin ve tüpü her iki ligatürle sabitleştirin, ardından cildi 6-0 monofilament emilemez bir dikişle kapatın ve fareyi dakikada 150 frekans ve 200 mikrolitrelik bir gelgit hacmiyle havalandırın. Deneysel hayvan beyin ölümü neden olmak için, eğilimli pozisyona fare düzenlemek ve, forceps ile cilt tutarak, kafatası deri kaldırmak için cerrahi makas kullanın. Sol parietal korteksin üzerinde bir milimetrelik kaliper sondaj deliği delin ve kafatasının son doku köprüsüne nüfuz etmek için künt forceps kullanın.Keskin kenarları çıkardıktan sonra, havanın tamamı boşaltılmış olarak önceden tuzlu suyla doldurulmuş bir balon kateteri yerleştirin. Kateter tamamen kranial kavite içinde olduğunda, 10 ila 15 dakikalık bir süre içinde dakikada yaklaşık 0,1 milimetre kateter şişirmeye başlamak için bir şırınga pompası kullanın. Beyin ölümü meydana geldiğinde, balon kateter in şişirme durdurmak ve hipotermi önlemek için fare üzerinde bir ısıtma battaniye yerleştirin.Beyin ölümü onaylandıktan sonra, izlemek ve düzenli olarak kan basıncı belge, her 30 dakikada bir salin 100 mikrolitre infüzyon hayvanın kan basıncını stabilize etmek için. Beyin ölümü dört saat sonra, kalpler atan olmadan herhangi bir hayvan hariç ve standart protokollere göre ilgi fare organları ve dokuları hasat. Beyin-ölüm indüksiyonsonra, kan basıncı uzun bir hipotansif faz takip bir ilk hipertansif zirve sergiler.Başka bir köklü gözlem beyin ölümü indüksiyon bağışıklık sisteminin aktivasyonuyol açar. Gerçekten de, bu modelde beyin ölümü dört saat sonra, bağışıklık belirteçleri bir organa özgü upregulation mRNA düzeyinde gözlenmektedir. Beyin ölümü önceden tanımlanmış bir dönemden sonra, organlar doğrudan analiz veya sonraki organ nakli için hasat edilebilir.Bu model beyin-ölüme bağlı yaralanma etkisi içine derinlemesine çalışmalar sağlayacak ve zaten kompleman aktivasyonu ve lökosit göç içine yeni anlayışlar ortaya koymuştur.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Monitoring Changes in the Intracellular Calcium Concentration and Synaptic Efficacy in the Mollusc Aplysia

Monitoring Changes in the Intracellular Calcium Concentration and Synaptic Efficacy in the Mollusc Aplysia

Mollusk içinde hücre içi kalsiyum konsantrasyonu ve Synaptic Etkinliği İzlenmesi Değişiklikler<em&gt; Aplysia&#39;nın</em

It has been suggested that changes in intracellular calcium mediate the induction of a number of important forms of synaptic plasticity (e.g., ...

Functional Neuroimaging Using Ultrasonic Blood-brain Barrier Disruption and Manganese-enhanced MRI

Ultrasonik Kan-beyin bariyeri bozulması ve Manganez kontrastlı MRG kullanma İşlevsel beyin görüntüleme

Although mice are the dominant model system for studying the genetic and molecular underpinnings of neuroscience, functional neuroimaging in mice remains ...

Modeling Neuronal Death and Degeneration in Mouse Primary Cerebellar Granule Neurons

Modelleme nöronal ölüm ve fare birincil serebellar granül nöronlar dejenerasyon

Cerebellar granule neurons (CGNs) are a commonly used neuronal model, forming an abundant homogeneous population in the cerebellum. In light of their ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Sinirsel aktivite Thy1kullanarak birincil somatosensor kortekste Imaging-GCaMP6s transgenik fareler

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in ...

An In Vivo Blood-brain Barrier Permeability Assay in Mice Using Fluorescently Labeled Tracers

An In Vivo Blood-brain Barrier Permeability Assay in Mice Using Fluorescently Labeled Tracers

Vivo kan - beyin bariyerini geçirgenliği tahlil Fluorescently kullanarak farelerde izleyiciler etiketli

Blood-brain barrier (BBB) is a specialized barrier that protects the brain microenvironment from toxins and pathogens in the circulation and maintains ...

Monitoring Neuronal Survival via Longitudinal Fluorescence Microscopy

Boyuna floresans mikroskobu ile nöronal hayatta kalma izleme

Standard cytotoxicity assays, which require the collection of lysates or fixed cells at multiple time points, have limited sensitivity and capacity to ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

Erişkin Serebellar Dilimlerde Uzun Süreli Depresyon İndüksiyonunun Değerlendirilmesi

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from ...

Induction of Leptomeningeal Cells Modification Via Intracisternal Injection

İntrasisternal Enjeksiyon Ile Leptomeningeal Hücre Modifikasyonu İndüksiyonu

The protocol outlined here describes how to safely and manually inject solutions through the cisterna magna while eliminating the risk of damage to the ...

Intra-Arterial Delivery of Neural Stem Cells to the Rat and Mouse Brain: Application to Cerebral Ischemia

Nöral Kök Hücrelerin Sıçan ve Fare Beynine İntra-Arteriyel Teslimatı: Serebral İskemiye Uygulama

Neural stem cell (NSC) therapy is an emerging innovative treatment for stroke, traumatic brain injury and neurodegenerative disorders. As compared to ...

Induction of Complete Transection-Type Spinal Cord Injury in Mice

Farelerde Tam Traneksiyon Tipi Spinal Kord Yaralanması İndüksiyonu

Spinal cord injury (SCI) largely leads to irreversible and permanent loss of function, most commonly as a result of trauma. Several treatment options, ...