Summary

Eine Prellung Model of Severe Spinal Cord Injury in Rats

Published: August 17, 2013
doi:

Summary

Ein Modell der Quetschung schweren Verletzungen des Rückenmarks beschrieben. Detaillierte präoperative, operative und postoperative Schritte beschrieben, um ein konsistentes Modell zu erhalten.

Abstract

Die translationale Potenzial neuartiger Behandlungen sollten bei schweren Verletzungen des Rückenmarks (SCI) Prellung Modelle untersucht werden. Eine detaillierte Methodik wird beschrieben, um ein konsistentes Modell der schweren SCI erhalten. Verwendung eines stereotaktischen Rahmen und computergesteuerte Impaktor ermöglicht die Erzeugung von reproduzierbaren Verletzungen. Hypothermie und Harnwegsinfektion erhebliche Herausforderungen in der postoperativen Phase. Eine sorgfältige Überwachung der Tiere mit tägliche Aufnahme und Blase Ausdruck ermöglicht die frühzeitige Erkennung von postoperativen Komplikationen. Die funktionellen Ergebnisse dieser Prellung Modell entsprechen Durchtrennung Modelle. Die Quetschung Modell kann verwendet werden, um die Wirksamkeit der beiden neuroprotektive und neuroregenerative Ansätze zu bewerten.

Introduction

Wahl des geeigneten Modells Verletzung ist entscheidend für die präklinische Evaluierung neuer Behandlungen für Rückenmarksverletzungen (SCI). 1,2,13 In einer aktuellen Umfrage von Ärzten und Wissenschaftlern auf dem Gebiet der Neurotrauma Prellung Modell, um Hemisektion oder vollständige Durchtrennung Modelle Gegensatz wurde allgemein akzeptiert als klinisch relevant. 8 Diese Meinung auf der Beobachtung, dass die Mehrheit der Verletzungen des Rückenmarks beim Menschen in der Natur ist kontusive beruht. 10 Die Biologie der Prellung scheint auch anders zu sein Hemisektion oder Durchtrennung Modelle. Iseda 11, et al. verglichen die Wirkung von intraspinal Chondroitinase ABC Injektion auf Neuroregeneration separat in Hemisektion und Prellung Modelle. 4 axonale Regeneration wurde in der neuronalen Brücke in Hemisektion beobachtet, nicht aber die Prellung SCI Gruppe. Die Hemisektion oder vollständige Durchtrennung Modelle auch Bedingungen schaffen, bekannt zu existieren nur in einer sehr kleinen Teil der clinical Umständen. Zum Beispiel haben mehrere Forscher Gerüst-basierte Interventionen zur Implantation verwendet in der Läsion Hohlraum nach Hemisektion oder vollständige Durchtrennung der Regeneration zu fördern. 6 Dieser Ansatz wird klinisch irrelevant, weil Schaffung eines Hohlraums innerhalb verletzte Rückenmark ist unpraktisch und wahrscheinlich unethisch.

Variabilität in der funktionellen Erholung bleibt eine große Herausforderung für die Prellung Modelle. 5,12 Diese Variabilität kann durch den Einsatz von Computer-gesteuerten Impaktor und Stabilisierung der Wirbelsäule vor dem Aufprall für eine gleichmäßige Antrieb über das Rückenmark Volumen vor allem die ventral motorischen Bahnen minimiert werden . Anzumerken ist, dass Plastizität und Sicherheiten Beitrag von überlebenden Axone der vorherrschende Mechanismus der Regeneration nach Verletzungen des Rückenmarks ist werden. 1 Daher auch geringfügige Änderungen in Technik Prellung kann deutlich unterschiedlichen Ergebnissen führen. Zu diesem Zweck haben wir entwickeltein Modell der schweren Verletzungen des Rückenmarks, die im Einklang Kontusionsvolumen und funktionelle Erholung vergleichbar mit Durchtrennung Modelle ergibt. Dieses Modell kann für die Untersuchung sowohl die Neuroprotektion und Neuroregeneration Strategien als Proof of Concept für die Wirksamkeit der Behandlung eingesetzt werden.

Protocol

1. Vorbereitung Bevor Spinal Cord Injury Die chirurgischen Instrumente für diese Prozedur erforderlich sind Skalpell, Pickups mit und ohne Zähne, hemostats, selbsthaltend Gurtstraffer, feine Spitze rongeurs, Nadel-Treiber, resorbierbaren Fäden, und die Haut Clip-Applikatoren. Andere chirurgische Versorgung erforderlich sind OP-Abdeckungen, steril Blätter für OP-Feld, Gaze Schwämme, Baumwolle-Applikatoren, und Metallfolie. Autoklaven werden die chirurgischen Instrumente und Zubehör vor d…

Representative Results

Läsionsvolumen Wir haben große und konsequente Läsion Volumina nach der oben beschriebenen Technik erhalten. Mit einem blauen Färbung Luxol schnell eine mittlere Läsion Volumen von 2,04 mm 3 (95% CI 1,9 bis 2,18) (n = 5 Tiere) erhalten wurde. Abbildung 2 zeigt die mittlere Läsionsvolumen mit einem Vertreter Färbung mit Luxol schnell blau durch die Läsion Epizentrum. Functional Scores Die Verhaltens-Noten …

Discussion

Mehrere neuartige Behandlungen wurden kürzlich frühen Versprechen im Bereich der SCI die Forschung gezeigt. 3 sorgfältige Auswertung dieser Behandlungen ist in klinisch relevanten Modell SCI wichtig, Strategien mit maximaler translationalen Potenzial auszuwählen. Ein Schema der Einstufung wurde vor kurzem entwickelt, um die Stärke der präklinischen Studien zu evaluieren. 9 Diese Regelung betont die Bedeutung der Verwendung von schweren Prellung Modell SCI. Hier beschreiben wir ein solches Mod…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Autoren danken Dr. N. Banik und Dr. D. Mitchell für ihre Führung in der Entwicklung dieses Modells.

Materials

Instrument/Drugs Company Cat # Comments
Computer controlled impactor Leica or the Infinite Horizons (formerly OSU) impactor
Surgical instruments
Scissors Fine Science Tools Inc 14094-11 or 14060-09
Forceps Fine Science Tools Inc 11006-12 and 11027-12 or 11506-12
Hemostats Fine Science Tools Inc 13009-12
Retractors Fine Science Tools Inc 17011-10
Rongeurs Fine Science Tools Inc 16020-14
Needle driver Fine Science Tools Inc 12001-13
Stereotactic frame Leica or RWD Life Science Co. or TSE systems
Buprinorphine
Baytril Bayer
Ketamine

References

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Cite This Article
Krishna, V., Andrews, H., Jin, X., Yu, J., Varma, A., Wen, X., Kindy, M. A Contusion Model of Severe Spinal Cord Injury in Rats. J. Vis. Exp. (78), e50111, doi:10.3791/50111 (2013).

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