Yanal Retroperitoneal Matkap Ucu Yaralanmasını Kullanan Koyun Lomber İntervertebral Disk Dejenerasyon Modeli
Summary
İntervertebral disk dejenerasyonu sırt ağrısı ve dünya genelinde engelli olmanın önde gelen bir nedenidir. İntervertebral disk dejenerasyonunun sayısız hayvan modeli mevcuttur. Bir matkap ucu kullanarak, disk arızası ve disk dejenerasyonunun tekrarlanabilir seviyesine erişen, intervertebral disk dejenerasyonunun bir koyun modelini gösteriyoruz.
Abstract
İntervertebral disk dejenerasyonu, sırt ağrısının gelişimi ve dünya çapında engelliliğin önde gelen nedeninin önemli bir katkısıdır. İntervertebral disk dejenerasyonunda çok sayıda hayvan modeli geliştirilmiştir. İdeal hayvan modeli, insan intervertebral diskini, morfoloji, biyomekanik özellikler ve notokordal hücrelerin olmaması bakımından yakından taklit etmelidir. Koyun lumbar intervertebral disk modeli bu kriterleri yerine getirmektedir. Arka eksternal retroperitoneal yaklaşım ile matkap ucu yaralanması kullanarak intervertebral disk dejenerasyonunun bir koyun modelini sunuyoruz. Yanal yaklaşım, omurga omurgasına geleneksel anterior yaklaşım ile bağlantılı insizyonu ve potansiyel morbiditeyi önemli ölçüde azaltır. Bir matkap ucu yaralanma yönteminin kullanılması, birbirine tutarlı derecede intervertebral disk dejenerasyonu başlatan tutarlı ve tekrarlanabilir bir yaralanma üretebilmesine olanak tanır. Halka şeklindeki halkanın odak niteliğiVe çekirdek pulposus defekti, fokal intervertebral disk herniasyonunun klinik durumunu daha yakından taklit eder. Koyunlar bu prosedürü takiben hızla iyileşirler ve genellikle saatlerce hareketli ve yiyen koyunlardır. İntervertebral disk dejenerasyonu oluşur ve koyunlar sekiz haftadan sonraki periyotlarda otopsi ve müteakip analizlere tabi tutulur. İntervertebral disk dejenerasyonunun matkap ucu hasar modelinin daha geleneksel konvansiyonel yuvarlak hasar modellerine göre avantaj sunduğuna inanıyoruz.
Introduction
Sırt ağrısı, dünya genelinde engelliliğin önde gelen nedenidir 1 . Lomber intervertebral disk dejeneresansı ile ilişkili discogenic ağrı, bel ağrısı 2 için önemli bir katkı sağlayıcı olarak düşünülür. Dejeneratif sürecin anlaşılmasını genişletmek ve potansiyel terapilerin araştırılması için intervertebral disk hastalığının güvenilir hayvan modelleri için artan bir talep vardır.
İntervertebral disk dejenerasyonunun sayısız hayvan modeli mevcuttur 3 . Dejeneratif disk hastalığının araştırılmasında kullanılan hayvan modelleri, farelerden 4 , köpekler 5 , koyun 6 ve insan olmayan primatlar 7 gibi büyük memelilere kadar değişmektedir. İntervertebral disk dejenerasyonunu indüklemek için kullanılan yöntemler, mekanik kategorilere ( örn., Intervertebral disk kompresyonu N 8 veya cerrahi hasar 6 ), kimyasal ( örn. Kimyasal nükleoliz 5 ) veya daha seyrek spontan dejenerasyon ( örn . Kum sıçan 9 ).
İnsan intervertebral disk dejenerasyonunun karmaşıklığı göz önüne alındığında, mükemmel bir hayvan modeli mevcut değildir. Bununla birlikte, bu durumu taklit edecek uygun bir hayvan modelinin seçilmesinde önemli hususlar belirlenmiştir 3 . Bu gibi düşünceler arasında, insanlara, koyun, keçi ve kondrodistrofik köpeklerde yetişkin çekirdek pulposüsünde bulunmayan, ancak çoğu memelide mevcut olası progenitör hücre fonksiyonu olan ilkel hücrelerin yokluğu), insanlara göre hayvan ve intervertebral disk boyutundaki benzerlikler, Karşılaştırılabilir biyomekanik kuvvetler klinik duruma, mekanik ve etik değerlendirmelere 3 .
Jove_content "> İnsan olmayan primatlar yukarıdaki kriterlerden birçoğunu karşılamaktadır Spontan intervertebral disk dejenerasyonunun baboon ve macaque modelleri 11,12,13 olarak tanımlanmıştır Her iki tür de dik veya yarı dik duruşlarda çok zaman harcıyor – belirgin bir avantaj Ancak, etik ve pratik değerlendirme ( örneğin masraflar, konutlar, spontan dejenerasyonun gecikmesi) birçok kurumda kullanımını kısıtlar.Omurga omurgasına hücresel, biyomekanik ve anatomik benzerlikler içeren avantajları olan 10 , 14 , 15 numaralı intervertebral disk dejenerasyonunun yerleşmiş bir modelidir. Koyunların dörtlü boylarına rağmen koyun lomber intervertebral disk insan diskine benzer streslere maruz kalırS = "xref"> 14. Yumurtacı model de etik olmayan bir bakış açısıyla insandan olmayan primat modellerinden daha yaygın olarak kabul görmüştür. Birçoğu intervertebral diske doğrudan erişim gerektiren dejeneratif işlemi başlatan çeşitli yöntemler tarif edilmiştir. Omurga sakral bölgede omuriliğin sona ermesi ve posterior longitudinal ligamentin oğul lumbar omurgasında ossifikasyonu nedeniyle, intervertebral diske posterior yaklaşımlar teknik olarak zorlanır ve koyun 16'da daha az kullanılır. Koyun lomber omurgasına geleneksel giriş yolları, yani ön veya anterolateral yaklaşımlar yoluyla, büyük abdominal insizyonlara ihtiyaç duyulmaktadır; fıtık riski ve iç organ ve nevrovasküler yapılara hasar 16 . Bağımlı karın bölgelerinden nispeten küçük bir lateral insizyonun kullanılması bu tür riskleri azaltabilir 17 .
Bir koyun koyununu sunuyoruzDejeneratif lumbar intervertebral disk hastalığının minimal invaziv yanal yaklaşımla gerçekleştirilen matkap ucu hasarını kullanarak ve Zhang et. El 18 . Bu protokolün amacı kolayca yeniden üretilebilen, tutarlı bir yaralanma üreten ve güvenli ve iyi tolere edilmiş güvenilir bir bel desteğine sahip model sağlamaktır. Bu yaklaşım, intervertebral disk dejenerasyonunun veya rejeneratif terapilerin araştırılması için geleneksel cerrahi anulotomi (yayınlanmamış veriler) ile gözlenenden daha hafif bir lumbar intervertebral disk dejenerasyonu uyandırmak isteyen araştırmacılar için oldukça uygundur. Bu bulgular önümüzdeki bir yayında açıklanacaktır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu minimal invaziv lateral erişim yaklaşımı post-operatif fıtığı, karın yara açması veya enfeksiyonu olmayan bu seride etkin ve güvenlidir. Derinlik duruşlu matkap ucu intervertebral disk hasar modelinin kullanılması, bilinen boyutta tutarlı bir intervertebral disk hasarı ( yani , bu çalışmada 3.5 mm çap x 12 mm derinlik yaralanması) indüklemek için tekrarlanabilir bir yöntem sağlar. Deneyimlerimize göre, bu yöntem geleneksel olarak tarif edilen kuzu omurga bıçağı lumbar interver…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dr. Chris Daly, Cerrahi Vakfı Richard Jepson Araştırma Bursu alan bir kişidir. Yazarlar, Dr. Anne Gibbon, Dr. Dong Zhang ve Monash Hayvan Hizmetleri, hayvan cerrahisi ve bakımı konularındaki yardımlarından dolayı teşekkür etmek istiyorlar.
Materials
| Medetomidine Hydrochloride (10 mL Injection) | Therapon/Zoetis | PFIDOM10 | Multiple suppliers: Zoetis/Ilium |
| Thiopentone | Troy | Triothiopentone | Multiple suppliers: Neon Laboratories, Jagsonphal Pharmaceuticals |
| Isoflurane (2-3 % in oxygen) | Baxter | AHN3636 | Multiple suppliers: Baxter/VetOne |
| Amoxicillin parenteral | GlaxoSmithKline | JO1CA04 | Multiple suppliers: GlaxoSmithKline/Merck |
| Bupivacaine (0.5% Injection 20 mL) | Pfizer | 005BUP001 | Multiple suppliers: Pfizer/AstraZeneca |
| PVD Iodine Solution | Jurox | 61330 | Multiple suppliers: Jurox/Orion |
| Chlorhexidine 5%w/v | Jurox | Chlorhex C 5L (SCRUB) | Multiple suppliers: Jurox/Pfizer |
| Transdermal Fental Patch (75 μg/h) | Janssen-Cilag | S8-Dur7.5 | Multiple suppliers: Sandoz |
| Buprenorphine iv | Jurox | 504410 | Multiple suppliers: LGM Pharma |
| Atipamezole (Antisedan 0.06 mg/kg – 0.08 mg/kg) | Zoetis | PFIANT10 | Multiple suppliers: Ilium |
| Oster Golden A5 2-Speed Clippers | Oster | 078005-140-003 | Oster |
| 20 ml luer lock syringe | Terumo | 6SS+20L | Multiple suppliers: Medshop Australia/Terumo |
| 21 G IV needle | Terumo | SG3-1225 | Multiple suppliers:Medshop Australia/Terumo |
| #4 scalpel handle | Austvet | AD010/04 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| #22 scalpel baldes | Austvet | ||
| Gillies tissue forceps | Austvet | AB430/15 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Metzenbaum curved dissecting scissors | Austvet | AC101/14 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Deaver retractor | Surgical Instruments | 23.75.03 | Multiple suppliers: Surgical Instrument/Austvet |
| Hohmann retractor | Austvet | KA173/35 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Mayo suture scissors | Austvet | AC911/14 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Needleholder 14 cm | EliteMedical | 18-1030 | Multiple suppliers: EliteMedical/Austvet |
| CMT 3.5 mm Brad-Point Drill | Carbatec | 516-035-51 | Multiple suppliers: Southeast Tool/Carbatec |
| Drill Bit Stop 4 mm | Drill Warehouse | 20121600 | Multiple suppliers: Amazon |
| Bosch 10.8 V Cordless Angle Drill | Get Tools Direct | GWB10.8V-LIBB | Multiple suppliers:Bunnings/Get Tools Direct |
| Autoclavable veterinary drill bag | AustVet | DRA043-AV | AustVet |
| 2-0 absorbable synthetic braided sutures | Ethicon | VCP335H | Ethicon |
| 3-0 absorbable synthetic braided sutures | Ethicon | VCP232H | Ethicon |
| Siemens 3 Tesla Skyra Widebore MRI | Siemens | N/A | Siemens |
| 9.4 Tesla Agilent (Varian) MRI | Agilent Technologies | N/A | Agilent Technologies |
| Atomscope HF 200 A Radiogaph | Radlink | 330003A | Multiple Suppliers: Radlink/DLC Australia |
| Veterinary Pulse Oximiter | DLC | 192500A | Multiple suppliers: DLC Australi Pty Ltd/AustVet |
References
- Hoy, D., March, L., et al. The global burden of low back pain: estimates from the Global Burden of Disease 2010 study. Ann Rheum Dis. 73 (6), 968-974 (2014).
- Luoma, K., Riihimäki, H., Luukkonen, R., Raininko, R., Viikari-Juntura, E., Lammine, A. Low back pain in relation to lumbar disc degeneration. Spine. 25 (4), 487-492 (2000).
- Daly, C., Ghosh, P., Jenkin, G., Oehme, D., Goldschlager, T. A Review of Animal Models of Intervertebral Disc Degeneration: Pathophysiology, Regeneration, and Translation to the Clinic. BioMed Res Int. 2016 (3), 5952165 (2016).
- Sahlman, J., Inkinen, R., et al. Premature vertebral endplate ossification and mild disc degeneration in mice after inactivation of one allele belonging to the Col2a1 gene for Type II collagen. Spine. 26 (23), 2558-2565 (2001).
- Melrose, J., Taylor, T., Ghosh, P., Holbert, C. Intervertebral disc reconstitution after chemonucleolysis with chymopapain is dependent on dosage: An experimental study in beagle dogs. Spine. 21 (1), (1996).
- Oehme, D., Goldschlager, T., Shimon, S., Wu, J. Radiological, Morphological, Histological and Biochemical Changes of Lumbar Discs in an Animal Model of Disc Degeneration Suitable for Evaluating the potential regenerative capacity of novel biological agents. J Tiss Sci Eng. , (2015).
- Platenberg, R. C., Hubbard, G. B., Ehler, W. J., Hixson, C. J. Spontaneous disc degeneration in the baboon model: magnetic resonance imaging and histopathologic correlation. J Med Primatol. 30 (5), 268-272 (2001).
- Iatridis, J. C., Mente, P. L., Stokes, I. A. F., Aronsson, D. D., Alini, M. Compression-Induced Changes in Intervertebral Disc Properties in a Rat Tail Model. Spine. 24 (10), 996 (1999).
- Silberberg, R., Aufdermaur, M., Adler, J. H. Degeneration of the intervertebral disks and spondylosis in aging sand rats. Arch Pathol Lab Med. 103 (5), 231-235 (1979).
- Alini, M., Eisenstein, S. M., et al. Are animal models useful for studying human disc disorders/degeneration. Eur Spine J. 17 (1), 2-19 (2007).
- Lauerman, W. C., Platenberg, R. C., Cain, J. E., Deeney, V. F. Age-related disk degeneration: preliminary report of a naturally occurring baboon model. J Spinal Disord. 5 (2), 170-174 (1992).
- Platenberg, R. C., Hubbard, G. B., Ehler, W. J., Hixson, C. J. Spontaneous disc degeneration in the baboon model: magnetic resonance imaging and histopathologic correlation. J Med Primatol. 30 (5), 268-272 (2001).
- Nuckley, D. J., Kramer, P. A., Del Rosario, ., Fabro, A., Baran, N., S, R. P., Ching, Intervertebral disc degeneration in a naturally occurring primate model: radiographic and biomechanical evidence. J Orthop Res. 26 (9), 1283-1288 (2008).
- Wilke, H. J., Kettler, A., Claes, L. E. Are sheep spines a valid biomechanical model for human spines. Spine. 22 (20), 2365-2374 (1997).
- Sheng, S. -. R., Wang, X. -. Y., Xu, H. -. Z., Zhu, G. -. Q., Zhou, Y. -. F. Anatomy of large animal spines and its comparison to the human spine: a systematic review. Eur Spine J. 19 (1), 46-56 (2010).
- Oehme, D., Goldschlager, T., et al. Lateral surgical approach to lumbar intervertebral discs in an ovine model. Scientific World J. 2012 (8), 873726 (2012).
- Youssef, J. A., McAfee, P. C., et al. Minimally invasive surgery: lateral approach interbody fusion: results and review. Spine. 35 (Suppl 26), S302-S311 (2010).
- Zhang, Y., Drapeau, S., An, H. S., Markova, D., Lenart, B. A., Anderson, D. G. Histological features of the degenerating intervertebral disc in a goat disc-injury model. Spine. 36 (19), 1519-1527 (2011).
- White, K., Taylor, P. Anaesthesia in sheep. In Practice. 22 (3), 126-135 (2000).
- Kandziora, F., Pflugmacher, R., et al. Comparison between sheep and human cervical spines: an anatomic, radiographic, bone mineral density, and biomechanical study. Spine. 26 (9), 1028-1037 (2001).
- Oehme, D., Ghosh, P., et al. Mesenchymal progenitor cells combined with pentosan polysulfate mediating disc regeneration at the time of microdiscectomy: a preliminary study in an ovine model. J Neurosurg Spine. 20 (6), 657-669 (2014).
- Hunter, C. J., Matyas, J. R., Duncan, N. A. Cytomorphology of notochordal and chondrocytic cells from the nucleus pulposus: a species comparison. J Anat. 205 (5), 357-362 (2004).
- Hoogendoorn, R. J., Helder, M. N., Smit, T. H., Wuisman, P. Notochordal cells in mature caprine intervertebral discs. Eur Cells Mater. 10 (Suppl 3), (2005).
- Pohlmeyer, K. . Zur vergleichenden Anatomie von Damtier, Schaf und Ziege: Osteologie und postnatale Osteogenese. , (1985).
- Pfirrmann, C. W., Metzdorf, A., Zanetti, M., Hodler, J., Boos, N. Magnetic resonance classification of lumbar intervertebral disc degeneration. Spine. 26 (17), 1873-1878 (2001).
