عرض هو بروتوكول لإنتاج أنواع مختلفة من الآفات العصب المتوسط (MN) وإصلاح في الفئران. بالإضافة إلى ذلك، يوضح البروتوكول كيفية تقييم الانتعاش الوظيفي للعصب باستخدام العديد من الاختبارات السلوكية غير الباضعة والقياسات الفسيولوجية.
الهدف الرئيسي من هذا التحقيق هو إظهار كيفية إنشاء وإصلاح أنواع مختلفة من آفات العصب المتوسط (MN) في الفئران. وعلاوة على ذلك، يتم تقديم طرق مختلفة لمحاكاة العلاج الطبيعي بعد الجراحة. يتم استخدام استراتيجيات موحدة متعددة لتقييم الانتعاش الحركي والحسي باستخدام نموذج MN من آفة الأعصاب الطرفية وإصلاحها ، مما يسمح بمقارنة سهلة للنتائج. يتم تضمين العديد من الخيارات لتوفير بيئة تشبه العلاج الطبيعي بعد الجراحة للفئران التي خضعت لإصابات MN. وأخيرا، توفر الورقة طريقة لتقييم استرداد MN باستخدام العديد من الاختبارات غير الغازية (أي اختبار استيعاب، اختبار وخز دبوس، اختبار المشي سلم درجة، اختبار تسلق الحبل، وتحليل مسار المشي)، والقياسات الفسيولوجية (التصوير الشعاعي بالأشعة تحت الحمراء، الإلكترونيوروروميغرافيا، تقييم قوة المرن، والمرن كاربي شعاعي تحديد الوزن العضلي). ومن ثم، يبدو هذا النموذج مناسبا بشكل خاص لتكرار سيناريو سريري، مما يسهل استقراء النتائج للنوع البشري.
على الرغم من أن العصب الوركي هو العصب الأكثر دراسة في أبحاث الأعصاب الطرفية، وتحليل الفئران MN يقدم مزايا مختلفة. على سبيل المثال ، هناك انخفاض في حدوث الانقباضات المشتركة والتشويه التلقائي للأطراف المصابة في دراسات الآفات MN. وعلاوة على ذلك، لا تغطي MN من قبل الجماهير العضلية، مما يجعل تشريحها أسهل من ذلك من العصب الوركي. بالإضافة إلى ذلك ، لوحظ انتعاش MN في وقت أقرب ، لأن MN أقصر من العصب الوركي. أيضا، MN لديه مسار مواز للعصب الزندي في الذراع. وبالتالي ، يمكن استخدام العصب الزندي بسهولة كالكسب غير المشروع للأعصاب لإصلاح إصابات MN. وأخيرا، يقع MN في الفئران في الطرف الأمامي، أقرب إلى الطرف العلوي البشري. في البشر ، والطرف العلوي هو موقع معظم الآفات العصبية الطرفية.
تحدث آفات الأعصاب الطرفية بانتظام نتيجة للصدمة أو العدوى أو التهاب الأوعية الدموية أو المناعة الذاتية أو الأورام الخبيثة و/أو العلاج الإشعاعي1،2. لسوء الحظ، إصلاح الأعصاب الطرفية لا تزال تقدم نتائج لا يمكن التنبؤ بها سريريا ومخيبة للآمال في كثير من الأحيان3,4. هناك إجماع واسع النطاق على أن هناك حاجة إلى أبحاث أساسية ومترجمة كبيرة لتحسين احتمال المتضررين4،5،6،7.
يظهر الفئران MN أوجه تشابه كبيرة مع أن من البشر8,9 (الشكل 1). ينشأ هذا العصب من الضفيرة البشية في المنطقة الإبطية ، وينحدر إلى الجانب المتوسط من الذراع ، ويصل إلى الكوع ، وتفرع إلى غالبية العضلات في المقصورة البطنية للساعد. تصل MN إلى اليد ، حيث تُحَدَر عضلات thenar وأول عضلات ينشبى بالإضافة إلى جزء من جلد يد الجرذ9 (الشكل 1).
باستخدام الفئران MN، فمن الممكن لتكرار على نحو كاف الآفات العصبية الطرفية في البشر10،11،12. هذا العصب لديه العديد من المزايا البحثية المحتملة بالنسبة للعصب الوركي المستخدمة عادة. لأن MN يقع في الجزء الأمامي من الفئران (أقرب إلى الأطراف العليا البشرية)، يمكن أن تتلف تجريبيا مع تأثير أصغر بكثير على رفاهية الفئران، بالمقارنة مع العصب الوركي، الذي يبطن جزءا كبيرا من الطرف الحوضي13. بالإضافة إلى ذلك ، في البشر معظم الآفات السريرية تحدث في الطرف العلوي ، والذي يتوافق مع طرف الفأر الأمامي10،11،12،14،15،16.
هذه الورقة تبين كيفية إنتاج أنواع مختلفة من الآفات MN في الفئران. وعلاوة على ذلك، يتم تقديم طرق مختلفة لمحاكاة العلاج الطبيعي بعد الجراحة. وأخيراً، يتم وصف اختبارات لتقييم الانتعاش الوظيفي للMN. هناك العديد من الاستراتيجيات الموحدة المتاحة لتقييم الانتعاش الحركي والحسي باستخدام نموذج MN من آفة الأعصاب الطرفية وإصلاحها ، مما يسمح بمقارنة سهلة للنتائج. نموذج MN مناسب بشكل خاص لتكرار السيناريو السريري ، مما يسهل استقراء النتائج للنوع البشري.
تقدم هذه الورقة بروتوكولًا لإنشاء أنواع مختلفة من آفات MN وإصلاحها في الفئران. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يوضح كيفية تقييم الانتعاش الوظيفي لهذا العصب باستخدام العديد من الاختبارات السلوكية غير الغازية والقياسات الفسيولوجية.
وتجدر الإشارة إلى أن العديد من الاختبارات الوظيفية الموصوفة في هذه الورقة ، وهي اختبار تشغيل السلم واختبار الحبل ، تعتمد بشكل كبير على استعداد الجرذ لأداء المهمة مع توقع الحصول على مكافأة الغذاء51،52،53. تجدر الإشارة إلى أن سلالات الفئران معينة أكثر قابلية للتدريب وأداء استنساخي في هذا النوع من الاختبارات51،52،53. على سبيل المثال، لويس الفئران أداء ضعيف في هذه الاختبارات على حد سواء في مرحلة التدريب وبعد ذلك51،52،53.
يجب أن يسمح إسكان الفئران بحرية واسعة في الحركة بالاتفاق مع سلوكهم الاستكشافي الطبيعي ، بالإضافة إلى السماح للحيوانات التجريبية بالاطلاع على بعض العناصر الموجودة في الاختبارات الوظيفية19. ولذلك، تظهر أشكال مختلفة من السكن تسمح بحرية أعلى في التنقل. يتم تخصيص الأقفاص الكبيرة مع عناصر التخصيب التي يتم استخدامها لاحقًا في الاختبارات الوظيفية (على سبيل المثال ، الحبال والسلالم).
يمكن القول، هذه العناصر التخصيب وكذلك الأقفاص مع عجلات تشغيل مدمجة ومجالات التدريب الفردية توفير شكل من أشكال العلاج الطبيعي بعد الجراحة مماثلة لتلك المقدمة للمرضى الإنسان تعمل على الجهاز العصبي المحيطي10.
بشكل ملحوظ ، على الرغم من أن بعض المؤلفين يدعون إلى تشريح الأنسجة تحت الجلد واللفافة العضلية بصراحة أو عن طريق القطع النظيف مع مشرط رقم 15 ، يوصى باستخدام الحرارة عند تشريح هذه الهياكل لتقليل خطر ورم دموي بعد الجراحة.
تجدر الإشارة إلى أنه تم وضع العديد من الاختبارات لاختبار جوانب مختلفة من إصلاح الأعصاب الطرفية في الفئران ، وهي التجديد المحوري ، وإعادة الإحياء المستهدف ، والانتعاش الوظيفي ، وبعضها خارج نطاق هذه الدراسة29،54،5555،56. على سبيل المثال ، يتم استخدام التحليل الحركي29،36،55 والتقييم الهسمورمتر29،36،57 على نطاق واسع من قبل مؤلفين متعددين. بالإضافة إلى ذلك، العديد من هذه الاختبارات تنطوي على اختلافات لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة و / أو الاستنساخ54. على سبيل المثال، يمكن تقييم علم الألزميد الميكانيكي (أي تقييم الاستجابات للمحفزات الميكانيكية المؤلمة) نوعياً باستخدام خيوط فون فراي معينة، كما هو موضح في هذه الورقة، أو باستخدام خيوط فون فراي الأقوى تباعاً، أو حتى استخدام الأجهزة الإلكترونية التي تطبق ضغوطاً متزايدة حتى يتم ملاحظة استجابة سحب30،,54.
وبالمثل، على الرغم من أن العديد من المؤلفين استخدام تحليل مسار المشي لتقييم إصلاح العصب الأمامي في الفئران، ويقول مؤلفون آخرون أن آفات MN واحد تفشل في كثير من الأحيان لإنتاج تغييرات قابلة للاستنساخ في pawprints10،58،59. وعلاوة على ذلك، ذكر البعض أن هذه التغييرات قد لا تكون متناسبة مع استعادة العضلات10,60. مع الأخذ في الاعتبار، دعا بعض الباحثين إلى استخدام تحليل مسار المشي في الالأمامية أساسا عند تقييم الانتعاش بعد سحق آفات نيف بدلا من بعد إعادة بناء الأعصاب مجزأة10،50،61.
يستخدم على نطاق واسع اختبار التمسك لتقييم استعادة المحرك للعضلات التي تسيطر عليها MN16,27. لضمان توحيد واستنساخ البيانات التي تم الحصول عليها مع هذا الاختبار، يوصى بتطبيق اختبار الاستيعاب باستخدام المنهجية الراسخة التي اقترحها برتيلي وآخرون16. ومع ذلك، يختلف البروتوكول الحالي في أنه لا شل بشكل روتيني مخلب كونترترافيل لمنع الإجهاد لا مبرر له11،27. تجدر الإشارة أيضا إلى أن المؤلفين الآخرين، بعد شل مخلب غير مصاب، تقييم كمي اختبار استيعاب باستخدام دينامومتر أو مقياس27،56. ومع ذلك ، قد يتأثر هذا التقييم الكمي بالقوة التي يطبقها الباحث على ذيل الجرذ26. وعلاوة على ذلك، فمن الصعب التمييز بين القوة التي تولدها العضلات المرن الرقمية (الداخلية فقط من قبل MN في الفئران والكائن من اختبار استيعاب9)من القوة التي تنتجها flexors المعصم، والتي تشمل الزنجار الفاتن الكارب الذي يتلقى innervation من العصب الزندي9،10،27. من أجل محاولة للتحايل على هذه التحيزات المحتملة، يستخدم هذا البروتوكول مقياس ترتيبي مشابه لمقياس مجلس البحوث الطبية المستخدمة عادة لتصنيف قوة العضلات في البشر10،11،62. بدلا من ذلك، وصف مؤلفون آخرون تقييمًا مفصلًا للفهم باستخدام تحليل الفيديو ونظام تسجيل يستند إلى الفيديو11،63.
عيب محتمل من استخدام MN بالمقارنة مع العصب الوركي هو أن كمية أكبر من المعلومات المتاحة بشأن العصب الأخير. وهذا بدوره يمكن أن يجعل مقارنة البيانات التي تم الحصول عليها مع MN مع تلك التي من الأعمال التجريبية السابقة أكثر صعوبة46،48،64. بالإضافة إلى ذلك، أصغر حجم MN بالمقارنة مع العصب الوركي يجعل التلاعب الجراحي أكثر تحديا8،12،27،56،65.
على عكس المنهجية الموصوفة في هذه الورقة، يمكن إجراء تقييم الإلكترونيوروروميغرافيباستخدام أقطاب احتكارية عبر الجلد وضعت في الذراع ومناطق ثنار51. على الرغم من كونها أقل الغازية، وهذا الأسلوب يحمل خطر الارتباك المحتملة بسبب إمكانية تحفيز العصب الزندي في منطقة الذراع9،51.
يتفق معظم المؤلفين على أن ليس كل الاختبارات المستخدمة في الفئران توفر نتائج متوافقة ، حيث يعتمد إصلاح الأعصاب الطرفية على مجموعة معقدة من العوامل ، تتألف من بقاء الخلايا العصبية ، واستطالة المحاور والتقليم ، ومتشابك ، واستعادة ناجحة للأعضاء الحسية والوحدات الحركية ، ولدونة الدماغ7،10،50،66،67.
وأخيرا، تجدر الإشارة إلى أن التحذير الهام من نماذج القوارض هو أن الأعصاب الطرفية الفئران هي أقرب بكثير إلى أعضائها نهاية ولها مناطق أصغر بكثير عبر المقطع من الهياكل البشرية المتجانسة. ومع ذلك ، فإن هذا الفرق في الحجم يضمن بيانات تجريبية أسرع في القوارض ، ومن المتوقع أن تكون النتائج العامة الأفضل في الفئران بالمقارنة مع البشر68. في الواقع، العديد من المؤلفين يحذرون من أنه يجب استخدام الرعاية عند محاولة استقراء البيانات التجريبية التي تم الحصول عليها في إصلاح الأعصاب الطرفية باستخدام القوارض للبشر7,69. تعتبر نماذج الرئيسيات أكثر قابلية للمقارنة70. ومع ذلك، يرتبط استخدامها مع القيود الأخلاقية واللوجستية والميزانية المزعجة71.
على الرغم من أن العصب الوركي هو العصب الأكثر استخداما في أبحاث الأعصاب الطرفية، والفئران MN يقدم مزايا متعددة. على سبيل المثال ، ترتبط آفات MN بإصابة أصغر من الانقباضات المشتركة والتشويه التلقائي للمخلب المصاب11،12،16،56. بشكل ملحوظ، استئصال تلقائي بعد استئصال العصب الوركي يصيب 11-70٪ من الفئران. وهذا قد يجعل التقييمات الحالية مثل مؤشر الوركي المستحيل14. وهذا بدوره يجعل تقدير عدد الحيوانات المطلوبة للحصول على قوة إحصائية معينة مرهقة15.
وبالإضافة إلى ذلك، كما MN أقصر من العصب الوركي، لوحظ انتعاش الأعصاب عاجلا58،72،7373،74،75،76. وعلاوة على ذلك، لا تغطي MN من قبل الجماهير العضلية، مما يجعل تشريحها أسهل من الناحية الفنية من ذلك من العصب الوركي16. بالإضافة إلى ذلك، MN لديه مسار مواز للعصب الزندي في الذراع. وبالتالي، يمكن بسهولة استخدام العصب الزندي ككسب غير مشروع للأعصاب لإصلاح إصابات MN. وأخيرا ، في البشر ، تحدث معظم آفات الأعصاب الطرفية في الطرف العلوي ، مما يدعم استخدام هذا العصب في الفئران77،78.
يمكن القول، القوارض هي الحيوانات التجريبية الأكثر استخداما في عالم إصلاح الأعصاب الطرفية48،79. كما هو مبين، وMN الفئران هو نموذج مناسب من آفة الأعصاب الطرفية وإصلاح. في الواقع ، هناك استراتيجيات موحدة متعددة متاحة لتقييم الانتعاش الحركي والحسي ، مما يسمح بمقارنة أسهل للنتائج36،46،60،80،81،82. العديد من هذه الأساليب غير باضعة، مما يسمح للتقييم اليومي.
وعلاوة على ذلك، العلاج الطبيعي هو جزء من مستوى الرعاية للمرضى الذين يتعافون من إصابات الأعصاب الطرفية. كما هو موضح في هذه الورقة ، هناك استراتيجيات متعددة لتوفير بيئة تشبه العلاج الطبيعي بعد الجراحة للفئران المقدمة لإصابات MN4،5. وبالتالي ، فإن هذا النموذج مناسب بشكل خاص لتكرار السيناريو السريري ، مما يسهل استقراء النتائج للنوع البشري12،27،48،56،58،83.
كما هو مبين في هذه الورقة، تتوفر استراتيجيات موحدة متعددة لتقييم الانتعاش الحركي والحسي في نموذج MN للفأر. وغالبية هذه الإجراءات هي إجراءات غير باضعة، مما يسمح بإجراء تقييم متكرر. وعلاوة على ذلك، كما معظم الآفات العصبية المحيطية في الأنواع البشرية تحدث في الطرف العلوي، إعدادات العلاج الطبيعي التجريبيالمذكورة يمكن أن تحاكي على نحو أكثر ملاءمة الانتعاش في السياق السريري. يمكن القول إن هذا يمكن أن يسهل استقراء النتائج للنوع البشري ، مما يزيد من التحقق من استخدام هذا العصب في الفئران.
The authors have nothing to disclose.
حصل ديوغو كاسال على منحة من برنامج التعليم الطبي المتقدم، الذي يرعاه فونداساو كالوست غولبنكيان، وفونداساو شامباليود، ومينيسيريريو دا ساودي إي فونداساو بارا سيينسيا إي تكنولوغيا، البرتغال. ويعرب المؤلفان عن امتنانهما الشديد للسيد فيليبي فرانكو على الرسم التوضيحي في الشكل 1. ويود المؤلفان أن يشكرا المساعدة التقنية التي تقدم بها السيد ألبرتو سيفيرينو في تصوير الفيديو وتحريره. وأخيراً، يود صاحبا البلاغ أن يشكرا السيدة سارة ماركيز على مساعدتها في جميع الجوانب اللوجستية المتعلقة باقتناء الحيوانات وصيانتها.
Acetaminophen | Amazon | https://www.amazon.com/Childrens-Tylenol-grape-flavor-ages/dp/B0051VVVZG | |
Acland clamps | Fine Science Tools | 00398 V | http://www.merciansurgical.com/aclandclamps.pdf |
Acland Single Clamps B-1V (Pair) | Fine Science Tools | 396 | http://www.merciansurgical.com |
Biogel Surgical Gloves | Medex Supply | 30465 | https://www.medexsupply.com |
BSL Analysis | BIOPAC Systems | https://www.biopac.com/ | |
Castroviejo needle holders | Fine Science Tools | 12565-14 | http://s-and-t.ne |
Clamp applicator | Fine Science Tools | CAF-4 | http://www.merciansurgical.com/acland-clamps.pdf |
Constante voltage stimulator | BIOPAC Systems | STM200 | https://www.biopac.com/product/constant-voltage-stimulator-unipolar-pulse/ |
Cutasept skin disinfectant | Bode Chemie | http://www.productcatalogue.bode-chemie.com/products/skin/cutasept_f.php | |
Dafilon 10-0 | G1118099 | http://www.bbraun.com/cps/rde/xchg/bbraun-com/hs.xsl/products.html?prid=PRID00000816 | |
Derf Needle Holders 12 cm TC | Fine Science Tools | 703DE12 | http://www.merciansurgical.com |
Dry heat sterilizer | Quirumed | 2432 | http://www.quirumed.com/pt/material-de-esterilizac-o/esterilizadores |
Dynamometer | SAUTER | FH5 | https://www.sauter.eu/shop/en/measuring-instruments/force-measurement/FH-S/ |
Electroneuromiography setup | BIOPAC Systems | MP36 | https://www.biopac.com/product/biopac-student-lab-basic-systems/ |
Ethilon 5-0 | W1618 | http://www.farlamedical.co.uk/ | |
FLIR Software | FLIR | ||
Graeffe forceps 0.8 mm tips curved | Fine Science Tools | 11052-10 | http://www.finescience.de |
Graph paper | Ambar | ||
Heat Lamp HL-1 | Harvard Apparatus | 727562 | https://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/haisku3_10001_11051_39108_-1_HAI_ProductDetail_N_37610_37611_37613 |
Heparin Sodium Solution (Heparin LEO 10000IU/ml) | Universal Drugstore | http://www.universaldrugstore.com/medications/Heparin+LEO/10000IU%2Fml | |
High-Temperature Cautery | Fine Science Tools | AA03 | http://www.boviemedical.com/products_aaroncauteries_high.asp |
Homeothermic Blanket System with Flexible Probe | Harvard Apparatus | 507220F | https://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/haisku3_10001_11051_39108_-1_HAI_ProductDetail_N_37610_37611_37613 |
Infrared camera | FLIR | E6 | http://www.flir.eu/instruments/e6-wifi/ |
Instrapac – Adson Toothed Forceps (Extra Fine) | Fine Science Tools | 7973 | http://www.millermedicalsupplies.com |
Iris Scissors 11.5 cm Curves EASY-CUT | Fine Science Tools | EA7613-11 | http://www.merciansurgical.com |
Ketamine hydrochloride/xylazine hydrochloride solution | Sigma- Aldrich | K113 | https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/k113?lang=pt®ion=PT |
Lacri-lube Eye Ointment 5g | Express Chemist | LAC101F | http://www.expresschemist.co.uk/lacri-lube-eye-ointment-5g.html |
Mayo Scissors 14 cm Straight Chamfered Blades EASY-CUT | Fine Science Tools | EA7652-14 | http://www.merciansurgical.com |
Meloxicam | Recropharma | Mobic | https://www.recropharma.com/product-pipeline/meloxicam |
Methylene Blue solution | Sigma- Aldrich | https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product | |
Micro Jewellers Forceps 11 cm straight 00108 | Fine Science Tools | JF-5 | http://www.merciansurgical.com |
Micro Jewellers Forceps 11cm angulated 00109 | Fine Science Tools | JFA-5b | http://www.merciansurgical.com |
Micro retractor | Fine Science Tools | RS-6540 | http://www.finescience.de |
Micro Scissors Round Handles 15 cm Straight | Fine Science Tools | 67 | http://www.merciansurgical.com |
Micro-vessel dilators 11 cm 0.3 mm tips 00124 | Fine Science Tools | D-5a.2 | http://www.merciansurgical.com |
Monosyn 5-0 | 15423BR | http://www.mcfarlanemedical.com.au/15423BR/SUTURE-MONOSYN-5_or_0-16MM-70CM-(C0023423)-BOX_or_36/pd.php | |
Normal saline for irrigation | Hospira, Inc. | 0409-6138-22 | http://www.hospira.com/en/search?q=sodium+chloride+irrigation%2C+usp&fq=contentType%3AProducts |
Operating microscope | Leica Surgical Microsystems | http://www.leica-microsystems.com/products/surgical-microscopes/ | |
Skin Skribe Surgical Skin Marker | Moore Medical | 31456 | https://www.mooremedical.com/index.cfm?/Skin-Skribe-Surgical-Skin-Marker/&PG=CTL&CS=HOM&FN=ProductDetail&PID=1740&spx=1 |
Snacks | Versele-Laga | Complete Crock-Berry | http://www.versele-laga.com/en/complete/products/complete-crock-berry |
Straight mosquito forcep | Fine Science Tools | 91308-12 | http://www.finescience.de |
Surgical drapes | Barrier | 800430 | http://www.molnlycke.com/surgical-drapes/ |
Veet Sensitive Skin Hair Removal Cream Aloe Vera and Vitamin E 100 ml | Veet | http://www.veet.co.uk/products/creams/creams/veet-hair-removal-cream-sensitive-skin/ |