Summary

Крыса модель мягкой внутриматочная гипоперфузии со стенозом Microcoil

Published: January 07, 2018
doi:

Summary

Мягкий внутриматочная гипоперфузии производилось стеноза артерии с металлическими microcoils, обернутые вокруг артерий матки и яичников у крыс на эмбриональных день 17. Эта процедура производится дородовой гипоперфузии и Внутриутробное ограничение роста.

Abstract

Внутриутробная гипоперфузии/ишемии является одной из основных причин роста внутриутробного плода/ограничение, преждевременных родов и низкого веса при рождении. Большинство исследований этого явления были выполнены либо модели с тяжелой внутриматочная ишемии или модели с градиента степенью внутриматочная гипоперфузии. Ни в одном исследовании была выполнена в модели на единообразных мягкая внутриматочная гипоперфузии (MIUH). Две модели были использованы для исследований MIUH: модель, основанную на шов лигирование обе стороны артериальная аркада формируется с артерий матки и яичников, и переходные модели, основанной на отсечения двусторонних яичников артерий и аорты, имея проходимость. Эти две грызунов модели MIUH имеют некоторые ограничения, например, не все плодов подвергаются MIUH, в зависимости от их позиции в рога матки. В нашей модели MIUH сопоставимый уровень внутриматочная гипоперфузии подвергаются все плодов. MIUH был достигнут умеренный стеноз всех четырех артерий кормления матки, т.е. двусторонние матки и яичников.

Артерий стеноза было вызвано металла microcoils, обернутые вокруг питания артерий. Производство артерий стеноза с microcoils позволила нам управления, оптимизации и воспроизводить снижение кровотока с очень мало между животных изменчивости и низкой смертности, таким образом позволяя точной оценки. Когда microcoils с внутренним диаметром 0,24 мм были использованы, поток крови в плаценты и плода было слегка сократился (примерно 30% от уровня предварительной стеноза в плаценте). Потомство от нашей модели MIUH наглядно демонстрирует долгосрочные изменения в результаты теста неврологических, нейроанатомический и поведенческие.

Introduction

Младенцы с Внутриутробное ограничение роста (IUGR) (также известный как ограничение роста плода) (вес при рождении < 10-ую персентиль для гестационного возраста), преждевременных родов (родился в < 37 недель гестации), и/или низкой рождение приходится вес (< 2500 г) почти 10% всех новорожденных 2,3. Многие из этих детей представляют неврологических проблем, таких как церебральный паралич и отклонениями (внимание дефицит/гиперактивности (СДВГ) и обучения расстройства), 3,4,5. Эти условия имеют сходства и различия в их этиологии и результаты. Многофакторной этиологии IUGR, и плацентарной недостаточности, связанной с внутриутробной гипоперфузии считается наиболее распространенной причиной в не аномальные плодов 7. Этиология преждевременных многофакторного также и хориоамнионита является наиболее частой причиной 8.

Влияние мягкая внутриматочная гипоперфузии (MIUH) на развивающийся мозг является неясным. В настоящее время доступны животных модели внутриматочная гипоперфузии/ишемии главным образом связаны серьезные гипоперфузии или градиент степень гипоперфузии, с или без реперфузии 9,10,11. В клинических условиях однако, случаи MIUH считаются гораздо чаще, чем те, с участием таких суровых условиях. В настоящее время модели MIUH являются грызунов модели, связанные с перевязкой швов матки или яичников артерии и грызунов модель с участием двусторонних яичников артерий и аорты, имея проходимость 12,13, 14,,1516,17. Один из недостатков этих моделей является обширный изменчивость между плода, начиная от плода с глубоким гипоперфузии плодов с почти нетронутыми перфузии, в зависимости от положения плода в течение артериальной аркада матки и яичников артерий. Еще один недостаток этих моделей является их неспособность различать позицию каждого плода после рождения; Таким образом исследователи не могут различать тяжести внутриматочная гипоперфузии, испытываемых отдельных щенка после его рождения.

Мы разработали модель крыса MIUH с участием нескольких стеноза артерии 1. Упаковка металла микро катушки с внутренним диаметром 0,24 мм вокруг яичников и маточных артерий причины стеноза, но не непроходимость кровеносных сосудов (рис. 1). Применяя эти microcoils на проксимальной части всех артерий поставки матки, т.е. двусторонние матки и яичников, эмбриональных день 17 (эквивалент эмбриональных недель 20-25 людей 18) вызывает значительный, но мягкий снижение кровоснабжение плаценты и плода. Уменьшается в поток крови после того, как катушки применяются для всех четырех артерии, кормления матки в основном же через каждый плаценты и плода. Уровень смертности плода составляет менее 20%. Щенки рождаются через спонтанные труда 1-2 дня ранее (эмбриональных день 21-22), чем обычно. Почти все щенки рождаются экспонируется значительно низким весом 1. Серого и белого вещества объемы снизились без очевидных ткани ущерб 1. Щенков настоящее с задержкой приобретение новорожденных рефлексов, мышечная слабость, и изменены спонтанной активности 1. Эта модель имитирует клинические признаки и симптомы детей, родившихся преждевременно или с ЗВУР; Дети родился недоношенным экспонат сокращены серый и объем белого вещества с или без белого вещества травмы 6, настоящий отложено вехи неврологического развития и может представить поведенческие проблемы, такие как СДВГ 3,5; детей с ЗВУР экспонат минимальный нейроанатомический изменения и имеют повышенный риск нарушения неврологического развития например, мотор и когнитивных задержек 4,7. Преждевременные роды и IUGR являются различные условия, но два условия доля основной механизм, т.е. оскорбления незрелых мозги до полный срок гестации.

Protocol

Все эксперименты проводились в соответствии с протоколами, утвержденным на экспериментальных животных уход и использование Комитета национального мозгового и центр сердечно-сосудистой, Suita, Япония. 1. Подготовьте следующие животных и материалы для MIUH хирургии Под?…

Representative Results

После применения microcoils для всех артерий кормления матки, т.е. двусторонние матки и яичников, подвергаются все плодов сопоставимые уровни гипоперфузии. Применение microcoils с внутренним диаметром 0,24 мм вызывает умеренный стеноз этих артерий, тем самым вызывая мягкий сниже…

Discussion

Microcoil стеноз яичников и маточных артерий в обоих маточные рожки производит последовательной и воспроизводимые внутриматочная гипоперфузии во всех плаценты и плода. Уровень гипоперфузии могут быть изменены с помощью microcoils с различным внутренним диаметром. Крыса щенков, рожденных от п?…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Эта работа была поддержана FY 2013 программа исследовательского обмена между JSP и CNRS, JSP-страницы KAKENHI Грант номер 26860858 и Narishige Neuroscience исследовательский фонд. Мы благодарим Drs. Марико Харада-Шиба и Кёко Shioya за полезные дискуссии. Мы благодарим Mari Фурута, Mutsumi Сакамото, Рицуко Маки и доктор Emi Tanaka за отличную техническую помощь.

Materials

Stereomicroscope
Isoflurane anesthesia machine
Anesthesia induction box
Heating pad
Diaper 30×40 cm
Depilatory foam or shaver
Iodine disinfectant solution
Gauze 10×20 cm 
Surgical drape 45×45 cm with a round opening 5 cm in diameter
Spray bottle with ethanol for disinfection
Cotton swab
Forceps with large blunt tips
Forceps with angled fine tips
Scissors
Surgical scalpel, blade size is 27mm long (no.10, Axel, AS ONE Corporation, Osaka, Japan)
Surgical suture needle
Metal microcoils; inner diameter 0.24 mm, made from gold-coated steel (SAMINI Co. Ltd., Shizuoka, Japan)
Silk suture 4-0
Sterile saline (0.9% sodium chloride)
Heating water bath
Plastic syringes (50ml) and needles (18G)

Referenzen

  1. Ohshima, M., et al. Mild intrauterine hypoperfusion reproduces neurodevelopmental disorders observed in prematurity. Sci Rep. 6, 39377 (2016).
  2. Anderson, P., Doyle, L. W., Victorian Infant Collaborative Study, G. Neurobehavioral outcomes of school-age children born extremely low birth weight or very preterm in the 1990s. JAMA. 289 (24), 3264-3272 (2003).
  3. Levine, T. A., et al. Early childhood neurodevelopment after intrauterine growth restriction: a systematic review. Pediatrics. 135 (1), 126-141 (2015).
  4. Sucksdorff, M., et al. Preterm Birth and Poor Fetal Growth as Risk Factors of Attention-Deficit/ Hyperactivity Disorder. Pediatrics. 136 (3), e599-e608 (2015).
  5. Volpe, J. J. Brain injury in premature infants: a complex amalgam of destructive and developmental disturbances. Lancet Neurol. 8 (1), 110-124 (2009).
  6. Nardozza, L. M., et al. Fetal growth restriction: current knowledge. Arch Gynecol Obstet. 295 (5), 1061-1077 (2017).
  7. Chang, E. Preterm birth and the role of neuroprotection. Bmj. 350, g6661 (2015).
  8. Coq, J. O., Delcour, M., Massicotte, V. S., Baud, O., Barbe, M. F. Prenatal ischemia deteriorates white matter, brain organization, and function: implications for prematurity and cerebral palsy. Dev Med Child Neurol. 58, 7-11 (2016).
  9. Jantzie, L. L., Corbett, C. J., Firl, D. J., Robinson, S. Postnatal Erythropoietin Mitigates Impaired Cerebral Cortical Development Following Subplate Loss from Prenatal Hypoxia-Ischemia. Cereb Cortex. 25 (9), 2683-2695 (2015).
  10. Kubo, K. I., et al. Association of impaired neuronal migration with cognitive deficits in extremely preterm infants. JCI Insight. 2 (10), (2017).
  11. Delcour, M., et al. Mild musculoskeletal and locomotor alterations in adult rats with white matter injury following prenatal ischemia. Int J Dev Neurosci. 29 (6), 593-607 (2011).
  12. Gilbert, J. S., Babcock, S. A., Granger, J. P. Hypertension produced by reduced uterine perfusion in pregnant rats is associated with increased soluble fms-like tyrosine kinase-1 expression. Hypertension. 50 (6), 1142-1147 (2007).
  13. Granger, J. P., et al. Reduced uterine perfusion pressure (RUPP) model for studying cardiovascular-renal dysfunction in response to placental ischemia. Methods Mol Med. 122, 383-392 (2006).
  14. Mazur, M., Miller, R. H., Robinson, S. Postnatal erythropoietin treatment mitigates neural cell loss after systemic prenatal hypoxic-ischemic injury. J Neurosurg Pediatr. 6 (3), 206-221 (2010).
  15. Olivier, P., Baud, O., Evrard, P., Gressens, P., Verney, C. Prenatal ischemia and white matter damage in rats. J Neuropathol Exp Neurol. 64 (11), 998-1006 (2005).
  16. Robinson, S., et al. Developmental changes induced by graded prenatal systemic hypoxic-ischemic insults in rats. Neurobiol Dis. 18 (3), 568-581 (2005).
  17. Rice, D., Barone, S. Critical periods of vulnerability for the developing nervous system: evidence from humans and animal models. Environ Health Perspect. 108, 511-533 (2000).
  18. Basilious, A., Yager, J., Fehlings, M. G. Neurological outcomes of animal models of uterine artery ligation and relevance to human intrauterine growth restriction: a systematic review. Dev Med Child Neurol. 57 (5), 420-430 (2015).
  19. Delcour, M., et al. Neuroanatomical, sensorimotor and cognitive deficits in adult rats with white matter injury following prenatal ischemia. Brain Pathol. 22 (1), 1-16 (2012).

Play Video

Diesen Artikel zitieren
Tsuji, M., Coq, J., Ogawa, Y., Yamamoto, Y., Ohshima, M. A Rat Model of Mild Intrauterine Hypoperfusion with Microcoil Stenosis. J. Vis. Exp. (131), e56723, doi:10.3791/56723 (2018).

View Video