Ce protocole décrit une approche reproductible à la chirurgie du nerf facial dans le modèle de rat, y compris des descriptions de divers modèles inductibles de blessure.
Ce protocole décrit des méthodes cohérentes et reproductibles pour étudier la régénération et l’inhibition axonales dans un modèle de blessure de nerf facial de rat. Le nerf facial peut être manipulé sur toute sa longueur, de son segment intracrânienne à son cours extratemporal. Il existe trois types primaires de lésions nerveuses utilisées pour l’étude expérimentale des propriétés régénératrices : écrasement de nerf, transection et écart nerveux. La gamme d’interventions possibles est vaste, y compris la manipulation chirurgicale du nerf, l’administration de réactifs ou de cellules neuroactives, et soit des manipulations centrale ou d’organe final. Les avantages de ce modèle pour étudier la régénération nerveuse incluent la simplicité, la reproductibilité, la cohérence interspécifique, les taux de survie fiables du rat, et une taille anatomique accrue par rapport aux modèles murins. Ses limites impliquent une manipulation génétique plus limitée par rapport au modèle de souris et la capacité régénératrice superlative du rat, de sorte que le scientifique de nerf facial doit évaluer soigneusement les points de temps pour la récupération et s’il faut traduire des résultats à des animaux plus élevés et des études humaines. Le modèle de rat pour la blessure de nerf facial permet des paramètres fonctionnels, électrophysiologiques, et histomorphométriques pour l’interprétation et la comparaison de la régénération de nerf. Il bénéficie ainsi d’un potentiel énorme pour promouvoir la compréhension et le traitement des conséquences dévastatrices des lésions nerveuses faciales chez les patients humains.
Les lésions nerveuses crâniennes dans la région de la tête et du cou peuvent être secondaires aux étiologies congénitales, infectieuses, idiopathiques, iiatrogéniques, traumatiques, neurologiques, oncologiques ou systémiques1. Le nerf crânien VII, ou le nerf facial, est généralement affecté. L’incidence du dysfonctionnement du nerf facial peut être significative, car elle affecte 20 à 30 pour 100.000 personnes chaque année2. Les principales branches motrices du nerf facial sont les branches temporelles, zygomatiques, buccales, maniibulaires marginales et cervicales; selon la branche impliquée, les conséquences peuvent inclure l’incompétence orale ou baver, sécheresse cornéenne, obstruction visuelle de champ secondaire à la ptosis, dysarthrie, ou asymétrie faciale2,3. La morbidité à long terme inclut le phénomène de la synkinésie, ou mouvement involontaire d’un groupe de muscle facial, avec la contraction volontaire essayée d’un groupe distinct de muscle facial. La synkinésie ocular-orale est la plus commune de la régénération aberrante comme séquelle de lésions nerveuses faciales et provoque une déficience fonctionnelle, l’embarras, l’estime de soi diminuée, et la mauvaise qualité de vie3. Les blessures aux branches individuelles dictent les fonctions qui sont sélectivement compromises.
Le traitement clinique des lésions nerveuses faciales n’est pas bien normalisé et a besoin de recherches plus poussées pour améliorer les résultats. Les stéroïdes peuvent soulager l’enflure aigue du nerf facial, tandis que le Botox est utile pour temporiser les mouvements synkinetic ; mais, les principales options de reconstruction dans l’armamentarium du praticien impliquent une intervention chirurgicale par la réparation nerveuse, la substitution, ou la réanimation3,4,5,6. Selon le type de blessure au nerf facial subie, le chirurgien neurotoxique facial peut utiliser un certain nombre d’options. Pour une transection simple, la réanastomose nerveuse est utile alors que la réparation de la greffe de câble est mieux adaptée pour un défaut de nerf ; pour une restauration de la fonction, le chirurgien peut choisir des procédures de réanimation faciale statiques ou dynamiques. Dans de nombreux cas de lésions nerveuses faciales et de réparations subséquentes, même dans les mains de chirurgiens neurotoxiques faciaux expérimentés, le meilleur résultat entraîne toujours l’asymétrie faciale persistante et le compromis fonctionnel7.
Ces résultats sous-optimaux ont stimulé la recherche étendue sur la régénération faciale de nerf. Les grands sujets d’intérêt incluent le perfectionnement et l’innovation des techniques de réparation de nerf, la détermination de l’effet de divers facteurs de régénération de nerf, et l’évaluation du potentiel des inhibiteurs neuronaux spécifiques pour aider à combattre le résultat à long terme de la synkinsis8,9,10,11. Bien que les modèles in vitro puissent être utilisés pour évaluer certaines caractéristiques des facteurs pro-croissance ou inhibiteurs, la recherche translationnelle véritable sur ce sujet est mieux accomplie par l’intermédiaire de modèles animaux traduisibles.
La décision du modèle animal à utiliser peut être difficile, car les chercheurs ont utilisé à la fois de grands animaux, tels que les moutons et les petits modèles animaux, tels que les souris12,13. Bien que les grands modèles animaux offrent une visualisation anatomique idéale, leur utilisation nécessite un équipement et un personnel spécialisés qui ne sont pas facilement ou facilement disponibles. En outre, l’alimentation d’une étude pour démontrer l’effet pourrait être hautement prohibitif sur le plan des coûts et peut-être ne pas être dans le champ d’application faisable de nombreux centres scientifiques. Ainsi, le petit modèle animal est le plus souvent utilisé. Le modèle de souris peut être utilisé pour évaluer un certain nombre de résultats liés à la chirurgie faciale de nerf ; cependant, la longueur limitée du nerf peut restreindre la capacité du scientifique à modéliser certains modèles, tels que la blessure à grand écart14.
Ainsi, le prototype de rat murine est apparu comme le modèle de cheval de bataille par lequel le scientifique peut effectuer des procédures chirurgicales innovantes ou utiliser des facteurs inhibiteurs ou pro-croissance et évaluer l’effet à travers un large éventail de paramètres de résultat. L’anatomie du nerf facial du rat est abordée de façon prévisible et facile. Sa plus grande échelle, par rapport au modèle de souris, permet la modélisation d’un large éventail de défauts chirurgicaux, allant de la transection simple à 5 mm lacunes15,16. Cela permet également l’application d’interventions complexes sur le site de défauts, y compris le placement topique du facteur, les injections intraneurales du facteur, et le placement d’isografts ou de ponts17,18,19,20,21,22,23.
La nature docile du rat, son anatomie fiable, et sa propension à la régénération efficace du nerf permet la collecte de nombreuses mesures de résultats en réponse aux modèles chirurgicaux susmentionnés de la blessure24. Via le modèle de rat, le scientifique du nerf facial est en mesure d’évaluer les réponses électrophysiologic aux blessures, les résultats histologic nerveux et musculaire par immunohistochemistry, les résultats fonctionnels par le mouvement de suivi de la garniture vibrissal et l’évaluation de la fermeture des yeux, et micro- et macroscopiques changements par microscopie fluorescente ou confocale, entre autres11,22,23,25,26,27,28,29. Ainsi, le protocole suivant exposera une approche chirurgicale au nerf facial de rat et aux modèles de blessure qui peuvent être induits.
Le modèle de lésion du nerf facial de rat a émergé comme le système le plus polyvalent pour l’évaluation des facteurs neurotrophiques en raison de son accessibilité chirurgicale, modèle de ramification, et la signification physiologique27,29,33,34,35,36. La combinaison de la démonstration vidéo et de l’applicati…
The authors have nothing to disclose.
S.A.A. est financé par l’American Academy of Facial Plastic and Reconstructive Surgery Leslie Bernstein Grants Program.
1.8% isoflurane | VetOne | 13985-030-40 | |
11-0 nylon microsutures | AROSuture | TK-117038 | |
4-0 monocryl suture | VWR | 75982-084 | |
Buprenorphine SR | ZooPharm | MIF 900-006 | |
Carprofen | Sigma-Aldrich | MFCD00079028 | |
Chlorhexidine | VWR | IC19135805 | |
Jeweler forceps | VWR | 21909-458 | |
Micro Weitlaner retractor | VWR | 82030-146 | |
Micro-scissors | VWR | 100492-348 | |
Mini tenotomy scissors | VWR | 89023-522 | |
Number 15 scalpel blade | VWR | 102097-834 | |
Operating microscope | Leica | ||
Petrolatum eye gel | Pharmaderm | B002LUWBEK | |
Sterile water | VWR | 89125-834 | |
Tissue adhesive | Vetbond, 3M | NC9259532 | |
Water conductor pad | Aqua Relief System | ARS2000B |