Diese Arbeit wurde durch das Geschäftsjahr 2013 Forschung Austauschprogramm zwischen JSPS und CNRS, JSPS KAKENHI Grant Nummer 26860858 und der Narishige Neuroscience Research Foundation unterstützt. Wir danken Dr. Mariko Harada-Shiba und Kyoko Shioya für hilfreiche Diskussionen. Wir danken Dr. Emi Tanaka, Mari Furuta, Mutsumi Sakamoto und Ritsuko Maki für ausgezeichnete technische Unterstützung.

Alle Versuche wurden gemäß Protokollen durch die experimentelle Animal Care and Use Committee des National zerebralen und Herz-Kreislauf-Zentrum, Suita, Japan genehmigt durchgeführt.
1. bereiten Sie die folgenden Tiere und Materialien für MIUH Chirurgie
<ol><li>Bereiten Sie zeitgesteuerte schwangere Sprague-Dawley Ratten am Tag 17, d.h. embryonale Tag 17 (E17). Die Dämme durchschnittlichen Körpergewicht sind 307.0 ± 40,7 g (meine ± SD, n = 9).</li>
	<li>Bereiten Sie Metall Microcoils; Innendurchmesser 0,24 mm, hergestellt aus Gold-beschichteter Stahl.</li>
	<li>Bereiten Sie die Materialien gemäß Tabelle Materialien.</li>
</ol>2. bereiten Sie für MIUH Chirurgie
<ol><li>Ein Heizkissen bei 37 ° C für die Platzierung von Ratte zu wärmen</li>
	<li>Legen Sie eine sterile Windel auf das Akku-Heizkissen</li>
	<li>Warmen sterile Kochsalzlösung bei 37 ° C im Wasserbad</li>
</ol>3. führen Sie MIUH Chirurgie
<ol><li>Durchführen Sie chirurgische Eingriffe unter sterilen Bedingungen. Sterilisieren Sie Spulen, Zange, Nadel mit 70 % Ethanol vor Gebrauch. Sterile Handschuhe verwenden, und gelegentlich durch den Einsatz von Ethanol Spray desinfizieren.</li>
	<li>Legen Sie die Ratte in der Anästhesie-Induktion-Box. 4 % Isofluran in der Box (ca. 5 min) einführen.</li>
	<li>Legen Sie die Ratte auf eine sterile Windel auf das Heizkissen in Rückenlage, nachdem das Tier gründlich im Feld Induktion betäubt ist. Suchen Sie nach Tiefe der Narkose durch das Fehlen einer Antwort auf eine Zehe Prise. Pflegen Sie 1,5-2,0 % Isofluran mit einem Prüfkopf.</li>
	<li>Gelten Sie Enthaarungsmittel Schaum auf den Unterleib vom Nabel bis auf die Region des Beckens Bogens. Nach einigen Minuten der Enthaarungscreme Schaum mit einem Papiertuch abwischen. Ein Rasierer kann als Ersatz für die Enthaarungscreme Schaum verwendet werden.</li>
	<li>Wenden Sie Gaze getränkt in Jod Desinfektionslösung in die enthaarten Region der Haut an.</li>
	<li>Legen Sie eine chirurgische drapieren mit einer runden Öffnung um den Bauch außer dem Gebiet der chirurgischen Inzision zu decken. Mehrere Stücke Gaze können als Ersatz für das Tuch verwendet werden.</li>
	<li>Mit einem chirurgischen Skalpell machen eine Schnitt etwa 2,5 cm lange am Unterbauch vom oberen Rand des Schambeins gerade nach oben in Richtung des Nabels. Dann machen Sie einen Schnitt durch die Muskelschicht unterhalb.</li>
	<li>Legen Sie mehrere Stücke von steriler Gaze um die Öffnung der Folie und die Gaze mit warmen Kochsalzlösung nass.</li>
	<li>Drücken Sie beide Seiten des Bauches vorsichtig, so dass ein Teil der Gebärmutter Horn aus der Schnitt entsteht.</li>
	<li>Desinfizieren Sie die Hände des Chirurgen mit 70 % Ethanol.</li>
	<li>Ziehen Sie vorsichtig die gesamte Gebärmutter Horn aus der Bauchhöhle manuell ohne Verwendung einer Pinzette. Mit chirurgischer Pinzette ist nicht ratsam, da diese leicht zerbrechlichen Gebärmutter, Föten und Blutgefäße beschädigen können, durch Zusammenpressen von ihnen stark und ungleichmäßig.</li>
	<li>Legen Sie die uterine Horn auf die nasse Gaze.</li>
	<li>Führen Sie das gleiche Verfahren für das uterine Horn.</li>
	<li>Die Anzahl der Föten.</li>
	<li>Wenden Sie angewärmte Kochsalzlösung häufig um die Gebärmutter warm und nass während der Operation an.<ol>
<li>Wechseln Sie die Windel, wenn es zu viel Kochsalz aufgenommen hat. Um Stabilität zu erhalten, wiederholen Sie die Desinfektion Handschuhe mit 70 % Ethanol und Tipps des Instruments mit Jod. Halten die unsterilen Finger weg von der sterilen Tipps des Instruments ist entscheidend.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Den proximalen Teil der wichtigsten Arcade der Eierstöcken und Gebärmutter Arterien unter einem Stereomikroskop zu identifizieren. Anmerkung: Es ist wichtig, die wichtigsten Arcade von den Zweigen, die Plazenta zu unterscheiden. Beachten Sie, dass die chirurgische Operation einfacher sein kann, wenn die Gebärmutter Horn gekippt wird. Gelegentlich ist die Anwendung einer Spule am sehr proximalen Teil des Arcade schwierig, weil es tief in der Bauchhöhle und Arterien der Plazenta sehr nah an den proximalen Teil des Arcade sind. In diesem Fall kann eine Spule auf einen Teil der Arcade nach der ersten Astgabeln aus angewendet werden.</li>
	<li>Trennen der Arterie aus der Vene laufen parallel dazu mit der Pinzette und Leerzeichen dazwischen.</li>
	<li>Legen Sie ein Stück Schnur (Seiden Faden 4.0, 5 cm lang) unter der Arterie.</li>
	<li>Heben Sie beide Enden der Schnur mit der Pinzette so, dass die Arterie gehoben und die empfindliche Vene abgetrennt.</li>
	<li>Halten Sie den Rand der Microcoil mit feinen Zangen in der anderen Hand, legen Sie eine Microcoil neben der gehobenen Arterie (Abbildung 2.1).</li>
	<li>Drehen Sie die angehobene Arterie mithilfe die Schnur um die Microcoil, um die Microcoil rund um die Arterie zu wickeln. Es ist einfacher, die Arterie um die Spule als zum Drehen der Spule um die Arterie (Abbildung 2.2) drehen.</li>
	<li>Nach dem Drehen der Arterie ändern 3 oder 4 Umdrehungen (Spulen haben 5 Umdrehungen), an dem die Spule auf die andere Kante ausgetragen wird. Halten Sie den Rand der Spule, die die Arterie mit einer Pinzette umbrochen worden wurde. Ändern Sie die Website, bei der die Zeichenfolge die Arterie auf der anderen Seite der Spule hebt. Die Arterie um die Spule drehen so dass die Spule komplett (5 Umdrehungen) wickelt die Arterie (Abbildung 2.3, 2.4).</li>
	<li>Entfernen Sie die Zeichenfolge.</li>
	<li>Führen Sie das gleiche Verfahren für die anderen drei Arterien.</li>
	<li>Beachten Sie, dass häufig Anwendung Kochsalzlösung in die Gebärmutter erwärmt ist entscheidend; Andernfalls erhöht sich die Sterberate der Föten und Hypothermie möglicherweise neuroprotektive.</li>
	<li>Sanft das uterine Horn zurück in die Bauchhöhle. Heben eine Kante der Bauchdecke Einschnitt mit der Pinzette kann dieses Verfahren erleichtern.</li>
	<li>Stich die Bauchmuskulatur, und dann Stich die Bauchhaut mit Naht (Seiden Faden 4.0). Binden Sie die Naht nach jedem Stich, d.h. unterbrochenen einzelne Fäden.</li>
	<li>Gelten Sie Gaze getränkt in Desinfektionslösung Jod auf und um den chirurgischen Eingriff.</li>
	<li>Verabreichen Sie die analgetische Meloxicam bei 0,5 mg/kg Körpergewicht subkutan.</li>
	<li>30 min für eine Erholung in einem erwärmten Käfig ermöglichen. Überprüfen Sie, dass Tiere wenn vollständig wach und bewegen des Käfigs zu Hause Käfig zurück.</li>
</ol>

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

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Microcoil Stenose der Eierstöcke und Gebärmutter Arterien in beiden uterinen Hörner produziert konsistent und reproduzierbare intrauterine Hypoperfusion in allen Plazenta und Föten. Das Niveau der Hypoperfusion kann geändert werden, durch den Einsatz von Microcoils mit unterschiedlichen Innendurchmesser. Ratte Welpen geboren aus einem Damm auf dem Arterie Stenose durchgeführt wurde mit Microcoils 0,24 mm Innendurchmesser demonstrieren IUGR und Frühgeburt (siehe Referenz 1 für Details). Die Welpen zeigen neuroanat...

Säuglinge mit intrauterine Wachstumsretardierung (IUGR) (auch bekannt als fetale Wachstumsretardierung) (Geburt Gewicht <10 Perzentil für gestational Alter ), Frühgeburt (< 37 Wochen Schwangerschaft geboren) und/oder niedrigen Geburt Gewicht (< 2500 g) entfallen fast 10 % aller Neugeborenen 2,3. Viele dieser Kinder mit neurologischen Problemen wie Zerebralparese und Entwicklungsstörungen (z. B. Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) und Lernstörungen) 3,4,5zu präsentieren. Diese Bedingungen haben Ähnlichkeiten und Unterschiede in ihrer Ätiologie und Ergebnisse. Die Ätiologie der IUGR ist multifaktoriell und Plazentainsuffizienz zugeordnete intrauterine Hypoperfusion gilt als die häufigste Ursache in nicht-anomale Föten 7. Die Ätiologie der Frühgeborenen ist multifaktoriell und Chorioamnionitis ist die häufigste Ursache 8.
Der Einfluss des milden intrauterine Hypoperfusion (MIUH) auf das sich entwickelnde Gehirn ist unklar. Derzeit beinhalten verfügbaren Tiermodellen der intrauterinen Hypoperfusion/Ischämie in erster Linie schwere Hypoperfusion oder gradient Grad der Hypoperfusion mit oder ohne Reperfusion 9,10,11. In den klinischen Einstellungen jedoch Fälle von MIUH gelten weit häufiger als diejenigen, die solche extremen Bedingungen. Die derzeit verfügbaren Modelle der MIUH sind ein Nagetier Modell mit Naht Ligatur der Gebärmutter oder der Eierstöcke Arterie und ein Nagetier Modell mit clipping der bilateralen Eierstock Arterien und Aorta mit Durchgängigkeit 12,13, 14,15,16,17. Einer der Nachteile dieser Modelle ist die umfangreiche Inter Fötus Variabilität, von Föten mit tiefgreifenden Hypoperfusion bis hin zu Feten mit fast intakt Perfusion, abhängig von der Position des Fötus innerhalb der arteriellen Arcade von der Gebärmutter und Eierstöcke Arterien. Ein weiterer Nachteil dieser Modelle ist ihre Unfähigkeit, die Position von jedem Fötus nach der Geburt zu unterscheiden; Daher können nicht Forscher den Schweregrad der intrauterinen Hypoperfusion erlebt durch einen einzelnen Welpen nach seiner Geburt unterscheiden.
Wir haben einem Rattenmodell der MIUH mit mehreren Arterie Stenose 1entwickelt. Verpackung Metalle Mikro-Spulen mit einem Innendurchmesser von 0,24 mm rund um den Eierstock und Gebärmutter Arterien verursacht Stenose, aber keine Verstopfung der Blutgefäße (Abbildung 1). Anwendung diese Microcoils an den proximalen Teilen aller von den Arterien Versorgung der Gebärmutter, d. h. die bilateralen Gebärmutter und Eierstöcken Arterien auf embryonale Tag 17 (gleichbedeutend mit embryonalen Wochen 20-25 Menschen 18) induziert einen signifikanten, aber milden Rückgang Durchblutung der Plazenta und Föten. Der Rückgang der Blutfluss nach Spulen auf alle vier Arterien, die Fütterung der Gebärmutter angewendet werden sind für jede Plazenta und Fetus weitgehend gleich. Die Fötus Sterblichkeit beträgt weniger als 20 %. Die Welpen sind über spontane Arbeit 1-2 Tage früher (embryonale Tag 21-22) als normal geboren. Fast alle Welpen sind geboren deutlich niedrige Geburt Gewichte 1ausstellen. Grauen und weißen Substanz Bände werden verringert, ohne offensichtliche Gewebe schädigen 1. Welpen präsentieren mit verzögerter Erwerb von Neugeborenen Reflexe, Muskelschwäche und veränderten spontane Aktivität 1. Dieses Modell ahmt die klinischen Anzeichen und Symptome der Kinder, die vorzeitig oder mit IUGR geboren; Kinder geboren Frühgeborenen Ausstellung reduziert grau und weißen Substanz Volumen mit oder ohne weiße Substanz Verletzung 6, anwesend Meilensteine der neurologischen Entwicklung verzögert, und kann Verhaltensstörungen wie ADHS 3,5; Kinder mit IUGR weisen minimale neuroanatomische Veränderungen und haben ein erhöhtes Risiko für neurologische Entwicklungsstörungen wie motorischen und kognitiven Verzögerung 4,7. Frühgeburt und IUGR gibt verschiedene Bedingungen, aber die beiden Bedingungen Teilen des grundlegenden Mechanismus, d.h. Beleidigungen an unreifen Gehirne vor voll ausgetragenen Gestationsalter.

<table><tbody><tr><td>Stereomicroscope</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane anesthesia machine</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anesthesia induction box</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Heating pad</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Diaper 30x40 cm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Depilatory foam or shaver</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Iodine disinfectant solution</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gauze 10x20 cm&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Surgical drape 45x45 cm with a round opening 5 cm in diameter</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spray bottle with ethanol for disinfection</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cotton swab</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Forceps with large blunt tips</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Forceps with angled fine tips</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Scissors</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Surgical scalpel, blade size is 27mm long (no.10, Axel, AS ONE Corporation, Osaka, Japan)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Surgical suture needle</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Metal microcoils; inner diameter 0.24 mm, made from gold-coated steel (SAMINI Co. Ltd., Shizuoka, Japan)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Silk suture 4-0</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sterile saline (0.9% sodium chloride)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Heating water bath</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Plastic syringes (50ml) and needles (18G)</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

a rat model of mild intrauterine hypoperfusion with microcoil stenosis

Intrauterine Hypoperfusion/Ischämie ist eine der Hauptursachen für intrauterine/fetale Wachstumsretardierung, Frühgeburten und niedrigem Geburtsgewicht. Die meisten Studien dieses Phänomens wurden entweder Modelle mit schweren intrauterine Ischämie oder mit Farbverlauf intrauterine Hypoperfusion durchgeführt. Keine Studie wurde in einem Modell auf einheitliche milde intrauterine Hypoperfusion (MIUH) durchgeführt. Zwei Modelle für Studien der MIUH verwendet worden: ein Modell basierend auf Naht Ligatur der beiden Seiten des arteriellen Arcade mit der Gebärmutter und Eierstöcken Arterien gebildet, und eine vorübergehende Modell basierend auf clipping der bilateralen Eierstock Arterien und Aorta mit Durchgängigkeit. Diese zwei Nager-Modelle von MIUH haben einige Einschränkungen, z. B. nicht alle Föten MIUH, abhängig von ihrer Position in der Gebärmutter Horn ausgesetzt sind. In unserem Modell MIUH unterliegen alle Föten ein vergleichbares Niveau des intrauterinen Hypoperfusion. MIUH wurde durch leichte Stenose der alle vier Arterien die Gebärmutter, z.B. Fütterung der bilateralen Gebärmutter und Eierstöcken Arterien erreicht.
Arterielle Stenose war durch Metall Microcoils umwickelt die Fütterungen Arterien induziert. Herstellung von arteriellen Stenose mit Microcoils erlaubt uns zu kontrollieren, zu optimieren und Minderdurchblutung mit sehr wenig Inter Tier Variabilität und eine niedrige Sterblichkeitsrate zu reproduzieren, so dass genaue Auswertung. Wenn Microcoils mit einem Innendurchmesser von 0,24 mm verwendet wurden, der Blutfluss in der Plazenta und Fetus wurde leicht verringert (ca. 30 % aus der Pre-Stenose-Ebene in der Plazenta). Die Nachkommen von unserem MIUH Modell deutlich lang anhaltende Veränderungen im neurologischen, neuroanatomischen und Verhaltensstörungen Testergebnisse.

Nach dem Auftragen Microcoils aller Arterien Fütterung der Gebärmutter, d. h. die bilateralen Gebärmutter und Eierstöcken Arterien sind alle Föten vergleichbare Hypoperfusion ausgesetzt. Die Anwendung der Microcoils mit einem Innendurchmesser von 0,24 mm verursacht leichte Stenose der diese Arterien, wodurch eine leichte Abnahme der Durchblutung der Plazenta und Föten (Abbildung 3, ca. 30 % aus der Pre-Stenose-Ebene in der Plazenta zu sehen Referenz 1 f...

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A Rat Model of Mild Intrauterine Hypoperfusion with Microcoil Stenosis

Milde intrauterine Hypoperfusion produzierte Arterie Stenose mit Metall Microcoils um die Gebärmutter und Eierstöcken Arterien bei Ratten bei embryonalen Tag 17 gewickelt. Dieses Verfahren produziert pränatale Hypoperfusion und intrauterine Wachstumsretardierung.

Einem Rattenmodell der milden Intrauterine Hypoperfusion mit Microcoil Stenose

Intrauterine hypoperfusion/ischemia is one of the major causes of intrauterine/fetal growth restriction, preterm birth, and low birth weight. Most studies ...

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Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Neuroscience

10.2K Aufrufe.  National Cerebral and Cardiovascular Center. Milde intrauterine Hypoperfusion produzierte Arterie Stenose mit Metall Microcoils um die Gebärmutter und Eierstöcken Arterien bei Ratten bei embryonalen Tag 17 gewickelt. Dieses Verfahren produziert pränatale Hypoperfusion und intrauterine Wachstumsretardierung.

Serie: A Rat Model of Mild Intrauterine Hypoperfusion with Microcoil Stenosis

The Hypoxic Ischemic Encephalopathy Model of Perinatal Ischemia

Hypoxic-Ischemic Encephalopathy (HIE) is the consequence of systemic asphyxia occurring at birth. Twenty five percent of neonates with HIE develop severe and permanent neuropsychological sequelae, including mental retardation, cerebral palsy, and epilepsy. The outcomes of HIE are devastating and permanent, making it critical to identify and develop therapeutic strategies to reduce brain injury in newborns with HIE. To that end, the neonatal rat model for hypoxic-ischemic brain injury has been developed to model this human condition. The HIE model was first validated by Vannucci et al 1 and has since been extensively used to identify mechanisms of brain injury resulting from perinatal hypoxia-ischemia 2 and to test potential therapeutic interventions 3,4. The HIE model is a two step process and involves the ligation of the left common carotid artery followed by exposure to a hypoxic environment. Cerebral blood flow (CBF) in the hemisphere ipsilateral to the ligated carotid artery does not decrease because of the collateral blood flow via the circle of Willis; however with lower oxygen tension, the CBF in the ipsilateral hemisphere decreases significantly and results in unilateral ischemic injury. The use of 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to stain and identify ischemic brain tissue was originally developed for adult models of rodent cerebral ischemia 5, and is used to evaluate the extent of cerebral infarctin at early time points up to 72 hours after the ischemic event 6. In this video, we demonstrate the hypoxic-ischemic injury model in postnatal rat brain and the evaluation of the infarct size using TTC staining.

The postnatal rat model for hypoxic-ischemic brain injury is a well-established model of human neonatal hypoxic ischemic encephalopathy (HIE). In this article, we describe the model of HIE in post-natal rat pups.

Die hypoxische ischämischen Enzephalopathie Model of Perinatal Ischämie

Hypoxic-Ischemic Encephalopathy (HIE) is the consequence of systemic asphyxia occurring at birth. Twenty five percent of neonates with HIE develop severe ...

Forschung

Biologie

Fetal Echocardiography and Pulsed-wave Doppler Ultrasound in a Rabbit Model of Intrauterine Growth Restriction

Fetal intrauterine growth restriction (IUGR) results in abnormal cardiac function that is apparent antenatally due to advances in fetoplacental Doppler ultrasound and fetal echocardiography. Increasingly, these imaging modalities are being employed clinically to examine cardiac function and assess wellbeing in utero, thereby guiding timing of birth decisions. Here, we used a rabbit model of IUGR that allows analysis of cardiac function in a clinically relevant way. Using isoflurane induced anesthesia, IUGR is surgically created at gestational age day 25 by performing a laparotomy, exposing the bicornuate uterus and then ligating 40-50% of uteroplacental vessels supplying each gestational sac in a single uterine horn. The other horn in the rabbit bicornuate uterus serves as internal control fetuses. Then, after recovery at gestational age day 30 (full term), the same rabbit undergoes examination of fetal cardiac function. Anesthesia is induced with ketamine and xylazine intramuscularly, then maintained by a continuous intravenous infusion of ketamine and xylazine to minimize iatrogenic effects on fetal cardiac function. A repeat laparotomy is performed to expose each gestational sac and a microultrasound examination (VisualSonics VEVO 2100) of fetal cardiac function is performed. Placental insufficiency is evident by a raised pulsatility index or an absent or reversed end diastolic flow of the umbilical artery Doppler waveform. The ductus venosus and middle cerebral artery Doppler is then examined. Fetal echocardiography is performed by recording B mode, M mode and flow velocity waveforms in lateral and apical views. Offline calculations determine standard M-mode cardiac variables, tricuspid and mitral annular plane systolic excursion, speckle tracking and strain analysis, modified myocardial performance index and vascular flow velocity waveforms of interest. This small animal model of IUGR therefore affords examination of in utero cardiac function that is consistent with current clinical practice and is therefore useful in a translational research setting.

We describe examination of fetal cardiac function with contemporary functional fetal echocardiography and fetoplacental Doppler ultrasound using the VisualSonics VEVO 2100 microultrasound in a surgically induced model of intrauterine fetal growth restriction in a rabbit.

Fetale Echokardiographie und Pulsed-Wave-Doppler-Ultraschall in einem Kaninchen-Modell von Intrauterine Growth Restriction

Fetal intrauterine growth restriction (IUGR) results in abnormal cardiac function that is apparent antenatally due to advances in fetoplacental Doppler ...

Medizin

Transuterine Fetal Tracheal Occlusion Model in Mice

Fetal tracheal occlusion (TO), an established treatment modality, promotes fetal lung growth and survival in severe congenital diaphragmatic hernia (CDH). Following TO, retention of the secreted epithelial fluid increases luminal pressure and induces lung growth. Various animal models have been defined to understand the pathophysiology of CDH and TO. All have their own advantages and disadvantages such as the difficulty of the technique, the size of the animal, cost, high mortality rates, and the availability of genetic tools. Herein, a novel transuterine model of murine fetal TO is described. Pregnant mice were anesthetized, and the uterus exposed via a midline laparotomy. The trachea of selected fetuses were ligated with a single transuterine suture placed behind the trachea, one carotid artery, and one jugular vein. The dam was closed and allowed to recover. Fetuses were collected just before parturition. Lung to body weight ratio in TO fetuses was higher than that in control fetuses. This model provides researchers with a new tool to study the impact of both TO and increased luminal pressure on lung development.

Various animal models of congenital diaphragmatic hernia and fetal tracheal occlusion present advantages and disadvantages regarding ethical issues, cost, surgical difficulty, size, survival rates, and availability of genetic tools. This model provides a new tool to study the impact of both tracheal occlusion and increased luminal pressure on lung development.

Transuterine Fetal Tracheal Okklusion Modell bei Mäusen

Fetal tracheal occlusion (TO), an established treatment modality, promotes fetal lung growth and survival in severe congenital diaphragmatic hernia (CDH). ...

Entwicklungsbiologie

Stenosis of the Inferior Vena Cava: A Murine Model of Deep Vein Thrombosis

Deep vein thrombosis (DVT) and its devastating complication, pulmonary embolism, are a severe health problem with high mortality. Mechanisms of thrombus formation in veins remain obscure. Lack of mobility (e.g., after surgery or long-haul flights) is one of the main factors leading to DVT. The pathophysiological consequence of the lack of mobility is blood flow stagnation in venous valves. Here, a model is described that mimics such flow disturbance as a thrombosis-driving factor. In this model, partial flow restriction (stenosis) in the inferior vena cava (IVC) is created. Closure of about 90% of the IVC lumen for 48 h results in development of thrombi structurally similar to those in humans. The similarities are: i) most of the thrombus volume is red, i.e., consists of red blood cells and fibrin, ii) presence of a white part (lines of Zahn), iii) non-denuded endothelial monolayer, iv) elevated plasma D-Dimer levels, and v) possibility to prevent thrombosis by low molecular weight heparin. Limitations include variable size of thrombi and the fact that a certain percentage of wild-type mice (0 - 35%) may not produce a thrombus. In addition to visual observation and measurement, thrombi may be visualized by non-invasive technologies, such as ultrasonography, which allows for monitoring the dynamics of thrombus development. At shorter time points (1 - 6 h), intravital microscopy may be applied to directly observe events (e.g., recruitment of cells to the vessel wall) preceding thrombus formation. Use of this method by several teams around the world has made it possible to uncover basic mechanisms of DVT initiation and identify potential targets that might be beneficial for its prevention.

We describe here stenosis in the inferior vena cava as a murine model of deep vein thrombosis. This model recapitulates blood flow restriction, one of the major triggers of venous thrombosis in humans.

Stenose der minderwertigen Vena Cava: ein Mausmodell der tiefen Venenthrombose

Deep vein thrombosis (DVT) and its devastating complication, pulmonary embolism, are a severe health problem with high mortality. Mechanisms of thrombus ...

Immunologie und Infektion

Transient Middle Cerebral Artery Occlusion Model of Neonatal Stroke in P10 Rats

A number of animal models have been used to study hypoxic-ischemic injury, traumatic injury, global hypoxia, or permanent ischemia in both the immature and mature brain. Stroke occurs commonly in the perinatal period in humans, and transient ischemia-reperfusion is the most common form of stroke in neonates. The reperfusion phase is a critical component of injury progression, which occurs over a period of days to weeks, and of the endogenous response to injury. This postnatal day 10 (p10) rat model of transient middle cerebral artery occlusion (tMCAO) creates a unilateral, non-hemorrhagic focal ischemia-reperfusion injury that can be utilized to study the mechanisms of focal injury and repair in the full-term-equivalent brain. The injury pattern that is produced by tMCAO is consistent and highly reproducible and can be confirmed with MRI or histological analyses. The severity of injury can be manipulated through changes in occlusion time and other methods that will be discussed.

Neonatal stroke is a significant cause of early brain injury requiring a translational model with consistent focal injury patterns and high reproducibility in order to enable study. This study describes the detailed surgical procedure for creating a non-hemorrhagic, unilateral focal ischemia-reperfusion injury in full-term-equivalent rodents.

Transient Middle Cerebral Artery Occlusion Modell von Neugeborenen Stroke in P10 Ratten

A number of animal models have been used to study hypoxic-ischemic injury, traumatic injury, global hypoxia, or permanent ischemia in both the immature ...

Murine Model of Central Venous Stenosis using Aortocaval Fistula with an Outflow Stenosis

Central venous stenosis is an important entity contributing to arteriovenous fistula (AVF) failure. A murine AVF model was modified to create a partial ligation of the inferior vena cava (IVC) in the outflow of the fistula, mimicking central venous stenosis. Technical aspects of this model are introduced. The aorta and IVC are exposed, following an abdominal incision. The infra-renal aorta and IVC are dissected for proximal clamping, and the distal aorta is exposed for puncture. The IVC at the midpoint between the left renal vein and the aortic bifurcation is carefully dissected to place an 8-0 suture beneath the IVC. After clamping the aorta and IVC, an AVF is created by puncturing the infra-renal aorta through both walls into the IVC with a 25 G needle, followed by ligating a 22 G intra-venous (IV) catheter and IVC together. The catheter is then removed, creating a reproducible venous stenosis without occlusion. The aorta and IVC are unclamped after confirming primary hemostasis. This novel model of central vein stenosis is easy to perform, reproducible, and will facilitate studies on AVF failure.

An aortocaval fistula was created by puncturing the murine infra-renal aorta through both walls into the inferior vena cava and was followed by creation of a stenosis in its outflow via partial ligation of the inferior vena cava. This reproducible model can be used to study central venous stenosis.

Murine Modell der zentralen venösen Stenose mit Aortocaval Fistel mit einem Abfluss Stenose

Central venous stenosis is an important entity contributing to arteriovenous fistula (AVF) failure. A murine AVF model was modified to create a partial ...

Real-Time Assessment of Spinal Cord Microperfusion in a Porcine Model of Ischemia/Reperfusion

Spinal cord injury is a devastating complication of aortic repair. Despite developments for the prevention and treatment of spinal cord injury, its incidence is still considerably high and therefore, influences patient outcome. Microcirculation plays a key role in tissue perfusion and oxygen supply and is often dissociated from macrohemodynamics. Thus, direct evaluation of spinal cord microcirculation is essential for the development of microcirculation-targeted therapies and the evaluation of existing approaches in regard to spinal cord microcirculation. However, most of the methods do not provide real-time assessment of spinal cord microcirculation. The aim of this study is to describe a standardized protocol for real-time spinal cord microcirculatory evaluation using laser-Doppler needle probes directly inserted in the spinal cord. We used a porcine model of ischemia/reperfusion to induce deterioration of the spinal cord microcirculation. In addition, a fluorescent microsphere injection technique was used. Initially, animals were anesthetized and mechanically ventilated. Thereafter, laser-Doppler needle probe insertion was performed, followed by the placement of cerebrospinal fluid drainage. A median sternotomy was performed for exposure of the descending aorta to perform aortic cross-clamping. Ischemia/reperfusion was induced by supra-celiac aortic cross-clamping for a total of 48 min, followed by reperfusion and hemodynamic stabilization. Laser-Doppler Flux was performed in parallel with macrohemodynamic evaluation. In addition, automated cerebrospinal fluid drainage was used to maintain a stable cerebrospinal pressure. After completion of the protocol, animals were sacrificed, and the spinal cord was harvested for histopathological and microsphere analysis. The protocol reveals the feasibility of spinal cord microperfusion measurements using laser-Doppler probes and shows a marked decrease during ischemia as well as recovery after reperfusion. Results showed comparable behavior to fluorescent microsphere evaluation. In conclusion, this new protocol might provide a useful large animal model for future studies using real-time spinal cord microperfusion assessment in ischemia/reperfusion conditions.

Spinal cord microcirculation plays a pivotal role in spinal cord injury. Most methods do not allow real-time assessment of spinal cord microcirculation, which is essential for the development of microcirculation-targeted therapies. Here, we propose a protocol using Laser-Doppler-Flow Needle probes in a large animal model of ischemia/reperfusion.

Echtzeit-Beurteilung der Rückenmarksmikroperfusion in einem Schweinemodell der Ischämie/Reperfusion

Spinal cord injury is a devastating complication of aortic repair. Despite developments for the prevention and treatment of spinal cord injury, its ...

Myocardial Infarction by Percutaneous Embolization Coil Deployment in a Swine Model

Myocardial infarction (MI) is the leading cause of mortality worldwide. Despite the use of evidence-based treatments, including coronary revascularization and cardiovascular drugs, a significant proportion of patients develop pathological left-ventricular remodeling and progressive heart failure following MI. Therefore, new therapeutic options, such as cellular and gene therapies, among others, have been developed to repair and regenerate injured myocardium. In this context, animal models of MI are crucial in exploring the safety and efficacy of these experimental therapies before clinical translation. Large animal models such as swine are preferred over smaller ones due to the high similarity of swine and human hearts in terms of coronary artery anatomy, cardiac kinetics, and the post-MI healing process. Here, we aimed to describe an MI model in pig by permanent coil deployment. Briefly, it comprises a percutaneous selective coronary artery cannulation through retrograde femoral access. Following coronary angiography, the coil is deployed at the target branch under fluoroscopic guidance. Finally, complete occlusion is confirmed by repeated coronary angiography. This approach is feasible, highly reproducible, and emulates the pathogenesis of human non-revascularized MI, avoiding the traditional open-chest surgery and the subsequent postoperative inflammation. Depending on the time of follow-up, the technique is suitable for acute, sub-acute, or chronic MI models.

Myocardial infarction (MI) animal models that emulate the natural process of the disease in humans are crucial to understanding pathophysiological mechanisms and testing the safety and efficacy of new emergent therapies. Here, we describe an MI swine model created by deploying a percutaneous embolization coil.

Myokardinfarkt durch perkutane Embolisationsspulenentfaltung in einem Schweinemodell

Myocardial infarction (MI) is the leading cause of mortality worldwide. Despite the use of evidence-based treatments, including coronary revascularization ...

Early Pathological and Magnetic Resonance Detection of Cerebral Injury Using a Rat Model of Neonatal Hypoxic Ischemic Encephalopathy

Perinatal hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) is an acute disease that may afflict newborns, resulting in variable long- and short-term neurodevelopmental outcomes. Early diagnosis is critical to identifying infants who may benefit from intervention; however, early diagnosis relies heavily on clinical criteria. No molecular or radiological tests have shown promise in detecting early cerebral injury. Studies have shown that magnetic resonance imaging (MRI) can show changes in both blood flow/ischemia and metabolic disruption. However, they have all been used to evaluate the secondary phase of the disease (&gt;12 h) after the onset of the injury. Early diagnosis is critical to rapidly starting therapeutic hypothermia in eligible infants, which is currently recommended to be initiated within 6 h of birth. The rat model of hypoxic-ischemic injury was developed in 1981 and has been validated and used extensively to study changes in brain perfusion, cerebral injury markers, and morphology. However, it has primarily been used as a "late model", evaluating injury several days after the initial ischemic insult. The model has been known to have poor sensitivity in evaluating reliable and reproducible early cerebral changes. The objective of this study was to develop a reliable model to study early gross morphological and radiological markers of HIE using pathological staining and cerebral magnetic resonance imaging/magnetic resonance spectroscopy.

The present protocol describes a rodent model of newborn hypoxic-ischemic injury for identifying early changes in cerebral tissue by gross morphology and magnetic resonance imaging. This has benefits over existing models, which can be used to study late injury but do not allow the evaluation of reproducible early changes.

Perinatal hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) is an acute disease that may afflict newborns, resulting in variable long- and short-term ...

Aufsteigendes Aortenband zur Untersuchung der durch Drucküberlastung induzierten Herzinsuffizienz

A Minimally Invasive Model of Aortic Stenosis in Swine

Large animal models of heart failure play an essential role in the development of new therapeutic interventions due to their size and physiological similarities to humans. Efforts have been dedicated to creating a model of pressure-overload induced heart failure, and ascending aortic banding while still supra-coronary and not a perfect mimic of aortic stenosis in humans, closely resembling the human condition.
The purpose of this study is to demonstrate a minimally invasive approach to induce left ventricular pressure overload by placing an aortic band, precisely calibrated with percutaneously introduced high-fidelity pressure sensors. This method represents a refinement of the surgical procedure (3Rs), resulting in homogenous trans-stenotic gradients and reduced intragroup variability. Additionally, it enables swift and uneventful animal recovery, leading to minimal mortality rates. Throughout the study, animals were followed for up to 2 months after surgery, employing transthoracic echocardiography and pressure-volume loop analysis. However, longer follow-up periods can be achieved if desired. This large animal model proves valuable for testing new drugs, particularly those targeting hypertrophy and the structural and functional alterations associated with left ventricular pressure overload.

Autor im Rampenlicht: Entwicklung eines minimal-invasiven Großtiermodells für zuverlässige und reproduzierbare kardiovaskuläre Forschung 

This protocol describes a minimally invasive surgical procedure for ascending aortic banding in swine.

Ein minimal-invasives Modell der Aortenstenose beim Schwein

Large animal models of heart failure play an essential role in the development of new therapeutic interventions due to their size and physiological ...