Name: a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy
Uploaded: 2015-05-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 30 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy at JoVE.com

The authors would like to thank John Kristensen and S&#248;ren Braad Andersen from the Department of Communication, Aarhus University Hospital, Denmark, for their exceptional help with filming and editing. Animal technician Diana Gyldenl&#248;ve and veterinarian Birgitte Kousgaard, Institute of Clinical Medicine Aarhus University Hospital, Denmark for assisting with animal care. This study was supported by the Lundbeck Foundation, the Laerdal Foundation for Acute Medicine, Central Denmark Region&#8217;s Research Foundation, Augustinus Foundation, Aase and Ejnar Danielsens Foundation, the Institute of Clinical Medicine Aarhus University Hospital, Br&#248;drene Hartmanns Foundation, Karen Elise Jensens Foundation, Fonden til L&#230;gevidenskabens Fremme, and Marie Dorthea og Holger From, Haderslevs Fond.

본 프로토콜은 덴마크 동물 실험의 검사관에 의해 승인되었다. 모든 실험 동물은 절차 내내 마취시켰다. 이 프로토콜를 무단 복제하는 행위는 국가의 윤리와 동물 복지 가이드 라인에 따라 수행하고, 지역 윤리위원회의 승인을 받아야한다. 1. 동물 <ol><li> 2,000g - 약 1,500 무게 덴마크어 랜드 레이스의 새끼 돼지 &lt;24 시간 이전. </li></ol> 2. 마취 및 유지 보수 유체 <ol><li> 세보 관리, 알코올 솜, 말초 정맥 카테터, 고무 밴드, 식염수와 주사기, 프로포폴 (5 ㎎ / ㎏)을위한 마스크, 펜타닐 (10 μg의 / ㎏), 및 프로 카인 벤질 페니실린 : 마취에 필요한 장비 (그림 1) 준비 (15,000 IU / ㎏). </li><li> 호흡 마스크를 통해 1 ~ 2 %의 세보 플루 란을 전달하여 마취를 유도한다. <ol><li> 눈꺼풀 금단 REFL 대해 평가함으로써 마취 깊이를 평가예전 친구. 돼지 깊이 마취되는 경우 특정, 경피적 귀 정맥에 주변 정맥 카테터를 삽입합니다. </li><li> 주변 정맥 카테터의 개통을 확인하려면, 멸균 0.9 % 식염수 1-2 mL로 카테터를 세척합니다. 프로포폴 (5 ㎎ / ㎏)과 펜타닐 (/ kg을 10 μg의)의 일시 주사를 관리합니다. 일시 주사 투여에이어서 멸균 0.9 % 식염수 1-2 ml를 사용하여 정맥 내 카테터를 두 번 세척. </li><li> 두 개의 주사기 주입 펌프에서 프로포폴 (10 ㎎ / ㎖) 및 펜타닐 (10 μg의 / mL)로 장소 주사기. 정맥 카테 테르에 접속되어 하나의 라인에 합류 주입 삼방 스톱 콕으로 두 시린지 펌프 IV 튜브를 연결한다. 연속 정맥의 propofol의 주입 (4-12 ㎎ / ㎏ / 시간)과 펜타닐 (10 μg의 / ㎏ / 시간)를 시작합니다. 연속 주입이 실행되면, 프로포폴과 펜타닐의 추가 루스 주사를 제공하지 않습니다. </li><li> 세보 가스 ANEST의 중단 관리hesia. </li><li> 항생제 예방을위한 지역 가이드 라인에 따라 근육 프로 카인 벤질 페니실린 (15,000 IU / ㎏) 피하 또는 주입. 매일 반복합니다. 비디오는 새끼 돼지에서 IM 투여에 비해 더 높은 혈장 농도 긴 반감기를 초래하는 것으로 나타났다 (SC) 투여를 나타낸다. </li><li> 눈의 건조를 방지하기 위해 눈의 윤활 연고를 적용합니다. 주머니 형 개구부를 형성하기 위해 부드럽게 아래 눈꺼풀을 아래로 당겨. 주머니 연고 소량 짜내. 닫기 눈 연고를 배포합니다. 건조를 위해 매시간 확인하고 필요에 따라 다시 적용합니다. </li><li> 5 % 포도당의 지속적인 속도로 주입 / 10 ㎖ / ㎏ / 시간에서 0.45 % 염화나트륨 IV를 시작합니다. 동안과 저산소증 후 5 ㎖ / ㎏ / 시간에 속도를 줄입니다. 2-10 밀리몰 / L 사이에서 혈당 수준을 유지하기 위해 주입 속도를 조정한다. </li></ol></li></ol><img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig1.jpg" /> Figu마취와 삽관 1. 장비 재. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/52454/52454fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 3. 삽관 및 환기 <ol><li> 삽관에 필요한 장비 (도 1)를 준비 : 오프닝 rocuronium 브로마이드 (1 ㎎ / ㎏) 근육 이완은 로프 밧줄 (도 1에 도시 된 바와 같은 4 밀리 나일론 로프의 양 단부를 묶어 함께 원을 형성하는) 입,면은 직선 블레이드, xylocaine 스프레이 (100 ㎎ / ㎖), 커프스와 다양한 크기의 기관 내 튜브, 500 ml의 자기 팽창 가방 (3.0 mm, 2.5 mm, 2.0 mm 크기) (가방 밸브 면봉 및 수의학 후두경을 밀고 환기, 커프 인플레이션, 청진 2 ML의 주사기에 대한) 마스크. </li><li> 다음 단계에 따라 삽관 : <ol><li> 각 측면에서 목을 지원하는 앙와위에서 장소 돼지는 직선 후두 PAS을 확보하기삽관에 대한 세이지. </li><li> 흉골 노치 (일반적으로 약 13cm)에 주둥이의 끝에서 측정하여 기관 내 튜브의 길이를 추정한다. </li><li> 위 턱 주위에 배치 로프 슬링 (아래로 향하게) 열린 입을 유지하기 위해 위로 아래 턱과 혀를 개최합니다. </li><li> 근육 이완을 유도하기 위해 rocuronium 브로마이드 (1 ㎎ / ㎏) IV를 관리합니다. </li><li> 위쪽으로 혀를 들어 올려 후두경을 사용합니다. </li><li> 면 어느 식도로 retroverted 또는 부드러운 미각 뒤에 발견 할 수있다 돼지의 긴 후두개를 무료로 면봉을 밀고 사용합니다. </li><li> 피열 연골과 성대의 전체보기를 가능하게 혀베이스에 올려 후두개을 유지하기 위해 후두경을 진행합니다. </li><li> 후두 경련을 방지하기 위해 국소 후두 xylocaine 스프레이 (100 ㎎ / ㎖)을 적용한다. </li><li> 성대를 통해 기관 내 튜브를 진행합니다. 좁은 기관 연골의 통과를 돕기 위해 회전 운동을 사용합니다. 사전 튜브 ACCO미리 측정 된 거리 rding 및 수동 환기 자기 팽창 가방 (백 밸브 마스크)에 연결합니다. xylocaine 스프레이와 기관 내 튜브의 말단 1/3 스프레이 삽관시의 마찰을 줄일 수 있도록합니다. </li><li> 올바른 기관 내 튜브 위치를 확인하려면 : 호흡 곤란의 징후에 대한 관찰, 양쪽 폐에 양자 공기 항목에 대해 듣고 가슴을 ausculate, 시각적으로 기관 내 튜브의 인접면에서 응축의 존재를 확인하고, 최종 갯벌 탄소의 존재를 확인 비색 이산화탄소 감지기 또는 가능한 경우 인공 호흡기에 호기 이산화탄소 독서에 의한 이산화. 정상 종료 조력 이산화탄소는 약 5 %이다. 정상 나타나는 파형과 함께 2 % 이상 값이 기관 내 튜브 기관에 있음을 확인합니다. </li><li> 흡입을 방지하는 기관 튜브 커프 팽창. 해야 커프 팽창 압력보다 25cm 허혈성 손상을 방지하기 위해 H 2 O<html> 주변 조직에 관한 것이다. 장소에 기관 내 튜브를 들고, 관 주위에 테이프의 조각을 바람, 턱을 닫고 장소에서 튜브를 고정 주둥이 주위에 테이핑을 계속합니다. 조심스럽게 제자리에 유지되도록 튜브를 당겨. </li><li> 인공 호흡기에 기관 내 튜브를 연결합니다. </li></ol></li><li> 인공 호흡기 설정을 조정 : 볼륨 제어 환기, 호흡량 (TV) : 10 ㎖ / ㎏ [또는 최대 흡기 압력 15cm 압력 제어 환기 (PIP)]. 긍정적 인 말 호기 압력 (PEEP) : 5cm. I : E 비율 1 : 2. 호흡 속도 : 35 (4.5-5.5 kPa의 사이에 호 기말 이산화탄소를 유지하기 위해 속도를 조절). </li></ol> 4. 모니터링 및 바디 유체 샘플링 <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig2.jpg" /> 모니터링 2. 장비를 그림.ANK &quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. <ol><li> 연속 직장 온도 측정, 심전도 (ECG) 전극, 맥박 산소 측정기, 면도기, 및 뇌파 전극을 위해 접착 테이프, 멸균 윤활유, 프로브 모니터링 (그림 2)에 필요한 장비를 준비합니다. <ol><li> 뒷다리에 배치 포화 프로브, 직장 온도 프로브에 기름칠을하고 직장에 6cm를 삽입, 38.5-39 ° C의 생리 학적 수준에서 직장 온도를 유지하기 위해 오버 헤드 복사 난방 및 / 또는 가열 풍선 공기 매트리스를 배치하고 장소 심전도 전극. </li><li> 피하 바늘 뇌파 전극의 배치를위한 1cm X 1cm의 영역을 면도하기 쉬운 위치에 돼지를 놓고; 각 귀 앞의 하나, 단지 눈 뒤 정중선에 기준 전극. 알코올 면봉으로 전극 사이트를 청소 한 후 바늘 전극 피하에 삽입합니다. 부정사 포에 접착 테이프 및 반환 돼지로 고정 전극sition. </li><li> aEEG 모니터의 전원을 켭니다. 참고 : 뇌파 통합 진폭이 상하 여백 치밀한 추적으로 구성되어 있습니다. 이 모델의 하부 및 상부 마진은 일반적으로 유아에서 본 것보다 종종 더 높은 15 ~ 50 μV입니다. 저산소증시는 심전도에서 해당 이슈 거짓 aEEG 추적을 높일 수 있습니다주의하는 것이 중요하다. 일시 약물 (프로포폴 또는 펜타닐)도 일시적으로 aEEG 추적을 억제 할 수 있고, 실험 기간 동안 가능하면 피해야한다. 약물과 임상 이벤트의 관리 aEEG 추적의 해석을 용이하게 표시되어야한다. </li></ol></li><li> 멸균 장갑, 멸균 입체 재단, 메스, 알코올 면봉, 살균 물티슈, 제대 정맥 카테터 (5 프랑), 제대 동맥 카테터 (3.5 프랑 : 중앙 동맥 혈압 모니터링 및 혈액 샘플링 (그림 3) 배꼽 카테터를 배치에 필요한 장비를 준비합니다 )는, 봉합은 집게, 곡선 마이크로 집게, 가위, 바늘 홀더 및 봉합 (설정예를 들어, 크기 3-0), 투명 접착 패치, 혈액 샘플링을 5 ml 주사기. </li></ol><img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig3.jpg" /> 배꼽 라인과 혈액 샘플링 3. 장비를 그림. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/52454/52454fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <ol start="3"><li> 소독과 배꼽 주위를 드레이프. 가능한 한 피부에 가깝게 탯줄을 잘라 메스를 사용합니다. 이 마취에서 돼지 제대 혈관에 노출되지 않으면 혈관을 노출 제대 피부에 탯줄 2mm 이하를 잘라. 두 개의 작은 배꼽 동맥과 하나의 큰 제대 정맥 (그림 4)를 확인합니다. </li><li> 동맥 (그림 4) 팽창과 제대 동맥 카테터를 삽입하는 곡선 마이크로 집게를 사용하여(3.5 프랑). 3 × 무게 CM에서 추정 삽입 길이 (㎏) + 10 (부검에 신장 동맥 위의 대동맥을 내림차순으로 정확한 위치를 기반으로 실험식). </li><li> 제 5 천을 카테터에게 제대 정맥에 5cm (그림 4)을 놓습니다. 혈액 반환에 의해 혈관 내 카테터의 위치를​​ 확인합니다. 배꼽 주위에 지갑 문자열 봉합을 배치하여 안전 카테터, 봉합사는 배꼽 카테터의 각 주위에 종료 전달하고 매듭을 묶어. 투명 접착 드레싱 카테터를 커버. </li><li> 미리 지정된 시점에서 혈액 샘플을 수집 : 45 분 저산소 모욕 4) 저산소 모욕 후 2 시간의 끝에서 저산소 모욕 3)에 1) 즉시 저산소증 전에, 2) 30 분. 혈액 샘플에 대한 실험 다른 시점의 목적에 따라 선택하는 것이 될 수있다. </li><li> 저산소 허혈 (표 1)에 의한 혈액 가스 변경을 확인하는 동안 촬영 저산소증 혈액 샘플로부터의 동맥 혈액 가스 분석을 사용한다. 새끼 돼지가 낮은 헤모글로빈을 가지고 있습니다T의 탄생과 (8g / dL로 주위에) 자주 혈액 샘플링에서 빈혈이 될 수 있습니다. 24 시간 이내에 무승부 미만 2 ml의 혈액 / kg의 체중 미만 5 ml의 혈액 / kg의 체중을 철회하고 혈액 샘플링을위한 현지 가이드 라인을 준수합니다. 빈혈의 증상은 적혈구 용적률과 빈맥 감소 등이 있습니다. </li><li> 동맥 혈압 모니터 (MABP)를 계속하기위한 모니터에 동맥 라인을 연결합니다. 유체 및 약물 관리를위한 정맥 라인을 사용합니다. </li></ol><img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig4.jpg" /> 4. 배꼽 혈관을 그림. 제대 정맥 (오른쪽)과 두 개의 배꼽 동맥 (왼쪽) 중 하나를. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/52454/52454fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 5. 저산소증 <ol><li> 모니터링을 완료 한 후 60 분을 기다립니다. 4 % O 2로 전환하여 저산소증을 유발 </suB&gt; / 96 % N 2 가스 혼합물. 밀접하게 중요한 매개 변수와 aEEG를 모니터링하고 45 분 동안 저산소증을 계속합니다. </li><li> aEEG 트레이스 (상부 여백 &lt;7 μV) 평면되면 고무 산소 분획 (FIO 2)를 변경하여 산소를 조정하고,도 5에 도시 된 흐름도에 따른 aEEG 평탄한 트레이스를 유지 최고 FIO 2 레벨기도 압력을 의미한다. 적어도 10 분 동안 기준의 70 % 이하로 MABP을 목표로하고 낮은 FIO이 필요한 경우 저혈압과 허혈을 보장합니다. 저혈압의 레벨은 이전에 기술 된 관련 저산소 허혈성 뇌 손상을 생성하기 위해 다른 19,13,30 의해 밝혀졌다. </li><li> 심한 저혈압 인 경우 (MABP &lt;25mm 수은)은 다음과 같이 단계적 치료 : 간단히 1-5%에 의해 FIO 2 증가, 식염수 러스 (10 ㎖ / ㎏), 도파민의 주입 (5 ~ 20 μg의 / ㎏ / 분), 과 노르 아드레날린 (20 NG-1 μg의 / ㎏ / 분)의 주입. </li><li> &gt; 10 분을 지속 발작 경우 (대성, 토닉 오R 근간 대성 발작은 일반적으로 초점 또는 aEEG 진폭의 급격한 변화)로 표시 ()를 다음 주사로 진행하기 전에 30 분을 허용와 함께 단계적으로 치료 : 페노바르비탈의 IV 20 ㎎ / ㎏을 반복, 페노바르비탈의 IV 20 ㎎ / ㎏의 느린 덩어리를하고, 미다 졸람의 IV 0.5 ㎎ / ㎏. <ol><li> 발작 개발 및 약물 치료의 안락사에 응답하지 않는 경우 표시됩니다. </li></ol></li></ol><img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig5.jpg" /> 산소에 조정을 보여주는 그림 5. 저산소증 - 허혈 순서도. 순서도 aEEG 응답에 따라 (F I O 2와 P의 AW). 기도 압력 (P의 AW)을 의미하는 것은 PIP / TV (낮은 PIP 낮은 P의 아를 제공)와 호흡을 변경하여 조정 (낮은 RR 낮은 P의 아을 제공합니다). aEEG = 상단 추적의 마진 &lt;5 μV 및 추적의 낮은 마진&gt; 3 μV (평균 4 μV)을 대상입니다. 목표심박수 (HR) =&gt; 80 대상의 의미 동맥 혈압 (MABP) = MABP&gt; (25) <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/52454/52454fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 6. 72 시간 생존 <ol><li> 저산소 모욕 후 밀접하게 돼지를 모니터링하고, 점차적으로 프로포폴과 펜타닐의 주입 속도를 줄일 수 있습니다. 동물이 자발적으로 호흡하는 지점에서 Extubate. </li><li> 생존 기간 동안 집중 치료 및 모니터링에 훈련받은 사람이 24 시간 시계와 동물 시설에서 돼지를 유지한다. 정맥 내 포도당 주입을 20 ㎖를 관리 / 시간당 2 ~ 3 킬로그램. 저산소 - 허혈 부분 수유 후 26-48 시간에 개시 될 수있다. 개그 반사가없는 경우 기관지와 폐에 흡인 병 공급에 의해 발생할 수 있습니다. </li><li> 실험과 관련이 있다면, 썰 에센 등에 의해 개발 된 점수 시스템을 사용하여 신경 학적 상태를 평가한다.에 기재된해당 출판물 (17)의 세부 사항. </li></ol> 7. 결과 평가 <ol><li> 72 시간 후, 마취 및 제 2 항에 설명 3. Munkeby 등 (31) 등 2에 의해 설명 된 바와 같이 자기 공명 영상 관련 영상 방식으로 검사 수행으로 다시 환기. </li><li> 실험의 끝에서 펜 토바 비탈 치사량으로 새끼 돼지를 안락사 (5g / kg IV). </li><li> 실험의 목적에 따라 검사를 위해 뇌를 준비합니다. <ol><li> 포르말린 고정 조직에 뇌 조직 검사의 경우 :.. 로버트슨 등 (2)에 의해 설명 된 바와 같이 파라 포름 알데히드의 해부 및 사후 고정 다음 PBS에서 4 % 파라 포름 알데히드와 심장 관류를 사용, Chakkarapani 등의 알 1 류 등 18은 뇌를 제거 안드레 등에 의해 기술 된 바와 같이 4 % 파라 포름 알데히드에 담그지. 32 </li><li> 분석을 위해 스냅 냉동 조직을 필요로하는 (예를 들어, RNA분석 또는 효소 활성 분석 33). 관심의 뇌 영역을 해부, 뇌를 제거하고 스냅인 동결 최대 1cm의 조직 블록을 액체 질소에 X 1cm Munkeby 등에 의해 설명 된 바와 같이 (33) </li></ol></li></ol>

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S., Thoresen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immediate+hypothermia+reduces+cardiac+troponin+I+after+hypoxic-ischemic+encephalopathy+in+newborn+pigs.">Immediate hypothermia reduces cardiac troponin I after hypoxic-ischemic encephalopathy in newborn pigs.</a> Pediatric research. 70, 352-356 (2011).</li><li>Bjorkman, S. T., 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=Hypoxic/Ischemic+models+in+newborn+piglet:+comparison+of+constant+FiO2+versus+variable+FiO2+delivery.">Hypoxic/Ischemic models in newborn piglet: comparison of constant FiO2 versus variable FiO2 delivery.</a> Brain research. 1100, 110-117 (2006).</li><li>Robertson, N. J., 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=Which+neuroprotective+agents+are+ready+for+bench+to+bedside+translation+in+the+newborn+infant.">Which neuroprotective agents are ready for bench to bedside translation in the newborn infant.</a> The Journal of pediatrics. 160, 544-552 (2012).</li><li>Jacobs, S. E., 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=Cooling+for+newborns+with+hypoxic+ischaemic+encephalopathy.">Cooling for newborns with hypoxic ischaemic encephalopathy.</a> Cochrane Database Syst Rev. 1, CD003311 (2013).</li><li>Andresen, J. H., 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=Resuscitation+with+21+or+100%+oxygen+in+hypoxic+nicotine-pretreated+newborn+piglets:+possible+neuroprotective+effects+of+nicotine.">Resuscitation with 21 or 100% oxygen in hypoxic nicotine-pretreated newborn piglets: possible neuroprotective effects of nicotine.</a> Neonatology. 93, 36-44 (2008).</li><li>Karlsson, 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=Delayed+hypothermia+as+selective+head+cooling+or+whole+body+cooling+does+not+protect+brain+or+body+in+newborn+pig+subjected+to+hypoxia-ischemia.">Delayed hypothermia as selective head cooling or whole body cooling does not protect brain or body in newborn pig subjected to hypoxia-ischemia.</a> Pediatric research. 64, 74-78 (2008).</li><li>Kovacs, J., 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=Asphyxia-induced+release+of+alpha-melanocyte-stimulating+hormone+in+newborn+pigs.">Asphyxia-induced release of alpha-melanocyte-stimulating hormone in newborn pigs.</a> Peptides. 22, 1049-1053 (2001).</li><li>Varvarousi, G., 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=Asphyxial+cardiac+arrest,+resuscitation+and+neurological+outcome+in+a+Landrace/Large-White+swine+model.">Asphyxial cardiac arrest, resuscitation and neurological outcome in a Landrace/Large-White swine model.</a> Laboratory animals. 45, 184-190 (2011).</li><li>Tammela, O., Pastuszko, A., Lajevardi, N. S., Delivoria-Papadopoulos, M., Wilson, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity+of+tyrosine+hydroxylase+in+the+striatum+of+newborn+piglets+in+response+to+hypocapnic+hypoxia.">Activity of tyrosine hydroxylase in the striatum of newborn piglets in response to hypocapnic hypoxia.</a> Journal of neurochemistry. 60, 1399-1406 (1993).</li><li>Cote, A., Barter, J., Meehan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-dependent+metabolic+effects+of+repeated+hypoxemia+in+piglets.">Age-dependent metabolic effects of repeated hypoxemia in piglets.</a> Canadian journal of physiology and pharmacology. 78, 321-328 (2000).</li><li>Tichauer, K. 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=Assessing+the+severity+of+perinatal+hypoxia-ischemia+in+piglets+using+near-infrared+spectroscopy+to+measure+the+cerebral+metabolic+rate+of+oxygen.">Assessing the severity of perinatal hypoxia-ischemia in piglets using near-infrared spectroscopy to measure the cerebral metabolic rate of oxygen.</a> Pediatric research. 65, 301-306 (2009).</li><li>Jasani, M. S., Salzman, S. K., Tice, L. L., Ginn, A., Nadkarni, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anesthetic+regimen+effects+on+a+pediatric+porcine+model+of+asphyxial+arrest.">Anesthetic regimen effects on a pediatric porcine model of asphyxial arrest.</a> Resuscitation. 35, 69-75 (1997).</li><li>Chakkarapani, E., Thoresen, M., Liu, X., Walloe, L., Dingley, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenon+offers+stable+haemodynamics+independent+of+induced+hypothermia+after+hypoxia-ischaemia+in+newborn+pigs.">Xenon offers stable haemodynamics independent of induced hypothermia after hypoxia-ischaemia in newborn pigs.</a> Intensive care medicine. 38, 316-323 (2012).</li><li>Munkeby, B. H., 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=A+piglet+model+for+detection+of+hypoxic-ischemic+brain+injury+with+magnetic+resonance+imaging.">A piglet model for detection of hypoxic-ischemic brain injury with magnetic resonance imaging.</a> Acta radiologica. 49, 1049-1057 (2008).</li><li>Andresen, J. H., 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=Newborn+piglets+exposed+to+hypoxia+after+nicotine+or+saline+pretreatment:+long-term+effects+on+brain+and+heart.">Newborn piglets exposed to hypoxia after nicotine or saline pretreatment: long-term effects on brain and heart.</a> J Matern Fetal Neonatal Med. 22, 161-168 (2009).</li><li>Munkeby, B. H., 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=Resuscitation+with+100%+O2+increases+cerebral+injury+in+hypoxemic+piglets.">Resuscitation with 100% O2 increases cerebral injury in hypoxemic piglets.</a> Pediatric research. 56, 783-790 (2004).</li></ol>

저자가 공개하는 게 없다.

인해 복잡성 설명한 모델은 공인 시설에서 구현 될 수 있고, 동물 연구에서 경험. 지역 윤리위원회의 승인 전에 실험의 시작을 얻을 수 있어야하며, 최적의 동물 복지는 항상 확보해야합니다. 모델 실험 동물의 생존을 기반으로, 이는 무균 환경이 감염을 방지하기 침습적 동안 유지하는 것이 중요하다. 모든 마취제가 잠재적 인 신경 속성이있는 경우 마취의 선택은 가장 중요...

주 산기 질식는 저산소 성 허혈성 뇌증 (HIE)과 관련된 급성 및 자주 예상치 못한 상태이다. 이 프로토콜의 전반적인 목표는 주 산기 저산소 성 허혈성 뇌증의 돼지 생존 모델을 설명하는 것입니다. 이 모델은 신생아의 뇌 및 혈액, 뇌척수액 및 소변과 같은 체액에서의 신경 병리학에 실험적 치료, 자기 공명 영상 및 분광기 (MRI 및 MRS) 및 바이오 마커 저산소 허혈 다양한 정도의 효과를 조사하기 위하여 사용될 수있다 . 또한이 모델은 글로벌 저산소 - 허혈에 영향을 모두 심혈 관계, 호흡 기계, 신장과 간을 조사하는 데 유용 입증되었습니다. 산기 질식이 손상 산소 공급 분만 또는 즉각적인 산후 기간에서의 결과이다. 분만 중 저산소 이벤트는 세계의 2.9 공장의 약 4 분의 1, 전 세계적으로 0,660,000 명이 사망 매년 계정2012 3 이온 신생아 사망. 2010 1150000 아기에서 출생 질식 4 다음 신생아 뇌를 개발 한 것으로 추정했다. HIE 임신 34 주 이후 태어난 유아에서 뇌 질환으로 정의는 선진국에서 1-3 / 1,000 출산 5 발생하고 8.5 / 1,000 출산까지 개발 도상국 4. 사망의 위험 10-60%이고, 생존자 30-100% -6,7-에서 신경 학적 장애의 위험. 50200000 장애 조정 생명 년 (DALYs)는 분만 저산소 이벤트 (4)에 기인한다. 현재 HIE에 대한 지원 이외의 유일한 치료 후 저산소 저체온증이다. 따라서, 진단 절차 및 치료 전략의 발전은 HIE (8)의 관리를 개선하기 위해 필수적이다. 산기 질식 및 신생아의 뇌 손상 후 예후 관리에 개선 기저 질환 메커니즘의 지식을 확장에 기초D 가능한 치료. 다른 임상 이벤트가 HIE로 이어질 수 있으며, 단일 출생 센터에서 발생 빈도가 낮은 5로 HIE의 동물 모델은 특히 유용하다. 예후 및 진단 도구 및 새로운 치료 전략을 테스트 할 때 생물학적 변동의 영향이 최소화 될 수있는 실험 장치가 필수적이다. 동물 모델은 따라서 유도 손상과 질병 키우면 결과 9에 관련된 동적 프로세스를 기본 병리 기전의 이해에 기여 가능한 가깝게 임상 상황에 근사한다. 신생아 HIE의 동물 모델은 설치류, 양 및 돼지를 포함하는 다수의 종을 포함했다. 비교, 신생아 돼지는 전달 11, 12시 크기에 대해, 심장 혈관 시스템 (10)과 뇌의 성숙과 인간의 신생아에 높은 유사성을 가지고있다. 돼지 모델에서 감시, 계측 및 결과 평가는 그쪽과 유사HIE와 유아의 임상 치료에 사용되는 T. 따라서,이 모델로부터 신생아 케어 번역에 고도가있다. 주 산기 저산소증과 HIE의 새끼 돼지 모델은 여러 그룹에 의해 사용 영역 (13)의 수에 차이가 있습니다. 실험의 목적에 따라, 세심한주의가 약물의 선택에 지불해야합니다, 저산소증 - 허혈, 모욕 기간 및 정도, 포스트 모욕 소생술 및 관리, 및 결과 평가를 제어하는​​ 방법을 유도하는 방법. 무작위 시험 디자인은 항상 중재 연구에 사용되어야 편견을 방지 할 수 있습니다. 저산소 - 허혈 손상을 유도하는 방법을 적용 할 때 중요하다. HIE에 선도적 인 글로벌 저산소증은 종종 뇌, 심장, 폐, 신장 및 간을 포함한 다 장기 부전을 초래한다. 평가 결과에 따라 HIE의 모델은 국소 허혈, 예에 의존하기보다는 글로벌 저산소증과 국소 빈혈에 근거해야한다. 자동차의 결찰에 의해otid 동맥 (14). 평균 동맥압&gt; 40mm 수은이 유지하면서 최근 논문은 저산소증의 조합 (FIO 2 내지 12 %) 및 경동맥 압축을 적용 하였다. 또 다른 그룹은 기저 초과&gt; 20 밀리몰 / L까지 8 % O 2 글로벌 저산소증을 유발하거나 동맥 혈압 (MABP) &lt;15mm 수은을 의미하고, 4 시간 15 동물을 희생. 저산소증도 심 박출량에 의해 적정되었습니다 MABP (기준 30 ~ 40 %까지) 및 동맥의 pH (6.95-7.05) (16) (30-35mm 수은에). 이 보고서에 제시된 것과 유사한 aEEG 억제에 의해 적정 글로벌 저산소 - 허혈의 모델 electrophysiologically, 임상 적이다 뇌증을 입증하고, 질식 용어 유아 (17, 18)에서 볼 수있는 상태로 neuropathologically 비교했다. 유도 HIE의 정도는 필수적이다. HIE의 유용한 동물 모델은 신규 디아 테스트 허용해야절차 및 치료 옵션 영지주의. 이를 사용하려면, 모델은 새로운 치료법을 평가할 때 관련성이 적은 것이 거의 또는 전혀 치료 가능성이있는 심각한 뇌 손상 등의 치료 가능성이 적당한 HIE를 유도해야한다. 저산소증에 대한 허용 오차는 실험 동물 사이에 상당히 다릅니다. 이전의 연구는 더 일관성 뇌 손상이 달성 될 수 있다는 것을 보여 주었다 많은 동물 진폭 집적 뇌파 (aEEG)에 의해 평가 된 각 돼지의 뇌 응답에 따라 유발 된 저산소증을 개체화보다는 걸쳐 집합 FIO 2 값을 이용하여 17,19 생존한다는 저산소 이벤트. aEEG 억제의 지속 시간은 45 분 aEEG 억제 &lt;로 증가하고 20 분 aEEG 억제 및 중증 경련&gt;에서 몇몇의 병리학 적 변화, 뇌 손상의 정도와 상관. HIE 대한 신경 보호 치료제의 최근 평가는 행동 결과 MEAS있게 생존 모델에 대한 필요성을 식별동물 모델 20 URES. 제시된 HIE의 돼지 모델의 많은 장점이 있습니다. 그것은 결과가 인간의 생리에 번역 할 가능성이 높다 종을 기반으로합니다. aEEG 세계적인 저산소 - 허혈 모델 다 장기 부전과 저산소 - 허혈의 적정 바이오 마커가, MRI 및 행동이 적절한 시점에서 평가 될 수 있도록 생존 임상 관련 결과와 뇌 손상의 일관성 정도를 유도한다. 주 산기 질식과 HIE의 돼지 모델 만 HIE의 병태 생리에 현재의 통찰력에 크게 기여하지 않은,하지만 성공적으로 궁극적으로 인간의 새로운 치료법의 결과로, 임상 시험에 앞서있다. 돼지 모델 연구는 HIE (21)에 대한 치료로 저체온증을 수립에 중요한 역할을하고, 신생아 소생술 연구 (22)에서 사용된다. 질식과 HIE, 내 연구를 수행 할 때 다양한 그룹은 돼지 모델을 사용하고 있습니다D 연구 저체온증 23, 알파 - 멜라노 사이트 자극 호르몬 (24), 심장 정지 (25), 티로신 수산화 효소 활성을 26 반복 저산소 노출 27, NMDA 수용체 활성 (14)을 포함하고, 근 적외 분광기 (28). 절차의 과정에서 약간의 조정이 너무 경미하거나 너무 심한 뇌 손상 29,2 중 하나가 발생할 수 있으므로이 보고서에 제시된 돼지 HIE 모델은 작업 할 기술적 도전이다. 우리는 기존의 문학은 이전에 발행 된 모델을 재현하기에 충분한 세부 사항이 부족 것을 발견했다. 따라서, 우리는 여기에 HIE의 연구를 위해이 고급 모델을 수립하는 연구를 가능하게,이 보고서에서 돼지 72 시간 생존 모델의 설립에 필요한 기술적 인 절차의 각 단계를 보여줍니다.

<table><tbody><tr><td>Warm-touch-pediatric blanket</td><td>Covidien</td><td>5030840</td><td></td></tr><tr><td>Adhesive Apertrue Drape</td><td>Barrier</td><td>915447</td><td></td></tr><tr><td>Utility Drape (sterile) 75x80 cm</td><td>Barrier</td><td>800530</td><td></td></tr><tr><td>Neoflon</td><td>BD - Luer</td><td>391350</td><td></td></tr><tr><td>Laryngoscope</td><td>Miller</td><td>85-0045</td><td></td></tr><tr><td>Endotracheal tube 2.5 mm&amp;nbsp;</td><td>Covidien</td><td>111-25</td><td></td></tr><tr><td>Endotracheal tube 3.0 mm with cuff</td><td>Unomedical</td><td>MM61110030</td><td></td></tr><tr><td>Endotracheal tube 3.5 mm with cuff</td><td>Unomedical</td><td>MM61110035</td><td></td></tr><tr><td>Anesthesia machine</td><td>GE Healthcare</td><td>1009-9002-000</td><td></td></tr><tr><td>EEG - electrodes/disposable subdermal needle electrode</td><td>Cephalon</td><td>ACCE120550</td><td></td></tr><tr><td>ECG - electrodes</td><td>medtronic</td><td>3010107-003</td><td></td></tr><tr><td>ECG-electrodes for MR</td><td>philips</td><td>ACCE120550</td><td></td></tr><tr><td>Arterial blood sampler - aspirator</td><td>Radiometer medical ApS</td><td>956552</td><td></td></tr><tr><td>Polyurethane Umbilical vein catheter (5 Fr/Ch)</td><td>Covidien</td><td>8888160341</td><td></td></tr><tr><td>Polyurethane Umbilical vein catheter (3,5 Fr/ch)</td><td>Covidien</td><td>8888160333</td><td></td></tr><tr><td>Suture set (size 3-0)</td><td>Covidien</td><td>8886 623341</td><td></td></tr><tr><td>BD Spinal needle 0.7x38mm</td><td>BD needles</td><td>405254</td><td></td></tr><tr><td>Gas with 96% Nitrogen / 4% oxygen</td><td>Air Liquide</td><td>made on order</td><td></td></tr><tr><td>NeuroMonitor (CFM) system</td><td>Natus Medical Incorporated</td><td>OBM70002</td><td></td></tr></tbody></table>

a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy

저산소 성 허혈성 뇌증 (HIE)을 발생 출생 질식는 전 세계적으로 0,660,000 명이 사망 매년 세계 290 만 신생아 사망의 1/4 정도를 차지한다. HIE의 동물 모델은 HIE의 병태 생리의 이해에 기여하고, 인한 주 산기 질식에 뇌 손상에서 발생하는 역동적 인 과정을 강조했다. 따라서, 동물 연구 후 모독 치료 전략에 대한 시간 - 윈도우를 제안했다. 저체온증은 pdiglet 모델 HIE에 대한 치료로 테스트 이후 임상 시험에서 효과가 입증되고있다. 모델의 변화가 부속 신경 보호 방법과 크세논과 멜라토닌의 돼지 연구의 연구에 적용되었다하는 것은 임상 단계로 이끈 I 및 II 시험 1, 2. 돼지의 HIE 모델은 더 신생아 resuscitation- 및 혈역학 적 연구뿐만 아니라 세포 수준에서 대뇌 저산소증의 조사에 사용된다. 그러나, 기술적 도전프로토콜 모델과 변화 중 하나 너무 경미하거나 너무 심한 뇌 손상의 원인이 될 수 있습니다. 이 글에서, 우리는 신생아 HIE의 안정적인 돼지 모델을 구축하기 위해 필요한 기술적 절차를 보여줍니다. 첫째, 신생아 돼지 (&lt;24 시간 이전, 중간 무게 1,500g)은 마취 삽관 및 신생아 중환자 실에서 발견 된 것과 유사한 설정에서 모니터됩니다. 글로벌 저산소 허혈 글로벌 저산소증, 저혈압 통해 대뇌 허혈 및 저산소 상태를 나타내는 평면 추적 진폭 집적 EEG (aEEG)를 달성하기 위해 흡기 산소 분율을 낮춤으로써 유도된다. 생존 aEEG 응답과 혈압에 따라 산소 조절에 의해 추진된다. 뇌 손상을 72 시간 후 조직 병리학 및 자기 공명 촬상에 의해 정량화된다.

유도 모욕하는 동안 발생하는 뇌에​​ 저산소증 - 허혈의 효과는 aEEG 추적을 기록하여 설명되어 있습니다. 대표적인 aEEG 트레이스는도 6에 도시된다. <img alt="그림 6" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig6.jpg" /> 그림 6. 대표 aEEG 추적. 때문에 저산소 - 허혈 낮은 진폭. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/52454/52454fig6large.jpg" target...

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A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

Hypoxic-ischemic encephalopathy following perinatal asphyxia can be studied using animal models. We demonstrate the procedures necessary for establishing a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy.

신생아 저산소 - 허혈성 뇌증의 돼지 모델

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the ...

a-piglet-model-of-neonatal-hypoxic-ischemic-encephalopathy

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

19.5K 조회수.  Institute of Clinical Medicine, Aarhus University Hospital. Hypoxic-ischemic encephalopathy following perinatal asphyxia can be studied using animal models. We demonstrate the procedures necessary for establishing a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy. 

비디오: A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

Mouse Models of Periventricular Leukomalacia

We describe a protocol for establishing mouse models of periventricular leukomalacia (PVL). PVL is the predominant form of brain injury in premature infants and the most common antecedent of cerebral palsy. PVL is characterized by periventricular white matter damage with prominent oligodendroglial injury. Hypoxia/ischemia with or without systemic infection/inflammation are the primary causes of PVL. We use P6 mice to create models of neonatal brain injury by the induction of hypoxia/ischemia with or without systemic infection/inflammation with unilateral carotid ligation followed by exposure to hypoxia with or without injection of the endotoxin lipopolysaccharide (LPS). Immunohistochemistry of myelin basic protein (MBP) or O1 and electron microscopic examination show prominent myelin loss in cerebral white matter with additional damage to the hippocampus and thalamus. Establishment of mouse models of PVL will greatly facilitate the study of disease pathogenesis using available transgenic mouse strains, conduction of drug trials in a relatively high throughput manner to identify candidate therapeutic agents, and testing of stem cell transplantation using immunodeficiency mouse strains.

We established mouse models of periventricular leukomalacia (PVL), the predominant brain injury in premature infants characterized by periventricular white matter lesions. Hypoxia/ischemia with/without systemic infection are the primary causes of PVL. Unilateral carotid ligation and hypoxia exposure with/without lipopolysaccharide injection creates PVL-like lesions in P6 mice.

Periventricular Leukomalacia의 마우스 모델

We describe a protocol for establishing mouse models of periventricular leukomalacia (PVL). PVL is the predominant form of brain injury in premature ...

연구

신경과학

A Swine Model of Neonatal Asphyxia

Annually more than 1 million neonates die worldwide as related to asphyxia. Asphyxiated neonates commonly have multi-organ failure including hypotension, perfusion deficit, hypoxic-ischemic encephalopathy, pulmonary hypertension, vasculopathic enterocolitis, renal failure and thrombo-embolic complications. Animal models are developed to help us understand the patho-physiology and pharmacology of neonatal asphyxia. In comparison to rodents and newborn lambs, the newborn piglet has been proven to be a valuable model. The newborn piglet has several advantages including similar development as that of 36-38 weeks human fetus with comparable body systems, large body size (&tilde;1.5-2 kg at birth) that allows the instrumentation and monitoring of the animal and controls the confounding variables of hypoxia and hemodynamic derangements.
We here describe an experimental protocol to simulate neonatal asphyxia and allow us to examine the systemic and regional hemodynamic changes during the asphyxiating and reoxygenation process as well as the respective effects of interventions. Further, the model has the advantage of studying multi-organ failure or dysfunction simultaneously and the interaction with various body systems. The experimental model is a non-survival procedure that involves the surgical instrumentation of newborn piglets (1-3 day-old and 1.5-2.5 kg weight, mixed breed) to allow the establishment of mechanical ventilation, vascular (arterial and central venous) access and the placement of catheters and flow probes (Transonic Inc.) for the continuously monitoring of intra-vascular pressure and blood flow across different arteries including main pulmonary, common carotid, superior mesenteric and left renal arteries. Using these surgically instrumented piglets, after stabilization for 30-60 minutes as defined by Z&lt;10% variation in hemodynamic parameters and normal blood gases, we commence an experimental protocol of severe hypoxemia which is induced via normocapnic alveolar hypoxia. The piglet is ventilated with 10-15% oxygen by increasing the inhaled concentration of nitrogen gas for 2h, aiming for arterial oxygen saturations of 30-40%. This degree of hypoxemia will produce clinical asphyxia with severe metabolic acidosis, systemic hypotension and cardiogenic shock with hypoperfusion to vital organs. The hypoxia is followed by reoxygenation with 100% oxygen for 0.5h and then 21% oxygen for 3.5h. Pharmacologic interventions can be introduced in due course and their effects investigated in a blinded, block-randomized fashion.

Large animal models have good translational values in the examination of physiology and pharmacology of neonatal asphyxia. Using newborn piglets, we develop an experimental protocol to simulate neonatal asphyxia which has advantages of studying the systemic and regional hemodynamics, oxygen transport with biochemical and pathologic pathways and correlations.

신생아 질식의 돼지 모델

Annually more than 1 million neonates die worldwide as related to asphyxia. Asphyxiated neonates commonly have multi-organ failure including hypotension, ...

의학

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.

Perinatal 국소 빈혈의 Hypoxic 허혈성 뇌증 모델

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

생물학

Modeling Encephalopathy of Prematurity Using Prenatal Hypoxia-ischemia with Intra-amniotic Lipopolysaccharide in Rats

Encephalopathy of prematurity (EoP) is a term that encompasses the central nervous system (CNS) abnormalities associated with preterm birth. To best advance translational objectives and uncover new therapeutic strategies for brain injury associated with preterm birth, preclinical models of EoP must include similar mechanisms of prenatal global injury observed in humans and involve multiple components of the maternal-placental-fetal system. Ideally, models should produce a similar spectrum of functional deficits in the mature animal and recapitulate multiple aspects of the pathophysiology. To mimic human systemic placental perfusion defects, placental underperfusion and/or chorioamnionitis associated with pathogen-induced inflammation in early preterm birth, we developed a model of prenatal transient systemic hypoxia-ischemia (TSHI) combined with intra-amniotic lipopolysaccharide (LPS). In pregnant Sprague Dawley rats, TSHI via uterine artery occlusion on embryonic day 18 (E18) induces a graded placental underperfusion defect associated with increasing CNS damage in the fetus. When combined with intra-amniotic LPS injections, placental inflammation is increased and CNS damage is compounded with associated white matter, gait and imaging abnormalities. Prenatal TSHI and TSHI+LPS prenatal insults meet several of the criteria of an EoP model including recapitulating the intrauterine insult, causing loss of neurons, oligodendrocytes and axons, loss of subplate, and functional deficits in adult animals that mimic those observed in children born extremely preterm. Moreover, this model allows for the dissection of inflammation induced by divergent injury types.

Encephalopathy of prematurity encompasses the central nervous system abnormalities associated with injury from preterm birth. This report describes a clinically relevant rat model of in utero transient systemic hypoxia-ischemia and intra-amniotic lipopolysaccharide administration (LPS) that mimics chorioamnionitis, and the related impact of infectious stimuli and placental underperfusion on CNS development.

미숙아의 모델링 뇌증은 흰쥐의 내부 - 양수 리포 폴리 사카 라이드와 태아 저산소증 - 허혈을 사용하여

Encephalopathy of prematurity (EoP) is a term that encompasses the central nervous system (CNS) abnormalities associated with preterm birth. To best ...

Neurobehavioral Assessments in a Mouse Model of Neonatal Hypoxic-ischemic Brain Injury

We performed unilateral carotid artery occlusion on CD-1 mice to create a neonatal hypoxic-ischemic (HI) model and investigated the effects of neonatal HI brain injury by studying neurobehavioral functions in these mice compared to non-operated (i.e., normal) mice. During the study, Rice-Vannucci&#39;s method was used to induce neonatal HI brain damage in postnatal day 7-10 (P7-10) mice. The HI operation was performed on the pups by unilateral carotid artery ligation and exposure to hypoxia (8% O2 and 92% N2 for 90 min). One week after the operation, the damaged brains were evaluated with the naked eye through the semi-transparent skull and were categorized into subgroups based on the absence (&#34;no cortical injury&#34; group) or presence (&#34;cortical injury&#34; group) of cortical injury, such as a lesion in the right hemisphere. On week 6, the following neurobehavioral tests were performed to evaluate the cognitive and motor functions: passive avoidance task (PAT), ladder walking test, and grip strength test. These behavioral tests are helpful in determining the effects of neonatal HI brain injury and are used in other mouse models of neurodegenerative diseases. In this study, neonatal HI brain injury mice showed motor deficits that corresponded to right hemisphere damage. The behavioral test results are relevant to the deficits observed in human neonatal HI patients, such as cerebral palsy or neonatal stroke patients. In this study, a mouse model of neonatal HI brain injury was established and showed different degrees of motor deficits and cognitive impairment compared to non-operated mice. This work provides basic information on the HI mouse model. MRI images demonstrate the different phenotypes, separated according to the severity of brain damage by motor and cognitive tests.

We performed unilateral carotid artery occlusion on postnatal day 7-10 CD-1 mouse pups to create a neonatal hypoxic-ischemic (HI) model and investigated the effects of HI brain injury. We studied neurobehavioral functions in these mice compared to non-operated normal mice.

신생아 Hypoxic-허 혈 성 뇌 손상의 마우스 모델에서 Neurobehavioral 평가

We performed unilateral carotid artery occlusion on CD-1 mice to create a neonatal hypoxic-ischemic (HI) model and investigated the effects of neonatal HI ...

Use of a Piglet Model for the Study of Anesthetic-induced Developmental Neurotoxicity (AIDN): A Translational Neuroscience Approach

Anesthesia cannot be avoided in many cases when surgery is required, particularly in children. Recent investigations in animals have raised concerns that anesthesia exposure may lead to neuronal apoptosis, known as anesthesia-induced developmental neurotoxicity (AIDN). Furthermore, some clinical studies in children have suggested that anesthesia exposure may lead to neurodevelopmental deficits later in life. Nonetheless, an ideal animal model for preclinical study has yet to be developed. The neonatal piglet represents a valuable model for preclinical study, as they share a striking number of developmental similarities with humans.
The anatomy and physiology of piglets allow for implementation of rigorous human perioperative conditions in both survival and non-survival procedures. Femoral artery catheterization allows for close monitoring, thus enabling prompt correction of any deviation of the piglet's vital signs and chemistries. In addition, there are multiple developmental similarities between piglets and human neonates. The techniques required to use piglets for experimentation will require experience to master. A pediatric anesthesiologist is a critical member of the investigative team. We describe, in a general sense, the appropriate use of a piglet model for neurodevelopmental study.

Use of a Piglet Model for the Study of Anesthetic-induced Developmental Neurotoxicity AIDN: A Translational Neuroscience Approach

Anesthesia-induced developmental neurotoxicity (AIDN) research has focused on rodents, which are not broadly applicable to humans. Non-human primate models are more relevant, but are cost-prohibitive and difficult to use for experimentation. The piglet, in contrast, is a clinically relevant, practical animal model ideal for the study of anesthetic neurotoxicity.

마취 유발 신경 독성 (AIDN) 연구를위한 돼지 모델의 사용 : 번역 신경 과학적 접근법

Anesthesia cannot be avoided in many cases when surgery is required, particularly in children.  Recent investigations in animals have raised concerns that ...

A Ferret Model of Inflammation-sensitized Late Preterm Hypoxic-ischemic Brain Injury

There is an ongoing need for clinically relevant models of perinatal infection and hypoxia-ischemia (HI) in which to test therapeutic interventions for infants with the neurological sequela of prematurity. Ferrets are ideal candidates for modeling the preterm human brain, as they are born lissencephalic and develop gyrencephalic brains postnatally. At birth, ferret brain development is similar to a 13 week human fetus, with postnatal-day (P) 17 kits considered to be equivalent to an infant at 32&#8211;36 weeks&#39; gestation. We describe an injury model in the P17 ferret, where lipopolysaccharide administration is followed by bilateral cerebral ischemia, hypoxia, and hyperoxia. This simulates the complex interaction of prolonged inflammation, ischemia, hypoxia, and oxidative stress experienced in a number of neonates who develop brain injury. Injured animals display a range of gross injury severity, with morphological changes in the brain including narrowing of multiple cortical gyri and associated sulci. Injured animals also show slowed reflex development, slower and more variable speed of locomotion in an automated catwalk, and decreased exploration in an open field. This model provides a platform in which to test putative therapies for infants with neonatal encephalopathy associated with inflammation and HI, study mechanisms of injury that affect cortical development, and investigate pathways that provide resilience in unaffected animals.

The method describes inflammation-sensitized hypoxic-ischemic and hyperoxic brain injury in the P17 ferret to model the complex interaction between prolonged inflammation and oxidative brain injury experienced in a number of late preterm infants.

염증 과민성 후기 조저산소-허혈성 뇌 손상의 페렛 모델

There is an ongoing need for clinically relevant models of perinatal infection and hypoxia-ischemia (HI) in which to test therapeutic interventions for ...

Continuous Video Electroencephalogram during Hypoxia-Ischemia in Neonatal Mice

Hypoxia ischemia is the most common cause of neonatal seizures. Animal models are crucial for understanding the mechanisms and physiology underlying neonatal seizures and hypoxia ischemia. This manuscript describes a method for continuous video electroencephalogram (EEG) monitoring in neonatal mice to detect seizures and analyze EEG background during hypoxia ischemia. Use of video and EEG in conjunction allows description of seizure semiology and confirmation of seizures. This method also allows analysis of power spectrograms and EEG background pattern trends over the experimental time period. In this hypoxia ischemia model, the method allows EEG recording prior to injury to obtain a normative baseline and during injury and recovery. Total monitoring time is limited by the inability to separate pups from the mother for longer than four hours. Although, we have used a model of hypoxic-ischemic seizures in this manuscript, this method for neonatal video EEG monitoring could be applied to diverse disease and seizure models in rodents.

This manuscript describes a method for continuous video EEG recordings using multiple depth electrodes in neonatal mice undergoing hypoxia-ischemia.

신생아 쥐의 저산소증-허혈 중 연속 비디오 뇌전도

Hypoxia ischemia is the most common cause of neonatal seizures. Animal models are crucial for understanding the mechanisms and physiology underlying ...

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 ...

A Piglet Perinatal Asphyxia Model to Study Cardiac Injury and Hemodynamics after Cardiac Arrest, Resuscitation, and the Return of Spontaneous Circulation

Neonatal piglets have been extensively used as translational models for perinatal asphyxia. In 2007, we adapted a well-established piglet asphyxia model by introducing cardiac arrest. This enabled us to study the impact of severe asphyxia on key outcomes, including the time taken for the return of spontaneous circulation (ROSC), as well as the effect of chest compressions according to alternative protocols for cardiopulmonary resuscitation. Due to the anatomical and physiological similarities between piglets and human neonates, piglets serve as good models in studies of cardiopulmonary resuscitation and hemodynamic monitoring. In fact, this cardiac arrest model has provided evidence for guideline development through research on resuscitation protocols, pathophysiology, biomarkers, and novel methods for hemodynamic monitoring. Notably, the incidental finding that a substantial fraction of piglets have pulseless electrical activity (PEA) during cardiac arrest may increase the applicability of the model (i.e., it may be used to study pathophysiology extending beyond the perinatal period). However, the model generation is technically challenging and requires various skill sets, dedicated personnel, and a fine balance of the measures, including the surgical protocols and the use of sedatives/analgesics, to ensure a reasonable rate of survival. In this paper, the protocol is described in detail, as well as experiences with adaptations to the protocol over the years.

This piglet model involves surgical instrumentation, asphyxiation until the cardiac arrest, resuscitation, and post-resuscitation observation. The model allows for multiple sampling per animal, and by using continuous invasive arterial blood pressure, ECG, and non-invasive cardiac output monitoring, it provides knowledge about hemodynamics and cardiac pathophysiology in perinatal asphyxia and neonatal cardiopulmonary resuscitation.

심정지, 소생술 및 자발순환 회복 후 심장 손상 및 혈역학을 연구하기 위한 새끼돼지 주산기 질식 모델

Neonatal piglets have been extensively used as translational models for perinatal asphyxia. In 2007, we adapted a well-established piglet asphyxia model ...