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.

<ol>
	<li>Chakkarapani, 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=Xenon+enhances+hypothermic+neuroprotection+in+asphyxiated+newborn+pigs.">Xenon enhances hypothermic neuroprotection in asphyxiated newborn pigs.</a> Annals of. 68, 330-341 (2010).</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=Melatonin+augments+hypothermic+neuroprotection+in+a+perinatal+asphyxia+model.">Melatonin augments hypothermic neuroprotection in a perinatal asphyxia model.</a> Brain : a journal of neurology. 136, 90-105 (2013).</li><li>Lawn, J. 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=Every+Newborn:+progress,+priorities,+and+potential+beyond+survival.">Every Newborn: progress, priorities, and potential beyond survival.</a> Lancet. 384, 189-205 (2014).</li><li>Lee, A. C., 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=Intrapartum-related+neonatal+encephalopathy+incidence+and+impairment+at+regional+and+global+levels+for+2010+with+trends+from+1990.">Intrapartum-related neonatal encephalopathy incidence and impairment at regional and global levels for 2010 with trends from 1990.</a> Pediatric research. 74, 50-72 (2013).</li><li>Kurinczuk, J. J., White-Koning, M., Badawi, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+of+neonatal+encephalopathy+and+hypoxic-ischaemic+encephalopathy.">Epidemiology of neonatal encephalopathy and hypoxic-ischaemic encephalopathy.</a> Early human development. 86, 329-338 (2010).</li><li>Shankaran, S., Woldt, E., Koepke, T., Bedard, M. P., Nandyal, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+neonatal+morbidity+and+long-term+central+nervous+system+sequelae+of+perinatal+asphyxia+in+term+infants.">Acute neonatal morbidity and long-term central nervous system sequelae of perinatal asphyxia in term infants.</a> Early human development. 25, 135-148 (1991).</li><li>Robertson, C. M., Finer, N. N., Grace, 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=School+performance+of+survivors+of+neonatal+encephalopathy+associated+with+birth+asphyxia+at+term.">School performance of survivors of neonatal encephalopathy associated with birth asphyxia at term.</a> The Journal of pediatrics. 114, 753-760 (1989).</li><li>Bennet, L., Booth, L., Gunn, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potential+biomarkers+for+hypoxic-ischemic+encephalopathy.">Potential biomarkers for hypoxic-ischemic encephalopathy.</a> Seminars in feta., &amp; neonatal medicine. 15, 253-260 (2010).</li><li>Yager, J. Y., Ashwal, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+perinatal+hypoxic-ischemic+brain+damage.">Animal models of perinatal hypoxic-ischemic brain damage.</a> Pediatric neurology. 40, 156-167 (2009).</li><li>Buckley, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maturation+of+circulatory+system+in+three+mammalian+models+of+human+development.">Maturation of circulatory system in three mammalian models of human development.</a> Comparative biochemistry and physiology. A, Comparative. 83, 1-7 (1986).</li><li>Dobbing, J., Sands, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+aspects+of+the+brain+growth+spurt.">Comparative aspects of the brain growth spurt.</a> Early human development. 3, 79-83 (1979).</li><li>Dobbing, J., Sands, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+growth+and+development+of+human+brain.">Quantitative growth and development of human brain.</a> Archives of disease in childhood. 48, 757-767 (1973).</li><li>Foster, K. 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=An+improved+survival+model+of+hypoxia/ischaemia+in+the+piglet+suitable+for+neuroprotection+studies.">An improved survival model of hypoxia/ischaemia in the piglet suitable for neuroprotection studies.</a> Brain research. 919, 122-131 (2001).</li><li>LeBlanc, M. H., Li, X. Q., Huang, M., Patel, D. M., Smith, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AMPA+antagonist+LY293558+does+not+affect+the+severity+of+hypoxic-ischemic+injury+in+newborn+pigs.">AMPA antagonist LY293558 does not affect the severity of hypoxic-ischemic injury in newborn pigs.</a> Stroke; a journal of cerebral circulation. 26, 1908-1914 (1995).</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=Nicotine+affects+the+expression+of+brain-derived+neurotrophic+factor+mRNA+and+protein+in+the+hippocampus+of+hypoxic+newborn+piglets.">Nicotine affects the expression of brain-derived neurotrophic factor mRNA and protein in the hippocampus of hypoxic newborn piglets.</a> J Perinat Med. 37, 553-560 (2009).</li><li>Cheung, P. Y., Gill, R. S., Bigam, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+swine+model+of+neonatal+asphyxia.">A swine model of neonatal asphyxia.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , (2011).</li><li>Thoresen, 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=A+piglet+survival+model+of+posthypoxic+encephalopathy.">A piglet survival model of posthypoxic encephalopathy.</a> Pediatric research. 40, 738-748 (1996).</li><li>Liu, X., Tooley, J., Loberg, E. M., Suleiman, M. 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>

יש המחברים אין לחשוף.

בשל מורכבותה, המודל שתואר יכול להיות מיושם רק במתקנים המוכרים ומנוסה במחקר בבעלי חיים. אישור על ידי ועדת אתיקה המקומית יש לקבל לפני תחילת הניסויים, ורווחת בעלי חיים אופטימלית יש להבטיח בכל העת. כמודל מבוסס על הישרדותם של בעלי החיים הבדיקה, חשובה שסביבת סטרילית נשמר במהלך פרוצדורות פולשניות כדי למנוע זיהומים. הבחירה של הרדמה היא חשובה כמו רוב אם לא כל תרופות ההרדמה מאפייני נוירו פוטנציאליים. הבדלים בתוצאות בין דגמים שפורסמו בעבר אולי היו נובעים בחלקו הבדלים בהרדמה משמשים, כגון הלותן או propofol 17,19. זוהי נקודה שנגעה רק לעתים נדירות בספרות, כמו הרדמה לא יכולה להיות מושמטת ויש מחסור בראיות שתהיינה ישים למודל זה. הגישה הפרגמטית שלנו היא להשתמש בכמה בידולהרדמה לא אפשרי, כי הוא sevoflurane משמש לזמן קצר בלבד, ולאחר מכן על propofol ופנטניל הם חדורים ברציפות. בניסויים שלנו בולוס תרופות משפיע על aEEG זמני, תוך שמירה על מסגרת המגבלות שצוינו עבור עירוי מתמשך לא. כאשר בודקים טיפולי נוירו הטיה היא להימנע על ידי שימוש בעיצוב מחקר אקראי. השלב הקריטי ביותר במודל הוא הקמתה של עלבון חוסר חמצן-איסכמי, כמטרה העיקרית היא לגרום למתונה לעלבון חוסר חמצן-איסכמי חמור בעוד באותו הזמן על מנת להבטיח הישרדות של בעלי חיים. האיכות הייחודית של מודל hie זה היא היכולת להתאים את התגובות ביולוגיות השונות להיפוקסיה מחיה לחיה. כותרות של אספקת חמצן לחלק הגבוה ביותר האפשרי וכתוצאה מכך aEEG (&lt;7 μV) מדוכא, מאפשרת להתאמות על פי כל סובלנות piglet&#39;s פרט להיפוקסיה, ובכך להבטיח שיעור הישרדות גבוה בשילוב עם neurolog המרביפציעת iCal 19. משך עקבות שטוחות aEEG במהלך 45 דקות של חוסר חמצן צריך להיות בהשוואה למידת פגיעה היסטופתולוגיות להערכה ואופטימיזציה של חומרת פציעה. חוקרים אחרים תוך שימוש במודל, יש לי דומים מדורגים עלבון חוסר חמצן-איסכמי ממיתון עד חמור בהתאם למשך דיכוי aEEG. כהתקפים במודל זה בעבר הוכחו לתאם עם חומרה של פגיעה מוחית בhistopathology 17 עם פוטנציאל טיפול קטן, אנו ממליצים רמת חומרת היפוקסיה-איסכמיה לא לייצר התקפים. רוב המחקרים באמצעות מודל hie החזרזיר כוללים 10 דקות של MABP הנמוך (MABP &lt;70% מבסיס) 19. ביורקמן et al. מצא שאם אספקת החמצן מגוונת במהלך היפוקסיה, את מידת פגיעה המוחית הייתה עצמאית של תקופת MABP הזמן היה מתחת ל -35 מ&quot;מ כספית 19. ניסויי פיילוט שבוצעו בעת הקמת מודל hie הנוכחי, חשף sustaine שתת לחץ דם ד בי MABP היה נמוך מ -25 מ&quot;מ כספית היה קשור עם פגיעה מוחית קשה ועקבות באופן קבוע שטוחות aEEG. לפיכך, תגובה מיידית לירידה בלחץ דם חמורה יש להבטיח כדי למנוע איסכמיה מוחית נרחבת אחריו מוות מוחי. התקופה שלאחר חוסר חמצן היא גם קריטית. מחקרים קודמים רבים reoxygenated חיות מחקר על ידי שימוש בחמצן 100%, אשר ידוע להחמיר פגיעה מוחית.

חנק סביב הלידה הוא מצב חריף ולעתים קרובות לא צפוי הקשורים לאנצפלופתיה חוסר חמצן-איסכמי (hie). המטרה הכללית של פרוטוקול זה היא להדגים מודל הישרדות חזרזיר של אנצפלופתיה חוסר חמצן-איסכמי סביב הלידה. מודל זה יכול לשמש כדי לחקור את ההשפעה של דרגות שונות של היפוקסיה-איסכמיה על המוח בילוד ושל טיפולים ניסיוניים על נוירופתולוגיה, הדמיה בתהודה מגנטית וספקטרוסקופיה (MRI וMRS) וסמנים ביולוגיים בנוזלי גוף כמו דם, נוזל השדרתי ושתן . המודל גם הוכיח שימושי לחקר מערכת הלב וכלי הדם, מערכת נשימה, כליות וכבד, אשר כולם מושפעות בהיפוקסיה-איסכמיה הגלובלית. חנק סביב הלידה הוא התוצאה של ידתית אספקת חמצן בסכנה או בתקופה שלאחר הלידה המיידית. אירועי חוסר חמצן סבים-לידתית בחשבון 0,660,000 מקרי מוות ברחבי העולם בכל שנה, כרבע מטחנת 2.9 בעולםמות יון בילוד בשנת 2012 3. בשנת 2010 1.15 מיליון תינוקות הוערכו פיתח אנצפלופתיה הילוד הבא חנק הלידה 4. Hie מוגדר כאנצפלופתיה בתינוקות שנולדו לאחר 34 שבועות של הריון מתרחש ב1-3 / 1,000 לידה חי 5 בעולם המתועש ועד 8.5 / 1,000 לידה חי במדינות מתפתחות 4. הסיכון למוות הוא 10-60%, ואת הסיכון לנכי נוירולוגית בניצולי 30-100% 6,7. 50.2 מ&#39;שנות חיים נכות מתואמת (DALYs) מיוחסות לאירועי חוסר חמצן ידתית 4. כיום הטיפול היחיד מלבד תומך לhie הוא היפותרמיה לאחר חוסר חמצן. כך, התקדמות בהליכי אבחון ואסטרטגיות טיפול חיונית כדי לשפר את הניהול של hie 8. שיפורים בפרוגנוזה לאחר חנק וניהול של פגיעה מוחית בילוד סביב הלידה מבוססים על הרחבת ידע של מנגנוני מחלה הבסיסייםטיפולים אפשריים ד. מודלים של בעלי החיים של hie הם שימושיים במיוחד כאירועים קליניים שונים עלולים להוביל לhie ושכיחות בכל מרכז לידה אחת היא 5 נמוכים. הגדרת ניסוי שבו ניתן למזער את ההשפעה של שונות ביולוגיות, היא חיונית בעת בדיקה חדשה כלים פרוגנוסטיים ואבחון ואסטרטגיות טיפול. מודל חיה צריך להתקרב למצב הקליני ככל האפשר, ובכך לתרום להבנתנו את המנגנונים פתולוגיים שבבסיס הפגיעה הנגרמת ולתהליך הדינמי המעורב במחלה ולא האמין, זה התוצאה 9. מודלים של בעלי החיים של hie הילוד כללו מספר המינים, כוללים מכרסמים, כבש, וחזירים. לשם השוואה, יש חזרזיר יילוד דמיון גבוה יותר לתינוק אנושי ביחס לגודל, מערכת לב וכלי דם 10 ובגרות מוח בעת המשלוח 11,12. ניטור, מכשור והערכת תוצאות במודל דומה לחזרזיר thaלא השתמש בטיפול הקליני של תינוקות עם hie. בהתאם לכך, יש מידה גבוהה של תרגום לטיפול שזה עתה נולד ממודל זה. מודלים חזירונים של היפוקסיה סביב הלידה וhie משמשים קבוצות רבות ושונים זה מזה במספר תחומים 13. על פי מטרת הניסוי, תשומת לב קפדנית חייבת להיות משולם לבחירה של תרופות, שיטה של ​​גרימת היפוקסיה-איסכמיה, שיטה של ​​השליטה משך עלבון וחומרה, החייאה לאחר עלבון וטיפול, והערכת תוצאות. כדי למנוע הטיה עיצוב מחקר אקראי יש להשתמש תמיד במחקרים התערבותיים. השיטה מיושמת כאשר גרימת פציעת חוסר חמצן-איסכמי היא חשובה. היפוקסיה עולמית המובילה לhie לעתים קרובות תוצאות כישלון רב-איבר מעורב מוח, לב, ריאות, כליות וכבד. בהתאם לתוצאות ההערכה, מודלים של hie צריכים להיות מבוססים על היפוקסיה ואיסכמיה הגלובליות ולא להסתמך על איסכמיה מוקד, למשל., על ידי קשירה של מכוניתעורקי otid 14. נייר האחרון הוחל בשילוב של היפוקסיה (FiO 2 12%) ודחיסת עורק הראשי תוך שמירה על לחץ דם&gt; 40 מ&quot;מ דם ממוצע כספית 2. קבוצה נוספת הנגרמת היפוקסיה העולמית ב -8% O 2 עד עודף&gt; 20 mmol / L בסיס שלילי או מתכוונת לחץ דם דם (MABP) &lt;15 מ&quot;מ כספית, והקריבה את בעלי החיים על 4 שעות 15. היפוקסיה גם כבר טיטרציה ידי תפוקת לב (30-40% מבסיס), MABP (30-35 מ&quot;מ כספית) ו- pH עורקים (6.95-7.05) 16. מודלים של היפוקסיה-איסכמיה הגלובלית טיטרציה ידי דיכוי aEEG דומה לזו שהוצגה בדוח זה, הוכיחו אנצפלופתיה שהיא קליני, electrophysiologically, וneuropathologically דומה למצב שנמצא בתינוק נחנק לטווח 17,18. מידת hie המושרית היא חיונית. מודל חיה שימושי של hie גם חייב לאפשר לבדיקה של Dia החדשגנוסטי נהלים ואפשרויות טיפול. כדי לאפשר זאת, המודלים צריכים לגרום hie המתון שבם יש פוטנציאל לטיפול בפגיעה מוחית חמורה עם פוטנציאל טיפול קטן או לא יהיה פחות רלוונטי בעת הערכת טיפולים חדשים. סובלנות להיפוקסיה משתנה במידה ניכרת בין בעלי החיים מבחן. המחקרים קודמים הראו כי פגיעה מוחית עקבית יותר ניתן להשיג ושיותר חיות לשרוד 17,19 באינדיווידואליזציה היפוקסיה המושרית על פי התגובה המוחית של כל חזרזיר הוערכה על ידי electroencephalography משרעת משולב (aEEG) ולא באמצעות FiO ערך 2 סט לאורך אירוע חוסר חמצן. משך דיכוי aEEG בקורלציה למידת פגיעה מוחית, עם כמה שינויים בהיסטופתולוגיות &lt;דיכוי aEEG 20 דקות והתקפים חמורים גדלו ב&gt; 45 דקות דיכוי aEEG. סקירה האחרונה של טיפולי נוירו לhie זיהתה את הצורך במודלים הישרדות מאפשרת שקילת משקל הג תוצאת התנהגותures במודלים של בעלי החיים 20. ישנם יתרונות רבים של מודל חזרזיר hie הציג. היא מבוססת על מינים שבם תוצאות הן סבירה מאוד לתרגם לפיסיולוגיה האנושית. מודלים היפוקסיה-איסכמיה גלובליות כישלון רב-איברים וטיטרציה של היפוקסיה-איסכמיה ידי aEEG גורם תואר עקבי של פגיעה מוחית עם תוצאות רלוונטיות קליניות הישרדות כך שסמנים ביולוגיים, MRI והתנהגות ניתן להעריך בנקודות זמן רלוונטיות. המודלים חזרזיר של חנק סביב הלידה וhie לא תרמו באופן משמעותי רק לתובנה נוכחית להפתופיזיולוגיה hie, אלא גם קדמו בהצלחה ניסויים קליניים, וכתוצאה מכך בסופו של טיפולים חדשים בבני אדם. מחקרי מודל חזרזיר מילאו תפקיד מפתח בהקמת היפותרמיה כטיפול לhie 21, ומשמשים במחקר החייאת יילודי 22. קבוצות שונות השתמשו במודלי חזרזיר בעת ביצוע מחקר בחנק וhie,מחקרי ד כוללים היפותרמיה 23, הורמון אלפא-גירוי מלנוציט 24, מדום לב 25, פעילות hydroxylase טירוזין 26, חשיפת חוסר חמצן חזר 27, פעילות הקולטן NMDA 14, וקרובים אינפרא אדום ספקטרוסקופיה 28. מודל hie החזרזיר מוצג בדוח זה הוא מאתגר מבחינה טכנית לעבוד עם, כהתאמות קלות במהלך ההליך עלולות לגרום לפגיעה מוחית או קלה או קשה מדי 29,2. מצאנו שהספרות הקיימת חסרת פירוט מספיק כדי לשחזר דגמים שפורסמו בעבר. לפיכך, אנו כאן להפגין כל שלב של ההליכים הטכניים הנדרשים להקמת מודל הישרדות 72 שעות חזרזיר בדוח זה, המאפשר לחוקרים לקבוע מודל מתקדם לחקר hie.

<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

חנק לידה, מה שגורם לחוסר החמצן אנצפלופתיה-איסכמי (hie), מהווה 0,660,000 מקרי מוות ברחבי העולם בכל שנה, כרבע ממקרי המוות של 2.9 מיליון היילודים בעולם. מודלים של בעלי החיים של hie תרמו להבנה של הפתופיזיולוגיה בhie, והדגישו את התהליך הדינמי המתרחש בפגיעה מוחית בשל חנק סביב הלידה. כך, מחקרים בבעלי החיים הראו בזמן חלון לאסטרטגיות טיפול פוסט-עלבון. היפותרמיה נבדקה כטיפול לhie בדגמי pdiglet ולאחר מכן הוכחה כיעיל בניסויים קליניים. וריאציות של המודל יושמו במחקר של שיטות נוירו משלים ומחקרי חזרזיר של קסנון ומלטונין הוביל לשלב קליני I ו- II של ניסויים 1,2. מודל hie החזרזיר משמש עוד ללימודי resuscitation- והמודינמית בילוד, כמו גם בחקירות של היפוקסיה מוחית ברמה תאית. עם זאת, זה מאתגר מבחינה טכניתמודל ושינויים בפרוטוקול עלול לגרום לפגיעה מוחית או קלה או קשה מדי. במאמר זה, אנחנו מדגימים את הנהלים הטכניים הנדרשים להקמת מודל חזרזיר יציב של hie ילוד. ראשית, חזרזיר היילוד (&lt;משקל 1500 גרם 24 שעות ישנות, חציון) הוא הרדים, מחובר לצינורות, ופיקוח בהתקנה דומה לזה שנמצא ביחידה לטיפול נמרצת בילוד. היפוקסיה-איסכמיה עולמית הנגרמת על ידי הורדת חלק חמצן השאיפה להשיג היפוקסיה הגלובלית, איסכמיה דרך תת לחץ דם וEEG משרעת עקבות שטוחות משולב (aEEG) מעיד על חוסר חמצן במוח. הישרדות היא מקודמת על ידי התאמת חמצון פי תגובת aEEG ולחץ דם. פגיעה מוחית היא לכמת ידי histopathology והדמיה בתהודה מגנטית לאחר 72 שעות.

<html> ההשפעות של היפוקסיה-איסכמיה על המוח המתרחשות במהלך העלבון המושרה מתועדות על ידי הקלטת עקבות aEEG. עקבות aEEG נציג מוצגת באיור 6. <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig6.jpg" /> עקבות איור 6. נציגי aEEG. משרעת נמוכה עקב היפוקסיה-איסכמיה. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52454/52454fig6large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> הערכים הקיצוניים של חומציות, עודף בסיס, וחומצת חלב במהלך היפוקסיה נרשמים יחד עם קצב לב ולחץ דם. ניקוד נוירולוגיה קליני מתבצע 17. נתונים מבעלי חיים ניסיוניים עם משך זמן של 38 דקות של משרעת הנמוכה aEEG ועלבון המוביל לhie עם pH הנמוך וירידה בלחץ דם יחסית, מוצגים בטבלת 1. <table border="0" ce</html style=";text-align:right;direction:rtl">llpadding = cellspacing &quot;0&quot; = &quot;0&quot;&gt; <tbody><tr><td> aEEG &lt;7uV (דקות) </td><td> נמוך pH במהלך עלבון </td><td> נמוך עודף בסיס בעלבון </td><td> גבוה חומצת החלב בעלבון </td><td> בסיס MABP </td><td> MABP גבוה </td><td> MABP נמוך </td><td> HR גבוה </td><td> נמוך HR </td></tr><tr><td> 37.5 </td><td> 6.93 </td><td> -19.80 </td><td> 19 </td><td> 48 </td><td> 72 </td><td> 33 </td><td> 219 </td><td> 162 </td></tr></tbody></table> 1. הנתונים פיסיולוגיים נציג השולחן. לחזרזיר עם 38 דקות של aEEG &lt;7 μV הערכים הקיצוניים של חומציות, עודף בסיס, חומצת החלב, קצב לב (HR) ולחץ דם (MABP) בתוך 45 דקות של היפוקסיה רשומים. MRI ב 72 שעות עשוי לחשוף פגיעה בהתאם לשיטות בשימוש. איור 7 מראה T2 משוקלל תמונת MRI עם פציעת חוסר חמצן-איסכמי. <im<html> alt = G &quot;איור 7&quot; src = &quot;/ קבצים / ftp_upload / 52454 / 52454fig7.jpg&quot; /&gt; איור 7. הנציגים T2 משוקלל MRI תמונה. תמונת T2-wighted במטוס צירי, לאחר היפוקסיה-איסכמיה 72 שעות. עוצמת אות רגילה בתוך מוארך mesencephalon, פונס ולשד. לפזר עוצמת אות חריגה בכל החומר הלבן בשתי ההמיספרות. MRI T2 משוקלל תערוכות נגעים המתאימים כדי לפזר אוטם איסכמי. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52454/52454fig7large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> צביעת H &amp; E תערוכות פגיעה עצבית כפי שניתן לראות בhematoxylin וכתם eosin. קבוצות שונות פרסמו מערכות ניקוד שונות לכימות מידת פגיעה היסטולוגית משני קנה מידה 0.5 מרווח של 0-4 17 או בסולם של 0-9 ל5 אזורים שונים במוח עם ציון פגיעה מרבי של 45 13. דף = &quot;תמיד&quot;&gt; <img alt="איור 8" src="/files/ftp_upload/52454/52454fig8.jpg" /> איור 8. histopathology נציג. תמונת מיקרוסקופ אור עם hematoxylin וכתם eosin. נוירונים פגומים הם אאוזינופילית עם גרעין קטן (חיצים). התמונה נתפסה ב200x הגדלה. בר סולם = 50 מיקרומטר. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52454/52454fig8large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> תוצאה צפויה ממודל: מחקרים שפורסמו בעבר תוך שימוש במודלים דומים שהסתיימו בחזרזירים מתו כ 20%, 10% ללא פגיעה ו -70% שרדו עם פגיעה מוחית 19. מחקרים אלה לתאם גם עם הממצאים שלנו. מניפסטים רב פציעת איבר על ידי 1) חמצת חומצת החלב 2) anuria (פגיעה בכליות) 3 תת לחץ דם) (פציעת לב איסכמית) ועשוי להיות מאומת על ידי בדיקה וhistopathology של איברים חזותיים אחרי מותו. במודל זה, תפקוד לקוי של לבהודגם על ידי גידול בT טרופונין הלבבי ונגעים איסכמיים בבדיקת לב 18. סימנים קליניים של אנצפלופתיה ניתן לכמת ידי ניקוד נוירולוגיות וכוללים שינויים בנשימה, תודעה, נטייה, הליכה, טון, רמת פעילות, מוצץ, ניקוד ונוכחות של תנועות פתולוגי כמתואר על ידי אחרים 17.

Watch this Scientific Journal Video about A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy at JoVE.com

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.

דגם חזרזיר של ילודים חוסר חמצן-איסכמי אנצפלופתיה

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 San Sebastian

Research

JoVE Journal

Medicine

19.5K Views.  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. 

Video: 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.

עכבר מודלים של לויקומלציה periventricular

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

Neuroscience

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.

דגם חזירים של חנק ילודים

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

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.

מודל hypoxic אנצפלופתיה איסכמי של איסכמיה הלידה

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

Biology

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.

דוגמנות אנצפלופתיה של פגות שימוש בהריון היפוקסיה-איסכמיה עם lipopolysaccharide Intra-השפיר בחולדות

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.

Neurobehavioral הערכות במודל של עכברים של פגיעה מוחית לפציעה Hypoxic-איסכמי Neonatal

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.

שימוש במודל חזירון לחקר נוירוטוקסיות התפתחותית בהרדמה (AIDN): גישה נוירו-מדעית טרנסציונית

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.

מודל של החמוס של דלקת-מארוי מאוחר לטווח קדם-הסכמי פגיעה במוח

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.

אלקטרואנצפלוגרמה וידאו רציפה במהלך היפוקסיה-איסכמיה בעכברים יילודים

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.

מודל חנק פרינטלי חזרזיר לחקר פגיעה לבבית והמודינמיקה לאחר דום לב, החייאה והחזרת מחזור הדם הספונטני

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