Анестезуючі ефекти та зміни маси тіла, пов’язані з кетаміном-ксилазином-лідокаїном, що вводяться мишам CD-1

Уршулаа Долакія

1 кафедра ветеринарної клінічної медицини Іллінойського університету в Урбана-Шампейн, Урбана, Іллінойс, Сполучені Штати Америки

Стюарт К. Кларк-Прайс

1 кафедра ветеринарної клінічної медицини, Університет Іллінойсу в Урбана-Шампейн, Урбана, Іллінойс, Сполучені Штати Америки

Стефані К. Дж. Кітінг

Адам В. Штерн

2 Кафедра патобіології, Університет Іллінойсу в Урбана-Шампейн, Урбана, Іллінойс, Сполучені Штати Америки

Пов’язані дані

Усі відповідні дані містяться в роботі та в допоміжних інформаційних файлах.

Анотація

Вступ

Анестезію дрібним гризунам зазвичай проводять шляхом ін’єкції одного або суміші парентеральних засобів [1–3]. Внутрішньочеревинний (ІП) спосіб введення часто використовується для лабораторних мишей, коли існує неможливість використовувати інгаляційну анестезію для специфічних потреб дослідження, відсутність обладнання для інгаляційної анестезії або через технічні обмеження внутрішньовенних або внутрішньом’язових ін’єкцій дрібним видам [4 ]. Кетамін часто поєднують з ксилазином для індукції та підтримки анестезії для різноманітних процедур у лабораторних мишей [5]. Однак було відмічено велику мінливість чутливості анестетиків залежно від штаму, статі та віку, так що невідповідність глибини та/або смертності анестетика серед окремих гризунів залишається проблемою [6–8]. Використання збалансованої анестезії для зменшення загальних доз кожного окремого агента з метою мінімізації несприятливих наслідків, забезпечуючи при цьому достатню знеболення, особливо важливо для дрібних гризунів [4]. Численні дослідження показали переваги додавання седативних та/або знеболюючих препаратів для поліпшення якості або тривалості анестезії у гризунів [1,4,6,9].

Матеріали та методи

Тварини

Тридцять шість чоловічих мишей CD-1 (ICR) (віком 4–6 тижнів) були придбані в лабораторіях Чарльз Рівер (Вілмінгтон, Массачусетс, США). Мишей розміщували у сумісних групах у мікроізоляторних клітинах з індивідуальною вентиляцією (Microvent, обладнання для клітин Аллентауна), забезпечених стандартною дієтою для гризунів (Teklad Rodent Diet 8604, Envigo), водою з крана в пляшках, підстилкою з кукурудзяної качани та бавовняним матеріалом для гніздування. Всіх мишей зважували до експерименту, а потім щодня протягом періоду дослідження. Це дослідження було схвалено Інституційним комітетом з догляду та використання тварин Університету Іллінойсу Урбана-Шампейн (протокол № 15195), а мишей утримували в університеті, акредитованому AAALAC, у відділі тварин. Тваринництво, моніторинг стану здоров’я та експериментальні процедури відповідали рекомендаціям Керівництва з догляду та використання лабораторних тварин (NRC, 2011).

Експериментальні групи

Мишей випадковим чином розподіляли за допомогою генератора випадкових чисел (random.org) до однієї з 5 груп: сольовий контроль (SA, n = 4); кетамін-ксилазін (KX, n = 8); кетамін-ксилазін-лідокаїн 4 мг/кг (KXL4, n = 8); кетамін-ксилазін-лідокаїн 8 мг/кг (KXL8, n = 8); кетамін-ксилазін-лідокаїн 16 мг/кг (KXL16, n = 8). По дві миші в кожній групі були евтаназовані на 2 день після ін'єкції, а решта мишей були евтаназовані на 11 день після ін'єкції. Тварини були евтаназовані шляхом інгаляції вуглекислого газу відповідно до Керівних принципів Американської ветеринарної медичної асоціації щодо евтаназії тварин, 2013 р. Пізніше виконували вивих шийки матки для забезпечення смерті після зупинки дихання. Усі миші були подані на грубу розтин та гістопатологію органів грудної клітки та черевної порожнини. Було визначено, що мінімальний розмір вибірки - 7 мишей на експериментальну групу - необхідний для виявлення різниці між групами на 60 секунд зменшення часу до LRR із сигмою 60 та альфа 0,05 та потужністю, встановленою на 0,80. Значення сигми було отримано в попередньому дослідженні, що оцінювало ксилазин-кетамінову анестезію на мишах [24]. Щоб забезпечити статистичну релевантність та врахувати можливість помилок під час дослідження, кількість мишей збільшили до 8 на одну експериментальну групу.

Розведення та введення анестетика

Анестезія та збір даних

Мишей зважували індивідуально безпосередньо перед дозуванням. Після ін’єкції ІР мишей поміщали в чисту, постільну клітку. Одночасно був ініційований секундомір для фіксації часу до втрати правильного рефлексу (LRR) та всіх наступних вимірювань часу. Після LRR мишей виймали з клітки і поміщали в спину лежачи на одноразовій абсорбуючій подушці, поверх термостатично контрольованої подушки (Small Animal Heated Pad, H&K) для теплової підтримки. Очі змащували маззю від штучних сліз (лабораторія регбі). Реакцію відведення педалі (PWR) перевіряли з інтервалом у одну хвилину, використовуючи цифровий тиск на задні пальці ніг. Той самий дослідник (UD) виконував усі PWR для збереження послідовності. Цифровий тиск обирали на механічних щипцях, щоб уникнути травматичної травми пальців ніг, при цілеспрямованому відведенні кінцівки вважали позитивною реакцією. Час повернення правого рефлексу (RRR) реєстрували для кожної миші. Як тільки миші були насторожені та амбулаторні, їх повернули до домашньої клітки. Всі процедури проводились між 0900 і 1200, щоб контролювати циркадні варіації.

Зразки

У визначені експериментальні моменти часу мишей евтаназували і негайно передавали у ветеринарно-діагностичну лабораторію Університету Іллінойсу в Урбана-Шампейн для обстеження сліпого розтину та гістопатології. Зібрані зразки тканин зберігали у 10% забуференному формаліні з часом фіксації приблизно 24–72 години до обробки. Зразки вкладали в парафін, зрізи розрізали на 3 мкм і фарбували гематоксиліном та еозином (ВІН).

Статистика

Дані аналізували на нормальність за допомогою тесту Колмогорова-Смірнова. Часи втрати та повернення правильного рефлексу та тривалість втрати PWR аналізували за допомогою тесту Крускалла-Уолліса та пост-хокового тесту множинних порівнянь, коли це було значущим. Для аналізу втрати PWR був використаний тест Кокрана-Армітажа на тенденцію. Відсоток зміни ваги тіла через 11 днів після ін’єкції розраховували у всіх вижилих мишей як [(вага на 11 день - вага на нульовий день)/вага на нульовий день] X 100 і аналізували за допомогою ANOVA та пост-hoc множинного Tukey-Kramer тест порівняння і повідомляється як середнє значення ± SD. Для всього аналізу була використана комерційна статистична програма (InStat®, GraphPad Software, Inc. La Jolla, CA, USA). Значення Р у таблиці 1. Миші в усіх групах анестетиків втратили правильний рефлекс після ін’єкції ІР. Час до LRR для групи KXL16 був значно коротший, ніж для групи KX (P = 0,002). Не було статистичної різниці між часом та LRR між будь-якими іншими групами. Усі миші в усіх групах анестетиків відновили правильний рефлекс через дві години після ін'єкції ІР. Статистичної різниці між часом та RRR між групами не було. Втрата PWR сталася лише у 1 з 8 мишей у групі KX (12,5%); у 5 з 8 мишей групи KXL4 (62,5%); у 4 з 8 мишей групи KXL8 (50%); та у 6 з 8 мишей у групі KXL16 (75%). Існувала значна лінійна тенденція до втрати PWR (P = 0,027) у міру збільшення дози лідокаїну. Загальна тривалість втрати PWR у групі KXL16 була значно більшою, ніж у групі KX (P = 0,027). Не було статистичної різниці у тривалості втрати PWR між будь-якими іншими групами. Крім того, лише миші в групі KXL16 підтримували постійну втрату PWR протягом наступних хвилин, тоді як миші в інших групах демонстрували періодичну втрату та повернення PWR.

Таблиця 1

KXKXL4KXL8KXL16

LRR (секунди)	107 (91–298)	101 (85–162)	102 (88–141)	78 (62–104) а
RRR (хвилин)	47 (36–67)	53 (31–68)	41 (32–54)	42 (37–49)
TDI (хвилини)	39 (30–53)	41 (26–47)	27 (21–45)	32 (28–38)
Втрата PWR (хвилин)	9 (9)	6 (1–13)	11 (1–17)	16.50 (11–30) а
Кількість мишей, які втратили PWR у групі (%)	1/8 (12,5)	5/8 (62,5)	4/8 (50)	6/8 (75)

KX, кетамін (95 мг/кг) -ксилазин (7 мг/кг), KXL4, кетамін-ксилазін-лідокаїн (4 мг/кг), KXL8, кетамін-ксилазазин-лідокаїн (8 мг/кг), KXL16, кетамін- ксилазин-лідокаїн (16 мг/кг), LRR, втрата правильного рефлексу, RRR, повернення правильного рефлексу, TDI, загальна тривалість іммобілізації, PWR, реакція на відступ педалі.

KX, кетамін (95 мг/кг) -ксилазин (7 мг/кг), KXL4, кетамін-ксилазін-лідокаїн (4 мг/кг), KXL8, кетамін-ксилазін-лідокаїн (8 мг/кг), KXL16, кетамін- ксилазин-лідокаїн (16 мг/кг).

a Позначає суттєву різницю (P b Позначає значну різницю (P (35K, xlsx)

Заява про фінансування

Автор (и) не отримав (-ла) конкретного фінансування для цієї роботи.

Наявність даних

Усі відповідні дані містяться в роботі та в допоміжних інформаційних файлах.