Die Analyse der Zerebrospinalflüssigkeit (CSF) ist ein leistungsstarkes Instrument zur Verbesserung der Erkennung verschiedener Prozesse im Zentralnervensystem, wie Blutungen, Entzündungen, Infektionen, Tumoren und anderen klinischen Zuständen. Darüber hinaus sind serielle Bewertungen von Verbindungen im Liquor (wie Hormone, Medikamente, Neurotransmitter, Biomarker, Metaboliten und Viren) sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der translationalen Forschung gleichermaßen wichtig. Das Liquorvolumen im Zentralnervensystem wird durch Sekretion und Absorption stabil gehalten.
I.Betriebliche Überlegungen
Die CSF-Entnahme erfolgt typischerweise über eine Hirnventrikel- oder Lumbalpunktion. Eine Lumbalpunktion birgt bei nichtmenschlichen Primaten ein relativ geringeres Komplikationsrisiko, da die Lumbalpunktionsstelle bei den meisten Arten weit vom Ende des Rückenmarks entfernt liegt. Eine ordnungsgemäße Anästhesie und aseptische Techniken, einschließlich der Vorbereitung der Stelle wie Rasieren, und die Verwendung steriler Materialien sind erforderlich. Es sollten mindestens sterile Handschuhe, Spritzen und Nadeln verwendet werden, unter Berücksichtigung steriler OP-Abdeckungen. Die Liquorsammlung erfolgt üblicherweise in Seitenlage, Sternallage oder Sitzposition, um den Zugang zu den Hirnventrikeln zu verbessern oder den Zwischenwirbelraum durch Beugung des Halses oder der Wirbelsäule zu vergrößern. Die Größe und Länge der gewählten Nadel sollte für die Art und Größe nicht-menschlicher Primaten geeignet sein. Techniken, Ausrüstung, Verbrauchsmaterialien, die während des Eingriffs verwendet werden, und perioperative Pflege variieren je nach Tierart, Forschungszielen und Präferenzen des klinischen Tierarztes.
Einige Forschungsprotokolle erfordern möglicherweise eine kontinuierliche Sammlung von Liquor über einen längeren Zeitraum oder die Entnahme von Liquorproben von nicht anästhesierten Probanden. Bei diesen Protokollen kann eine kontinuierliche CSF-Sammlung von wachen Rhesusaffen über langfristig implantierte CSF-Katheter erreicht werden, die mit subkutanen Sammelanschlüssen verbunden sind.
Der Autor hat alle Anstrengungen unternommen, um die neuesten Referenzen zum gesamten CSF-Volumen, zu Grenzwerten oder Empfehlungen für Duralpunktionen, zur Entnahmehäufigkeit, zum sicheren Entnahmevolumen und zu den CSF-Wiederauffüllungsraten zu finden. Die Literatur zu diesem Aspekt ist für die meisten nicht-menschlichen Primaten begrenzt. Darüber hinaus variieren die Sammelmethoden, da Umfragen von Mitgliedern der Non-Human Primate Veterinary Association darauf hinweisen, dass verschiedene Institutionen erfolgreich unterschiedliche Methoden zur CSF-Sammlung einsetzen. Daher liefert der Autor Überlegungen und Empfehlungen zur Liquorsammlung auf der Grundlage der vorhandenen besten Evidenz.
Als Referenz haben frühere Studien festgestellt, dass das scheinbare Liquorvolumen bei erwachsenen männlichen Rhesusaffen (8,0-10,6 kg) 10+/-0,06 ml beträgt, mit einer Liquorflussrate von 0.018+/-0,003 ml/min. Die CSF-Bildungsrate bei Rhesusaffen liegt zwischen 28,6 und 44,2 μl/min. In diesem Bereich ist weitere Forschung zu nichtmenschlichen Primaten erforderlich, um die Entwicklung aufschlussreicherer Empfehlungen zu erleichtern.
II. Mögliche Nebenwirkungen
Obwohl Komplikationen bei der CSF-Entnahme bei nicht{0}menschlichen Primaten selten sind, können anatomische Variationen und unsachgemäße oder unzureichende technische Methoden zu Probenschäden oder Komplikationen wie Blutungen, Herniation, Infektionen, Schäden am Hirnstamm, dem Rückenmark oder den Nervenwurzeln sowie zu Beschwerden beim Tier führen. Obwohl diese Komplikationen selten sind, können sie das Tierwohl gefährden.
Aufgrund der damit verbundenen Risiken sollte die CSF-Entnahme durch einen Tierarzt oder geschultes Veterinärpersonal erfolgen. Bei erfolglosen Versuchen der Liquorsammlung können die Vorgehensweisen variieren. Es ist üblich, bis zu drei erfolglose Versuche einer Person zu erlauben. Nach dem dritten erfolglosen Versuch sollte eine andere qualifizierte Person übernehmen. Wenn die zweite Person nach drei Versuchen keinen Liquor sammeln kann, sollten die Versuche abgebrochen werden. In der Zwischenzeit erhält das Tier eine entsprechende schmerzstillende Behandlung und erholt sich von der Narkose. Ein Wechsel der Entnahmestelle (z. B. von den Hirnventrikeln zur Lendenwirbelsäule) nach erfolglosen Versuchen führt oft zum Erfolg. Wenn ein Versuch ohne bildgebende Anleitung fehlschlägt, kann eine durch Fluoroskopie-unterstützte Nadelplatzierung verwendet werden. Neben der Erhöhung der Erfolgsquote kann die Bildführung auch die Rate traumatischer Punktionen reduzieren.
Die postoperative Überwachung sollte fortgesetzt werden, bis das Tier in seinen Käfig zurückkehrt und ohne Unterstützung eine aufrechte Haltung einnehmen kann. Die Überwachung der Tiere sollte mindestens 24 Stunden dauern oder gemäß dem vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) genehmigten Protokoll erfolgen. Die Überwachung sollte die Beurteilung grundlegender physiologischer, Verhaltens- und Bewegungsparameter umfassen. Insbesondere sollten Anzeichen einer neurologischen Dysfunktion, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Lethargie, Depression, Koma und Anzeichen von Kopfdrücken, beurteilt werden. Kopfschmerzen und daraus resultierende intrakranielle Hypotonie nach der Liquorentnahme sind in der Humanmedizin keine Seltenheit. In Anbetracht dieser potenziellen Komplikation bei nicht-menschlichen Primaten sollte eine analgetische Behandlung während der Operation erfolgen und zwei bis drei Tage nach der Operation fortgesetzt werden, oder je nach Bedarf, basierend auf postoperativen Beobachtungen im Zusammenhang mit Verhaltensweisen im Zusammenhang mit Kopf- oder Wirbelsäulenschmerzen. Das wirksamste Analgetika-Regime kann eine umfassende präoperative Behandlung sein.
III. IACUC-Überlegungen und Aufzeichnungen
Das IACUC sollte mit den Verfahren im Zusammenhang mit der Liquorsammlung und allen potenziellen Komplikationen vertraut sein und diese mindestens einmal jährlich überprüfen. Alle relevanten Informationen, wie Arzneimitteldosierungen, präoperative Vorbereitungen, entnommene CSF-Volumina, Entnahmehäufigkeit sowie kurz-{1}} und langfristige- postoperative Genesung, sollten im IACUC-Protokoll beschrieben und angemessen in medizinischen Unterlagen oder Laborprotokollen dokumentiert werden.
Während CSF wichtige Daten in Forschungsprotokollen sein können, können unsachgemäße Entnahmetechniken das Wohlergehen der Tiere beeinträchtigen. Bei der Einreichung von Protokollen ist eine wissenschaftliche Begründung für die Anzahl und Häufigkeit der Erhebungen vorzulegen. Insbesondere sollte das IACUC jeden Vorschlag zur CSF-Sammlung sorgfältig prüfen und Folgendes berücksichtigen:
1.Ist die CSF-Entnahme für die Erreichung der im Protokoll dargelegten wissenschaftlichen Ziele unerlässlich?
2. Gibt es alternative Methoden und weniger invasive Methoden zur Beurteilung des Zentralnervensystems (z. B. bildgebende Verfahren) und wenn ja, wurden sie in Betracht gezogen?
3. Verfügen die Bediener über eine entsprechende Schulung und ausreichende Fähigkeiten?
4. Werden geeignete perioperative Anästhesie- und Analgetikapläne bereitgestellt? Bezüglich Anästhesie- und Analgetikaplänen sollte Rücksprache mit Versuchstierärzten gehalten werden.
5. Berücksichtigt das gesammelte CSF-Volumen das Alter und die Größe des Tieres?
6. Sind Anzahl und Häufigkeit der Durapunktionen für das Tier geeignet und wurde das Risiko von Komplikationen minimiert? Wenn mehrere CSF-Sammlungen Teil der Studie sind, sollten die maximalen Sammelzeiten für jedes Tier angegeben werden.
7.Ist der postoperative Überwachungsplan angemessen?
8. Wurden alle möglichen postoperativen Komplikationen berücksichtigt und alle angemessenen Interventionen, einschließlich Sterbehilfe, aufgeführt?
