Grisen som forsøgsdyr
Grisen har været anvendt som forsøgsdyr siden antikken, idet allerede den romerske læge Galenus (129-216 e.Kr.)
i det andet århundrede foretog såkaldte vivisektioner, hvor levende grise blev skåret op for at undersøge deres fysiologi.
Dengang kendte man ikke til bedøvelse, og derfor har forsøgene været ganske skrækkelige for grisene.
Disse barbariske forsøg blev genoptaget i renæssancen, hvor der heller ikke var adgang til bedøvelse.
I dag bliver grisenes fysiologi undersøgt under fuld bedøvelse – og ofte ved brug af skannere, der gør det unødvendigt at bruge en kniv.
Hertil anvendes en bred vifte af skannere, lige fra CT-, MR- til PET-skannere, og ofte som kombinerede PET/CT- eller PET/MR-skannere, der muliggør kobling af fysiologiske data med anatomi.
PET-skanning
PET står for ’positron emission tomografi’ og er en skanningsmetode, der gør brug af radioaktive sporstoffer til at undersøge fysiologiske eller pato-fysiologiske processer i den levende krop. PET-skanning anvendes blandt andet til undersøgelser af dyremodeller for menneskets sygdomme.
Grisene bliver særligt anvendt til udvikling af nye sporstoffer, som skal evalueres i forsøgsdyr, førend de kan testes på frivillige forsøgspersoner.
Sporstofferne kan produceres lokalt, hvis enheden både råder over egen cyklotron og radiokemisk laboratorium – men for de langlivede sporstoffer kan de også købes udefra. Dette sidste gælder typisk for isotoper med en halveringstid på over cirka én til to timer.
Sporstofferne er organiske molekyler, om end også nogle få uorganiske molekyler, såsom mærket vand, ilt eller kulmonoxid anvendes til bestemmelse af henholdsvis blodgennemstrømning, iltforbruget og blodvolumenet i organerne (Tabel 1).
De organiske molekyler kan være lægemidler eller andre interessante molekyler, hvis distribution i kroppen ønskes undersøgt.
En del sporstoffer er ligander til receptorer, for eksempel dopaminerge-, serotonerge- eller adrenerge-receptorer i hjernen.
Her vil PET-skanningerne kunne vise, hvor mange frie receptorer, som findes der.
Et ofte anvendt sporstof er [18F]FDG, som er glukose, hvor en OH-gruppe er blevet udskiftet med isotopen [18F].
I kroppen opfører [18F]FDG sig meget som glukose – men bliver dog ikke nedbrudt i cellerne, men fanget i disse, efter fosforyleringen har fanget det inde i cellen.
[18F]FDG bruges blandt andet til cancerdiagnostik, da neoplastiske celler ofte har et højt energiforbrug, men også til kortlægning af stofskiftet.
Den radioaktive mærkning foretages altid med en isotop, der ved henfald afgiver en positron. I vævet vil positronen snart møde en elektron, og under deres annihilation afgives to fotoner i en vinkel på 180 grader (Figur 1).
Når PET-skanneren har registreret, at to fotoner samtidigt rammer forskellige detektorer, må henfaldet være sket et sted på en ret linje mellem de to detektorer.
Ved indsamling af flere henfald er det således muligt at rekonstruere en 3D-model af sporstoffets fordeling i kroppen.
Bedøvelse
Af praktiske grunde er grisene altid bedøvede under skanningerne.
Det er de primært fordi, de skal kunne ligge stille under skanningerne, der kan tage op til timer at gennemføre.
Anæstesien er forholdsvis ukompliceret, da der sjældent skal tages hensyn til smertebehandling, medmindre det har været nødvendigt kirurgisk at anlægge katetre eller lignende til blodprøvetagning.
En oplagt udfordring ved bedøvelsen er dog, at den påvirker grisenes fysiologi – og dermed potentielt også resultaterne af PET-skanningerne, som jo af natur er fy-siologiske. Dét er naturligvis mest oplagt og udtalt, når det er hjernen, som skannes.
Der er derfor behov for studier, som dokumenterer disse anæstesieffekter, så der kan tages højde for dem ved fortolkningen af resultaterne.
Samtidigt er der brug for at vælge en anæstesiform, der bedst mulig sikrer et vedvarende og stabilt anæstesiniveau igennem hele PETskanningen.
Her er erfaringen, at såvel isofluran som propofol opfylder dette krav (Figur 2).
Hygiejne og sikkerhed
Ofte er det de samme skannere, som bliver anvendt til patienter og forsøgsgrise på hospitalerne.
Af hygiejniske grunde – blandt andet på grund af MRSA – bør grisene derfor pakkes ind i plastik, så skannere og skannerrum ikke kontamineres.
Yderligere bør skannerne og rummene efterfølgende rengøres og desinficeres, før der igen skannes mennesker.
Mellem grisen og plastiklaget bør placeres et tæppe eller lignende, som kan holde grisen varm og forhindre dannelsen af kondensvand på huden.
Grisen kan også med fordel få strømper på de fire ben for at undgå varmetab og kontaminering.
Ved sogrise kan tillige anlægges et urinkateter, og for både so- og ornegrise lægges en ble for at undgå kontaminering af skanneren (Figur 3).
Lejring
PET-skanning kan tage op til adskillige timer, særligt hvis grisen skal skannes med flere sporstoffer.
Grisen lejres helst på bugen, da det sikrer den bedste vejrtrækning og efterfølgende forebygger komplikationer.
Men ved samtidig arteriel blodtagning fra enten carotis eller femoralarterien bliver grisen ofte af praktiske grunde placeret på ryggen, da det giver bedre adgang til katetrene.
Det er vigtigt, at grisen placeres, så der ikke opstår trykninger, hvilket kan sikres ved at pakke den godt ind i klæder, for eksempel vattæpper i gerne flere lag.
Benenes placering skal også forebygge skader ved, at de altid placeres i anatomisk-normale positioner.
Ved meget langvarige skanninger kan det være aktuelt at flytte på grisens placering mellemskanningerne.
Sporstofindgift
Sporstofferne indgives typisk intravenøst, og her er ørevenerne oplagte, da de er lette at lægge katetre i uden behov for kirurgiske indgreb.
Alternativt kan der kirurgisk eller med ultralyd anlægges katetre i jugular- og femoralvenen.
Hvis ørevenen anvendes, og der skal skannes hjerne eller andre strukturer i hovedet, kan det være en fordel at fastgøre øret med et stykke tape, så det ligger så langt væk fra målorganet som muligt.
Samtidigt kan det være en fordel at fortynde sporstoffet op til et volumen på mindst 10-20 mililiter og bagefter skylle katetret med minimum 10 mililiter fysiologisk saltvand.
Dette forebygger, at eventuelle rester af sporstof i katetret eller på indersiden af ørevenen influerer på PET-målingerne.
Dette er særligt aktuelle ved klæbende sporstoffer, såsom beta-amyloid-sporstoffet [11C] PIB, der bruges til undersøgelser ved Alzheimers sygdom.
Statisk eller dynamisk skanning
Ved dynamiske skanninger er der undertiden behov for arterielle blodprøver for at kunne etablere en input-funktion.
I praksis anlægges katetre i carotis eller femoralarterien forud for skanningen, og disse anvendes under skanningerne til gentagne blodprøvetagninger.
Vær opmærksom på, at ved overlevelsesforsøg skal blodmængden holdes på max 10-15 procent af grisens samlede blodvolumen.
Selvom der ikke findes tilsvarende grænser for non-recovery-studier, hvor grisen aflives i bedøvelsen uden at vågne, så kan det stadig påvirke grisens fysiologi, hvis der udtages for store mængder blod, typisk over 20 procent.
Blodtabet kan delvist erstattes ved indgift af saltvand, hvor tommelfingerreglen er at indgive omkring tre gange den volumen saltvand, som grisen har mistet af blod.
Alternativt til blodprøvetagning er at tilbageføre blodet automatisk til grisen igen, hvilket kræver specialudstyr, samt at grisen er hepariniseret først.
Blodet kan for eksempel udtages fra femoralarterien, føres via pumpe i en slange forbi en tæller, hvorefter blodet returneres til femoralvenen.
Afslutning
Efter endt PET-skanning bliver grisen enten aflivet i bedøvelsen (non-recovery) eller den vækkes fra anæstesien.
Hvis der har været lagt arterielle katetre, er det særligt vigtigt at sikre, at der bliver anlagt kompression i minimum 10 minutter for at undgå senere blødninger.
Der sutureres færdigt – i huden anvendes afbrudte knudesuturer – og grisen behandles med smertestillende medicin.
Som oftest er der behov for et opioid ved opvågning og NSAID i én til tre dage efterfølgende.
Opvågningen foregår et roligt og varmt sted – og gerne med en iltslange, der efter ekstubation sikrer grisen ekstra ilt, indtil den er ved fuld bevidsthed.
Fodring foretages først, når den kan stå og gå efter opvågningen.
De følgende dage observeres grisen nærmere for smerter, infektioner og blødninger, og der holdes øje med dens foderindtag.
