NIET-TECHNISCHE PROJECTSAMENVATTING
Naam van het project
Beschermt helium tegen hersenschade door gasbellen in hersenbloedvaten?
NTS-identificatiecode
NTS-NL-968282 v.1, 25-06-2021
Nationale identificatiecode van de NTS
Veld wordt niet gepubliceerd.
Land
Nederland
Taal
nl
Indiening bij EU
Veld wordt niet gepubliceerd.
ja
Duur van het project, uitgedrukt in maanden.
60
Trefwoorden
herseninfarct
duikerziekte
gasembolie
hyperbare zuurstoftherapie
Doel(en) van het project
Omzettinggericht en toegepast onderzoek: Zenuwziekten en psychische aandoeningen van de mens
Doelstellingen en verwachte voordelen van het project
Beschrijf de doelstellingen van het project (bijvoorbeeld het aanpakken van bepaalde wetenschappelijke onduidelijkheden, of wetenschappelijke of klinische behoeften).
Indien een duiker niet goed uitademt bij het opstijgen, of last heeft van longziekten, kan schade aan de longen ontstaan. Het gevolg is dat gasbellen in de bloedbaan komen en opstijgen naar de hersenen. Dit leidt tot hersenschade met vaak ernstige neurologische gevolgen. Ook in het ziekenhuis komt soms onbedoeld gas in de hersenvaten terecht, bijvoorbeeld bij hartoperaties of ingrepen waarbij katheters in de bloedbaan worden gebracht. In de duikwereld is veel ervaring met het inademen van helium-zuurstof als alternatief voor perslucht of pure zuurstof. Er zijn aanwijzingen dat duiken met helium-zuurstof beter is voor de hersenen indien er hersenschade door gasembolieën ontstaat. Daarnaast kan helium gebruikt worden bij de behandeling van gasbellen, onder andere tijdens behandeling in een recompressiekamer (tank waarin overdruk kan worden gecreëerd) waarbij een patiënt onder overdruk wordt gebracht en zuurstof (en/of helium) ademt ter verkleining van de gasbellen. Met deze studie willen wij inzicht verkrijgen in de vraag of het gebruik van helium hersenschade ten gevolge van gasbellen in de hersenbloedvaten kan verminderen. Allereerst zullen wij een proefdiermodel ontwikkelen waarbij hersenschade wordt opgewekt door het injecteren van gasbellen in de hersenbloedvaten. Vervolgens zullen wij helium-zuurstof toedienen voorafgaand en/of na introductie van de gasbellen in de hersenbloedvaten. Deze helium-zuurstof zal worden toegediend onder normale druk en onder verhoogde druk.
Welke potentiële voordelen kan dit project opleveren? Leg uit hoe de wetenschap vooruit kan worden geholpen of mensen, dieren of het milieu uiteindelijk voordeel kunnen hebben bij het project. Maak, waar van toepassing, een onderscheid tussen voordelen op korte termijn (binnen de looptijd van het project) en voordelen op lange termijn (die mogelijk pas worden bereikt nadat het project is afgerond).
De korte termijn doelen van dit project (wetenschappelijk belang) zijn 1) het ontwikkelen van een proefdiermodel en 2) inzicht krijgen in de bescherming die helium mogelijk biedt ter voorkoming van hersenschade door gasbellen in de rat. Voor de lange termijn (maatschappelijk belang) kunnen we de gegevens uit dit onderzoek gebruiken om te komen tot verbeterde therapie voor duikers met gasbellen in de hersenvaten, en patiënten die gasbellen in de hersenvaten oplopen ten gevolge van een medische ingreep.
Voorspelde schade
In welke procedures worden de dieren gewoonlijk gebruikt (bijvoorbeeld injecties, chirurgische procedures)? Vermeld het aantal en de duur van deze procedures.
De dieren worden onder narcose gebracht en er worden luchtbellen ingebracht in de hersenbloedvaten. De dieren worden blootgesteld aan helium-zuurstof, dit vindt plaats in een kamer waarin de luchtdruk verhoogd kan worden. De dieren worden vervolgens zeven dagen bestudeerd. Er worden neurologische functietesten uitgevoerd, waarbij de dieren moeten balanceren op een ronddraaiende staaf, een plakbandje van één van de voorpoten moeten verwijderen en in een doorzichtige cilinder worden geplaatst (waarbij het aantal contacten van de poten met de wand van de cilinder worden geteld). De dieren worden onder narcose gebracht en gedood.
Wat zijn de verwachte gevolgen/nadelige effecten voor de dieren, bijvoorbeeld pijn, gewichtsverlies, inactiviteit/verminderde mobiliteit, stress, abnormaal gedrag, en wat is de duur van die effecten?
Het opereren (op zoeken en vrij leggen van de slagader in de hals en injecteren van de luchtbellen) gebeurt onder narcose; het onder narcose brengen brengt licht ongerief met zich mee door mogelijke stress van het dier maar het opereren verder niet. Na de operatie valt lichte pijn aan de wond in de hals te verwachten waarvoor pijnstilling zal worden gegeven. Het inademen van helium-zuurstof in een recompressiekamer (tank waarmee overdruk kan worden gecreëerd) levert geen ongerief op. De luchtbellen in de hersenbloedvaten resulteren in verlammingsverschijnselen, waarbij het dier de poten aan één zijde van het lichaam niet goed meer kan aansturen. Bij de neurologische functietesten worden geen pijnprikkels toegediend, echter één van de functietesten (balanceren op een ronddraaiende staaf) kan wel stress veroorzaken.
Welke soorten en aantallen dieren zullen naar verwachting worden gebruikt? Wat zijn de verwachte ernstgraden en de aantallen dieren in elke ernstcategorie (per soort)?
Soort:
Totaal aantal
Geraamde aantallen naar ernstgraad
Terminaal
Licht
Matig
Ernstig
Ratten (Rattus norvegicus)
480
40
0
440
0
Wat gebeurt er met de dieren die aan het einde van de procedure in leven worden gehouden?
Soort:
Geraamd aantal te hergebruiken, in het habitat-/houderijsysteem terug te plaatsen of voor adoptie vrij te geven dieren
Hergebruikt
Teruggeplaatst
Geadopteerd
Geef de redenen voor het geplande lot van de dieren na de procedure.
De dieren worden gedood voor onderzoek van hersenweefsel.
Toepassing van de drie V’s
1. Vervanging
Beschrijf welke diervrije alternatieven op dit gebied voorhanden zijn en waarom zij niet voor het project kunnen worden gebruikt.
Gasbellen in de hersenvaten komen weinig voor (bij duikers) en worden vaak niet herkend bij patiënten die de gasembolieën oplopen ten gevolge van een medische ingreep. Daarnaast zijn de symptomen en de ernst van het ziektebeeld van patiënt tot patiënt zeer wisselend. Dit maakt het onmogelijk om bij mensen wetenschappelijk onderzoek te doen naar dit ziektebeeld. Omdat wij geïnteresseerd zijn in de effecten van de gasbellen en de behandeling op de gehele hersenen en dus de interactie tussen gasbellen, bloedsomloop en hersenen, is het niet mogelijk om het onderzoek uit te voeren op cellen of andere niet-dierlijke modellen.
2. Vermindering
Leg uit hoe de aantallen dieren voor dit project zijn bepaald. Beschrijf de stappen die zijn genomen om het aantal te gebruiken dieren te verminderen en de beginselen die zijn gebruikt bij het opzetten van de studies. Beschrijf, waar van toepassing, de praktijken die gedurende het hele project zullen worden toegepast om het aantal dieren die in overeenstemming met de wetenschappelijke doelstellingen werden gebruikt, tot een minimum te beperken. Deze praktijken kunnen bijvoorbeeld bestaan uit proefprojecten, computermodellen, het delen van weefsel en hergebruik.
Het project start met het ontwikkelen van het diermodel, waarbij de technieken worden verfijnd (zie onder). Vervolgens bepalen we met een statistische berekening hoeveel dieren in de vervolgexperimenten nodig zijn om de onderzoeksvraag betrouwbaar te kunnen beantwoorden. Door deze stapsgewijze benadering wordt het aantal benodigde dieren geminimaliseerd.
3. Verfijning
Geef voorbeelden van de specifieke maatregelen (bv. verscherpte monitoring, postoperatieve behandeling, pijnbestrijding, training van dieren) die in verband met de procedures moeten worden genomen om de welzijnskosten (schade) voor de dieren tot een minimum te beperken. Beschrijf de mechanismen om gedurende de looptijd van het project nieuwe verfijningstechnieken in gebruik te nemen.
De gasbellen worden op gestandaardiseerde en zeer precieze wijze in de hersenvaten ingebracht (met een microbelgenerator die een vaste grootte en hoeveelheid bellen garandeert). Hierdoor wordt de een gestandaardiseerde en beperkte hoeveelheid hersenschade veroorzaakt. In de periode van beoordeling (gedurende zeven dagen na introductie van de gasbellen) wordt gezorgd dat het dier (ondanks verlammingsverschijnselen) toegang blijft houden tot water en voedsel. Indien nodig zal met water week gemaakt voedsel worden aangeboden. Ernstig ongerief wordt voorkomen door het instellen van de juiste humane eindpunten.
Licht de keuze van de soorten en de bijbehorende levensstadia toe
De rat is een zeer geschikt proefdier voor onderzoek naar ziekten die gepaard gaan met hersenschade door zuurstofgebrek. De hersenvaten van de rat zijn makkelijk toegankelijk, de dieren zijn eenvoudig hanteerbaar en de hoeveelheid hersenschade is goed te standaardiseren. De beperkte grootte van de hersenen leent zich voor pathologisch onderzoek. De rat is het meest gebruikte dier in studies naar hersenschade door gasbellen en daardoor zullen onze resultaten goed vergelijkbaar zijn met eerdere studies. Wij gebruiken volwassen dieren omdat gasbellen (bijv. door duiken) bij mensen doorgaans op volwassen leeftijd optreden.
Voor een beoordeling achteraf geselecteerd project
Project geselecteerd voor BA?
nee
Termijn voor BA
Reden voor de beoordeling achteraf
Bevat ernstige procedures
Maakt gebruik van niet-menselijke primaten
Andere reden
Toelichting van de andere reden voor de beoordeling achteraf
Aanvullende velden
Nationaal veld 1
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 2
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 3
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 4
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 5
Veld wordt niet gepubliceerd.
Startdatum project
Veld wordt niet gepubliceerd.
Einddatum project
Veld wordt niet gepubliceerd.
Goedkeuringsdatum project
Veld wordt niet gepubliceerd.
ICD-code 1
Veld wordt niet gepubliceerd.
ICD-code 2
Veld wordt niet gepubliceerd.
ICD-code 3
Veld wordt niet gepubliceerd.
Link naar de eerdere versie van de NTS buiten het EC-systeem