Un modello murino di emorragia subaracnoidea
Summary
Un modello di topo standardizzato di emorragia subaracnoidea da Circolo endoluminale di Willis perforazione viene descritto. Nave di perforazione e emorragia subaracnoidea sono monitorati da un monitoraggio della pressione intracranica. Inoltre diversi parametri vitali vengono registrati e controllati per mantenere condizioni fisiologiche.
Abstract
In questa pubblicazione il video viene presentato un modello standardizzato di topo di emorragia subaracnoidea (SAH). Bleeding è indotta da Circolo endovascolare di Willis perforazione (CWP) e provato dalla pressione intracranica (ICP) di monitoraggio. In tal modo una distribuzione omogenea di sangue negli spazi subaracnoidei che circondano la circolazione arteriosa e fessure cerebellari è raggiunto. Fisiologia degli animali è gestito da intubazione, ventilazione meccanica, e continuo monitoraggio on-line di vari parametri fisiologici e cardiovascolari: la temperatura corporea, la pressione arteriosa sistemica, frequenza cardiaca e saturazione dell'emoglobina. In tal modo la pressione di perfusione cerebrale può essere strettamente monitorati generando un volume meno variabile di sangue travasato. Questo permette una migliore standardizzazione delle endovascolare perforazione filamento nei topi e rende l'intero modello altamente riproducibile. Così è prontamente disponibile per gli studi farmacologici e fisiopatologici in wild type e geneticaly alterato topi.
Introduction
SAH è il sottotipo corsa con il risultato meno favorevole per i pazienti: 40% dei pazienti muoiono entro un mese dopo l'emorragia 1 e sopravvissuti raramente avere un esito clinico favorevole.
La grande maggioranza di Sahs spontanei (80%) sono causati dalla rottura di aneurismi intracranici che in genere si trovano lungo la anteriore e comunicante posteriore, l'arteria basilare e dell'arteria cerebrale media (MCA) 2.
Tali aneurismi sono difficili da modellare negli animali e quindi modelli animali di SAH sono o eseguite da iniezione di sangue nello spazio / ventricoli cerebrali subaracnoidea o da perforazione endovascolare di una nave subaracnoideo.
Iniezione di sangue autologo nella cisterna magna è facile da eseguire e riproducibile come il volume di sangue può essere controllato direttamente 3. Purtroppo alcuni aspetti della fisiopatologia SAH, ad esempio illesione del vaso, non può essere modellato mediante questa procedura. Un altro approccio tecnico per l'induzione di SAH è l'apertura di una vena intracisternale 4.
Tuttavia, il intraluminale CWP al ramo MCA sembra essere la procedura che modella l'fisiopatologia nell'uomo più strettamente 5. Il metodo è stato sviluppato e descritto nel ratto da Bederson e colleghi e allo stesso tempo da Veelken e colleghi 6,7. In seguito il modello di perforazione intraluminale è stato adattato ai topi 8,9. Un filamento è inserita nella carotide esterna (ECA) e avanzato alla base cranica attraverso l'arteria carotide interna (ICA). Nel punto di diramazione del MCA filamento perfora la nave e induce un sanguinamento nello spazio subaracnoideo alla base del cranio. Il sangue distribuisce poi nello spazio subaracnoideo rimanente lungo fessure e vasi sanguigni. Bleeding è bloccata da formazione di coaguli nel sito di perforazione, ma rebleedings, which sono spesso deleteria nei pazienti 10, possono verificarsi. Di conseguenza, il modello filamento endovascolare diventato un modello SAH ampiamente utilizzato negli ultimi anni. Lo svantaggio più frequentemente citato del modello filamento perforazione è che il volume emorragia non può essere controllato direttamente e può quindi essere variabile. Questa variabilità può essere ridotto significativamente stretto controllo della fisiologia animale e post-emorragica ICP.
I topi hanno il grande vantaggio che un gran numero di ceppi geneticamente modificati sono disponibili. Tuttavia, a causa delle loro dimensioni ridotte procedure chirurgiche tendono ad essere più complessa in specie più grandi, ad esempio topi o conigli. Pertanto, il downscaling di tecniche sviluppate per i ratti di topi spesso non porta ai risultati desiderati, ad esempio come topi hanno un peso corporeo e il volume sanguigno molto limitate tecniche non invasive per la pressione del sangue e analisi dei gas del sangue, nonché per la saturazione dell'emoglobina e il monitoraggio della frequenza cardiacadevono essere applicate quando possibile. Di conseguenza, l'obiettivo della pubblicazione corrente è di descrivere il modello perforazione filamento per SAH nei topi e per dimostrare come questo modello può essere eseguito in modo standardizzato ed altamente riproducibile.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le opzioni di trattamento dopo SAH sono scarse e per lo più inefficace. Pertanto la fisiopatologia del danno cerebrale post-emorragica deve essere ulteriormente compreso per identificare nuovi bersagli terapeutici e sviluppare nuovi approcci terapeutici. Standardizzati e modelli animali ben riproducibili negli animali geneticamente modificati, ossia topi, sono cruciali per tali indagini. Il modello CWP è diventato un modello ampiamente utilizzato per SAH come assomiglia alla fisiopatologia nell'uomo vicin…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
L'attuale ricerca è finanziata dalla Fondazione Solorz-Zak Research.
Materials
| Equipment | |||
| operation microscope | Leica | KL2500 | |
| isoflurane vaporizer | Harvard Instruments | Continuous Flow Vaporizer | |
| respirator | Hugo Sachs | Minivent 845 | |
| microcapnograph | Hugo Sachs | Type 340 | |
| temperature controller | FHC | DC Temperature Controller | |
| dental drill | Paggen | Labset- N | |
| ICP monitor | Codman | ICP monitor | |
| blood pressure monitor | AD Instruments | Bridge Amp FE221 | |
| syringe pump | World Precision Instruments | SP101IZ | |
| pulsoximeter | Kent Scientific | MouseSTAT | |
| LDF | Perimed | Periflux 5000 | |
| analog data monitor | AD Instruments | Power Lab 16/35 | |
| Material | |||
| cement for ICP probe fixation | Speiko | Carboxylate cement | |
| glue for LDF probe fixation | Bob Smith Industries | Cyanoacrylate glue (Maxi Cure and Insta Set) | |
| venous catheter | Johnson & Johnson | Jelco winged i.v. catheter; REF 4076 | modified intubation tube |
| tubing for femoral catheter | Smiths Medical | Fine Bore Polythene Tubing; ID 0.28 mm OD 0.61 mm; REF 800/100/100 | cut to 30 cm length |
| filament for vessel perforation | Ethicon | Prolene 5-0 | cut to 12 mm length |
| surgical equipment | Fine Scientific Instruments | forceps medical #5, vessel scissors 8 cm, microclip 4 mm jaw |
Referenzen
- Cahill, J., Zhang, J. H. Subarachnoid hemorrhage: is it time for a new direction. Stroke. 40, 86-87 (2009).
- van Gijn, J., Kerr, R. S., Rinkel, G. J. Subarachnoid haemorrhage. Lancet. 369, 306-318 (2007).
- Lin, C. L., et al. A murine model of subarachnoid hemorrhage-induced cerebral vasospasm. J. Neurosci. Methods. 123, 89-97 (2003).
- Altay, T., et al. A novel method for subarachnoid hemorrhage to induce vasospasm in mice. J. Neurosci. Methods. 183, 136-140 (2009).
- Feiler, S., Friedrich, B., Scholler, K., Thal, S. C., Plesnila, N. Standardized induction of subarachnoid hemorrhage in mice by intracranial pressure monitoring. J. Neurosci. Methods. 190, 164-170 (2010).
- Bederson, J. B., Germano, I. M., Guarino, L. Cortical blood flow and cerebral perfusion pressure in a new noncraniotomy model of subarachnoid hemorrhage in the rat. Stroke. 26, 1086-1091 (1995).
- Veelken, J. A., Laing, R. J., Jakubowski, J. The Sheffield model of subarachnoid hemorrhage in rats. Stroke. 26, 1279-1283 (1995).
- Kamii, H., et al. Amelioration of vasospasm after subarachnoid hemorrhage in transgenic mice overexpressing CuZn-superoxide dismutase. Stroke. 30, 867-871 (1999).
- Parra, A., et al. Mouse model of subarachnoid hemorrhage associated cerebral vasospasm: methodological analysis. Neurol. Res. 24, 510-516 (2002).
- Broderick, J. P., Brott, T. G., Duldner, J. E., Tomsick, T., Leach, A. Initial and recurrent bleeding are the major causes of death following subarachnoid hemorrhage. Stroke. 25, 1342-1347 (1994).
- Thal, S. C., Plesnila, N. Non-invasive intraoperative monitoring of blood pressure and arterial pCO2 during surgical anesthesia in mice. J. Neurosci. Methods. 159, 261-267 (2007).
- Hockel, K., Trabold, R., Scholler, K., Torok, E., Plesnila, N. Impact of anesthesia on pathophysiology and mortality following subarachnoid hemorrhage in rats. Exp. Transl. Stroke Med. 4, 5 (2012).
- Wang, Z., Schuler, B., Vogel, O., Arras, M., Vogel, J. What is the optimal anesthetic protocol for measurements of cerebral autoregulation in spontaneously breathing mice?. Exp. Brain Res. 207, 249-258 (2010).
- Schwartz, A. Y., Masago, A., Sehba, F. A., Bederson, J. B. Experimental models of subarachnoid hemorrhage in the rat: a refinement of the endovascular filament model. J. Neurosci. Methods. 96, 161-167 (2000).
- Feiler, S., Plesnila, N., Thal, S. C., Zausinger, S., Scholler, K. Contribution of matrix metalloproteinase-9 to cerebral edema and functional outcome following experimental subarachnoid hemorrhage. Cerebrovasc. Dis. 32, 289-295 (2011).
