Endotheline-1 geïnduceerde midden cerebrale slagader occlusie Model voor ischemische beroerte met Laser Doppler flowmetrie Begeleiding in Rat

Summary

Verschillende diermodellen van cerebrale ischemie zijn ontwikkeld om de menselijke toestand van beroerte simuleren. Dit protocol beschrijft de endotheline-1 (ET-1) geïnduceerde middelste cerebrale slagader occlusie (mCaO) model voor ischemische beroerte in ratten. Daarnaast zijn belangrijke overwegingen, voordelen en nadelen van dit model besproken.

Abstract

Beroerte is de nummer een oorzaak van invaliditeit en de derde doodsoorzaak in de wereld, kost naar schatting $ 70 miljard in de Verenigde Staten in 2009 ^{1, 2.} Verschillende modellen van cerebrale ischemie zijn ontwikkeld om de menselijke toestand van beroerte nabootsen. Het is gesuggereerd dat tot 80% van alle beroertes gevolg van ischemische schade in de middelste cerebrale slagader (MCA) gebied ^3. In de vroege jaren 1990, endotheline-1 (ET-1) ⁴ werd gebruikt om ischemie te induceren door de toepassing ervan direct aan het oppervlak van de MCA na craniotomie. Later werd dit model gemodificeerd ⁵ door middel van een stereotactische injectie van ET-1 naast de MCA met focale cerebrale ischemie te produceren. De belangrijkste voordelen van dit model omvatten de mogelijkheid om de procedure snel uitvoeren, de mogelijkheid om slagader vernauwing regelen door verandering van de dosis van ET-1 geleverd, hoeft de extracraniale vaten die bloed naar de hersenen en geleidelijke reperfusi manipulerenop de tarieven die beter bootst de reperfusie bij de mens ^5-7. Anderzijds is de ET-1 model heeft nadelen dat de noodzaak van een craniotomie, alsmede hogere variabiliteit in slagvolume ⁸ zijn. Deze variabiliteit kan worden verminderd met behulp van laser Doppler flowmetrie (LDF) voor cerebrale ischemie geverifieerd bij ET-1 infusie. Factoren die een beroerte variabiliteit van invloed zijn precisie van de infusie en de partij van de ET-1 gebruikt ^6. Een andere belangrijke overweging is dat, hoewel reperfusie is een veel voorkomend in menselijke beroerte, kan de duur van occlusie ET-1 geïnduceerde mCaO niet na te bootsen die van humane beroerte waar veel patiënten gedeeltelijke reperfusie gedurende een periode van uren moet dagen na occlusie ^{9 10.} Dit protocol beschrijft in detail de ET-1 geïnduceerde mCaO model voor ischemische beroerte bij ratten. Het zal ook de aandacht vestigen op bijzondere overwegingen en potentiële nadelen tijdens de gehele procedure.

Protocol

Dit protocol werd goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite (IACUC) aan de Universiteit van Florida en is in overeenstemming met de "Gids voor de Zorg en gebruik van proefdieren" (achtste editie, National Academy of Sciences, 2011). Materieel Dieren: Acht weken oude, mannelijke Sprague Dawley ratten (Charles River Farms, Wilmington, MA, USA) met een gewicht van 250-300 g op het tijdstip van de operatie. Anesthesie In…

Representative Results

1. Post-Op neurologisch onderzoek Nadat het dier terug bij bewustzijn komt, kan een breed scala aan tests worden gebruikt om neurologische stoornissen, zoals balans, de grijpkracht, poot plaatsen, posturale asymmetrie en trap klimmen evalueren. De zonnebloemzaad taak is een grove beoordeling van de motorische en sensorische functie die significante correlatie heeft met infarct volume 7, 12. Tijdens deze taak, worden ratten getimed tijdens het openen en consumeren 5 zonnebloempitten. …

Discussion

De ET-1 geïnduceerde mCaO is een gevestigde model van experimentele ischemische beroerte die regelmatig wordt gebruikt in meerdere ratten stammen. Vele variabelen, zoals rattenstam, dier leeftijd, lichaamstemperatuur, anesthesie methode en operator deskundigheid kan leiden tot verhoogde variabiliteit in infarct volumes bij gebruik van dit model ^{5, 14.} Toch hebben verschillende onderzoekers aangetoond dat voordelen van dit model de relatief niet-invasieve benadering dosisrespons van cerebrale bloedtoevoer na…

Materials

Animals: Eight-week-old, male, Sprague Dawley rats (Charles River Farms, Wilmington, MA, USA) weighing 250-300 g at the time of surgery. Anesthesia Inhalation anesthesia system (VetEquip Inc., Pleasanton, CA, USA) Isoflurane anesthetic (Baxter Pharmaceutics, Deerfield, IL, USA) Stereotaxic system (David Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA) Small animal stereotaxic system Non-rupture ear bars for rats Gas anesthesia head holder for rats Temperature regulation BAT-12 microprobe thermometer (World Precision Instruments, Inc., Sarasota, FL, USA) T/PUMP, TP600 Thermal blanket (Gaymar Industries, Inc., Orchard Park, NY, USA) Surgical instruments Scalpel handle and #11 blade, iris forceps, Graefe forceps, bulldog clamp retractors, screwdriver, 10 μl syringe with 26 gauge beveled needle (World Precision Instruments, Inc., Sarasota, FL, USA) Micromotor drill and stereotaxic holder, Quintessential Stereotaxic Injector (Stoelting, Wood Dale, IL, USA) 1.0 mm round drill bur, 1.0 mm inverted cone drill bur (Roboz Surgical Instrument Co., Inc., Gaithersburg, MD, USA) Surgical Supplies Mounting screws 0-80 X 3/32 with 2.4 mm shaft length, 21-gauge guide cannula [4mm long below the pedestal] and cannula dummy (Plastics one, Roanoke, VA, USA) Jet denture acrylic and liquid (Lang Dental Manufacturing Co., Inc., Wheeling, IL, USA) 3.0 nylon suture (Oasis, Mettawa, IL, USA) Cotton swabs, Puralube eye ointment (Fisher Scientific, Pittsburg, PA, USA) Electric hair clippers (Oster, Providence, RI, USA) Chemicals Endothelin-1 (American Peptide, Sunnyvale, CA, USA) Chlorhexidine 2% (Agrilabs, St. Joseph, MO, USA) Buprenorphine HCl (Hospira Inc., Lake Forest, IL, USA) Visualization Equipment Surgical microscope (Seiler Instrument and Manufacturing; St. Louis, MO, USA) Fiber Optic illuminator (TechniQuip Corp., Livermore, CA, USA) Laser Doppler flowmetry system (ADInstruments, Inc., Colorado Springs, CO, USA) Standard Pencil Probe Probe holder Blood FlowMeter Powerlab 4/30 with LabChart 7 Measurement of infarct volume Rat brain matrix (Zivic-Miller Lab., Inc., Allison Park, PA, USA) 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (Sigma-Aldrich Co., St Louis, MO, USA) diluted to 0.05% in PBS Flatbed scanner (Epson Perfection V30, Epson America, Inc., Long Beach, CA, USA) Image J software (ImageJ 1.42q software, U.S. National Institutes of Health, Bethesda, MA, USA)