Summary

אנדותלין-1 דגם מושרה מזרח מוחות עורקים ספיגים לשבץ איסכמי עם הדרכת Flowmetry ליזר דופלר בעכברוש

Published: February 16, 2013
doi:

Summary

כמה מודלים של בעלי חיים של איסכמיה המוחית פותחו כדי לדמות את המצב האנושי של שבץ. פרוטוקול זה מתאר אנדותלין 1-(ET-1) עורק המוח האמצעי, המודל המושרה החסימה (MCAO) עבור שבץ איסכמי בחולדות. בנוסף, שיקולים חשובים, יתרונות וחסרונות של מודל זה הם דנו.

Abstract

שבץ מוחי הוא סיבת מספר אחת לאובדן כושר העבודה וגורם שלישי למוות בעולם, הבעלות של 70 מליארד דולרים מוערכים בארצות הברית ב2009 1, 2. מספר דגמים של איסכמיה המוחית פותחו כדי לחקות את המצב האנושי של שבץ. היה מי שהציע כי עד 80% מכל מקרי שבץ התוצאה מניזק איסכמי באזור 3 עורק המוח האמצעי (MCA). בתחילת 1990, אנדותלין-1 (ET-1) 4 היה בשימוש כדי לגרום לאיסכמיה על ידי יישומו ישירות בסמוך אל פני השטח של MCA לאחר פתיחת גולגולת. מאוחר יותר, מודל זה שונה 5 בעזרת הזרקת stereotaxic של ET-1 סמוך לMCA לייצר איסכמיה מוחית מוקדים. היתרונות העיקריים של מודל זה כוללים את היכולת לבצע את ההליך במהירות, היכולת לשלוט בהתכווצות עורק על ידי שינוי המינון של ET-1 נמסר, אין צורך לתפעל את כלי extracranial המספקים דם למוח, כמו גם reperfusi ההדרגתיעל שיעורים שיותר מקרוב מחק reperfusion בבני האדם 5-7. מצד השני, הדגם ET-1 יש חסרונות הכוללים את הצורך בפתיחת גולגולת, כמו גם השתנות גבוהה יותר בנפח הפעימה 8. השתנות זו, ניתן להפחית בשימוש בליזר דופלר flowmetry (LDF) כדי לוודא איסכמיה מוחית במהלך עירוי ET-1. גורמים המשפיעים על השתנות שבץ כוללים דיוק של עירוי ויצווה של ET-1 המשמש 6. שיקול חשוב נוסף הוא שלמרות reperfusion הוא תופעה שכיחה בשבץ מוחי אנושי, את משך הזמן של חסימה לET-1 המושרה MCAO לא יכול מקרוב לחקות את זה של שבץ מוחי האנושי שבו מטופלים רבים יש reperfusion חלקי על פני תקופה של שעות עד ימים לאחר 9 ספיגים, 10. פרוטוקול זה יתאר בפירוט ET-1 מודל MCAO המושרה לשבץ איסכמי בחולדות. זה יהיה גם למשוך תשומת לב לשיקולים מיוחדים וחסרונות פוטנציאליים לאורך כל ההליך.

Protocol

פרוטוקול זה אושר על ידי בעלי החיים והטיפול המוסדי ועדת שימוש (IACUC) באוניברסיטת פלורידה ועומד ב" מדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה "(8 מהדורה, האקדמיה הלאומית למדעים, 2011). חומרים ב?…

Representative Results

1. הערכת נוירולוגית שלאחר הניתוח אחרי בעלי החיים חוזרים להכרה, מגוון רחב של בדיקות ניתן להשתמש כדי להעריך את גירעונות נוירולוגיות, כוללים איזון, כוח האחיזה, צבת כפה, יציבה וסימטרית מדרגות לטפס. משימת זרעי החמניות היא הערכה גסה של מנ?…

Discussion

ET-1 המושרה MCAO הוא מודל ותיק של שבץ איסכמי ניסיוני המשמש באופן קבוע בזני חולדות מרובות. משתנים רבים, כגון מתח חולדה, גיל חיה, טמפרטורת גוף, שיטת הרדמה, ומומחיות מפעיל יכולים להוביל לשונות גדלו בכרכי אוטם בעת שימוש במודל זה 5, 14. עם זאת, מספר חוקרים הראו כי יתרונות של …

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

עבודה זו נתמכה על ידי מענקים משותפי איגוד לב האמריקאים רבתי הדרום (09GRNT2060421), איגוד הרפואה האמריקנית, ומאוניברסיטת פלורידה קליני ומדעי Translational המכון. אדם מכה היא עמית predoctoral NRSA NIH / NINDS, (F30 NS-060335). רוברט Regenhardt קבל תמיכת מלגה predoctoral מאוניברסיטת תכנית הכשרה רבה התחומית בפלורידה יתר לחץ דם (T32 HL-083810).

Materials

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

References

  1. Stroke–1989. Recommendations on stroke prevention, diagnosis, and therapy. Report of the WHO Task Force on Stroke and other Cerebrovascular Disorders. Stroke. 20, 1407-1431 (1989).
  2. Lloyd-Jones, D., et al. Heart disease and stroke statistics–2009 update: a report from the American Heart Association Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee. Circulation. 119, 480-486 (2009).
  3. Mohr, J. P., Gautier, J. C., Hier, D., Stein, R. W., Barnett, H. J. M., Stein, B. M., Mohr, J. P., Yatsu, F. M. . Stroke: pathophysiology, diagnosis, and management. , 377-450 (1986).
  4. Robinson, M. J., Macrae, I. M., Todd, M., Reid, J. L., McCulloch, J. Reduction of local cerebral blood flow to pathological levels by endothelin-1 applied to the middle cerebral artery in the rat. Neurosci. Lett. 118, 269-272 (1990).
  5. Sharkey, J., Ritchie, I. M., Kelly, P. A. Perivascular microapplication of endothelin-1: a new model of focal cerebral ischaemia in the rat. J. Cereb. Blood Flow Metab. 13, 865-871 (1993).
  6. O’Neill, M. J., Clemens, J. A. Rodent models of focal cerebral ischemia. Curr. Protoc. Neurosci. Chapter 9 (Unit 9), (2001).
  7. Mecca, A. P., O’Connor, T. E., Katovich, M. J., Sumners, C. Candesartan pretreatment is cerebroprotective in a rat model of endothelin-1-induced middle cerebral artery occlusion. Exp. Physiol. 94, 937-946 (2009).
  8. Braeuninger, S., Kleinschnitz, C. Rodent models of focal cerebral ischemia: procedural pitfalls and translational problems. Exp. Transl. Stroke Med. 1, 8 (2009).
  9. Tomsick, T. A. Intravenous thrombolysis for acute ischemic stroke. J. Vasc. Interv. Radiol. 15, 67-76 (2004).
  10. Olsen, T. S., Lassen, N. A. A dynamic concept of middle cerebral artery occlusion and cerebral infarction in the acute state based on interpreting severe hyperemia as a sign of embolic migration. Stroke. 15, 458-468 (1984).
  11. Pritchett-Corning, K. R., Luo, Y., Mulder, G. B., White, W. J. Principles of rodent surgery for the new surgeon. J. Vis. Exp. (47), e2586 (2011).
  12. Gonzalez, C. L., Kolb, B. A comparison of different models of stroke on behaviour and brain morphology. Eur. J. Neurosci. 18, 1950-1962 (2003).
  13. Ansari, S., Azari, H., McConnell, D. J., Afzal, A., Mocco, J. Intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model for ischemic stroke with laser doppler flowmetry guidance in mice. J. Vis. Exp. (51), e2879 (2011).
  14. Sharkey, J., Butcher, S. P. Characterisation of an experimental model of stroke produced by intracerebral microinjection of endothelin-1 adjacent to the rat middle cerebral artery. J. Neurosci. Methods. 60, 125-131 (1995).
  15. Macrae, I. M., Robinson, M. J., Graham, D. I., Reid, J. L., McCulloch, J. Endothelin-1-induced reductions in cerebral blood flow: dose dependency, time course, and neuropathological consequences. J. Cereb. Blood Flow Metab. 13, 276-284 (1993).
  16. Mecca, A. P., et al. Cerebroprotection by angiotensin-(1-7) in endothelin-1-induced ischaemic stroke. Exp. Physiol. 96 (1-7), 1084-1096 (2011).
  17. Fisher, M., et al. Update of the stroke therapy academic industry roundtable preclinical recommendations. Stroke. 40, 2244-2250 (2009).
check_url/fr/50014?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Ansari, S., Azari, H., Caldwell, K. J., Regenhardt, R. W., Hedna, V. S., Waters, M. F., Hoh, B. L., Mecca, A. P. Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Rat. J. Vis. Exp. (72), e50014, doi:10.3791/50014 (2013).

View Video