En murine modell av subaraknoidalblødning

Summary

En standardisert mus modell av subaraknoidalblødning ved intraluminal Circle of Willis perforering er beskrevet. Vessel perforering og subaraknoidal blødning overvåkes av intrakranielle trykkovervåking. I tillegg er en rekke viktige parametere registreres og kontrolleres for å opprettholde fysiologiske betingelser.

Abstract

I denne videoen publikasjonen en standardisert musemodell for subaraknoidalblødning (SAH) er presentert. Blødninger er indusert av endovaskulær Circle of Willis perforasjon (CWP) og utprøvd av intrakranielt trykk (ICP) overvåking. Derved en homogen fordeling blod i subaraknoidal mellomrom omgir den arterielle sirkulasjon og cerebellare sprekker er oppnådd. Animal fysiologi blir vedlikeholdt av intubasjon, mekanisk ventilasjon, og kontinuerlig on-line overvåking av ulike fysiologiske og kardiovaskulære parametere: kroppstemperatur, systemisk blodtrykk, puls, og hemoglobinmetning. Derved cerebral perfusjon trykket kan overvåkes tett som resulterer i en mindre variabel volum av extravasated blod. Dette gir en bedre standardisering av endovaskulær filament perforasjon i mus og gjør hele modellen reproduserbar. Det er derfor lett tilgjengelig for farmakologiske og patofysiologiske studier i villtype-og genetiskly endret mus.

Introduction

SAH er slaget subtype med minst gunstig utfall for pasienter: 40% av pasientene dør innen en måned etter at blødningen ^en og overlevende sjelden har en klinisk gunstig utfall.

Det store flertallet av spontane SAHS (80%) er forårsaket av ruptur av intrakranielle aneurismer som stort sett ligger langs fremre og bakre kommunisere arterie, den basilaris arterien, og midten cerebral arterie (MCA) ^2.

Slike aneurismer er vanskelige å modellere i dyr og derfor dyremodeller av SAH er enten utført ved injeksjon av blod inn i de subaraknoidal plass / cerebral ventrikkel eller ved endovaskulær perforering av en subarachnoid fartøy.

Autolog blod injeksjon i cisterna magna er enkel å utføre og reproduserbar som blodvolum kan være direkte styrt ^3.. Dessverre er det noen aspekter ved SAH patofysiologi, f.eks denskade fartøyet, kan modelleres ved denne fremgangsmåten. En annen teknisk tilnærming for induksjon av SAH er åpningen av en intracisternal vene ^fire.

Imidlertid intraluminal CWP ved MCA grenen synes å være den fremgangsmåte som modellerer patofysiologi hos mennesker tettest ^5. Metoden ble utviklet og først beskrevet i rotter ved Bederson og kolleger, og på samme tid ved Veelken og kolleger ^6,7. Senere intraluminale perforering modellen ble tilpasset mus ^8,9. En glødetråd settes inn i den eksterne carotisar (ECA), og avanserte til skallebasis via den interne carotisar (ICA). Ved forgreningspunktet av MCA filamentet perforerer beholderen og induserer en blødning inn i den subarachnoid plass ved skallebasis. Blodet deretter distribueres inn i den gjenværende subaraknoidal plass langs sprekker og blodkar. Blødninger er stoppet av dannelse av blodpropper på stedet av perforasjon, men rebleedings, which ofte er skadelig for pasienter ¹⁰ kan oppstå. Følgelig ble den endovaskulære filament modellen en mye brukt SAH modell i løpet av de siste årene. Den hyppigst nevnte ulempe av filamentet perforering modellen er at blødning volum ikke direkte kan kontrolleres og kan derfor være variabel. Denne variasjonen kan betydelig reduseres med streng kontroll av dyrefysiologi og post-hemoragisk ICP.

Mus har den store fordel at et stort antall genetisk modifiserte stammer er tilgjengelige. Imidlertid, på grunn av deres lille størrelse kirurgiske prosedyrer en tendens til å være mer komplisert enn i større arter, f.eks rotter eller kaniner. Derfor nedskalering av teknikker utviklet for rotter til mus ofte ikke fører til de ønskede resultater, for eksempel som mus har en svært begrenset kroppsvekt og blodvolum-invasiv teknikker for blodtrykket og blodgassanalyse samt for hemoglobin metning og pulsmålingmå brukes når det er mulig. Følgelig er formålet med den aktuelle publikasjon å beskrive fila perforering modell for SAH i mus, og for å vise hvordan denne modellen kan bli utført på en standardisert og reproduserbar måte.

Protocol

Alle kirurgiske prosedyrer ble utsatt for etisk vurdering og godkjent av regjeringen i Øvre Bayern (referansenummer: 55.2-1-54-2532.3-13-13 og -2532-136-11). Dyr er mannlige C57BL / 6 mus med en kroppsvekt på ca 25 g. En. Animal Forberedelse Indusere anestesi ved å plassere musen i et kammer. Skyll kammer med 5% isofluran inntil dyret mister bevisstheten. Injiser forhåndsblandede anestetika intraperitonealt: fentanyl (0,05 mg / kg), midazolam (5 mg / kg) og medetomid…

Representative Results

Dødelighet Når operasjonen teknikken er mestret prosedyren ikke framprovosere noen intraoperativ mortalitet. Også blødning kan oppnås i praktisk talt alle dyr. Postoperativ dødelighet er 30-40% med de fleste dyr dør på dag 1 etter operasjonen (figur 5). ICP verdier etter SAH ICP før blødning er rundt 4 mmHg. Blødning resultater i en kraftig økning av ICP opp til 120 mmHg. ICP-verdier og deretter stabilisere seg …

Discussion

Behandlingstilbud etter subaraknoidalblødning er knappe og det meste inefficacious. Derfor patofysiologien ved post-hemoragisk hjerneskade må videre forstås for å identifisere nye terapeutiske mål og utvikle nye terapeutiske tilnærminger. Standardisert og godt reproduserbare dyremodeller i genmodifiserte dyr, dvs. mus, er avgjørende for slike undersøkelser. Den CWP-modellen har blitt en mye brukt modell for SAH som den ligner patofysiologien hos mennesker tett, men er dens bruk i mus hemmet av lav repro…

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