Abordagem cirúrgica para oclusão da artéria cerebral média e reperfusão induzida por acidente vascular cerebral em ratos
Summary
A fim de compreender a patofisiologia de acidente vascular cerebral, é importante o uso de modelos fiáveis. Este documento descreve um dos modelos de AVC mais utilizados em camundongos, denominado o meio modelo de oclusão da artéria cerebral (MCAo) (também denominado o filamento intraluminal ou modelo de sutura) com a reperfusão.
Abstract
Acidente vascular cerebral é a principal causa de morte em todo o mundo e continua a ser uma das principais causas de deficiência adultos longo prazo. Cerca de 87% dos acidentes vasculares cerebrais são isquêmicos na origem e ocorrem no território da artéria cerebral média (MCA). Actualmente a única Food and Drug Administration (FDA) aprovou o medicamento para o tratamento desta doença devastadora é o activador do plasminogénio tissular (tPA). No entanto, o tPA tem uma pequena janela terapêutica para a administração (3-6 h), e só é eficaz em 4% dos pacientes que recebem efectivamente ele. A investigação actual centra-se na compreensão da fisiopatologia de acidente vascular cerebral, a fim de encontrar potenciais alvos terapêuticos. Assim, modelos fiáveis são cruciais, e o modelo de oclusão MCA (MCAo) (também denominado o modelo de filamento ou fio de sutura intraluminal) é considerado como sendo o modelo cirúrgico mais clinicamente relevante de acidente vascular cerebral isquémico e é relativamente não invasivo e facilmente reprodutível. Tipicamente, o modelo é utilizado MCAo com roedores, especialmente ratinhos com devidasa todas as variações genéticas disponíveis para esta espécie. Aqui nós descrevemos (e presente no vídeo) como executar com sucesso o modelo MCAo (com reperfusão) em ratinhos para gerar dados confiáveis e reprodutíveis.
Introduction
O AVC é a quinta maior causa de morte no mundo, com uma pessoa morrer da doença a cada 4 minutos. Mais de 800.000 americanos sofrem um AVC a cada ano, o que não só é devastador para o paciente, mas também para as suas famílias. O AVC é a principal causa de incapacidade em adultos ea despesa anual é estimada para ser da ordem de 36500000000 $ 1 apesar de muito poucas opções de tratamento que estão disponíveis.
ativador do plasminogênio tecidual (tPA) é o único Food and Drug Administration (FDA) licenciado droga para acidente vascular cerebral isquêmico. No entanto, isso só é eficaz se administrada a pacientes dentro de 3-6 horas desde o início do acidente vascular cerebral, e, nestes casos, ele beneficia apenas 4% dos pacientes 2. Portanto, é imperativo que reprodutíveis, modelos animais clinicamente relevantes de acidente vascular cerebral são utilizadas para auxiliar no desenvolvimento de estratégias terapêuticas potenciais e tratamentos para esta doença. É importante notar que, in vitro </em> modelos, enquanto útil para modelar certos aspectos da disfunção cerebral, não são capazes de recapitular as interacções complexas fisiológicas que ocorrem no cérebro e periferia na sequência de um acidente vascular cerebral. Consequentemente, modelos in vivo são essenciais.
O tipo mais comum de acidente vascular cerebral é origem isquêmica, sendo responsável por 87% dos acidentes vasculares cerebrais totais. Outros acidentes vasculares cerebrais são a hemorragia intracerebral (9%) e hemorragia subaracnóide (4%), e são causadas mais frequentemente por uma embolia para a artéria cerebral média (MCA). Isto é atribuível à curva proeminente na raiz da MCA, o que faz com que o fluxo sanguíneo laminar entrar no cérebro a tornar-se interrompida. O MCA surge da artéria carótida interna (ACI) e rotas ao longo do sulco lateral, onde se ramifica e projetos para os gânglios basais e as superfícies laterais do frontal, parietal e lobos temporais, incluindo o motor primário e córtex sensorial. O Círculo de Willis é criado por artérias cerebrais posteriores sendoligado às artérias cerebrais e as artérias comunicante posterior.
O modelo de filamento ou fio de sutura intraluminal de MCAo é um dos mais amplamente utilizado em pesquisa acidente vascular cerebral. No entanto, há um par de diferentes variações a este modelo, e estes são com base em se a filamentos é inserido na artéria carótida externa (ECA, o denominado método de Longa) 3, ou se for inserida na ICA (denominado a Koizumi método) 4. No método de Koizumi, a artéria carótida comum (ACC) no lado da cirurgia deve ser permanentemente presos se o filamento é removido para impedir o sangramento da incisão no CCA, enquanto no método de Longa é o CEA que tem de ser permanentemente presos 5 . Aqui, o método de Longa será usado como nós sentimos que este é um muito superior e um modelo cirúrgico clinicamente mais relevante do acidente vascular cerebral isquêmico. Além disso, a utilização de um monofilamento com ponta de silicone, especialmente com o método de Longa, produz muitoreprodutível MCAo em oposição aos monofilamentos embotados-chama, que frequentemente produzem oclusão incompleta e / ou hemorragia subaracnóide 6.
O método filamento intraluminal pode ser utilizado como um modelo de 4,6 oclusão permanente ou transitória. Para executar o modelo transiente, o filamento é removido após um período de isquémia (por exemplo, 30 min, 60 min, ou 2 horas), e reperfusão é permitido que aconteça. Este modelo, em certa medida, simula o restabelecimento do fluxo sanguíneo após a intervenção espontânea ou terapêutico (por exemplo, a administração de tPA) para lisar um coágulo tromboembólico em humanos. Para o modelo de permanente, o filamento é simplesmente deixada no local por um período de tempo (por exemplo, 24 horas), de modo que não ocorre reperfusão. Outra vantagem do método de filamento intraluminal é o facto de uma craniotomia não necessita de ser executada, permitindo que o crânio para ser deixado intacto e evitando qualquer alteração na pressão intracraniana e da temperatura.
<p class = "jove_content"> Neste vídeo demonstramos como realizar o método de filamento intraluminal Longa para induzir MCAo e reperfusão. Também mostramos como realizar a pontuação neurológica de 18 pontos e determinar o volume de infarto usando cloreto de 2,3,5-triphenyltetrazalium coloração (TTC).Protocol
Representative Results
Discussion
Desde a sua concepção, há 20 anos, o modelo de acidente vascular cerebral humano MCAo envolvendo a inserção de um filamento foi usado em um grande número de estudos. Isto é principalmente devido ao fato de que ela imita o que acontece clinicamente sob a forma mais comum de acidente vascular cerebral (isto é, acidente vascular cerebral isquémico). O corpo estriado é mais sensível do que a isquemia cerebral, o córtex, e, como tal, o comprimento de tempo de isquemia vai traduzir-se em se tanto o corpo …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was funded by the National Institute of Health, the National Heart Lung and Blood Institute (NIH and NHLBI; HL125572-01A1) and the LSUHSC-S start up fund to F.N.E. Gavins.
Materials
| Male C57BL/6 mice | Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME | #000664 | |
| Ketamine Hydrochloride | Morris & Dickson, Shreveport, LA | 67457-108-10 | |
| Xylazine | Akorn, Inc, Lake Forest, IL | NADA# 139-236 | |
| DC temperature control system | FHC, Bowdoin, ME | 40-90-8D | |
| Mini rectal thermistor probe | FHC, Bowdoin, ME | 40-80-5D-02 | |
| Heating pad | FHC, Bowdoin, ME | 40-90-2-06 | |
| Clippers | Amazon, Bellevue, WA | #64800 | |
| 70% ethanol | Worldwide Medical Products, Bristol, PA | #51011023 | |
| Dissecting microscope | Olympus, Center Valley, PA | SZ40 | |
| Iris scissors (straight) | Fine Science Tools, Foster City, CA | 11251-20 | |
| Dumont forceps (45° bent tip) | Fine Science Tools, Foster City, CA | 11297-00 | |
| Micro vessel clip | Fine Science Tools, Foster City, CA | 18055-05 | |
| Micro dissecting spring scissors (straight) | Fine Science Tools, Foster City, CA | 14088-10 | |
| Retractors (blunt) | Fine Science Tools, Foster City, CA | 18200-11 (Helen used 17022-13) | |
| Cotton tipped applicators | Fisher Scientific, Waltham, MA | 23-400-100 | |
| Gauze sponges | Covidien, Mansfield, MA | #9023 | |
| 6-0 silk braided surgical suture | Roboz, Gaithersburg, MD | SUT-1073-11 | |
| 0.9% sodium chloride | Morris & Dickson, Lake Forest, IL | 0409-4888-20 | |
| 6-0 medium MCAO suture (silicon rubber coated monofilament) | Doccol Corporation, Sharon, MA | 6023PKRe | |
| Sofsilk 6-0 silicone coated braided silk | Covidien, Mansfield, MA | SUT-14-1 | |
| Carprofen | Pfizer, New York, NY | NADA# 141-199 | |
| Puralube | Dechra, Norwich, UK | NDC 17033-211-38 | |
| Physitemp temperature controller | Harvard Apparatus, Holliston, MA | TCAT-2AC | |
| Heat lamp | Harvard Apparatus, Holliston, MA | HL-1 | |
| Laser doppler probe | AD Instruments, Colorado Springs, CO | MSP100XP | |
| 24-well plates | Fisher Scientific, Waltham, MA | #353226 | |
| Phosphate buffered saline (PBS) | Life Technologies, Carlsbad, CA | 20012-050 | |
| Single edge razor blades | Fisher Scientific, Waltham, MA | 12-640 | |
| 2,3,5-triphenyltetrazalium chloride (TTC) | Sigma Aldrich, St. Louis, MO | T8877-50G | |
| Mouse brain matrix slicer | Braintree Scientific, Braintree, MA | BS-A 5000C | |
| Water bath | VWR, Radnor, PA | #182 | |
| 10% formalin | Sigma Aldrich, St. Louis, MO | HT501128-4L | |
| Image J analysis software | NIH, Bethesda, MD | free download | |
| Retractor | Medical Device Purchase, Newcastle, CA | MP-740 |
Riferimenti
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