Técnica quirúrgica para la oclusión de la arteria cerebral media y la reperfusión del movimiento inducidos en ratones
Summary
Con el fin de entender la fisiopatología del accidente cerebrovascular, es importante utilizar modelos fiables. En este trabajo se va a describir uno de los modelos de accidente cerebrovascular de uso más frecuente en los ratones, llamado el medio modelo de oclusión de la arteria cerebral (MCAO) (también llamado el filamento de sutura intraluminal o modelo) con reperfusión.
Abstract
El accidente cerebrovascular es la principal causa de muerte en el mundo y sigue siendo una de las causas principales de discapacidad adultas a largo plazo. Alrededor del 87% de los accidentes cerebrovasculares son isquémicos en su origen y se producen en el territorio de la arteria cerebral media (ACM). Actualmente la única Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) aprobado por la FDA para el tratamiento de esta enfermedad devastadora es el activador del plasminógeno tisular (tPA). Sin embargo, el tPA tiene una pequeña ventana terapéutica para la administración (3 – 6 horas), y sólo es eficaz en el 4% de los pacientes que lo reciben. La investigación actual se centra en la comprensión de la fisiopatología del accidente cerebrovascular con el fin de encontrar posibles dianas terapéuticas. Por lo tanto, los modelos fiables son cruciales, y el modelo (MCAO) oclusión de la ACM (también llamado modelo filamento o hilo de sutura intraluminal) se considera que es el modelo quirúrgico más clínicamente relevante de accidente cerebrovascular isquémico, y es bastante no invasivo y fácilmente reproducible. Típicamente, el modelo MCAO se utiliza con los roedores, especialmente con los ratones debidoa todas las variaciones genéticas disponibles para esta especie. Aquí se describe (y presente en el video) cómo llevar a cabo con éxito el modelo MCAO (con reperfusión) en ratones para generar datos confiables y reproducibles.
Introduction
El accidente cerebrovascular es la causa principal de muerte quinta a nivel mundial, con una persona morir de la enfermedad cada 4 minutos. Más de 800.000 estadounidenses sufren un ictus cada año, lo que no sólo es devastador para el paciente, sino también para sus familias. El accidente cerebrovascular es la principal causa de discapacidad en los adultos y los gastos anuales se estima que es del orden de $ 1 billón el 36,5 pesar de muy pocas opciones de tratamiento son disponibles.
activador del plasminógeno tisular (tPA) es la única Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de licencia de drogas para el accidente cerebrovascular isquémico. Sin embargo, sólo es eficaz si se administra a los pacientes dentro de 3-6 horas desde el inicio de la carrera, y en estos casos se beneficia sólo el 4% de los pacientes 2. Por lo tanto, es imperativo que los modelos animales reproducibles, clínicamente relevantes de accidente cerebrovascular se utilizan para ayudar en el desarrollo de estrategias terapéuticas potenciales y tratamientos para esta enfermedad. Es importante señalar que in vitro </em> modelos, mientras útil en el modelado de ciertos aspectos de la disfunción cerebral, no son capaces de recapitular las interacciones fisiológicas complejas que se producen en el cerebro y la periferia después de una apoplejía. En consecuencia, los modelos in vivo son esenciales.
El tipo más común de accidente cerebrovascular isquémico es en su origen, que representan el 87% de los accidentes cerebrovasculares totales. Otros trazos son hemorragia intracerebral (9%) y hemorragia subaracnoidea (4%), y son causadas con más frecuencia por una embolia de la arteria cerebral media (MCA). Esto es atribuible a la curva prominente en la raíz de la MCA, que hace que el flujo laminar de la sangre que entra en el cerebro se vuelva interrumpido. El MCA surge de la arteria carótida interna (ACI) y las rutas a lo largo del surco lateral, donde se ramifica y proyectos a los ganglios basales y las superficies laterales de los lóbulos frontal, parietal y lóbulos temporales, incluyendo el motor principal y la corteza sensorial. El Círculo de Willis es creado por las arterias cerebrales posteriores siendoconectado a las arterias cerebrales y las arterias posterior comunicación.
El filamento o sutura intraluminal modelo de MCAO es uno de los más ampliamente utilizado en la investigación del accidente cerebrovascular. Sin embargo, hay un par de diferentes variaciones de este modelo, y estos son en función de si el microfilamentos se inserta en la arteria carótida externa (ACE, denominado el método de Longa) 3, o si se inserta en el ICA (denominado el Koizumi método) 4. En el método de Koizumi, la arteria carótida común (CCA) en el lado de la cirugía debe estar ligada de forma permanente si se retira el filamento para prevenir el sangrado de la incisión en el CCA, mientras que en el método de Longa es TCE de que debe estar ligada de forma permanente 5 . Aquí, el método de Longa se utilizará como sentimos que este es un muy superior y un modelo quirúrgico más clínicamente relevante de accidente cerebrovascular isquémico. Además, el uso de un monofilamento de silicio con punta, especialmente con el método de Longa, produce muyreproducible MCAO en oposición a los monofilamentos de llama embotado, que a menudo producen oclusión incompleta y / o hemorragia subaracnoidea 6.
El método filamento intraluminal se puede utilizar como un modelo de 4,6 oclusión permanente o transitoria. Para llevar a cabo el modelo transitorio, el filamento se retira después de un período de isquemia (por ejemplo, 30 min, 60 min, o 2 hr) se permite, y la reperfusión a suceder. Este modelo, en cierta medida, simula la restauración del flujo sanguíneo después de la intervención espontáneo o terapéutico (por ejemplo, la administración de tPA) para lisar un coágulo tromboembólica en los seres humanos. Para el modelo permanente, el filamento es simplemente deja en su lugar durante un período de tiempo (por ejemplo, 24 horas), por lo que no se produce la reperfusión. Otra ventaja del método de filamento intraluminal es el hecho de que una craneotomía no necesita ser realizada, lo que permite el cráneo que se deja intacto y evitando cualquier cambio en la presión y la temperatura intracraneal.
<p class = "jove_content"> En este video nos demuestra cómo llevar a cabo el método de filamento intraluminal Longa para inducir MCAO y reperfusión. También mostramos cómo realizar la puntuación neurológica de 18 puntos y determinar el volumen de infarto utilizando cloruro de 2,3,5-triphenyltetrazalium tinción (TTC).Protocol
Representative Results
Discussion
Desde su concepción hace 20 años, el modelo MCAO para el accidente cerebrovascular humano que implica la inserción de un filamento se ha utilizado en un gran número de estudios. Esto es principalmente debido al hecho de que imita lo que ocurre clínicamente en la forma más común de accidente cerebrovascular (es decir, ictus isquémico). El cuerpo estriado es más sensible a la isquemia de la corteza cerebral, y como tal, la longitud del tiempo de isquemia se traducirá en si tanto el cuerpo estriado y la …
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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