Summary

Istituzione dell'infarto pontino acuto nei ratti mediante stimolazione elettrica

Published: August 27, 2020
doi:

Summary

Presentato qui è un protocollo per stabilire infarto pontino acuto in un modello di ratto tramite stimolazione elettrica con un singolo impulso.

Abstract

L’infarto pontino è il sottotipo di ictus più comune nella circolazione posteriore, mentre manca un modello di roditore che imita l’infarto pontino. Fornito qui è un protocollo per stabilire con successo un modello di ratto di infarto pontino acuto. Vengono utilizzati ratti di circa 250 g, e una sonda con una fazza isolante viene iniettata nei pons utilizzando un apparato stereotassico. Una lesione è prodotta dalla stimolazione elettrica con un singolo impulso. Il punteggio Longa, il punteggio di Berderson e il test di equilibrio del fascio vengono utilizzati per valutare i deficit neurologici. Inoltre, il test somatosensoriale di rimozione adesivo viene utilizzato per determinare la funzione sensomotoria e il test di posizionamento degli arti viene utilizzato per valutare la propriocezione. Le scansioni MRI vengono quindi utilizzate per valutare l’infarto in vivo, e la colorazione TTC viene utilizzata per confermare l’infarto in vitro. Qui, viene identificato un infarto di successo che si trova nella base anterolaterale dei pons rostrali. In conclusione, viene descritto un nuovo metodo per stabilire un modello di ratto infarto pontino acuto.

Introduction

A partire dagli anni ’80, il modello di occlusione dell’arteria cerebrale media (MCAO) indotta dai filamenti in silicone è stato ampiamente utilizzato nella ricerca sull’ictusdi base 1. Sono stati utilizzati anche altri metodi (ad esempio, la sutura di un ramo dell’MCA2 e l’infarto focale indotta fotochimicamente). Questi modelli sono stati definizione modelli di ictus basati su MCA e hanno contribuito notevolmente alle indagini sui meccanismi patofsiologici alla base dell’ictus e delle potenziali terapie. Anche se ci sono limitazioni di questi modelli sperimentali3,4, questi metodi sono stati utilizzati molti laboratori5,6. I modelli di tratto basati su MCA rappresentano un tratto nella circolazione anteriore; tuttavia, pochi rapporti hanno studiato modelli che imitano l’ictus nella circolazione posteriore7.

Ci sono differenze significative tra l’eziologia, i meccanismi, la manifestazione clinica e la prognosi tra i colpi di circolazione anteriore e posteriore8. Pertanto, i risultati derivati dai modelli di tratto di circolazione anteriore non possono essere applicati al tratto di circolazione posteriore. Ad esempio, l’intervallo di tempo di reperfusione per la circolazione anteriore è stato esteso a 6 h, con una piccola porzione di studi che si estende a 24 h sulla base dei risultati dell’imaging9. Tuttavia, la finestra di tempo per la circolazione posteriore può essere più lunga di 24 h, secondo i rapportiprecedenti 10 e le nostre esperienze cliniche. Questa finestra di tempo di reperfusione allungata deve essere ulteriormente studiata e confermata nei modelli sperimentali.

Per quanto riguarda i colpi di circolazione posteriore, l’infarto pontino è il sottotipo più comune, che rappresenta il 7% di tutti i casi di ictus ischemico11,12. Secondo la topografia dell’infarto, gli infarti pontini sono divisi in infarti pontini isolati e non isolati13. Gli infarti pontini isolati sono classificati in tre tipi in base ai meccanismi sottostanti: grande malattia dell’arteria (LAD), malattia del ramo dell’arteria basilare (BABD) e malattia dell’arteria piccola (SAD). La conoscenza dei meccanismi, della manifestazione e della prognosi dell’infarto pontino è stata ricavata da indagini cliniche sui casi14. Tuttavia, un modello di roditore che imita l’infarto pontino è stato meno studiato.

In studi precedenti, è stata esplorata la lesione diffusa del tegmentum del tronco encefalico che coinvolge i pons7. Un gruppo ha tentato di creare un modello di infarto pontino tramite la legatura dell’arteria basilare (BA)15. Un altro gruppo ha usato una sutura monofilamento in nylon 10-0 per legare selettivamente quattro punti della BA prossimale selettivamente16. Questo modello imita LAD, ma la maggior parte degli infarti pontini derivano da BABD e SAD. Inoltre, la legatura selettiva del BA è un intervento chirurgico complicato e ha un alto tasso di mortalità.

Fornito qui è un protocollo dettagliato per un modello di ratto facile da eseguire, facilmente riprodotto e di successo di infarto pontino acuto da stimolazione elettrica.

Protocol

Il protocollo è stato esaminato e approvato dall’Institution Animal Care and Use Committee del Secondo Ospedale Affiliato dell’Università di Medicina di Guangzhou, un’istituzione accreditata da AAALACi. I ratti sono stati forniti dall’Animal Center della Southern Medical University. 1. Animale Utilizzare ratti maschi adulti Sprague-Dawley del peso di 250 x 10 g. Al momento del trasporto, ospitare i ratti per almeno 1 settimana prima dell’intervento chirurgico in condizion…

Representative Results

Sei animali sono stati sottoposti al protocollo chirurgico descritto sopra. Il gruppo di controllo, come illustrato nella Figura 4, consisteva di sei ratti. Le fette di cervello mostrate nella Figura 4 sono state derivate da un ratto per gruppo. La risonanza magnetica ha mostrato che l’infarto si trovava nella base dei pons (Figura 4A). Dal momento che la sonda è stata iniettata 2 mm a sinistra della lin…

Discussion

Il presente studio fornisce un protocollo per la generazione di un modello di ratto infarto pontino acuto. Questo modello può essere utilizzato per la ricerca sulla prognosi e la riabilitazione (compreso il dolore cronico post-ictus) nei pazienti colpiti da ictus pontino.

Ci sono diversi punti di forza di questo metodo. In primo luogo, fornisce un modello di ratto di infarto pontino acuto per studi futuri. Come accennato in precedenza, l’infarto pontino è un sottotipo di ictus comune che ha …

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo studio è stato sostenuto finanziariamente dalla National Science Foundation of China (81471181 e 81870933) a Y. Jiang e dalla National Science Foundation of China (n. 81601011), Natural Science Foundation of Jiangsu Province (No. da BK20160345) a J. shu e dal Programma Scientifico della Commissione Sanitaria Municipale di Guangzhou (20191A011083) a .

Materials

4-0 sucture Shanghai Jinzhong Surgical instruments
Adhesive tape Shanghai Jinzhong Surgical instruments
Animal anesthesia system RWD Wear mask when using the system
Bone cement Shanghai Jinzhong Surgical instrument
Cured clamp Shanghai Jinzhong Surgical instrument
General tissue scissors Shanghai Jinzhong Surgical instrument
IndoPhors Guoyao of China Sterilization
Isoflurane RWD 217181101
Lesion Making Device Shanghai Yuyan Making a lesion
MRI system Bruker Biospin Confirmation of infarction in vivo
Needle holder Shanghai Jinzhong Surgical instrument
Penicilin Guoyao of China Infection Prevention
Probe Anke Need some modification
Q-tips Shanghai Jinzhong Surgical instrument
Shearing scissors Shanghai Jinzhong Surgical instrument
Stereotaxic apparatus RWD
Suture needle Shanghai Jinzhong Surgical instrument
Tissue holding forcepts Shanghai Jinzhong Surgical instrument
TTC Sigma-Aldrich BCBW5177 For infarction confirmation in vitro

Riferimenti

  1. Zhu, J., et al. Suppression of local inflammation contributes to the neuroprotective effect of ginsenoside Rb1 in rats with cerebral ischemia. Neuroscienze. 202, 342-351 (2012).
  2. Xu, X., et al. MicroRNA-1906, a Novel Regulator of Toll-Like Receptor 4, Ameliorates Ischemic Injury after Experimental Stroke in Mice. Journal of Neuroscience. 37, 10498-10515 (2017).
  3. McBride, D. W., Zhang, J. H. Precision Stroke Animal Models: the Permanent MCAO Model Should Be the Primary Model, Not Transient MCAO. Translational Stroke Research. , (2017).
  4. Liu, F., McCullough, L. D. Middle cerebral artery occlusion model in rodents: methods and potential pitfalls. Journal of Biomedicine & Biotechnology. 2011, 464701 (2011).
  5. Jiang, Y., et al. A new approach with less damage: intranasal delivery of tetracycline-inducible replication-defective herpes simplex virus type-1 vector to brain. Neuroscienze. 201, 96-104 (2012).
  6. Lopez, M. S., Vemuganti, R. Modeling Transient Focal Ischemic Stroke in Rodents by Intraluminal Filament Method of Middle Cerebral Artery Occlusion. Methods in Molecular Biology. 1717, 101-113 (2018).
  7. Pais-Roldan, P., et al. Multimodal assessment of recovery from coma in a rat model of diffuse brainstem tegmentum injury. NeuroImage. 189, 615-630 (2019).
  8. Merwick, A., Werring, D. Posterior circulation ischaemic stroke. The British Medical Journal. 348, 3175 (2014).
  9. Nogueira, R. G., et al. Thrombectomy 6 to 24 Hours after Stroke with a Mismatch between Deficit and Infarct. The New England Journal of Medicine. 378, 11-21 (2018).
  10. Wilkinson, D. A., et al. Late recanalization of basilar artery occlusion in a previously healthy 17-month-old child. Journal of Neurointerventional Surgery. 10, 17 (2018).
  11. Huang, R., et al. Stroke Subtypes and Topographic Locations Associated with Neurological Deterioration in Acute Isolated Pontine Infarction. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases: The Official Journal of National Stroke Association. 25, 206-213 (2016).
  12. Jiang, Y., et al. In-stent restenosis after vertebral artery stenting. International Journal of Cardiology. 187, 430-433 (2015).
  13. Huang, J., et al. Topographic location of unisolated pontine infarction. BMC Neurology. 19, 186 (2019).
  14. Banerjee, G., Stone, S. P., Werring, D. J. Posterior circulation ischaemic stroke. The British Medical Journal. 361, 1185 (2018).
  15. Wojak, J. C., DeCrescito, V., Young, W. Basilar artery occlusion in rats. Stroke: A Journal of Cerebral Circulation. 22, 247-252 (1991).
  16. Namioka, A., et al. Intravenous infusion of mesenchymal stem cells for protection against brainstem infarction in a persistent basilar artery occlusion model in the adult rat. Journal of Neurosurgery. , 1-9 (2018).
  17. Jiang, Y., et al. Intranasal brain-derived neurotrophic factor protects brain from ischemic insult via modulating local inflammation in rats. Neuroscienze. 172, 398-405 (2011).
  18. Schaar, K. L., Brenneman, M. M., Savitz, S. I. Functional assessments in the rodent stroke model. Experiments in Translational and Stroke. 2, 13 (2010).
  19. Wu, L., et al. Keep warm and get success: The role of postischemic temperature in the mouse middle cerebral artery occlusion model. Brain Research Bulletin. 101, 12-17 (2014).
  20. Wen, Z., et al. Optimization of behavioural tests for the prediction of outcomes in mouse models of focal middle cerebral artery occlusion. Brain Research. 1665, 88-94 (2017).
check_url/it/60783?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Luo, M., Tang, X., Zhu, J., Qiu, Z., Jiang, Y. Establishment of Acute Pontine Infarction in Rats by Electrical Stimulation. J. Vis. Exp. (162), e60783, doi:10.3791/60783 (2020).

View Video