Een lage sterfte Rat Model voor uitgestelde Cerebrale Vasospasme Beoordeel na experimentele subarachnoïdale bloeding
Summary
Aneurysmatische subarachnoïdale bloeding (SAB) is bloeden die optreedt in de subarachnoïdale ruimte bij een aneurysma scheurt. Terwijl de morbiditeit en mortaliteit van deze gebeurtenis is op een daling door verbeterde behandelmethoden, het risico van vasospasme na subarachnoïde bloeding blijft hetzelfde als enkele jaren geleden. Het belang van de oprichting van een uitgebreide en reproduceerbaar diermodel om beginfase van cerebrale vasospasme te identificeren is de focus van het onderzoek sinds het eerste gebruik van ratten in een experimenteel vasospasme model in 1979 door Barry<em> Et al.</em> Vroege werk in ratten aangetoond dat een enkele injectie van autoloog bloed in de cisterna magna tot acute (binnen enkele minuten) maar niet vertraagd cerebraal vasospasme<sup> 3, 6, 14</sup>. Hier hebben we karakteriseren een lage sterfte SAH rat-model dat resulteert in reproduceerbare vertraagde vasospasme.
Abstract
Doelstelling: karakteriseren en stellen een reproduceerbaar model die vertraagde cerebraal vasospasme na toont aneurysmatische subarachnoïdale bloeding (SAH) in ratten om de beginfase, pathofysiologische veranderingen en potentiële targets voor behandeling te identificeren.
Methods: Achtentwintig mannelijke Sprague-Dawley ratten (250 – 300 g) werden willekeurig toegewezen aan een van twee groepen – SAH of zoutoplossingcontrole. Rat subarachnoïdale bloeding in de SAH groep (n = 15) werd geïnduceerd door dubbele injectie van autoloog bloed 48 uur apart, in de cisterna magna. Ook normale zoutoplossing (n = 13) werd geïnjecteerd in de cisterna magna van de zoutoplossing controlegroep. Ratten werden opgeofferd op dag vijf na de tweede injectie bloed en de hersenen werden bewaard voor histologisch onderzoek. De mate van vasospasme werd gemeten met delen van de basilaire slagader, door het meten van de interne luminale dwarsdoorsnede met NIH Image-J software. De betekenis wasgetest met behulp van Tukey / Kramer 's statistische analyse.
Resultaten: Na analyse van coupes, basilaire slagader luminaal doorsnede kleiner dan in de SAB in de zoutoplossing groep overeenstemming met cerebraal vasospasme in de eerste groep. In de SAH groep basilaire slagader binnenoppervlakte (0,056 um ± 3) aanzienlijk kleiner van vasospasme vijf dagen na de tweede injectie bloed (zeven dagen na de eerste injectie bloed), vergeleken met de saline controlegroep binnenoppervlakte (0,069 ± 3, p = 0,004). Er waren geen sterfgevallen door cerebraal vasospasme.
Conclusie: De rat dubbele SAH model veroorzaakt een mild, duurzame, basilaire slagader vasospasme die kunnen worden gebruikt om de pathofysiologie van cerebrale vasospasme studie in een klein diermodel. Een laag en aanvaardbaar sterftecijfer is een belangrijk criterium moet worden voldaan voor een ideaal SAH diermodel, zodat de mechanismen van vasospasme kan elucid wordenated 7, 8. Verdere modificaties van het model kan worden gemaakt om te passen voor verhoogde ernst van vasospasme en neurologische onderzoeken.
Protocol
Representative Results
Discussion
Primaten, met een meer vergelijkbare genetische samenstelling en anatomische eigenschappen van de mens, beter de gebeurtenissen van vertraagde cerebrale vasospasme na te bootsen en kunnen gemakkelijker ze een niet-invasieve beeldvorming (MRI en angiografie) om arteriële veranderingen, dan knaagdieren 8 monitoren. Echter, primaatmodellen zijn kosten prohibitief en geassocieerd met meer complexe zorg en ethische kwesties, dan kleine diermodellen. Klein dier SAH modellen ontwikkeld eerder gericht op drie werkwi…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We willen de inspanningen van Dr Mary-Lou Vallano, Afdeling Neurowetenschappen en Fysiologie, erkennen voor haar waardevolle input in de up te schrijven voor dit manuscript.
Materials
| Name of equipment / reagent | Company | Catalogue Number |
| Male SD rats (250-300 g) | Taconic | SD-M |
| 26 G Catheters | Webster | 8416683 |
| 25 G Needles | Buffalo | 305122 |
| 1 cc Syringes | Central stores | 54245 |
| Ketamine/Xylazine cocktail | Animal Care (SUNY)* | – |
| Betadine | Central stores | 51458 |
| Sucrose | Sigma | S9378-1kg |
| Paraformaldehyde | Sigma | P6148-500G |
| Phosphate buffer solution | Fisher | BP-399-4 |
| Surgical Table | Harvard | PY2 72-2590 |
| OCT Compound (cryoprotection) | VWR | 25608-930 |
| Superfrost Slides | Fisher | 12-550-15 |
* Synthesized at Department of Laboratory Animal Care, SUNY Upstate Medical University. Add 1 cc [100 mg/ml] of Xylazine to 10 ml [100 mg/ml] of Ketamine.
References
- Bederson, J. B., Germano, I. M., Guarino, L. Cortical blood flow and cerebral perfusion pressure in a new noncraniotomy model of subarachnoid hemorrhage in the rat. Stroke. 26, 1086-1091 (1995).
- Cheng, G., Wei, L., Zhi-Dan, S., Shi-Guang, Z., Xiang-Zhen, L. Atorvastatin ameliorates cerebral vasospasm and early brain injury after subarachnoid hemorrhage and inhibits caspase-dependent apoptosis pathway. BMC Neurosci. 10, 7-17 (2009).
- Jackowski, A., Crockard, A., Burnstock, G., Russell, R. R., Kristek, F. The time course of intracranial pathophysiological changes following experimental subarachnoid hemorrhage in the rat. J. Cereb. Blood Flow Metab. 10, 835-849 (1990).
- Kaoutzanis, M., Yokota, M., Sibilia, R., Peterson, J. W. Neurologic evaluation in a canine model of single and double subarachnoid hemorrhage. J. Neurosci. Methods. 50, 301-307 (1993).
- Karaoglan, A., Akdemir, O., Barut, S., Kokturk, S., Uzun, H., Tasyurekli, M., Colak, A. The effects of resveratrol on vasospasm after experimental subarachnoid hemorrhage in rats. Surg. Neurol. 70, 337-343 (2008).
- Lee, J. Y., Huang, D. L., Keep, R., Sagher, O. Characterization of an improved double hemorrhage rat model for the study of delayed cerebral vasospasm. J. Neurosci. Methods. 168, 358-366 (2008).
- Lee, J. Y., Sagher, O., Keep, R., Hua, Y., Xi, G. Comparison of experimental rat models of early brain injury after subarachnoid hemorrhage. Neurosurgery. 65 (2), 331-343 (2009).
- Megyesi, J. F., Vollrath, B., Cook, D. A., Findlay, J. M. In vivo animal models of cerebral vasospasm: a review. Neurosurgery. 46, 448-460 (2000).
- Prunell, G. F., Mathiesen, T., Diemer, N. H., Svendgaard, N. A. Experimental subarachnoid hemorrhage: Subarachnoid blood volume, mortality rate, neuronal death, cerebral blood flow, and perfusion pressure in three different rat models. Neurosurgery. 52, 165-176 (2003).
- Prunell, G. F., Mathiesen, T., Svendgaard, N. A. Experimental subarachnoid hemorrhage: Cerebral blood flow and brain metabolism during the acute phase in three different models in the rat. Neurosurgery. 54, 426-436 (2004).
- Ryba, M. S., Gordon-Krajcer, W., Walski, M., Chalimoniuk, M., Chrapusta, S. J. Hydroxylamine attenuates the effects of simulated subarachnoid hemorrhage: implication for the role of oxidative stress in cerebral vasospasm. Neurol. Res. 31, 195-199 (1999).
- Satoh, M., Parent, A. D., Zhang, J. H. Inhibitory effect with antisense mitogen-activated protein kinase oligodeoxynucleotide against cerebral vasospasm in rats. Stroke. 33, 775-781 (2002).
- Suzuki, H., Kanamaru, K., Tsunoda, H., Inada, H., Kuroki, M., Sun, H., Waga, S., Tanaka, T. Heme oxygenase-1 gene induction as an intrinsic regulation against delayed cerebral vasospasm in rats. J. Clin. Invest. 104, 59-66 (1999).
- Swift, D. M., Solomon, R. A. Subarachnoid hemorrhage fails to produce vasculopathy or chronic blood flow changes in rats. Stroke. 19, 878-882 (1988).
- Vatter, H., Weidauer, S., Konczalla, J., Dettmann, E., Zimmermann, M., Raabe, A., Preibisch, C., Zanella, F., Seifert, V. Time course in the development of cerebral vasospasm after experimental subarachnoid hemorrhage: clinical and neuroradiological assessment of the rat double hemorrhage model. Neurosurgery. 58, 1190-1197 (2006).
- Veelken, J. A., Laing, R. J., Jakubowski, J. The Sheffield model of subarachnoid hemorrhage in rats. Stroke. 26, 1279-1283 (1995).
- Zubkov, A. Y., Nanda, A., Zhang, J. H. Signal transduction pathways in cerebral vasospasm. Pathophysiology. 9, 47-61 (2003).
