En låg dödlighet Rat modell för att bedöma Fördröjd cerebral vasospasm efter experimentell subaraknoidalblödning

Summary

Aneurysmatisk subarachnoidalblödning (SAH) blöder som sker i subaraknoidalrummet när ett aneurysm brister. Medan sjuklighet och dödlighet i denna händelse har varit på en nedgång till följd av förbättrade behandlingsmetoder, risken för vasospasm efter subaraknoidalblödning fortsätter att vara den samma som det var flera år sedan. Vikten av att upprätta en omfattande och reproducerbar djurmodell för att identifiera inledande händelser av cerebral vasospasm har varit i fokus för forskning sedan den första användningen av råttor i en experimentell vasospasm modell 1979 av Barry<em> Et al.</em> Tidigt arbete hos råttor visat att en enda injektion av autologt blod in i cisterna magna ledde till akut (inom minuter) men inte fördröjd cerebral vasospasm^{3, 6, 14}. Här har vi karakterisera en låg dödlighet SAH råttmodell som resulterar i reproducerbara fördröjd vasospasm.

Abstract

Mål: Att karakterisera och etablera en reproducerbar modell som visar fördröjd cerebral vasospasm efter aneurysmal subaraknoidalblödning (SAH) hos råttor, för att identifiera de inledande händelser, patofysiologiska förändringar och potentiella mål för behandling.

Metoder: Tjugoåtta Sprague-Dawley råttor (250 – 300 g) fick godtyckligt tilldelas en av två grupper – SAH eller saltlösningskontroll. Råtta subaraknoid blödning i SAH-gruppen (n = 15) inducerades genom dubbel injektion av autologt blod, 48 timmar isär, till cisterna magna. Likaså, normal saltlösning (n = 13) injicerades i cisterna magna av saltlösning kontrollgruppen. Råttorna avlivades på dag fem efter den andra injektionen blodet och hjärnan bevarades för histologisk analys. Graden av vasospasm mättes med användning sektioner av den basilära artären, genom att mäta den interna luminala tvärsnittsarean med NIH Image-J programvara. Betydelsen vartestats med Tukey / Kramer: s statistisk analys.

Resultat: Efter analys av histologiska sektioner, var basilar artär luminala tvärsnittsarea mindre i SAH än i saltlösning gruppen, i enlighet med cerebral vasospasm i den förra gruppen. I SAH-gruppen var basilaris artär inre område (0,056 nm ± 3) betydligt mindre från vasospasm fem dagar efter den andra blod injektionen (sju dagar efter den första blod injektion), jämfört med saltlösning kontrollgruppen med inre område (0,069 ± 3, p = 0,004). Det fanns inga döda från cerebral vasospasm.

Slutsats: Råttan dubbla SAH modell inducerar en mild, långlivade, basilaris artär vasospasm som kan användas för att studera de patofysiologiska mekanismerna av cerebral vasospasm i en liten djurmodell. En låg och acceptabel Dödligheten är ett viktigt kriterium skall uppfyllas för en ideal SAH djurmodell, så att mekanismerna för vasospasm kan elucidated ^{7, 8.} Ytterligare modifieringar av modellen kan göras för att justera för ökad svårighetsgrad vasospasm och neurologiska undersökningar.

Protocol

1. Råtta Kirurgi för SAH Ämne injiceras med 0,15 ml autolog arteriellt blod Råttan sövs med användning av 0,1 mg / kg av ketamin / xylazin gnagare cocktail och fick stå under 5 min. Adekvat anestesi bekräftas genom reduktion av bakbenen reflex. Använda en elektronisk rakapparat en hals för att näsan av hår runt sub-occipital regionen rakat. Djuret placeras i ryggläge på operationen bordet och svansen tvättas med betadin att säkerställa en steril snitt. …

Representative Results

Inom protokollen beskrivna ovan, finns det flera steg som vi tror kräver en bättre karakterisering av modellen än vad som tidigare beskrivits i litteraturen. Här fokuserar vi på de åtgärder som är nödvändiga för att uppnå en reproducerbar låg dödlighet cerebral vasospasm liten djurmodell och undvika potentiella fallgropar i samband med denna modell om den inte görs på rätt sätt. 1. Autologt blod Rita från svansartären: Noggrann placering av angio…

Discussion

Primater, har en mer likartad genetisk sammansättning och anatomiska funktioner till människa, närmare efterlikna händelser fördröjd cerebral vasospasm och kan lättare genomgå icke-invasiv (MRT och angiografi) för att övervaka arteriella förändringar än gnagare ^8. Men primatmodeller är kostsamt och förknippas med mer komplexa vård-och etiska frågor, än mindre djurmodeller. Små djur SAH modeller som har utvecklats tidigare har fokuserat på tre metoder för att förmå SAH: 1) Endovaskulär …

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.