Modellering intracerebral blødning i Mus: Injeksjon av autologt blod eller bakteriell collagenase
Summary
Klinisk relevante dyremodeller av intracerebral blødning (ICH) for å utvide vår kunnskap om hjerneslag og å undersøke nye terapeutiske strategier. I denne studien beskriver vi og vurdere to ICH modeller som implementerer ensidige injeksjoner av enten autologt fullblod eller bakteriell collagenase i basalgangliene (corpus striatum) av mus.
Abstract
Spontan intracerebral blødning (ICH) definerer en potensielt livstruende nevrologisk sykdom som står for 10-15% av alle hjerneslag-relaterte sykehusinnleggelser og som ingen effektiv behandling er tilgjengelig for å date 1,2. På grunn av heterogeniteten av ICH hos mennesker, er ulike prekliniske modeller måtte grundig utforske potensielle terapeutiske strategier 3. Eksperimentell ICH er ofte indusert i gnagere ved intraparenchymal injeksjon av enten autologt blod eller bakteriell collagenase 4. Den aktuelle modellen velges basert på patofysiologien for blødning induksjon og skade progresjon. Blodet injeksjon modellen etterligner en raskt framover blødning. Alternativt, bakteriell collagenase enzymatisk forstyrrer basal lamina av hjernen kapillærer, forårsaker en aktiv blødning som vanligvis utvikler seg over flere timer 5. Resulterende perihematomal ødem og neurofunctional underskudd kan kvantifiseres from begge modellene. I denne studien, beskrev vi og evaluert en modifisert dobbelt injeksjon modell av autologt helblod 6 samt en ICH injeksjon modell av bakteriell kollagenase 7, som begge er rettet mot basalgangliene (corpus striatum) av mannlige CD-1 mus. Vi vurderte neurofunctional underskudd og hjerne ødem ved 24 og 72 timer etter ICH induksjon. Intrastriatal injeksjon av autologt blod (30 pl) eller bakteriell collagenase (0.075U) forårsaket reproduserbare neurofunctional underskudd i mus og betydelig økt hjerne ødem på 24 og 72 timer etter operasjonen (p <0,05). I konklusjonen, begge modellene gi konsistente hemoragisk infarkt og representerer grunnleggende metoder for preklinisk ICH forskning.
Protocol
Discussion
Dyremodeller av intracerebral blødning (ICH) bidra sterkt til en avansert forståelse av sykdommens patofysiologi, og blir ofte brukt til å utvikle og evaluere nye terapeutiske strategier i en preklinisk innstilling. Intraparenchymal injeksjoner av autologt blod eller bakteriell collagenase er veletablerte metoder for å generere ICH hos gnagere. Begge metoder ble opprinnelig utviklet i rotte, men på grunn av den raskt økende tilgjengelighet av transgene og knockout stammer, mus ble uunnværlig å ytterligere belyse…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne studien ble delvis støttet av NIH stipend RO1NS053407 til JH Zhang. Vi vil gjerne takke Mr. Damon Klebe for hans verdifulle bidrag.
Materials
| Material | Company | Catalogue Number | Comment |
| Stereotactic Head Frame | Stoelting Co. | 51600 | |
| Nanomite Syringe Pump | Harvard Apparatus | PY2 70-2217 | |
| Hamilton Syringe | Hamilton Company | 1725RN (250 μl) 1701 RN (10 μl) |
26 Gauge needle for 250 μl and 10 μl syringes. |
| Microdrill | Fine Science Tools | 18000-17 | |
| Microdrill burr | Fine Science Tools | 19007-09 | 0.9 mm diameter |
| Collagenase Type VII-S | Sigma-Aldrich | C2399 | |
| Microhematocrit Capillary Tubes | Fisher Scientific | 22-362-574 | unheparinized |
| Bone Wax | Ethicon | W31 | |
| Suture | Ethicon | 1676G | |
| Ketamine | JHP Pharmaceuticals | 42023-115-10 | Ketalar |
| Xylazine | LLOYD Laboratories | 139-236 | AnaSed |
Referências
- Broderick, J. P. Guidelines for the management of spontaneous intracerebral hemorrhage: A statement for healthcare professionals from a special writing group of the Stroke Council, American Heart Association. Stroke. 30, 905-915 (1999).
- Qureshi, A. I., Mendelow, A. D., Hanley, D. F. Intracerebral haemorrhage. Lancet. 373, 1632-1644 (2009).
- MacLellan, C. L., Silasi, G., Auriat, A. M., Colbourne, F. Rodent models of intracerebral hemorrhage. Stroke. 41, 95-98 (2010).
- James, M. L., Warner, D. S., Laskowitz, D. T. Preclinical models of intracerebral hemorrhage: a translational perspective. Neurocrit Care. 9, 139-152 (2008).
- MacLellan, C. L. Intracerebral hemorrhage models in rat: comparing collagenase to blood infusion. J. Cereb. Blood Flow Metab. 28, 516-525 (2008).
- Belayev, L. Experimental intracerebral hemorrhage in the mouse: histological, behavioral, and hemodynamic characterization of a double-injection model. Stroke. 34, 2221-2227 (2003).
- Clark, W., Gunion-Rinker, L., Lessov, N., Hazel, K. Citicoline treatment for experimental intracerebral hemorrhage in mice. Stroke. 29, 2136-2140 (1998).
- Nakamura, T. Intracerebral hemorrhage in mice: model characterization and application for genetically modified mice. J. Cereb. Blood Flow Metab. 24, 487-494 (2004).
- Schallert, T. Behavioral tests for preclinical intervention assessment. NeuroRx. 3, 497-504 (2006).
- Hartman, R., Lekic, T., Rojas, H., Tang, J., Zhang, J. H. Assessing functional outcomes following intracerebral hemorrhage in rats. Brain Res. 1280, 148-157 (2009).
- Hua, Y. Behavioral tests after intracerebral hemorrhage in the rat. Stroke. 33, 2478-2484 (2002).
- Tang, J. Mmp-9 deficiency enhances collagenase-induced intracerebral hemorrhage and brain injury in mutant mice. J. Cereb. Blood Flow Metab. 24, 1133-1145 (2004).
- Ma, Q. Vascular adhesion protein-1 inhibition provides antiinflammatory protection after an intracerebral hemorrhagic stroke in mice. J. Cereb. Blood Flow Metab. , (2010).
- Bullock, R., Mendelow, A. D., Teasdale, G. M., Graham, D. I. Intracranial haemorrhage induced at arterial pressure in the rat. Part 1: Description of technique, ICP changes and neuropathological findings. Neurol Res. 6, 184-188 (1984).
- Yang, G. Y., Betz, A. L., Chenevert, T. L., Brunberg, J. A., Hoff, J. T. Experimental intracerebral hemorrhage: relationship between brain edema, blood flow, and blood-brain barrier permeability in rats. J. Neurosurg. 81, 93-102 (1994).
- Rosenberg, G. A., Mun-Bryce, S., Wesley, M., Kornfeld, M. Collagenase-induced intracerebral hemorrhage in rats. Stroke. 21, 801-807 (1990).
- Alkayed, N. J. Gender-linked brain injury in experimental stroke. Stroke. 29, 159-165 (1998).
- Saha, J. K., Xia, J., Grondin, J. M., Engle, S. K., Jakubowski, J. A. Acute hyperglycemia induced by ketamine/xylazine anesthesia in rats: mechanisms and implications for preclinical models. Exp Biol Med. (Maywood). 230, 777-784 (2005).
- Fujiwara, N. Effect of normobaric oxygen therapy in a rat model of intracerebral hemorrhage. Stroke. 42, 1469-1472 (2011).
- Khatibi, N. H. Isoflurane posttreatment reduces brain injury after an intracerebral hemorrhagic stroke in mice. Anesth Analg. 113, 343-348 (2011).
