Modeling intracerebrale bloeding in Muizen: Injectie van autoloog bloed of bacterieel collagenase
Summary
Klinisch relevante diermodellen van intracerebrale bloeding (ICH) zijn nodig om onze kennis van hemorragische beroerte te breiden en nieuwe therapeutische strategieën te onderzoeken. In deze studie beschrijven we twee ICH en beoordelen modellen die eenzijdig injecties van ofwel autoloog volbloed of bacteriële collagenase implementeren in de basale ganglia (corpus striatum) van muizen.
Abstract
Spontane intracerebrale bloeding (ICH) definieert een potentieel levensbedreigende neurologische ziekte die goed is voor 10-15% van alle CVA-gerelateerde ziekenhuisopnamen en waarvoor geen effectieve behandelingen beschikbaar zijn voor 1,2-date. Vanwege de heterogeniteit van ICH bij de mens, zijn verschillende preklinische modellen die nodig zijn om grondig te verkennen potentiële therapeutische strategieën 3. Experimental ICH wordt vaak geïnduceerd in knaagdieren door intraparenchymale injectie van ofwel autoloog bloed of bacteriële collagenase 4. De geschikte model is gekozen gebaseerd op de pathofysiologie van bloeding inductie en progressie schade. Het bloed injectie model bootst een snel voortschrijdende bloeding. U kunt ook bacteriële collagenase enzymatisch verstoort de basale lamina van de hersenen haarvaten, waardoor een actieve bloeding die in het algemeen evolueert gedurende enkele uren 5. Resulterende perihematomal oedeem en neuro-tekorten kunnen weer worden gekwantificeerdm beide modellen. In deze studie beschrijven we een gemodificeerde en geëvalueerd dubbele injectie model van autoloog volbloed 6 als een ICH injectie model van bacteriële collagenase 7, die beide gericht zijn op de basale ganglia (corpus striatum) van mannelijke CD-1 muizen. We neuro-tekorten en hersenoedeem na 24 en 72 uur vastgesteld na ICH inductie. Intrastriatal injectie van autoloog bloed (30 pl) of bacteriële collagenase (0.075U) veroorzaakt reproduceerbaar neuro tekorten in muizen aanzienlijk verhoogd hersenoedeem na 24 en 72 uur na de operatie (p <0,05). Kortom, beide modellen leveren consistente hemorrhagische infarcten en vertegenwoordigen basismethoden voor preklinisch ICH onderzoek.
Protocol
Discussion
Diermodellen van intracerebrale bloeding (ICH) dragen sterk bij aan een gevorderd begrip van de pathofysiologie van de ziekte, en worden vaak gebruikt voor het ontwikkelen en evalueren van nieuwe therapeutische strategieën in een preklinische setting. Intraparenchymateuze injecties van autoloog bloed of bacteriële collagenase zijn reeds lang gevestigde methoden om ICH bij knaagdieren te genereren. Beide methoden werden oorspronkelijk ontwikkeld in de rat, maar door de snel toenemende beschikbaarheid van transgene en k…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Deze studie werd gedeeltelijk ondersteund door NIH subsidie RO1NS053407 aan JH Zhang. Wij willen de heer Damon Klebe bedanken voor zijn waardevolle bijdragen.
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 |
References
- 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).
