Endotelina-1 Induzida Médio modelo de oclusão da artéria cerebral para AVC isquêmico com Laser Orientação Fluxometria Doppler em ratos

Summary

Vários modelos animais de isquemia cerebral foi desenvolvido para simular a condição humana de acidente vascular cerebral. Este protocolo descreve a endotelina-1 (ET-1) induzida por oclusão da artéria cerebral média do modelo (MCAO) para acidente vascular cerebral isquêmico em ratos. Além disso, considerações importantes, vantagens e inconvenientes deste modelo são discutidos.

Abstract

AVC é a causa número um de deficiência e terceira principal causa de morte no mundo, com um custo estimado de US $ 70 bilhões em Estados Unidos, em 2009 ^{1, 2.} Vários modelos de isquemia cerebral têm sido desenvolvidos para mimetizar a condição humana de acidente vascular cerebral. Tem sido sugerido que até 80% de todo o resultado de danos isquémicos pancadas na artéria cerebral média (MCA) de área de ^3. No início dos anos 1990, a endotelina-1 (ET-1) ⁴ foi utilizado para induzir isquemia, aplicando-a directamente adjacente à superfície da MCA após craniotomia. Mais tarde, este modelo foi modificado ⁵ utilizando uma injecção estereotáxica de ET-1 ao lado da MCA para produzir isquemia cerebral focal. As principais vantagens deste modelo incluem a capacidade de realizar o procedimento de forma rápida, a capacidade para controlar a constrição da artéria através da alteração da dose de ET-1 emitido, não há necessidade de manipular os vasos extracranianos que fornecem sangue ao cérebro, bem como reperfusi gradualem taxas que mais de perto imita a reperfusão em humanos ^5-7. Por outro lado, o modelo ET-1 tem desvantagens que incluem a necessidade de uma craniotomia, bem como maior variabilidade no volume de curso ^8. Esta variabilidade pode ser reduzida com a utilização de dopplerfluxometria a laser (LDF) para verificar se a isquemia cerebral durante a infusão de ET-1. Fatores que afetam a variabilidade AVC incluem precisão de infusão e lote do ET-1 utilizado ^6. Outra consideração importante é que, apesar de reperfusão é uma ocorrência comum em acidente vascular cerebral humano, a duração da oclusão por ET-1 induzida por MCAO pode não imitam de perto a do acidente vascular cerebral humano onde muitos pacientes têm reperfusão parcial ao longo de um período de horas a dias após a oclusão ^{9, 10.} Este protocolo irá descrever em detalhes a ET-1 induzida modelo OACM para AVC isquêmico em ratos. Será também chamar a atenção para as considerações especiais e inconvenientes potenciais durante todo o procedimento.

Protocol

Este protocolo foi aprovado pelo Animal Care Institucional e Comitê de Uso (IACUC) da Universidade da Flórida e está em conformidade com o "Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório" (oitava edição, a National Academy of Sciences, 2011). Materiais Animais: Oito semanas de idade, macho, Sprague Dawley (Farms Charles River, Wilmington, MA, EUA) pesando 250-300 g no momento da cirurgia. Anestesia Sistema de anestesia por inal…

Representative Results

1. Pós-Op avaliação neurológica Depois de o animal recupera a consciência, uma grande variedade de ensaios pode ser utilizada para avaliar défices neurológicos incluindo o equilíbrio, a força de preensão, colocação da pata, assimetria postural e escada de escalada. A tarefa de semente de girassol é uma avaliação grosseira da função motora e sensorial que tem correlação significativa com infarto volume 7, 12. Durante essa tarefa, os ratos são cronometrados ao abrir…

Discussion

A ET-1 induzida OACM é um modelo estabelecido de acidente vascular cerebral isquêmico experimental que é regularmente utilizado em várias linhagens de ratos. Muitas variáveis, tais como a estirpe de ratos, a idade do animal, temperatura corporal, método de anestesia, e experiência do operador pode levar a aumento da variabilidade nos volumes de infarto ao usar este modelo de ^{5, 14.} No entanto, vários investigadores têm mostrado que as vantagens deste modelo incluem a abordagem relativamente não inv…

Materials

Animals: Eight-week-old, male, Sprague Dawley rats (Charles River Farms, Wilmington, MA, USA) weighing 250-300 g at the time of surgery. Anesthesia Inhalation anesthesia system (VetEquip Inc., Pleasanton, CA, USA) Isoflurane anesthetic (Baxter Pharmaceutics, Deerfield, IL, USA) Stereotaxic system (David Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA) Small animal stereotaxic system Non-rupture ear bars for rats Gas anesthesia head holder for rats Temperature regulation BAT-12 microprobe thermometer (World Precision Instruments, Inc., Sarasota, FL, USA) T/PUMP, TP600 Thermal blanket (Gaymar Industries, Inc., Orchard Park, NY, USA) Surgical instruments Scalpel handle and #11 blade, iris forceps, Graefe forceps, bulldog clamp retractors, screwdriver, 10 μl syringe with 26 gauge beveled needle (World Precision Instruments, Inc., Sarasota, FL, USA) Micromotor drill and stereotaxic holder, Quintessential Stereotaxic Injector (Stoelting, Wood Dale, IL, USA) 1.0 mm round drill bur, 1.0 mm inverted cone drill bur (Roboz Surgical Instrument Co., Inc., Gaithersburg, MD, USA) Surgical Supplies Mounting screws 0-80 X 3/32 with 2.4 mm shaft length, 21-gauge guide cannula [4mm long below the pedestal] and cannula dummy (Plastics one, Roanoke, VA, USA) Jet denture acrylic and liquid (Lang Dental Manufacturing Co., Inc., Wheeling, IL, USA) 3.0 nylon suture (Oasis, Mettawa, IL, USA) Cotton swabs, Puralube eye ointment (Fisher Scientific, Pittsburg, PA, USA) Electric hair clippers (Oster, Providence, RI, USA) Chemicals Endothelin-1 (American Peptide, Sunnyvale, CA, USA) Chlorhexidine 2% (Agrilabs, St. Joseph, MO, USA) Buprenorphine HCl (Hospira Inc., Lake Forest, IL, USA) Visualization Equipment Surgical microscope (Seiler Instrument and Manufacturing; St. Louis, MO, USA) Fiber Optic illuminator (TechniQuip Corp., Livermore, CA, USA) Laser Doppler flowmetry system (ADInstruments, Inc., Colorado Springs, CO, USA) Standard Pencil Probe Probe holder Blood FlowMeter Powerlab 4/30 with LabChart 7 Measurement of infarct volume Rat brain matrix (Zivic-Miller Lab., Inc., Allison Park, PA, USA) 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (Sigma-Aldrich Co., St Louis, MO, USA) diluted to 0.05% in PBS Flatbed scanner (Epson Perfection V30, Epson America, Inc., Long Beach, CA, USA) Image J software (ImageJ 1.42q software, U.S. National Institutes of Health, Bethesda, MA, USA)