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Medicine

Endothelin-1 प्रेरित मध्य चूहा में लेजर डॉपलर flowmetry मार्गदर्शन के साथ ischemic स्ट्रोक के लिए मस्तिष्क धमनी रोड़ा मॉडल

Published: February 16, 2013
doi:
10.3791/50014
, , , , , , ,
1Department of Neurosurgery,University of Florida , 2Department of Anatomical Sciences,Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran , 3Department of Physiology and Functional Genomics,University of Florida , 4Department of Neurology,University of Florida

Summary

मस्तिष्क ischemia के कई पशु मॉडल स्ट्रोक का मानव हालत अनुकरण करने के लिए विकसित किया गया है. इस प्रोटोकॉल endothelin 1 (एट-1) प्रेरित मध्य मस्तिष्क चूहों में ischemic स्ट्रोक के लिए धमनी रोड़ा मॉडल (MCAO) का वर्णन करता है. इसके अलावा, महत्वपूर्ण विचार के फायदे हैं, और इस मॉडल की कमियों पर चर्चा कर रहे हैं.

Abstract

स्ट्रोक विकलांगता और दुनिया में मृत्यु का तीसरा प्रमुख कारण के नंबर एक कारण है, 2009 1, 2 में संयुक्त राज्य अमेरिका में एक अनुमान के अनुसार 70 अरब डॉलर की लागत. मस्तिष्क ischemia के कई मॉडलों स्ट्रोक का मानव हालत की नकल करने के लिए विकसित किया गया है. ऐसा लगता है कि सुझाव दिया गया है मध्य मस्तिष्क धमनी (एमसीए) 3 क्षेत्र में इस्कीमिक नुकसान से सभी स्ट्रोक के परिणाम के 80%. 1990 के दशक के शुरू में, endothelin 1 (ईटी 1) 4 के लिए इसे लागू करने सीधे craniotomy बाद एमसीए की सतह के निकट ischemia प्रेरित करने के लिए इस्तेमाल किया गया था. बाद में, इस मॉडल एमसीए ET-1 आसन्न stereotaxic इंजेक्शन का उपयोग करने के लिए फोकल मस्तिष्क ischemia उत्पादन से 5 में संशोधित किया गया था. इस मॉडल का मुख्य लाभ प्रक्रिया जल्दी से प्रदर्शन करने की क्षमता, एट-1 की खुराक बदलकर धमनी कसना को नियंत्रित करने की क्षमता वितरित करने के लिए मस्तिष्क को रक्त की आपूर्ति के रूप में के रूप में अच्छी तरह से क्रमिक reperfusi extracranial वाहिकाओं में हेरफेर करने की आवश्यकता नहींदरों पर है कि और अधिक बारीकी से 5-7 मनुष्यों में reperfusion mimics. दूसरी ओर, एट-1 मॉडल नुकसान है कि एक craniotomy के लिए की जरूरत है, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से स्ट्रोक 8 मात्रा में उच्च परिवर्तनशीलता है. इस परिवर्तनशीलता एट 1-जलसेक दौरान मस्तिष्क ischemia को सत्यापित करने के लिए लेजर डॉपलर flowmetry (एलडीएफ) के उपयोग के साथ कम किया जा सकता है. स्ट्रोक परिवर्तनशीलता को प्रभावित करने वाले कारक है कि सत और एट-1 के बैच के सटीक 6 का इस्तेमाल किया है. एक अन्य महत्वपूर्ण विचार है कि हालांकि reperfusion मानव स्ट्रोक में एक सामान्य घटना है, एट – एक प्रेरित MCAO के लिए रोड़ा की अवधि निकट कि मानव स्ट्रोक की जहां कई रोगियों को नौ रोड़ा के बाद के दिनों के लिए घंटे की अवधि से अधिक आंशिक reperfusion की नकल न करें हो सकता है, 10. इस प्रोटोकॉल विस्तार एट 1 चूहों में ischemic स्ट्रोक के लिए प्रेरित MCAO मॉडल में वर्णन करेंगे. यह भी प्रक्रिया के दौरान विशेष विचार और संभावित कमियों को ध्यान आकर्षित करेगा.

Protocol

इस प्रोटोकॉल संस्थागत पशु की देखभाल और फ्लोरिडा के विश्वविद्यालय में उपयोग समिति (IACUC) द्वारा अनुमोदित किया गया था और के अनुपालन में है "देखभाल के लिए गाइड और प्रयोगशाला पशु का प्रयोग" (8 संस्करण, नेशन…

Representative Results

1. बाद सेशन स्नायविक मूल्यांकन बाद पशु होश नहीं आ जाता है, परीक्षण की एक विस्तृत विविधता संतुलन, ताकत पकड़, पंजा रखने, postural विषमता और चढ़ाई सीढ़ी सहित न्यूरोलॉजिकल घाटा का मूल्यांकन करने के लिए इ…

Discussion

ET-1 प्रेरित MCAO प्रयोगात्मक ischemic स्ट्रोक है कि नियमित रूप से कई चूहे उपभेदों में प्रयोग किया जाता है का एक स्थापित मॉडल है. चूहा तनाव, पशु उम्र, शरीर का तापमान, संज्ञाहरण विधि, और ऑपरेटर विशेषज्ञता के रूप में…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस काम अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन ग्रेटर दक्षिण पूर्व (09GRNT2060421) संबद्ध, अमेरिकन मेडिकल एसोसिएशन, और फ्लोरिडा नैदानिक ​​और translational विज्ञान संस्थान के विश्वविद्यालय से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया. एडम मक्का / एनआईएच NINDS, एनआरएसए predoctoral साथी (F30 NS +०,६०,३३५) है. रॉबर्ट Regenhardt उच्च रक्तचाप में फ्लोरिडा इन दोनों क्षेत्रों ट्रेनिंग प्रोग्राम के विश्वविद्यालय (T32 HL 083,810) से predoctoral फेलोशिप समर्थन प्राप्त है.

Materials

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

  1. Stroke–1989. Recommendations on stroke prevention, diagnosis, and therapy. Report of the WHO Task Force on Stroke and other Cerebrovascular Disorders. Stroke. 20, 1407-1431 (1989).
  2. Lloyd-Jones, D., et al. Heart disease and stroke statistics–2009 update: a report from the American Heart Association Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee. Circulation. 119, 480-486 (2009).
  3. Mohr, J. P., Gautier, J. C., Hier, D., Stein, R. W., Barnett, H. J. M., Stein, B. M., Mohr, J. P., Yatsu, F. M. . Stroke: pathophysiology, diagnosis, and management. , 377-450 (1986).
  4. Robinson, M. J., Macrae, I. M., Todd, M., Reid, J. L., McCulloch, J. Reduction of local cerebral blood flow to pathological levels by endothelin-1 applied to the middle cerebral artery in the rat. Neurosci. Lett. 118, 269-272 (1990).
  5. Sharkey, J., Ritchie, I. M., Kelly, P. A. Perivascular microapplication of endothelin-1: a new model of focal cerebral ischaemia in the rat. J. Cereb. Blood Flow Metab. 13, 865-871 (1993).
  6. O’Neill, M. J., Clemens, J. A. Rodent models of focal cerebral ischemia. Curr. Protoc. Neurosci. Chapter 9 (Unit 9), (2001).
  7. Mecca, A. P., O’Connor, T. E., Katovich, M. J., Sumners, C. Candesartan pretreatment is cerebroprotective in a rat model of endothelin-1-induced middle cerebral artery occlusion. Exp. Physiol. 94, 937-946 (2009).
  8. Braeuninger, S., Kleinschnitz, C. Rodent models of focal cerebral ischemia: procedural pitfalls and translational problems. Exp. Transl. Stroke Med. 1, 8 (2009).
  9. Tomsick, T. A. Intravenous thrombolysis for acute ischemic stroke. J. Vasc. Interv. Radiol. 15, 67-76 (2004).
  10. Olsen, T. S., Lassen, N. A. A dynamic concept of middle cerebral artery occlusion and cerebral infarction in the acute state based on interpreting severe hyperemia as a sign of embolic migration. Stroke. 15, 458-468 (1984).
  11. Pritchett-Corning, K. R., Luo, Y., Mulder, G. B., White, W. J. Principles of rodent surgery for the new surgeon. J. Vis. Exp. (47), e2586 (2011).
  12. Gonzalez, C. L., Kolb, B. A comparison of different models of stroke on behaviour and brain morphology. Eur. J. Neurosci. 18, 1950-1962 (2003).
  13. Ansari, S., Azari, H., McConnell, D. J., Afzal, A., Mocco, J. Intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model for ischemic stroke with laser doppler flowmetry guidance in mice. J. Vis. Exp. (51), e2879 (2011).
  14. Sharkey, J., Butcher, S. P. Characterisation of an experimental model of stroke produced by intracerebral microinjection of endothelin-1 adjacent to the rat middle cerebral artery. J. Neurosci. Methods. 60, 125-131 (1995).
  15. Macrae, I. M., Robinson, M. J., Graham, D. I., Reid, J. L., McCulloch, J. Endothelin-1-induced reductions in cerebral blood flow: dose dependency, time course, and neuropathological consequences. J. Cereb. Blood Flow Metab. 13, 276-284 (1993).
  16. Mecca, A. P., et al. Cerebroprotection by angiotensin-(1-7) in endothelin-1-induced ischaemic stroke. Exp. Physiol. 96 (1-7), 1084-1096 (2011).
  17. Fisher, M., et al. Update of the stroke therapy academic industry roundtable preclinical recommendations. Stroke. 40, 2244-2250 (2009).

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Ansari, S., Azari, H., Caldwell, K. J., Regenhardt, R. W., Hedna, V. S., Waters, M. F., Hoh, B. L., Mecca, A. P. Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Rat. J. Vis. Exp. (72), e50014, doi:10.3791/50014 (2013).
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