JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

Rat Lazer Doppler Flowmetri Rehberlik ile İskemik İnme için Endotelin-1 Bağlı Orta Serebral Arter Tıkanıklığı Modeli

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

Serebral iskemi Çeşitli hayvan modellerinde inme insanlık durumu simüle etmek için geliştirilmiştir. Bu protokol sıçanlarda iskemik inme için endotelin-1 (ET-1) bağlı orta serebral arter tıkanıklığı (MCAO) modeli anlatılmaktadır. Buna ek olarak, önemli hususlar, avantajlar, ve bu modelin eksiklikler ele alınmaktadır.

Abstract

İnme 2009 1, 2 ABD'de tahmini 70000000000 $ maliyetlendirme, sakatlık ve dünyada ölüm üçüncü önde gelen nedenidir bir numaralı nedenidir. Serebral iskemi çeşitli modeller inme insanlık durumu taklit etmek için geliştirilmiştir. Bu orta serebral arter (OSA) alanında 3 iskemik hasardan tüm vuruşları sonucu% 80 o kadar ileri sürülmüştür. 1990'ların başlarında, endotelin-1 (ET-1) 4 kranyotomi sonra MCA yüzeyine doğrudan doğruya bitişik uygulayarak ve iskemi indüklemek için kullanılmıştır. Daha sonra, bu model fokal serebral iskemi üretmek için MCA ET-1, bitişik bir stereotaksik enjeksiyon ile 5 modifiye edilmiştir. Bu modelin ana avantajları hızlı yordamı gerçekleştirmek için yeteneği, ET-1 dozunda değiştirerek arter daralmasına kontrol etme yeteneği teslim, beyne kan tedarik yanı sıra kademeli reperfusi ekstrakraniyal damarların işlemek gerek vardıroranları o daha yakından 5-7 insanlarda reperfüzyon taklit eder. Diğer taraftan, ET-1 model bir kranyotomi için ihtiyaç yanı sıra, inme hacim 8 daha yüksek değişkenlik aşağıdaki dezavantajları vardır. Bu değişkenlik ET-1 infüzyonu sırasında serebral iskemi doğrulamak için lazer Doppler flowmetre (LDF) kullanımı ile azaltılabilir. Strok değişkenliği etkileyen faktörler infüzyon ve ET-1 toplu hassas 6. kullanılan içerir. Başka bir önemli husus da reperfüzyon insan felç sık karşılaşılan bir durumdur ki, ET-1 indüklenmiş MCAO için tıkanma süresinin yakından, insan felç birçok hasta tıkanma 9 gün sonraki saatlik bir süre boyunca kısmi reperfüzyon kalmamıştır taklit olmayabilir 10. Bu protokol ayrıntılı sıçanlarda iskemik inme için ET-1 ile indüklenen MCAO modeli anlatacağız. Aynı zamanda işlem boyunca özel hususlar ve potansiyel sakıncaları dikkat çekecek.

Protocol

Bu protokol Florida Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu (IACUC) tarafından onaylanmış ve uygun olduğunu "Bakım Rehberi ve Laboratuvar Hayvanlarının Kullanımı" (sekizinci baskı, Ulusal Bilimler Akademisi, 2011) oldu. Malzemeler Hayvanlar: Ameliyat sırasında 250-300 g Sekiz haftalık, erkek, Sprague Dawley sıçan (Charles River Çiftlikler, Wilmington, ABD MA). Anestezi İnhalasyon anestezi sistemi (VetEqui…

Representative Results

1. Post-Op nörolojik değerlendirme Hayvanlarda bilinç kavuşur sonra testler çeşitli denge, kavrama kuvveti, pençe yerleştirerek, postural asimetri ve tırmanma merdiven içeren nörolojik defisitler değerlendirmek için kullanılabilir. Ayçiçeği tohumu görevi motor ve infarkt hacmi 7, 12 arasında anlamlı bir ilişki vardır duyusal fonksiyon brüt değerlendirmesidir. Açılması ve 5 ayçiçeği tohumu tüketen bu görevi sırasında, fareler zamanlanmış. Beş tohum…

Discussion

ET-1 ile indüklenen MCAO düzenli birden sıçan suşları kullanılmıştır deneysel iskemik inme kurulmuş bir modeldir. Bu model 5, 14 kullanırken böyle sıçan suşu, hayvan yaşı, vücut ısısı, anestezi yöntemi ve operatör uzmanlığı gibi birçok değişken, infarkt hacimleri artan değişkenliği yol açabilir. Ancak, bazı araştırmacılar bu modelin avantajları nispeten non-invaziv yaklaşım, ET-1 ile serebral kan akımı doz yanıt, ve bilinçli sıçanlar 14, 15 ET-1 infü…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma Amerikan Kalp Derneği Büyükşehir Güneydoğu Ortaklık (09GRNT2060421), Amerikan Tıp Derneği, ve Florida Klinik ve Translational Bilim Enstitüsü Üniversitesi bağışları ile desteklenmiştir. Adam Mekke bir NIH / NINDS, NRSA predoctoral fellow (F30 NS-060335) 'dir. Robert Regenhardt Hipertansiyon Florida Multidisipliner Eğitim Programı Üniversitesi (T32 HL-083810) den predoctoral burs desteğini aldı.

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)
DOWNLOAD MATERIALS LIST

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).

Tags

Endothelin-1Middle Cerebral Artery OcclusionIschemic StrokeLaser Doppler FlowmetryRat Model
check_url/50014?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
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).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image