La endotelina-1 inducida por la arteria cerebral media oclusión Modelo para el ictus isquémico con Orientación flujometría láser Doppler en la rata

Summary

Varios modelos animales de isquemia cerebral han sido desarrollados para simular la condición humana de accidente cerebrovascular. Este protocolo describe la endotelina-1 (ET-1) inducida por la oclusión de la arteria cerebral media (MCAO) modelo de accidente cerebrovascular isquémico en ratas. Además, las consideraciones importantes, ventajas y deficiencias de este modelo se discuten.

Abstract

El ictus es la primera causa de discapacidad y la tercera causa de muerte en el mundo, con un costo estimado de $ 70 mil millones en los Estados Unidos en 2009 ^{1, 2.} Varios modelos de isquemia cerebral se han desarrollado para imitar la condición humana de accidente cerebrovascular. Se ha sugerido que hasta el 80% de todos los accidentes cerebrovasculares resultado de daño isquémico en la arteria cerebral media (MCA) zona ^3. En la década de 1990, la endotelina-1 (ET-1) ⁴ fue utilizado para inducir isquemia aplicándolo directamente adyacente a la superficie de la MCA después de la craneotomía. Más tarde, este modelo fue modificado ⁵ mediante el uso de una inyección estereotáxica de ET-1 adyacente a la MCA para producir isquemia cerebral focal. Las principales ventajas de este modelo incluyen la capacidad de realizar el procedimiento rápidamente, la capacidad de controlar la constricción de las arterias mediante la alteración de la dosis de ET-1 emitido, no hay necesidad de manipular los vasos extracraneales que suministran sangre al cerebro, así como gradual reperfusien las tarifas que más estrechamente imita la reperfusión en los seres humanos ^5-7. Por otro lado, el modelo ET-1 tiene desventajas que incluyen la necesidad de una craneotomía, así como una mayor variabilidad en el volumen de eyección ^8. Esta variabilidad se puede reducir con el uso de la flujometría láser Doppler (LDF) para verificar la isquemia cerebral durante la infusión de ET-1. Factores que afectan la variabilidad apoplejía incluyen precisión de la infusión y el lote de la ET-1 usado ^6. Otra consideración importante es que a pesar de la reperfusión es una ocurrencia común en el ictus humano, la duración de la oclusión para ET-1 inducida por MCAO no puede imitar estrechamente la de apoplejía humana donde muchos pacientes tienen reperfusión parcial durante un período de horas a días después de la oclusión ^{9, 10.} Este protocolo se describen en detalle la ET-1 inducida por MCAO modelo de accidente cerebrovascular isquémico en ratas. También se hará referencia a consideraciones especiales e inconvenientes potenciales durante el procedimiento.

Protocol

Este protocolo fue aprobado por el Cuidado de Animales institucional y el empleo Comisión (IACUC) de la Universidad de Florida y está en conformidad con la "Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio" (octava edición de la Academia Nacional de Ciencias, 2011). Materiales Animales: Ocho semanas de edad, macho, Sprague Dawley (Charles River Farms, Wilmington, MA, EE.UU.) con un peso de 250-300 g en el momento de la cirugía. Anestesia <ol class="lal…

Representative Results

1. Post-Op evaluación neurológica Después de que el animal recobre el conocimiento, una amplia variedad de pruebas se puede utilizar para evaluar los déficits neurológicos, incluyendo el equilibrio, la fuerza de agarre, colocación pata, la asimetría postural y la escalera de escalada. La tarea de semilla de girasol es una evaluación bruto de la función motora y sensorial que tiene una correlación significativa con el volumen de infarto 7, 12. Durante esta tarea, las ratas s…

Discussion

La ET-1 inducida por MCAO es un modelo establecido de accidente cerebrovascular isquémico experimental que se utiliza regularmente en múltiples cepas de ratas. Muchas variables, como la cepa de rata, la edad del animal, la temperatura corporal, el método de anestesia, y la experiencia del operador puede conducir a una mayor variabilidad en los volúmenes de infarto cuando se utiliza este modelo de ^{5, 14.} Sin embargo, varios investigadores han demostrado que las ventajas de este modelo incluyen el enfoque …

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)