Induction de l'AVC ischémique et ischémie-reperfusion chez la souris Utilisation de l'artère moyenne Occlusion Technique et visualisation des Infarctus Zone

Summary

We describe a mouse model of stroke induced by the occlusion of the middle cerebral artery using a silicone coated suture. The protocol can be applied to induce permanent occlusion or a temporary ischemia, followed by reperfusion.

Abstract

Cerebrovascular disease is highly prevalent in the global population and encompasses several types of conditions, including stroke. To study the impact of stroke on tissue injury and to evaluate the effectiveness of therapeutic interventions, several experimental models in a variety of species were developed. They include complete global cerebral ischemia, incomplete global ischemia, focal cerebral ischemia, and multifocal cerebral ischemia. The model described in this protocol is based on the middle cerebral artery occlusion (MCAO) and is related to the focal ischemia category. This technique produces consistent focal ischemia in a strictly defined region of the hemisphere and is less invasive than other methods. The procedure described is performed on mice, given the availability of several genetic variants and the high number of tests standardized for mice to aid in the behavioral and neurodeficit evaluation.

Introduction

L'étude des maladies cardiovasculaires, telles qu'un accident vasculaire cérébral, repose sur l'utilisation de modèles in vivo. Pour comprendre l'implication éventuelle d'une ischémie, une toxicité médicamenteuse et / ou le traitement, il est nécessaire d'utiliser un modèle approprié, normalisé, fiable et reproductible de la maladie, ce qui permet des études comparatives entre les groupes de traitement. Dans ce manuscrit, nous utilisons des souris, étant donné la disponibilité d'un grand nombre de souris transgéniques et des modèles d'évaluation normalisés. Ratisser scores pour évaluer moteur et le comportement des déficits après un AVC ischémique expérimentale et la récupération après avoir été mis au point ^{1, 2.}

Plusieurs modèles d'AVC ischémiques sont disponibles, tels que l'ischémie complète mondiale cérébrale, une ischémie globale incomplète, l'ischémie cérébrale multifocale et ischémie cérébrale focale. Ce dernier groupe est également la catégorie d'accident vasculaire cérébral le plus répandu chez les patients. La majorité de la veillents sont initiées par la formation d'une occlusion thrombotique ou embolique au niveau ou à proximité de l'artère cérébrale moyenne (MCA). Compte tenu de ces paramètres, le modèle présenté étroitement imite l' étiologie de la maladie d'accident vasculaire cérébral humain et rend les résultats obtenus très pertinents ^3. Néanmoins, la traduction des découvertes de modèles animaux au traitement de la maladie chez les humains est avérée difficile. Jusqu'à présent, seule l'utilisation du tissu thrombolytique activateur du plasminogène a été approuvé pour le traitement de l' AVC ischémique aigu ^4.

Parmi les modèles d'ischémie focale cérébrale chez la souris, postérieure modèle de course de la circulation cérébrale et cérébrale modèle de thrombose veineuse sont très invasive, diminuant leur applicabilité et de restreindre l'éventail des analyses qui peuvent être effectuées. Cependant, d'autres techniques, telles que le modèle de protection embolique, le modèle de photothrombosis, le modèle de course endothéline-1 induite par suture intraluminale et une occlusion de l'artère cérébrale moyenne (MCAO) modèle, sont disponibles pour une utilisation sans ces limitations. Le modèle MCAO est une technique décrite dans ce protocole. Il offre une méthode fiable d'induire une ischémie cérébrale focale qui peut être facilement reperfusé et exécutée de manière à haut débit. Il existe deux approches de ce modèle, à savoir, les méthodes Zea-Longa et Koizumi. Ils diffèrent légèrement dans le sens de la suture d'occlusion est inséré dans le système vasculaire. Dans la technique Zea-Longa, le fil de suture est insérée par l' intermédiaire de l'artère carotide externe ^5. La technique présentée ici est modifiée à partir de la méthode Koizumi dans laquelle la suture occlusive est introduit par l'artère carotide commune ^6.

Le modèle MCAO a été appliquée avec succès pour évaluer les différents événements qui se produisent au cours de l'AVC ischémique. Après reperfusion, l'oedème cérébral peut être observé avec la rupture de la barrière hémato-encéphalique. la mort neuronale de pointe est généralement observée à 24 h; cependant, il rese tourne vers les niveaux de base au bout de 7 jours ^7. Chez l' homme, le sexe et l' âge sont des variables importantes pour déterminer la course des résultats, ce qui est également observée chez les souris et les rats ^{8, 9, 10.} Plusieurs publications ont utilisé le modèle MCAO pour démontrer l' efficacité du traitement ^{11, 12, 13, 14.}

Protocol

Toutes les procédures ont été approuvées par l'Université de Miami Institutional Animal Care et utilisation Commission (IACUC) en conformité avec les National Institutes of Health (NIH) des lignes directrices. L'utilisation de matériel stérile et des techniques d'asepsie est nécessaire. 1. Préparation de l'Occlusion Suture Utiliser un fil de diamètre 0,21 mm pour les souris entre 20 à 25 g et 0,23 mm pour les souris entre 25-35 g de poids corporel. Le c…

Representative Results

La voie d'insertion du fil de suture d'occlusion est mise en évidence sur la figure 1. La suture MCAO doit être acheminé vers la zone d'occlusion, bifurquant dans l'ICA. occlusion réussie du MCA va conduire à une lésion tissulaire, visible par coloration TTC. La figure 2 présente des images de coloration de simulacre animal traité (figure 2A) et d'un 60 min MCAO ischémie reperfusion animale (coloration à 90 …

Discussion

L'utilisation réussie de la méthode MCAO décrite est très dépendante de la compréhension de l'anatomie cérébrale du flux sanguin. Depuis la mise en place correcte de la suture est difficile à discerner en raison de l'absence d'indices visuels directs, la pratique répétée est important de maîtriser la procédure avant de l'utiliser pour des études d'investigation. Le volume systolique devrait être analysé afin d'assurer des résultats cohérents. L'ajout d'un système d…

Materials

MCAO suture 0.23mm	Doccol	702345PK5Re
MCAO suture 0.21mm	Doccol	702145PK5Re
Silver pen	staples	503205
Anesthesia machine	Vetequip	901806
Surgical scissors	Fine science tool	14558-09
Surgical forceps straight tip	Fine science tool	00108-11
Surgical forceps angled tip	Fine science tool	00109-11
Spring scissors	Fine science tool	15000-08
Nylon suture	Braintree scintific	SUT-S 104
Closing suture	VWR	95057-036
Isoflurane	Piramal
2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride	FisherSci	50-121-8005
Brain block	Braintree scintific	BS-A 5000C
Cryostat blade	VWR	89202-606
Optional:
Periflux Laser doppler system	Perimed	Periflux 5000
Monitoring unit	Perimed	PF 5010 – LDPM