Chirurgische Induktion der ischämischen Hirnschädigung in der Ratte ist ein weit verbreitetes Modell für Schlaganfall-Forschung. Hier zeigen wir die Induktion fokaler zerebraler Ischämie durch Verschluss der mittleren Hirnarterie. Visualisierung der resultierenden Infarkt durch histologischer Färbung und Magnetresonanz-Tomographie wird ebenfalls angezeigt.
Der Schlaganfall ist die häufigste Ursache für Behinderungen und die dritthäufigste Todesursache bei Erwachsenen weltweit 1. In der menschlichen Schlaganfall, gibt es eine sehr variable klinische Zustand; in der Entwicklung von Tiermodellen für fokale Ischämie, jedoch erreichen Reproduzierbarkeit der experimentell induzierten Infarktvolumen ist unerlässlich. Die Ratte ist ein weit verbreitetes Tiermodell für Schlaganfall aufgrund seiner relativ geringen Kosten der Tierhaltung und der Ähnlichkeit der Schädelbasis Auflage, dass der Mensch 2,3. Bei Menschen, der mittleren Hirnarterie (MCA) wird am häufigsten in der Schlaganfall-Syndrome und mehrere Methoden der MCA-Okklusion (MCAO) betroffen sind beschrieben worden, um dieses Krankheitsbild im Tiermodell nachzuahmen. Da Rekanalisation tritt häufig nach einem akuten Schlaganfall in den menschlichen, Reperfusion nach einem Zeitraum von Okklusion wurde in vielen dieser Modelle aufgenommen. In diesem Video zeigen wir die transiente endovaskuläre Naht MCAO Modell der spontan hypertensiven Ratte (SHR). Ein Filament mit einem Silizium-Spitze Beschichtung intraluminal an der MCA Ursprung für 60 Minuten gelegt, gefolgt von Reperfusion. Beachten Sie, dass die optimale Okklusion Zeitraum kann in anderen Rattenstämmen, wie Wistar oder Sprague-Dawley variieren. Mehrere Verhaltensindikatoren des Schlaganfalls in der Ratte gezeigt werden. Focal Ischämie bestätigt mit T2-gewichteten MRT-Bilder und durch Färbung Hirnschnitten mit 2,3,5-Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC) 24 Stunden nach MCAO.
Nagermodellen der zerebralen Ischämie kann als globale oder fokale und reversible oder irreversible klassifiziert werden. Wir verwenden eine reversible fokale Ischämie-Modell, um die Reperfusion, dass nach Rekanalisation in der menschlichen Schlaganfall-Patienten auftreten können imitieren. Während die Ratte Aktien den Vorteil, ähnlich kranialen Durchblutung der Mensch, der umfangreichen intrakranieller Kollateralkreislauf durch die Circle of Willis und leptomeningealen Anastomosen Ergebnisse in Widerspruch Infarkt Ausgaben 6. Wir nutzen die spontan hypertensiven Ratte (SHR) belastet, da die Infarktgröße ist größer in SHR ausgesetzt fokaler zerebraler Ischämie im Vergleich zu normotensiven Ratten 7-10. Stroke Induktion in SHR ist auch besser und kann weniger Todesfälle als in anderen häufig verwendeten Stämme 11 zu erzeugen. Darüber hinaus sollten physiologischen Parameter während der Operation überwacht werden, da Schwankungen der Variabilität in Infarktvolumen hinzufügen können; diesen Parametern gehören Bluthochdruck, arteriellen O 2 und CO 2-Gehalt, Hypothermie und Hyperglykämie, die zu einem Auftreten ischämischer Schädigung kann 2,12 . Unterkühlung ist ein besonderes Anliegen, weil sie den Grad der neuronalen ischämischen Verletzungen verringern können, und deshalb Platzierung der Ratte auf einem thermoregulatorische Heizkissen während der Operation ist von wesentlicher Bedeutung.
Wir beschäftigen kommerziell hergestellte Silizium-beschichtete Fäden in diesem Verfahren in einem Versuch, um die Konsistenz in der Infarktgröße 13-15 erhöhen. Traditionell haben die intraluminale Nähte verwendet werden, um die MCA verschließen durch Flamm-Runden einen 3:0 Nylonnaht Spitze oder mit einer Heißklebepistole zu beschichten die Naht Spitze mit einem kleinen Kleber Wulst 16 vorbereitet worden. Diese Verfahren erzeugen Fäden mit unterschiedlichen Spitzendurchmessern und somit können auch mehrere Versuche, Okklusion vor der Feststellung einer Naht, dass das Schiff Durchmesser von einem bestimmten Ratte passt zu verlangen. Weitere Varianten auf dem MCAO Methode in diesem Video beschrieben sind mehr Distalbiss, Schonung der lentikulostriatalen Filialen um eine reine Hirnareal 17 und gleichzeitigen Verschluss der MCA und ipsilateralen A. carotis communis Sicherheiten Durchblutung 6,9 zu reduzieren.
Die funktionellen Auswirkungen des Schlaganfalls kann anhand einer Vielzahl von Verhaltens-Tests, bei denen Defizite bei bestimmten Aufgaben in einem einfachen Scoring-Skala reflektiert werden. Zum Beispiel entwickelt Bederson et al. 18 a neurologischen Score Einstufung Ratten über das Ausmaß der forelimb Flexion in einer erhöhten Körperhaltung, asymmetrische Widerstand gegen eine seitliche push und offenes Feld kreisen Verhalten. Ratten die Verlängerung der beiden Vorderbeine auf den Boden, wenn erhöht und Aussteller keine andere Defizite wurden benotet "Normal (0)", während Ratten mit kontralateralen Vorderlauf Flexion nur wurden mit "Moderate Defizite (1)" eingestuft. "Schwere Klasse 2" Ratten angezeigt verringerte Widerstand auf der Gegenseite eine Querkraft und "Schwere Klasse 3" Ratten zusätzlich in kreisenden Verhaltensweisen beschäftigt. Unterstufe Verhaltensdefiziten waren immer in der nächsthöheren Besoldungsgruppe beobachtet (zB Stufe 2 und 3 Tiere ebenfalls angezeigt forelimb Flexion) und diese Werte wurden prädiktive Unterschiede in der Infarktgröße 18. So ermöglicht ein so einfaches Scoring-System für eine schnelle, konsistente semi-quantitative Beurteilung der funktionellen Defizite nach einem Schlaganfall.
Die Messung des Ausmaßes der Hirninfarkt wird üblicherweise durch histologische Färbung für Gewebeschäden mit TTC, Kresylviolett (Nissl-Färbung) oder Hämatoxylin und Eosin durchgeführt. Magnetic Resonance Imaging-Techniken, einschließlich Diffusions-gewichteten MRT zu dem Infarkt zu frühen Zeitpunkten sichtbar nach Okklusion, für die Bestimmung eines Infarktvolumen in jeder einzelnen Ratte ermöglichen, ohne die Notwendigkeit für die Ernte Gewebe. Dies ist besonders wertvoll in Studien zur Bestimmung der Wirksamkeit einer neuroprotektiven Behandlung nach einem Schlaganfall abzielt; Bildgebung der Ratte nach MCAO aber vor der Behandlung Verwaltung gibt der Prüfer das Vertrauen, dass alle Versuchs-und Kontrollgruppen Tieren ähnliche Striche erlebt zu starten, wodurch die Verwechslung Auswirkungen der Variabilität in der Schlaganfall-Induktion.
The authors have nothing to disclose.
Wir bedanken uns bei Beth Rauch und der University of Wisconsin Small Animal Imaging Facility for Kernspintomographie. Die Abteilung für Neurochirurgie an der Universität von Wisconsin-Madison stellte Mittel für diese Arbeit.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
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4-0 Nylon suture | Doccol Corporation | 2-3 mm silicon coating length, 0.39 mm tip diameter | ||
Spontaneously hypertensive rats | Charles River Laboratories | 290-300 g, male | ||
Gaymar T/Pump thermoregulatory pump and pads | Gaymar Industries | |||
Vetroson V-10 bipolar electrosurgical unit | Summit Hill Laboratories | |||
Germinator 500 glass bead sterilizer | CellPoint Scientific | |||
Vasamedics Bpm2Laserflo blood perfusion monitor | TSI Inc. |