Моделирование инсульта у мышей: транзиторная окклюзия средней мозговой артерии через наружную сонную артерию

Инсульт является одной из наиболее распространенных причин смерти и инвалидности во всем мире. Хотя существует в основном две различные формы инсульта, ишемическая и геморрагическая, 80-85% всех случаев инсульта являются ишемическими^1. В настоящее время для пациентов с ишемическим инсультом доступны только два метода лечения: фармакологическое лечение активатором рекомбинантного тканевого плазминогена (rtPA) или механическая тромбэктомия. Однако из-за узкого терапевтического временного окна и нескольких критериев исключения только избранное число пациентов может извлечь выгоду из этих конкретных вариантов лечения. За последние два десятилетия доклинические и трансляционные исследования инсульта были сосредоточены на изучении нейропротекторных подходов. Тем не менее, все соединения, которые достигли клинических испытаний, до сих пор не показали никаких улучшений для пациента^2.

Поскольку модели in vitro не могут точно воспроизвести все взаимодействия мозга и патофизиологические механизмы инсульта, животные модели имеют решающее значение для доклинических исследований инсульта. Однако имитация всех аспектов ишемического инсульта человека на одной животной модели невозможна, поскольку ишемический инсульт является очень сложным и гетерогенным заболеванием. По этой причине различные модели ишемического инсульта были разработаны с течением времени у разных видов. Фототромбоз артериол головного мозга или постоянная дистальная окклюзия средней мозговой артерии (MCA) являются широко используемыми моделями, которые индуцируют небольшие и локально определяемые поражения в неокортексе^3,4. Кроме того, наиболее часто используемой моделью инсульта, вероятно, является так называемая «модель нити», в которой достигается преходящая окклюзия MCA. Данная модель состоит из преходящего введения шовной нити к источнику МКА, приводящего к резкому снижению мозгового кровотока и последующему большому инфаркту подкорковой и корковой областей мозга^5. Хотя большинство моделей инсульта имитируют окклюзии MCA ^6,«модель нити» позволяет точно разграничить ишемическое время. Реперфузия путем удаления нити имитирует клинический сценарий восстановления мозгового кровотока человека после спонтанного или терапевтического (rtPA или механическая тромбэктомия) лизиса сгустка. На сегодняшний день описаны различные модификации этой “модели нити накаливания”. В наиболее распространенном подходе, впервые описанном Longa et al. в 1989^{году 5}нить с силиконовым покрытием вводится через общую сонную артерию (CCA) к происхождению MCA^7. Хотя это широко используемый подход, эта модель не позволяет полностью восстановить кровоток во время реперфузии, так как ОАС постоянно перевязывается после удаления нити.

За последнее десятилетие все большее число исследовательских групп были заинтересованы в моделировании инсульта у мышей с использованием этой «модели нити». Однако значительная изменчивость этой модели и отсутствие стандартизации процедур являются одними из причин высокой изменчивости и плохой воспроизводимости экспериментальных результатов и научных выводов, о которых сообщалось до сих пор^2,8. Потенциальной причиной нынешнего «кризиса репликации», относящегося к низкой воспроизводимости среди исследовательских лабораторий, являются несопоставимые объемы инфаркта инсульта между исследовательскими группами, использующими одну и ту же экспериментальную методологию^9. Фактически, проведя первое доклиническое рандомизированное контролируемое многоцентровое исследование^10,мы смогли подтвердить, что отсутствие достаточной стандартизации этой экспериментальной модели инсульта и последующих параметров исхода были основными причинами неспособности воспроизводимости в доклинических исследованиях между независимыми лабораториями¹¹ . Эти резкие различия в результирующих размерах инфаркта, несмотря на использование одной и той же модели инсульта, справедливо представляют угрозу не только для подтверждающих исследований, но и для научного сотрудничества из-за отсутствия надежных и воспроизводимых моделей.

В свете этих проблем мы стремились разработать и подробно описать процедуру стандартизированной переходной модели MCAo, используемой для совместных исследований в рамках исследовательского консорциума «ImmunoStroke» (https://immunostroke.de/). Этот консорциум стремится понять мозг-иммунные взаимодействия, лежащие в основе механистических принципов восстановления после инсульта. Кроме того, представлены гистологические и связанные с ними функциональные методы анализа исходов инсульта. Все методы основаны на установленных стандартных операционных процедурах, используемых во всех исследовательских лабораториях консорциума ImmunoStroke.