Aqui, apresentamos um protocolo para estabelecer um modelo de oclusão da artéria cerebral média distal (dMCAO) por meio de eletrocoagulação transcraniana em camundongos C57BL/6J e avaliar o comportamento neurológico subsequente e as características histopatológicas.
O AVC isquêmico continua sendo a causa predominante de mortalidade e comprometimento funcional entre as populações adultas em todo o mundo. Apenas uma minoria dos pacientes com AVC isquêmico é elegível para receber trombólise intravascular ou terapia de trombectomia mecânica dentro da janela de tempo ideal. Entre os sobreviventes de AVC, cerca de dois terços sofrem disfunções neurológicas por um período prolongado. O estabelecimento de um modelo experimental de AVC isquêmico estável e repetível é extremamente significativo para investigar ainda mais os mecanismos fisiopatológicos e desenvolver estratégias terapêuticas eficazes para o AVC isquêmico. A artéria cerebral média (ACM) representa a localização predominante do AVC isquêmico em humanos, com a oclusão da ACM servindo como o modelo frequentemente empregado de isquemia cerebral focal. Neste protocolo, descrevemos a metodologia de estabelecimento do modelo de oclusão distal da ACM (dMCAO) por meio de eletrocoagulação transcraniana em camundongos C57BL/6. Como o local de oclusão está localizado no ramo cortical da ACM, esse modelo gera uma lesão infartada moderada restrita ao córtex. A caracterização neurológica, comportamental e histopatológica demonstrou disfunção motora visível, degeneração neuronal e ativação pronunciada de microglia e astrócitos neste modelo. Assim, este modelo de camundongo dMCAO fornece uma ferramenta valiosa para investigar o acidente vascular cerebral de isquemia e vale a pena popularização.
O acidente vascular cerebral é uma doença cerebrovascular aguda comum, caracterizada por altas incidências de incapacidade efatalidade1. De todos os casos de AVC, quase 80% pertencem ao AVC isquêmico2. Até agora, a trombólise intravenosa continua sendo uma de um número limitado de abordagens produtivas para o tratamento do AVC isquêmico agudo. No entanto, a eficácia do tratamento trombolítico é restrita pela estreita janela de tempo efetiva e pela ocorrência de transformação hemorrágica3. Na fase de reabilitação a longo prazo após um acidente vascular cerebral isquêmico, um número considerável de pacientes provavelmente apresentará disfunções neurológicas duráveis4. Mais investigações são urgentemente necessárias para desvendar os mecanismos fisiopatológicos subjacentes do AVC isquêmico, bem como para facilitar o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas direcionadas ao AVC isquêmico. O estabelecimento de um modelo confiável e replicável de AVC isquêmico é crucial para a pesquisa básica, bem como para a pesquisa translacional subsequente no campo do AVC isquêmico.
Em 1981, Tamura et al. desenvolveram um modelo de isquemia cerebral focal empregando eletrocoagulação transcraniana no local proximal da artéria cerebral média (ACM)5. Desde então, vários pesquisadores utilizaram várias metodologias, como ligadura, compressão ou clipagem, para induzir a oclusão distal da ACM (dMCAO) para estabelecer modelos de AVC isquêmico transitório ou permanente 6,7,8. Comparado ao modelo de filamento, o modelo dMCAO apresenta vantagens notáveis, como menor tamanho de infarto e maior taxa de sobrevida, tornando-o mais adequado para investigar a recuperação funcional a longo prazo após acidente vascular cerebral isquêmico9. Além disso, o modelo dMCAO demonstra uma maior taxa de sobrevivência em roedores idosos em comparação com o modelo de filamento, tornando-se uma ferramenta vantajosa para investigar AVC isquêmico em modelos animais idosos e comórbidos10. O modelo de AVC fototrombótico (TP) demonstrou possuir as características de menor invasividade cirúrgica e uma taxa de mortalidade significativamente baixa. No entanto, o modelo TP exibe um maior grau de necrose celular e edema tecidual em comparação com o modelo dMCAO, levando à ausência de circulação colateral11. Além disso, vale ressaltar que as lesões isquêmicas observadas no modelo TP decorrem predominantemente da oclusão microvascular, o que difere substancialmente da isquemia cerebral induzida por embolia de grandes vasos no modelodMCAO12.
Neste artigo, apresentamos a metodologia para induzir o modelo murino dMCAO coagulando a ACM distal via craniotomia de pequena janela óssea. Além disso, realizamos exames histológicos e avaliações comportamentais para caracterizar de forma abrangente os insultos isquêmicos e os resultados do AVC neste modelo experimental. Nosso objetivo é familiarizar os pesquisadores com esse modelo e facilitar novas investigações sobre os mecanismos patológicos do AVC isquêmico.
No presente protocolo do modelo dMCAO de eletrocoagulação de craniotomia, os procedimentos cirúrgicos são conduzidos com o mínimo de invasividade, em que apenas uma porção do músculo temporal é separada para mitigar os efeitos adversos na função mastigatória. Todos os camundongos se recuperaram bem após o procedimento, sem casos observados de dificuldades de alimentação. A ACM pode ser facilmente discernida no osso temporal do camundongo, facilitando assim a identificação precisa dos locais adequados da …
The authors have nothing to disclose.
Este estudo foi apoiado pelas doações da Nature Science Foundation da província de Hubei (2022CFC057).
2,3,5-Triphenyltetrazolium Chloride (TTC) |
Sigma-Aldrich | 108380 | Dye for TTC staining |
24-well culture plate | Corning (USA) | CLS3527 | Vessel for TTC staining |
4% paraformaldehyde | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd. |
G1101 | Tissue fixation |
5% bovine serum albumin | Wuhan BOSTER Bio Co., Ltd. | AR004 | Non-specific antigen blocking |
5-0 Polyglycolic acid suture | Jinhuan Medical Co., Ltd | KCR531 | Material for surgery |
Anesthesia machine | Midmark Corporation | VMR | Anesthetized animal |
Antifade mounting medium | Beyotime Biotech | P0131 | Seal for IF staining |
Automation-tissue-dehydrating machine |
Leica Biosystems (Germany) | TP1020 | Dehydrate tissue |
Depilatory cream | Veet (France) | 20220328 | Material for surgery |
Diclofenac sodium gel | Wuhan Ma Yinglong Pharmaceutical Co., Ltd. |
H10950214 | Analgesia for animal |
Drill tip (0.8 mm) | Rwd Life Science Co., Ltd. | Equipment for surgery | |
Eosin staining solution | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd. |
G1001 | Dye for H&E staining |
Eye ointment | Guangzhou Pharmaceutical Co., Ltd | H44023098 | Material for surgery |
Fluorescence microscope | Olympus (Japan) | BX51 | Image acquisition |
GFAP Mouse monoclonal antibody | Cell Signaling Technology Inc. (Danvers, MA, USA) |
3670 | Primary antibody for IF staining |
Goat anti-mouse Alexa 488-conjugated IgG |
Cell Signaling Technology Inc. (Danvers, MA, USA) |
4408 | Second antibody for IF staining |
Goat anti-rabbit Alexa 594-conjugated IgG |
Cell Signaling Technology Inc. (Danvers, MA, USA) |
8889 | Second antibody for IF staining |
Grip strength meter | Shanghai Xinruan Information Technology Co., Ltd. | XR501 | Equipment for behavioral test |
Hematoxylin staining solution | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd. |
G1004 | Dye for H&E staining |
Iba1 Rabbit monoclonal antibody | Abcam | ab178846 | Primary antibody for IF staining |
Isoflurane | Rwd Life Science Co., Ltd. | R510-22-10 | Anesthetized animal |
Laser doppler blood flow meter | Moor Instruments (UK) | moorVMS | Blood flow monitoring |
Meloxicam | Boehringer-Ingelheim | J20160020 | Analgesia for animal |
Microdrill | Rwd Life Science Co., Ltd. | 78001 | Equipment for surgery |
Microsurgical instruments set | Rwd Life Science Co., Ltd. | SP0009-R | Equipment for surgery |
Microtome | Thermo Fisher Scientific (USA) | HM325 | Tissue section production |
Microtome blade | Leica Biosystems (Germany) | 819 | Tissue section production |
Monopolar electrocoagulation generator | Spring Scenery Medical Instrument Co., Ltd. |
CZ0001 | Equipment for surgery |
Mupirocin ointment | Tianjin Smith Kline & French Laboratories Ltd. |
H10930064 | Anti-infection for animal |
NeuN Rabbit monoclonal antibody | Cell Signaling Technology Inc. (Danvers, MA, USA) |
24307 | Primary antibody for IF staining |
Neutral balsam | Absin Bioscience | abs9177 | Seal for H&E staining |
Paraffin embedding center | Thermo Fisher Scientific (USA) | EC 350 | Produce paraffin blocks |
Pentobarbital sodium | Sigma-Aldrich | P3761 | Euthanized animal |
Phosphate buffered saline | Shanghai Beyotime Biotech Co., Ltd | C0221A | Rinsing for tissue section |
Shaver | Shenzhen Codos Electrical Appliances Co.,Ltd. |
CP-9200 | Equipment for surgery |
Sodium citrate solution | Shanghai Beyotime Biotech Co., Ltd. | P0083 | Antigen retrieval for IF staining |