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Verhalten

Eine mittelzerebrale Arterienokklusionstechnik zur induzierung einer Depression im Raten nach dem Schlaganfall

Published: May 22, 2019
doi:
10.3791/58875
, , , , , , , , ,
1Department of Anesthesiology and Critical Care, Soroka University Medical Center, Faculty of Health Sciences,Ben-Gurion University of the Negev, 2Department of Neurosurgery, Soroka University Medical Center, Faculty of Health Sciences,Ben-Gurion University of the Negev, 3Department of Biophysics and Biochemistry, Faculty of Biology, Ecology, and Medicine,Oles Honchar Dnipro National University

Summary

Hier stellen wir ein Protokoll vor, um Depressionen bei Ratten nach dem Schlaganfall zu induzieren, indem wir die mittlere zerebrale Arterie über die innere Carotid-Arterie ausschließen. Wir verwenden den Porsolt-erzwungenen Schwimmtest und den Saccharose-Präferenztest, um induzierte depressive Stimmungen zu bestätigen und zu bewerten.

Abstract

Die poststämtliche Depression (PSD) ist die häufigste aller psychiatrischen Komplikationen, die durch einen ischämischen Schlaganfall entstehen. Größere Mehrheit (ca. 60%) Von allen ischämischen Schlaganfallpatienten leiden an PSD, einer Erkrankung, die als ischämische Schlaganfall-bedingte Vorstufe für einen erhöhten Tod und eine Verschlechterung der Gesundheit angesehen wird. Die Pathophysiologie von PSD ist noch unklar. Um den Entwicklungs-und Vorkommen von PSD weiter zu untersuchen und eine Therapie zu finden, haben wir versucht, ein neues Protokoll zu entwickeln, das das Vertuschen der mittleren zerebralen Arterie (MCA) über die interne Carotid-Arterie (ICA) bei Ratten erfordert. Dieses Protokoll beschreibt ein Modell der PSD, das bei Ratten durch die mittlere zerebrale Arterienverschluss (MCAO) induziert wird. Im Experiment werden auch der Porsolt-Zwangstest und der Saccharose-Präferenztest eingesetzt, um die depressive Stimmung der untersuchten Ratten zu bestätigen und zu bewerten. Anstatt den Katheter durch die äußere Carotid-Arterie (ECA) einzulegen, wie es für das ursprüngliche Verfahren vorgesehen ist, hat diese MCAO-Technik das Monofilament direkt durch die ICA geleitet. Diese MCAO-Technik wurde vor einigen Jahren entwickelt und führt zu einer Verringerung der Sterblichkeit und Variabilität. Es ist allgemein anerkannt, dass die verwendeten Kriterien bei der Auswahl biologischer Modelle bevorzugt werden. Die Daten, die mit diesem Protokoll gewonnen werden, zeigen, dass dieses MCAO-Modell eine Möglichkeit sein könnte, PSD bei Ratten zu induzieren und potenziell zum Verständnis der Pathophysiologie und der zukünftigen Entwicklung neuer Medikamente und anderer neuroprotektiver Wirkstoffe führen könnte.

Introduction

Schlaganfall steht auf der Liste der todbeweiskundierenden Krankheiten inden Vereinigten Staaten von 1,2, 3 anvierterStelle, während er die meisten Behinderungen bei Erwachsenen in den Industrieländernverursacht 4; Dies macht Schlaganfall zu einem führenden Anwärter unter den wichtigsten Gesundheitsproblemen der Welt. Die Normalität bei umschlagsüberlebenden Patienten ist selten, da etwa 15%-40% der Überlebensopfer unter einer dauerhaften Behinderung leiden, 20% eine institutionelle Betreuung 3Monate nach Schlaganfall 5 erfordern und etwa ein Drittel der sechsmonatigen Überlebenden andere benötigen, um ihnen zu helfen, zu leben. Durch jeden Tag6. Schlaganfall soll auch für die steigenden nationalen Gesundheitsausgaben7 verantwortlichsein. Schätzungen der American Heart Association hat die fallbedingten Kosten in den Vereinigten Staaten bei über 50 Milliarden Dollar imJahr 2010 8.

Schlaganfall verursacht nicht nur langfristige Schäden, sondern einige Überlebende neigen dazu, emotionale und Verhaltensstörungen zu erleiden, wie Demenz, Müdigkeit, Angst, Depression, Delirium und Aggression9,10,11 ,12,13, 14. Die wiederkehrende psychologische Fortsetzung nach einem Schlaganfall ist die nach einem Schlaganfall diagnostizierte Depression (PSD), die in etwa40%-50% der Überlebenden15,16, 17diagnostiziertwird. Schlaganfall induzierte Depressionen führen zu erhöhter Morbidität und Mortalität18,19,20,21, 22. Die Pathophysiologie von PSD ist nicht vollständig bekannt, aber sie wird offenbar durch mehrere Faktoren verursacht und ist mit Behinderung, kognitiven Beeinträchtigungen und Läsionenan Ort 23 verbunden.

Das von MCAO geschaffene Rattenmodell der fokalen Hirnischämie ist das am weitesten verbreitete Tiermodell des Schlaganfalls 24,25, 26,27. Bei der Demonstration der Einführung von PSD in Ratten durch den Verschluss des MCA über die ICA werdenTechnikeneingesetzt, die Sterblichkeit und Variabilität im MCAO-Modell minimieren.

Das primäre Ziel dieses Protokolls ist es, die Schritte zur Anregung von PSD in Ratten zu skizzieren, indem man den MCA über die ICA, ein modifiziertes MCAO-Modell, ausschließt, das die Sterblichkeit und das Ergebnis der Variabilität 28 reduziert. Zu den spezifischen Zielen gehören die Durchführung neurologischer und histologischer Untersuchungen (Bestimmung der neurologischen Schwerpunktzahl [NSS], des Volumens der Infarktzone und des Gehirnödems), um die Wirksamkeit von MCAO zu überprüfen und Verhaltenstests zu verwenden, um die Einfluss dieses MCAO-Verfahrens auf die Entwicklung von emotionalen Störungen, vor allem PSD.

Protocol

Der Tierpflegeausschuss der Ben-Gurion-Universität des Negev, Israel, genehmigte alle in diesem Protokoll verwendeten Behandlungs-und Testverfahren. 1. Vorbereitung der Ratten auf die Versuchsvorverfahrengestellung NOTE: Wählen Sie erwachsene männliche Sprague-Dawley-Ratten mit einem Gewicht von 300-350 g. Die Ratten, vier pro Käfig, in einem Vivarium bei 22 ° C und 40% Luftfeuchtigkeit, mit einem umgekehrten 12 h Licht-/Dunkelzyklus …

Representative Results

Histologische Befunde (Tabelle 1) ergaben im Vergleich zu Tieren der Schamkontrollgruppe ein statistisch signifikantes Infarktvolumen als Prozentsatz des gesamten Gehirns (p < 0.0001) nach-MCAO. Auch wurde ein statistisch signifikantes Hirnödem berichtet, als die Auswertung aus der Versuchsgruppe (p < 0.0003) mit der der Schamkontrollgruppe nebeneinander gestellt wurde. Die in Tabelle …

Discussion

Eine der Möglichkeiten, wie die hier präsentierte MCAO-Technik als sicherer angesehen werden könnte als das ursprüngliche MCAO-Modell, zeigt sich daran, dass die ECA und ihre Zweige, einschließlich der Okzidentarterie, der Terminallinguale und der Kiefernarterie, nicht beeinträchtigt werden. Beim Verschluss des MCA über die ICA. Der Ausgesatz des ECA (und seiner Zweige) durch den ursprünglichen MCAO-Modell, durch die distale Trennung und Gerinnung von46, verursacht eine beeinträchtigte Ma…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir danken Professor Olena Severynovska vom Institut für Physiologie der Fakultät für Biologie, Ökologie und Medizin der Oles Honchar Dnipro Universität, Dnipro, Ukraine für ihre Unterstützung und hilfreiche Beiträge zu unseren Diskussionen. Die gewonnenen Daten sind Teil der Doktorarbeit von R.K.

Materials

Absorbent pad – – –
Black lusterless perspex box – – (120 cm × 60 cm × 60 cm), divided into a 25% central zone and the surrounding border zone
Bottles Techniplast ACBT0262SU 150 ml bottles filled with 100 ml of water and 100 ml 1%(w/v) sucrose solution
Electric Shock Heat System Ultasonic Inc. – –
Horizon-XL Mennen Medical Ltd
Imaging System Kodak – For imaging and quantification
Monofilament – – –
Paper towels Pharmacy – Dry towels used for keeping rats dry after immersing them in water
Pexiglass cylinder – – a 100 cm tall and 40 cm in diameter cylinder used for carrying out the forced swim test
Purina Chow Purina 5001 Rodent laboratory chow given to rats, mice and hamster is a life-cycle nutrition that has been used in biomedical researc for over 5 decades. Provided to rats ad libitum in this experiment
Rat Cages Techniplast 2000P Conventional housing for rodents. Was used for housing rats throughout the experiment
Scanner  Canon CanoScan 4200F –
Video Camera ETHO-VISION (Noldus) – Digital video camera for high definition recording of rat behavior under open field test
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Referenzen

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Kuts, R., Melamed, I., Shiyntum, H. N., Frank, D., Grinshpun, J., Zlotnik, A., Brotfain, E., Dubilet, M., Natanel, D., Boyko, M. A Middle Cerebral Artery Occlusion Technique for Inducing Post-stroke Depression in Rats. J. Vis. Exp. (147), e58875, doi:10.3791/58875 (2019).
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