Modello di perforazione endovascolare per emorragia subaracnoidea combinata con risonanza magnetica (MRI)

L’emorragia subaracnoidea (SAH) è causata dalla rottura di un aneurisma intracranico e rappresenta un’emergenza pericolosa per la vita, associata a morbilità e mortalità sostanziali, pari a circa il 5% degli ictus ^1,2. I pazienti con SAH presentano forti mal di testa, disfunzioni neurologiche e disturbi progressivi della coscienza³. Circa il 30% dei pazienti con SAH muore entro i primi 30 giorni dopo l’evento emorragico iniziale⁴. Clinicamente, il 50% dei pazienti sperimenta lesioni cerebrali ritardate (DBI) dopo lesioni cerebrali precoci. La DBI è caratterizzata da ischemia cerebrale ritardata e deficit neurologici ritardati. Studi attuali hanno dimostrato che gli effetti sinergici di diversi fattori portano alla perdita della funzione neurologica, tra cui la distruzione della barriera emato-encefalica, la contrazione delle piccole arterie, la disfunzione microcircolatoria e la trombosi ^5,6.

Un aspetto unico della SAH è che la patogenesi ha origine da una posizione extraparenchimale ma poi porta a cascate dannose all’interno del parenchima: la patologia inizia con l’accumulo di sangue nello spazio subaracnoideo, innescando una moltitudine di effetti intraparenchimali, come neuroinfiammazione, apoptosi delle cellule neuronali ed endoteliali, depolarizzazione della diffusione corticale e formazione di edema cerebrale^{7, 8}.

La ricerca clinica è limitata da diversi fattori, rendendo il modello animale un elemento critico nell’imitare in modo coerente e accurato i cambiamenti patomeccanici della malattia. Sono stati proposti diversi protocolli modello SAH, ad esempio l’iniezione di sangue autologo nella cisterna magna (ACM). Inoltre, un metodo modificato con una doppia iniezione di sangue autologo nella cisterna magna e nella cisterna del chiasma ottico (APC) rispettivamente ^9,10. Mentre l’iniezione di sangue autologo è un modo semplice per simulare il processo patologico del vasospasmo e le reazioni infiammatorie dopo l’emorragia subaracnoidea, il seguente aumento della pressione intracranica (ICP) è relativamente lento e non vengono indotti cambiamenti degni di nota nella permeabilità della barriera emato-encefalica^11,12. Un altro metodo, il posizionamento del sangue periarterioso, solitamente utilizzato in grandi modelli di SAH (ad esempio, scimmie e cani), prevede il posizionamento di sangue autologo anticoagulato o di prodotti sanguigni comparabili attorno alla nave. I cambiamenti di diametro dell’arteria possono essere osservati con un microscopio, che funge da indicatore per il vasospasmo cerebrale dopo SAH¹³.

Barry et al. descrissero per la prima volta un modello di perforazione endovascolare nel 1979 in cui l’arteria basilare è esposta dopo aver rimosso il cranio; l’arteria viene quindi perforata con microelettrodi di tungsteno, utilizzando una tecnica stereotassica microscopica¹⁴. Nel 1995, Bederson e Veelken hanno modificato il modello Zea-Longa di ischemia cerebrale e stabilito la perforazione endovascolare, che è stata continuamente migliorata dal^15,16. Questo metodo si basa sul fatto che topi e umani condividono una rete vascolare intracranica simile, nota come il cerchio di Willis.

Per la valutazione postoperatoria e la classificazione della SAH nel modello murino, sono stati proposti diversi approcci. Sugawara et al. hanno sviluppato una scala di classificazione che è stata ampiamente utilizzata dal 2008¹⁷. Questo metodo valuta la gravità della SAH in base ai cambiamenti morfologici. Tuttavia, per questo metodo, la morfologia del tessuto cerebrale del topo deve essere esaminata in visione diretta e, pertanto, il topo deve essere sacrificato per la valutazione. Inoltre, sono stati stabiliti diversi metodi per determinare la gravità della SAH in vivo. Gli approcci vanno dal semplice punteggio neurologico al monitoraggio della pressione intracranica (ICP) a varie tecniche di imaging radiologico. Inoltre, la classificazione MRI si è dimostrata un nuovo strumento non invasivo per valutare la gravità del SAH, correlata al punteggio neurologico^18,19.

Qui, viene presentato un protocollo per un modello SAH causato dalla perforazione endovascolare, combinato con la risonanza magnetica postoperatoria. Nel tentativo di stabilire un sistema per oggettivare la quantità di sanguinamento in un ambiente in vivo , abbiamo anche sviluppato un sistema per la classificazione SAH e la quantificazione del volume totale del sangue basato su una risonanza magnetica ponderata T2 ad alta risoluzione 7.0 T. Questo approccio garantisce la corretta induzione della SAH e l’esclusione di altre patologie come ictus, idrocefalo o emorragia intracerebrale (ICH) e complicanze.