Summary

Un modelo modificado de preparación para la reperfusión de oclusión de la arteria cerebral media

Published: May 31, 2024
doi:

Summary

Este protocolo describe el proceso de preparación para la reperfusión de la oclusión de la arteria cerebral media a través de la arteria carótida común.

Abstract

El modelo de reperfusión de oclusión de la arteria cerebral media (MCAO/R) es crucial para comprender los mecanismos patológicos del accidente cerebrovascular y para el desarrollo de fármacos. Sin embargo, entre los métodos de modelado comúnmente utilizados, el método de Koizumi a menudo se enfrenta a un escrutinio debido a su ligadura de la arteria carótida común (CCA) y su incapacidad para lograr una reperfusión adecuada. Del mismo modo, el método Longa ha sido criticado por desconectar y ligar la arteria carótida externa (ECA). Este estudio tiene como objetivo introducir un método de preparación de modelos modificado que preserve la integridad del ACE, implica la inserción de una sutura de nailon monofilamento a través del CCA, la reparación de la incisión del CCA ligada y el mantenimiento de la reperfusión del CCA. La reperfusión del flujo sanguíneo se confirmó mediante imágenes de flujo de moteado láser. Los métodos de evaluación, como la escala de Longa, la puntuación de gravedad neurológica modificada, la tinción con cloruro de trifeniltetrazolio (TTC) y el marcaje con inmunofluorescencia de las neuronas, demostraron que este enfoque podría inducir daño estable del nervio isquémico. Este protocolo modelo MCAO/R modificado es simple y estable, y proporciona una valiosa orientación para los profesionales en el campo de la isquemia cerebral.

Introduction

Según la Organización Mundial de la Salud, el ictus se ha mantenido como la segunda causa de muerte en todo el mundo durante la última década, con una alta tasa de incidencia, alta mortalidad y alta tasa de discapacidad 1,2. A medida que la población mundial envejece, se espera que la incidencia de accidentes cerebrovasculares aumente en los países en desarrollo, lo que podría convertirse en la principal causa de muerte prematura y discapacidad en adultos. Además, existe una tendencia a que los accidentes cerebrovasculares ocurran a una edad más temprana de3 años. La pérdida de la fuerza de trabajo después de un accidente cerebrovascular también supone una pesada carga para las familias y la sociedad4. Por lo tanto, el desarrollo de tratamientos seguros y eficaces plantea un gran reto en la investigación del ictus.

Los modelos animales sirven como herramientas cruciales para estudiar la prevención y el tratamiento de las enfermedades humanas. El éxito de la traslación de las estrategias de tratamiento del ictus se basa en la reproducibilidad y fiabilidad de los modelos animales de ictus 5,6. La arteria cerebral media (ACM) es un sitio común para el accidente cerebrovascular clínico, lo que convierte al modelo MCAO en el modelo más cercano al accidente cerebrovascular isquémico humano. El modelo MCAO, elaborado mediante el método de sutura, ha sido favorecido por los investigadores debido a ventajas como la ausencia de craneotomía y el fácil control del tiempo de isquemia. Se ha utilizado en más del 40% de los experimentos neuroprotectores7. Sin embargo, a pesar de sus numerosas ventajas, los detalles operativos de este modelo siguen siendo un tema controvertido para muchos investigadores.

Para el modelo de oclusión de la arteria cerebral media inducida por sutura (MCAO), la reperfusión se produce mediante la retirada de la sutura. Actualmente, se utilizan dos métodos principales para la inserción de suturas: el método8 de Koizumi y el método9 de Longa. En el método de Koizumi, la sutura entra en la arteria carótida interna (ACI) principalmente a través de la incisión de la arteria carótida común (ACC), mientras que en el método de Longa, pasa a través de la arteria carótida externa (ECA) cortada a la ACI. Durante la reperfusión, el método de Koizumi requiere un ligado permanente de la incisión de la CCA y se basa en el círculo de Willis para la reperfusión10. Sin embargo, algunos estudios sugieren que la reperfusión efectiva no se puede lograr únicamente a través del suministro compensatorio del círculo de Willis después de perder el suministro de CCA. Además, el círculo de Willis exhibe una alta variabilidad anatómica, especialmente en ratones C57Bl/6, lo que aumenta la variabilidad del infarto y reduce la fiabilidad de los datos experimentales. En consecuencia, este método ha sido cada vez más cuestionado por los investigadores11.

El método de Longa consiste en insertar una sutura a través de la ECA cortada y luego ligar permanentemente la arteria carótida interna (ICA) una vez que se retira la sutura. Esto preserva la permeabilidad del CCA, lo que permite una perfusión sanguínea de hasta el 100% de los valores basales. Sin embargo, este método requiere separar la arteria carótida externa y las pequeñas ramas arteriales, cortarlas o electrocoagularlas, lo que dificulta el procedimiento. También altera la estructura completa del flujo sanguíneo del cerebro, que difiere del estado del paciente clínico12. Es importante destacar que los estudios indican que el corte o ligado del ECA puede causar lesiones isquémicas en los músculos que controlan la masticación y la deglución, afectando la dieta de los animales y provocando la muerte postoperatoria de los animales y graves daños sensoriales y motores en ratas13,14.

Por lo tanto, se necesita urgentemente un método modificado de preparación de modelos para abordar estos problemas. Este estudio presenta un método de modelado MCAO modificado que repara la incisión de inserción de CCA y logra una reperfusión efectiva. El procedimiento es simple, práctico y factible, e induce un daño neurológico significativo y lesiones de infarto replicables y proporciona una valiosa orientación para los investigadores de accidentes cerebrovasculares.

Protocol

El protocolo experimental se llevó a cabo de acuerdo con las directrices del Comité de Uso de Animales de Laboratorio y del Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Medicina Tradicional China de Chengdu (Número de registro: 2019-DL-002). Todos los datos de investigación con animales se han documentado siguiendo las directrices ARRIVE (Animal Research: Reporting In Vivo Experiments). Para este estudio se utilizaron ratas macho Sprague Dawley (SD) con un peso de 250 g ± 20 g y c…

Representative Results

Las imágenes de flujo de moteado láser demostraron que antes de la oclusión de la sutura de nailon monofilamento, había abundante flujo sanguíneo en el área de la arteria cerebral media (MCA), y se registraron los valores basales de flujo sanguíneo de las ratas. Después de la oclusión del MCA, el valor del flujo sanguíneo en el lado isquémico del cerebro disminuyó rápidamente. Antes de retirar la sutura, se volvieron a comprobar los valores de flujo sanguíneo en el lado isquémico para confirmar si la sutur…

Discussion

El modelo de oclusión de la arteria cerebral media (MCAO) inducida por una sutura de nailon monofilamento es el método más común utilizado para preparar modelos de MCAO. Este enfoque es ampliamente adoptado en estudios preclínicos y ha ganado el reconocimiento de muchos profesionales debido a su simplicidad, falta de necesidad de craneotomía, trauma quirúrgico mínimo y capacidad para lograr la reperfusión.

Existen dos técnicas quirúrgicas clásicas para el filamento intraluminal MCA…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo contó con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (82173781 y 82373835), el proyecto de investigación postdoctoral (BKS212055), el Proyecto de Innovación Científica y Tecnológica de la Oficina de Ciencia y Tecnología de Foshan (2320001007331), la Fundación de Investigación Básica y Básica Aplicada de Guangdong (2019A1515010806), los Proyectos de Campo Clave (Fabricación Inteligente) de las Universidades Generales de la Provincia de Guangdong (2020ZDZX2057) y los Proyectos de Investigación Científica (Innovación Característica) de General Universidades en la provincia de Guangdong (2019KTSCX195).

Materials

Animal anesthesia system Rayward Life Technology Co., Ltd R500IE
Animal temperature maintainer Rayward Life Technology Co., Ltd 69020
Cy3 secondary antibody Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd GB21303
DAP1 antibody Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd G1012
DCX antibody Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd GB13434
Goat serum Beyotime Biotechnology Co., LTD C0265
GraphPad Prism GraphPad Software GraphPad Prism 8.0
ImageJ National Institutes of Health ImageJ software
Isofluran Rayward Life Technology Co., Ltd R510-22
Laser speckle blood flow imaging system Rayward Life Technology Co., Ltd PeriCam PSI NR
MAP-2 antibody Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd GB11128
Miniature hand-held skull drill Rayward Life Technology Co., Ltd 87001
monofilament suture Rayward Life Technology Co., Ltd 250-280g
NeuN antibody Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd GB11138
OCT embedding agent BIOSHARP BL557A
Penicillin sodium Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd. 17121709-2
Quick Antigen Retrieval Solution for Frozen Sections Beyotime Biotechnology Co., LTD P0090
SD rats SPF ( Beijing ) Biotechnology Co.,Ltd. 250-280g
Triton X-100 Beyotime Biotechnology Co., LTD ST795
TTC Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd. 2019030101

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Citar este artículo
Ma, R., Yang, H., Liang, J., Lu, D., Xie, Q., Zeng, X., Guo, J. A Modified Model Preparation for Middle Cerebral Artery Occlusion Reperfusion. J. Vis. Exp. (207), e67060, doi:10.3791/67060 (2024).

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