Intraluminale filament une occlusion de l’artère cérébrale moyenne est le modèle le plus souvent utilisé en vivo d’accidents cérébrovasculaires chez les rongeurs. Une autre approche chirurgicale pour permettre la réparation de l’artère carotide commune est effectuée ici, qui permet à la reperfusion de l’artère carotide commune et une reperfusion intégrale sur le territoire de l’artère cérébrale moyenne.
L’accident vasculaire cérébral ischémique est une cause majeure d’invalidité de longue durée adulte et de décès dans le monde. Les traitements actuels disponibles sont limités, avec seulement activateur tissulaire du plasminogène (tPA) comme un traitement de médicament approuvé pour cibler les accidents vasculaires cérébraux ischémiques. Les recherches actuelles dans le domaine des AVC ischémique met l’accent sur la meilleure compréhension de la physiopathologie des accidents vasculaires cérébraux, de développer et d’enquêter sur nouvelles cibles pharmaceutiques. Modèles temps expérimentales fiables sont indispensables à la progression des traitements potentiels. Le modèle de l’occlusion (OACM) artère cérébrale moyenne est cliniquement significatif et le plus fréquemment utilisé modèle chirurgical d’AVC ischémique chez les rongeurs. Toutefois, les résultats de ce modèle, comme le volume de la lésion, sont associés à des niveaux élevés de variabilité, notamment chez les souris. L’autre modèle OACM décrit ici permet la reperfusion de l’artère carotide commune (CCA) et la perfusion accrue du territoire artère cérébrale moyenne (MCA), à l’aide d’un tampon de tissu avec mastic axée sur le fibrinogène pour réparer le navire et l’amélioration bien-être des souris en évitant la ligature de l’artère carotide externe (CEA). Cela réduit la dépendance sur le cercle de Willis, qui est connu pour être très anatomiquement variable chez les souris. Données représentatives montrent que l’utilisation de cette approche chirurgicale alternative diminue la variabilité des volumes de lésion entre l’approche traditionnelle d’OACM et l’approche alternative décrite ici.
Une cause majeure de maladies cérébrales est l’ischémie dans le territoire de l’artère cérébrale moyenne. L’activateur tissulaire du plasminogène (tPA) est le traitement pharmacologique uniquement disponible avec une efficacité prouvée, malgré de nombreux essais cliniques de médicaments destinés aux accidents vasculaires cérébraux ischémiques1,2. Toutefois, en raison de problèmes de sécurité et une fenêtre thérapeutique étroite (4,5 h <), seulement environ 15 % de tous les AVC sont admissibles à recevoir le tPA, et le taux de reperméabilisation peut être < 50 %3,4.
Reproductibles et cliniquement pertinentes des modèles animaux de trait sont jugés essentiels pour éclairer l’élaboration de traitements thérapeutiques nouveaux et potentiels accidents vasculaires cérébraux. Toutefois, en raison de préoccupations au sujet de la cohérence et de la variabilité dans les résultats avec des modèles animaux, il demeure important d’affiner les modèles in vivo existants afin d’améliorer la traduction des études précliniques à la clinique. L’absence de traduction de l’efficacité expérimentale préclinique des traitements potentiels à usage clinique est une préoccupation constante pour les accidents vasculaires cérébraux recherche5. Raisons de l’échec de la traduction sont susceptibles d’être multiples et peuvent concerner, par exemple, la conception d’essais, les retards de traitement, hétérogénéité clinique de course, et les limitations des modèles animaux utilisés6. Un défi majeur pour la recherche sur les AVC reste le développement de traitements sûrs et efficaces.
Occlusion de l’artère cérébrale moyenne (OACM) par insertion de filaments intraluminale est le modèle rongeur le plus souvent utilisé en vivo d’accidents cérébrovasculaires. Ce modèle permet la restauration de la circulation sanguine après une induction de l’ischémie, imitant les événements qui surviennent en course humaine7. Cependant, en particulier chez les souris, volumes de lésion hétérogène avec des écarts-types variés se produisent bien que défini protocoles chirurgicaux sont appliquées8,9,10. Il est courant de voir une distribution bimodale de striatale petit et grands circuits striato-cortical lésion volumes11. Pour provoquer une ischémie, le filament est généralement inséré par une incision du CCA ou du CEA qui restent ensuite ligaturé en permanence12. La ligature permanente du CCA empêche le rétablissement du flux sanguin dans l’artère carotide interne (ICA) et, par la suite, le territoire MCA. Cela provoque une reperfusion être tributaire de l’alimentation collatérale dans le cercle de Willis (vache). La structure de la vache a une variabilité anatomique entre individus, en particulier chez C57BL/6 souris-a souche typiquement utilisé dans in vivo AVC recherche13. Une autre méthode, de l’insertion du filament par le biais de la Cour des comptes, permet la perfusion continue par le biais de la CCA, mais ce compromis méthode l’apport artériel vers le territoire de la CEA, qui a été montré, chez le rat, d’avoir un effet néfaste sur l’animal 14de bien-être.
La dépendance sur la vache pour fourniture collatéraux et reperfusion dans le modèle OACM établie pourrait expliquer en partie la variabilité de volume de lésion suite à l’occlusion. Nous décrivons une procédure chirurgicale murine alternative où la ligature de la CEA est évitée et l’incision de la CCA est réparée, ce qui permet de ré-perfusion par le biais de la CCA, indépendante de la vache. La réparation de l’incision de la CCA a été précédemment démontrée chez le rat causera une reperfusion avec succès par le biais de la CCA15. Nous ont appliqué cette approche avec succès à souris11 et rapportons le protocole qui se traduit par une variabilité réduite en volume de la lésion, le critère d’évaluation principal utilisé dans les études d’accidents cérébrovasculaires.
Dans ce protocole, nous montrent comment entreprendre OACM par insertion de filaments de navire CCA suivie de réparation de navire CCA, qui implique une application de tissu pad et mastic pour permettre de reperfusion.
Induction de filament d’OACM transitoire chez les rongeurs est la plus fréquemment utilisée modèle accidents cérébrovasculaires, car elle permet de ré-perfusion à la zone touchée, imitant l’apparition des manifestations cliniques ischémiques7. Présentés ici, est une approche chirurgicale alternative à la méthode traditionnelle d’OACM transitoire induite par le filament chez la souris. L’autre approche, impliquant le traitement de l’analgésie, l’évitement de ligature CEA et réparation d’incision CCA, se traduit par une variabilité réduite de LV lorsque évalué à l’aide de l’IRM et de méthodes coloration histologique11.
Les approches traditionnelles induisent OACM largement s’appuyer sur la transection, ou au moins de la ligature, de la Cour des comptes, qui a été montré, chez des rats, d’influer sur le comportement de consommation et une augmentation de la perte de poids après l’ OACM14. Le protocole défini ici, chez la souris, avec l’évitement de la ligature de la CEA et ajout de l’analgésie, a proposé une réduction de perte de poids après l’OACM sans effet sur le volume de la lésion. L’utilisation d’analgésiques est évitée, ou au moins non détectée, dans la majorité des études expérimentales accident vasculaire cérébral, en raison des effets confusionnels possibles sur les résultats expérimentaux. Toutefois, en évitant une analgésie complètement n’est pas toujours justifiée et il est nécessaire d’équilibrer les besoins de bien-être des animaux avec la réalisation des objectifs scientifiques.
Différences dans la taille de l’animal, souche et anatomie vasculaire cérébrale, outre les variations de taille et le type de filament, toutes sont suggérées pour influencer les résultats de course23,24. L’approche alternative décrite ici permet d’éviter le recours à la vache durant la reperfusion, réduisant ainsi, au moins en partie, la variabilité observée entre animaux en volume de la lésion. Anatomie de la vache est très variable chez les souris, en particulier dans le C57BL /6 souche, qui est souvent utilisée dans les études d’accidents cérébrovasculaires. 90 % des souris C57BL/6 ont une vache incomplète en raison d’une varié postérieure communicants artère (PcomA) perméabilité, qui peut-être avoir un effet sur le volume des lésions ischémiques à cause de la perfusion insuffisante des structures en dehors de la MCA territoire13, 25. réparer le CCA chez la souris, comme illustré ici, résultats dans le rétablissement du sang coulent via la DPA à la zone ischémique, comme décrite dans les rats15. Les données représentatives ici prouvent que la réparation du CCA augmente de reperfusion, bien que le flux sanguin dans le CCA n’a pas été mesuré directement. Toutefois, il est possible pour le chirurgien de visualiser la CCA naviguent avec sang après la réparation de bateau, qu’il retourne à un état “pulsé” et complète tout le long du tronc, proximal et distal par rapport à l’emplacement de la réparation. Cette confirmation visuelle, ainsi que des lectures de débitmétrie Doppler laser de la zone ischémique, peut être utilisée pour confirmer la réparation réussie du navire. Le délai entre l’application de tissu pad et le retrait de l’attache de bateau du CAC peut avoir un impact sur la perméabilité résultante de la CCA, en réduisant le délai entre l’application de tissu pad et le retrait du clip empêchera la garniture tissu d’adhérer à l’o n côté du CCA. Bien que techniquement difficile, la procédure alternative d’OACM expliquée ici ne nécessite pas des compétences supplémentaires que celles requises pour effectuer l’induction chirurgicale d’OACM chez la souris.
Traditionnellement associé à une forte variabilité des mesures de résultats, des études expérimentales AVC peuvent avoir tendance sous-motorisé. Les exigences éthiques et de bien-être en combinaison avec les préoccupations économiques et pratiques peuvent contribuer aux études étant de faible puissance. En réduisant la variabilité des résultats et, par conséquent, produisant des résultats plus cohérents de lésion dans un groupe expérimental, des calculs de puissance plus efficaces peuvent être effectuées dans le but ultime des études correctement alimentée.
En conclusion, cette procédure de réparation alternative CCA, chez les souris, se traduit par moins de variabilité dans le volume de lésion à la suite d’accidents cérébrovasculaires et les calculs de puissance permet des petits groupes expérimentaux nécessaires pour tester l’effet d’un traitement lorsque cela est approprié sont utilisés.
The authors have nothing to disclose.
Ce travail a été financé par le Centre National pour le remplacement, le raffinement et la réduction des animaux en recherche (NC3Rs ; NC/M000117/1 à CG). Les auteurs remercient le personnel de la Division des Services biomédicaux, de l’Université de Leicester, pour leurs soins des animaux de laboratoire et Maria Viskaduraki pour ses conseils en matière statistique. Les résultats représentatifs sont adaptées avec la permission de Disease Models & mécanismes11.
0.7mm flexible single fibre optic probe | Moor Instruments, UK | P10d | Use with master probe code: VP10M200ST |
7-0 silicone coated monofilament | Doccol, USA | 701956PKRe | Item dependent on animal size and weight – use manufacteurer guidelines. Product code here was used for representative results shown in article. |
9.4T Preclinical MRI system | Agilent Technologies, Santa Clara, California, USA | MY11520101 | Equipped with gradient and RF coils suitable for mouse brain imaging |
Animal monitoring and gating equipment | SA Instruments, Stony Brook, New York, USA | 22124005 | MRI compatible temperature and respiration monitoring |
Bupivacaine | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 512345 | Marcaine |
C57BL/6 Mice | Charles River, Oxford, UK | B6JSIMA49D | |
Carprofen | Norbrook Laboratories | 143658 | Carprieve 5% w/v Small animal solution for injection |
Chlorhexidine 4% hand cleanser solution | VWR International Ltd, Lutterworth, UK | MOLN10008780 | HibiScrub Antimicrobial hand cleanser, Molnlycke Health Care |
Cotton buds | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 213512 | Any plastic body, cotton bud tip are suitable once made sterile by autoclaving. |
Dissecting stereoscope | Carl Zeiss | OPMI99 | Resident piece of equipment. Any binocular dissecting stereoscope capable of x1-x5 magnification will be suitable. |
dissolvable 6-0 sutures | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 9544 | Absorbable Sutures Ethicon Coated Vicryl 6/0 (Ethicon code: W9981) |
Donut probe holder | Moor Instruments, UK | PHDO | Probe holder for mouse, required to be used with single fibre optic probe when used with laser doppler flowmtry machine. |
dumont #5 forceps | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 500342 | |
Fibrinogen and thrombin sealant | Baxter, Berkshire, UK | 1502243 | TISSEEL Ready to use solutions for Sealant 2ml |
Gel food | Datesand group, Manchester, UK | 72065022 | Diet Gel Recovery |
Image display and measuring software package | 3D Slicer | https://www.slicer.org/ | Version 4.0 |
Image display and measuring software package | NIH, Maryland, USA | https://imagej.nih.gov/ij/index.html | NIH/ImageJ |
LDF monitor | Moor Instruments, UK | moorVMS-LDF | |
micro vannas scissors | InterFocus Ltd, Linton, UK | 15000-08 | Other microvannas spring scissors can be used as an alternative, although fine tips are required. |
Microvascular clip | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 15911 | 10 G Vessel Clip |
microvascular clip holders | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 14189 | |
MRI acquisition and analysis software | Agilent Technologies, Santa Clara, California, USA | VnmrJ Version 4.2 | Revision A |
no. 15 scalpel | Scientific Laboratory Supplies, Nottingham, UK | INS4678 | Sterile No15 Scalpel – manufactuer number P305. Other suppliers are available. |
Non-disolvable 6-0 suture | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | W529 | Ethicon Mersilk Sutures |
Ocular lubricant | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 847288 | Lacrilube (5100G13) |
Optical matching gel | Moor Instruments, UK | PMG | |
Pulse Oximetry Reader | Starr Life Sciences Corp., Oakmont, PA, USA | MouseOx | MouseOx – rat & mouse pulse oximeter & physiological monitor Use with mouse thigh sensor. |
Rehydration gel | Datesand group, Manchester, UK | 70015022 | HydroGel |
Small hair clippers | vetproductsuk.com | HS61 | Contura Cordless trimmer/clippers |
Sterile 0.9 % NaCl Solution | VWR International Ltd, Lutterworth, UK |
LOCA3528286 | SODIUM CHLORIDE 0.9% W/V INTRAVENOUS INFUSION BP 500 ML IN ECOFLAC½ PLUS |
sterile petri dish | VWR International Ltd, Lutterworth, UK | 5168021 | 50mm sterile petri dish. Any brand is suitable. Minimum 50mm diameter is required. |
Topical tissue adhesive | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 503763 | GLUture topical Tissue Adhesive |
Waterproof superglue | Loctite | Loctite Superglue Precision Max | Available at most hardware shops. |
White paper chip | Datesand group, Manchester, UK | CS1BPB | Pure-O'Cel |