Modelado del accidente cerebrovascular en ratones: oclusión transitoria de la arteria cerebral media a través de la arteria carótida externa

El accidente cerebrovascular es una de las causas más comunes de muerte y discapacidad en todo el mundo. Aunque hay principalmente dos formas distintas de accidente cerebrovascular, isquémico y hemorrágico, el 80-85% de todos los casos de accidente cerebrovascular son isquémicos¹. Actualmente, solo hay dos tratamientos disponibles para pacientes con accidente cerebrovascular isquémico: tratamiento farmacológico con activador tisular recombinante del plasminógeno (rtPA) o trombectomía mecánica. Sin embargo, debido a la estrecha ventana de tiempo terapéutico y los múltiples criterios de exclusión, solo un número selecto de pacientes puede beneficiarse de estas opciones de tratamiento específicas. Durante las últimas dos décadas, la investigación preclínica y traslacional del accidente cerebrovascular se ha centrado en el estudio de los enfoques neuroprotectores. Sin embargo, todos los compuestos que llegaron a los ensayos clínicos hasta ahora no han mostrado mejoras para el paciente².

Dado que los modelos in vitro no pueden reproducir con precisión todas las interacciones cerebrales y los mecanismos fisiopatológicos del accidente cerebrovascular, los modelos animales son cruciales para la investigación preclínica del accidente cerebrovascular. Sin embargo, imitar todos los aspectos del accidente cerebrovascular isquémico humano en un solo modelo animal no es factible, ya que el accidente cerebrovascular isquémico es una enfermedad altamente compleja y heterogénea. Por esta razón, se han desarrollado diferentes modelos de accidente cerebrovascular isquémico a lo largo del tiempo en diferentes especies. La fototrombosis de las arteriolas cerebrales o la oclusión distal permanente de la arteria cerebral media (ACM) son modelos de uso común que inducen lesiones pequeñas y localmente definidas en el neocórtex^3,4. Además de esos, el modelo de accidente cerebrovascular más utilizado es probablemente el llamado “modelo de filamento”, en el que se logra una oclusión transitoria de MCA. Este modelo consiste en una introducción transitoria de un filamento de sutura al origen del ACM, dando lugar a una reducción brusca del flujo sanguíneo cerebral y al posterior gran infarto de regiones cerebrales subcorticales y corticales⁵. Aunque la mayoría de los modelos de trazo imitan las oclusiones MCA ^6,el “modelo de filamento” permite la delimitación precisa del tiempo isquémico. La reperfusión por eliminación de filamentos imita el escenario clínico humano de la restauración del flujo sanguíneo cerebral después de la lisis espontánea o terapéutica (rtPA o trombectomía mecánica). Hasta la fecha, se han descrito diferentes modificaciones de este “modelo de filamento”. En el enfoque más común, descrito por primera vez por Longa et al. en 1989⁵, se introduce un filamento recubierto de silicio a través de la arteria carótida común (CCA) al origen del MCA⁷. Aunque es un enfoque ampliamente utilizado, este modelo no permite la restauración completa del flujo sanguíneo durante la reperfusión, ya que el CCA se liga permanentemente después de la eliminación del filamento.

Durante la última década, un número creciente de grupos de investigación se han interesado en modelar el accidente cerebrovascular en ratones utilizando este “modelo de filamento”. Sin embargo, la considerable variabilidad de este modelo y la falta de estandarización de los procedimientos son algunas de las razones de la alta variabilidad y escasa reproducibilidad de los resultados experimentales y hallazgos científicos reportados hasta el momento^2,8. Una causa potencial de la actual “crisis de replicación”, refiriéndose a la baja reproducibilidad entre los laboratorios de investigación, son los volúmenes de infarto de ictus no comparables entre grupos de investigación que utilizan la misma metodología experimental⁹. De hecho, después de realizar el primer estudio preclínico aleatorizado controlado multicéntrico^10,pudimos confirmar que la falta de estandarización suficiente de este modelo experimental de accidente cerebrovascular y los parámetros de resultado posteriores fueron las principales razones del fracaso de la reproducibilidad en estudios preclínicos entre laboratorios independientes¹¹ . Estas diferencias drásticas en los tamaños de infarto resultantes, a pesar de usar el mismo modelo de accidente cerebrovascular, representan justificadamente no solo una amenaza para la investigación confirmatoria, sino también para las colaboraciones científicas debido a la falta de modelos robustos y reproducibles.

A la luz de estos desafíos, nuestro objetivo fue desarrollar y describir en detalle el procedimiento para un modelo MCAo transitorio estandarizado utilizado para los esfuerzos de investigación colaborativa dentro del consorcio de investigación “ImmunoStroke” (https://immunostroke.de/). Este consorcio tiene como objetivo comprender las interacciones cerebro-inmunidad subyacentes a los principios mecanicistas de la recuperación del accidente cerebrovascular. Además, se presentan métodos histológicos y funcionales relacionados para el análisis de resultados de accidente cerebrovascular. Todos los métodos se basan en procedimientos operativos estándar establecidos utilizados en todos los laboratorios de investigación del consorcio ImmunoStroke.