Impianto diretto di cannule nella Cisterna Magna dei Suini

Il liquido cerebrospinale (CSF) è un ultrafiltrato di sangue che si trova all’interno e intorno al sistema nervoso centrale (SNC)^1,2. Oltre a dare galleggiabilità al cervello o assorbire forze meccaniche dannose, il liquido cerebrospinale svolge anche un ruolo fondamentale nella rimozione dei rifiuti metabolici dal ^SNC3. La rimozione dei rifiuti è facilitata dal sistema glinfatico recentemente caratterizzato che consente il flusso convettivo del liquido cerebrospinale attraverso il parenchima cerebrale attraverso gli spazi perivascolari (PVS), che circondano le arterie penetranti3,4,5. Questo processo ha dimostrato di dipendere dall’acquaporina-4 (AQP4), un canale d’acqua espresso principalmente sul fondo astrocitico, legato al ^PVS4,6. Lo studio del sistema glinfatico è ottenuto sia mediante imaging in vivo che ex vivo, utilizzando la microscopia ottica avanzata o la risonanza magnetica (MRI), a seguito dell’introduzione di un tracciante fluorescente / radioattivo o di un agente di contrasto nel CSF7,8,9,10,11.

Un modo efficace per introdurre un tracciante nel liquido cerebrospinale senza incorrere in danni al parenchima cerebrale è attraverso la cisterna magna cannulation (CMc)^12,13. Una grande maggioranza di tutti gli studi glinfatici, finora sono stati condotti su roditori ed evitati nei mammiferi superiori a causa dell’invasività del CMc unita alla semplicità pratica di lavorare con un piccolo mammifero. Inoltre, i crani sottili dei topi consentono l’imaging in vivo senza la necessità di una finestra cranica e successivamente consentono un’estrazione cerebrale ^{semplice11,14}. Esperimenti condotti sull’uomo hanno prodotto preziosi dati macroscopici in vivo sulla funzione glinfatica, ma si sono basati su iniezioni intratecali di traccianti nella colonna lombare distale e, inoltre, utilizzano la risonanza magnetica che non produce una risoluzione sufficiente per catturare la microanatomia del sistema glinfatico7,15,16 . Comprendere l’architettura e l’estensione del sistema glinfatico nei mammiferi superiori è essenziale per la sua traduzione verso l’uomo. Al fine di facilitare la traduzione glinfatica all’uomo, è importante applicare tecniche che vengono eseguite nei roditori ai mammiferi superiori in modo da consentire confronti diretti del sistema glinfatico tra specie di crescente cognizione e complessità ^cerebrale17. Il cervello dei suini e quello umano sono ginencefalici, in possesso di una neuroarchitettura piegata, mentre i cervelli dei roditori sono lissencefalici, avendo così una differenza sostanziale tra loro. In termini di dimensioni complessive, i cervelli di maiale sono, anche, più paragonabili agli esseri umani, essendo 10-15 volte più piccoli del cervello umano, mentre i cervelli di topo sono 3.000 volte più ^piccoli18. Comprendendo meglio il sistema glinfatico nei grandi mammiferi, potrebbe essere possibile utilizzare il sistema glinfatico umano per futuri interventi terapeutici in condizioni come ictus, lesioni cerebrali traumatiche e neurodegenerazione. Il CMc diretto nei suini in vivo è un metodo che consente la microscopia ottica ad alta risoluzione del sistema glinfatico in un mammifero superiore. Inoltre, a causa delle dimensioni dei suini utilizzati, è possibile applicare sistemi di monitoraggio simili a quelli utilizzati negli interventi chirurgici umani rendendo possibile documentare e regolare strettamente le funzioni vitali al fine di valutare come queste contribuiscano alla funzione glinfatica.