概要

Un modèle pour le traitement de l’encéphalomyosynangiose après un accident vasculaire cérébral induit par l’occlusion de l’artère cérébrale moyenne chez la souris

Published: June 22, 2022
doi:

概要

Le protocole vise à fournir des méthodes pour l’encéphalomyosynangiose – greffe d’un lambeau musculaire temporalis vasculaire sur la surface piale du tissu cérébral ischémique – pour le traitement de l’AVC ischémique aigu non-moyamoya. L’efficacité de l’approche dans l’augmentation de l’angiogenèse est évaluée à l’aide d’un modèle d’occlusion transitoire de l’artère cérébrale moyenne chez la souris.

Abstract

Il n’existe aucun traitement efficace pour la plupart des patients souffrant d’AVC ischémique, ce qui rend impératif le développement de nouvelles thérapies. La capacité du cerveau à s’auto-guérir après un AVC ischémique est limitée par un apport sanguin insuffisant dans la zone touchée. L’encéphalomyosynangiose (EMS) est une procédure neurochirurgicale qui réalise l’angiogenèse chez les patients atteints de la maladie de moyamoya. Il s’agit d’une craniotomie avec placement d’une greffe musculaire vasculaire temporale sur la surface du cerveau ischémique. EMS n’a jamais été étudié dans le cadre d’un AVC ischémique aigu chez la souris. L’hypothèse à l’origine de cette étude est que l’EMS améliore l’angiogenèse cérébrale à la surface corticale entourant la greffe musculaire. Le protocole présenté ici décrit la procédure et fournit des données initiales à l’appui de la faisabilité et de l’efficacité de l’approche EMS. Dans ce protocole, après 60 minutes d’occlusion transitoire de l’artère cérébrale moyenne (MCAo), les souris ont été randomisées pour un traitement MCAo ou MCAo + EMS. L’EMS a été effectué 3-4 h après l’occlusion. Les souris ont été sacrifiées 7 ou 21 jours après le traitement MCAo ou MCAo + EMS. La viabilité du greffon temporalis a été mesurée à l’aide du test nicotinamide adénine dinucléotide réduit tétrazolium réductase. Un réseau d’angiogenèse de souris a quantifié l’expression des protéines angiogéniques et neuromodulatrices. L’immunohistochimie a été utilisée pour visualiser la liaison du greffon avec le cortex cérébral et le changement de densité des vaisseaux. Les données préliminaires ici suggèrent que le muscle greffé est resté viable 21 jours après EMS. L’immunomarquage a montré une implantation réussie du greffon et une augmentation de la densité des vaisseaux près de la greffe musculaire, indiquant une augmentation de l’angiogenèse. Les données montrent que l’EMS augmente le facteur de croissance des fibroblastes (FGF) et diminue les niveaux d’ostéopontine après un AVC. De plus, les SMU après un AVC n’ont pas augmenté la mortalité, ce qui suggère que le protocole est sûr et fiable. Cette nouvelle procédure est efficace et bien tolérée et a le potentiel de fournir des informations sur de nouvelles interventions pour l’angiogenèse améliorée après un AVC ischémique aigu.

Introduction

L’AVC ischémique est une lésion neurovasculaire aiguë avec des séquelles chroniques dévastatrices. La plupart des survivants d’un AVC, 650 000 par an, aux États-Unis souffrent d’une incapacité fonctionnelle permanente1. Aucun des traitements disponibles ne confère de neuroprotection et de récupération fonctionnelle après la phase aiguë de l’AVC ischémique. Après un AVC ischémique aigu, les apports sanguins directs et collatéraux sont diminués, ce qui entraîne un dysfonctionnement des cellules et des réseaux cérébraux, entraînant des déficits neurologiques soudains 2,3. La restauration de l’apport sanguin à la région ischémique demeure l’objectif principal du traitement de l’AVC. Ainsi, l’amélioration de l’angiogenèse pour favoriser l’apport sanguin dans le territoire ischémique est une approche thérapeutique prometteuse; Cependant, les méthodes précédemment étudiées pour favoriser l’angiogenèse post-AVC, y compris l’érythropoïétine, les statines et les facteurs de croissance, ont été limitées par des niveaux inacceptables de toxicité ou de translatabilité4.

L’encéphalomyosynangiose (EMS) est une intervention chirurgicale qui améliore l’angiogenèse cérébrale chez les humains atteints de la maladie de moyamoya, une affection des artères crâniennes rétrécies qui conduit souvent à un accident vasculaire cérébral. EMS implique le détachement partiel d’une section vasculaire du muscle temporalis du patient du crâne, suivi d’une craniotomie et d’une greffe du muscle sur le cortex affecté. Cette procédure est bien tolérée et induit une angiogenèse cérébrale, réduisant le risque d’accident vasculaire cérébral ischémique chez les patients atteints de la maladie de moyamoya 5,6. Ainsi, la procédure joue un rôle largement préventif chez ces patients. L’angiogenèse provoquée par cette procédure peut également jouer un rôle dans la promotion de la protection neurovasculaire et de la récupération dans le cadre d’un AVC ischémique. Ce rapport soutient l’hypothèse selon laquelle l’angiogenèse provoquée par EMS a le potentiel d’élargir la compréhension et les options thérapeutiques pour l’ischémie cérébrale.

Outre l’EMS, il existe plusieurs approches pharmacologiques et chirurgicales pour améliorer l’angiogenèse, mais elles ont plusieurs limites. Les approches pharmacologiques telles que l’administration de facteur de croissance de l’endothélium vasculaire (VEGF) se sont révélées insuffisantes ou même préjudiciables en raison de plusieurs limitations, notamment la formation de plexus vasculaires chaotiques, désorganisés, perméables et primitifs, qui ressemblent à ceux trouvés dans les tissus tumoraux 7,8 et n’ont aucun effet bénéfique dans les essais cliniques9.

Les approches chirurgicales comprennent l’anastomose directe telle que l’anastomose superficielle de l’artère temporale et de l’artère cérébrale moyenne, l’anastomose indirecte telle que l’encéphalo-duro artério-synangiose (EDAS), l’encéphalomyosynangiose (EMS) et les combinaisons d’anastomose directe et indirecte10. Toutes ces procédures sont très difficiles et exigeantes sur le plan technique chez les petits animaux, à l’exception des SME. Alors que les autres procédures nécessitent une anastomose vasculaire complexe, EMS nécessite une greffe musculaire relativement simple. De plus, la proximité du muscle temporel avec le cortex en fait un choix naturel pour la greffe, car il n’a pas besoin d’être complètement excisé ou déconnecté de son approvisionnement en sang, comme cela serait nécessaire si un muscle plus éloigné était utilisé pour la greffe.

EMS a été étudié dans des modèles d’hypoperfusion cérébrale chronique chez le rat 7,11. Cependant, l’EMS utilisant une greffe musculaire temporale n’a jamais été étudié dans l’AVC ischémique aigu chez les rongeurs. Ici, nous décrivons un nouveau protocole d’EMS chez la souris après un AVC ischémique via un modèle d’occlusion de l’artère cérébrale moyenne (MCAo). Ce manuscrit sert de description des méthodes et des premières données pour cette nouvelle approche de l’EMS chez la souris après MCAo.

Protocol

Toutes les expériences ont été approuvées par le Comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux de UConn Health et menées conformément aux directives américaines. Le protocole suivant devrait fonctionner dans n’importe quelle espèce ou souche de rongeur. Ici, des souris mâles de type sauvage C57BL/6 âgées de 8 à 12 semaines, appariées selon l’âge et le poids, ont été utilisées. Les souris ont été nourries avec un régime alimentaire standard et de l’eau ad libitum. Les con…

Representative Results

Au total, 41 souris ont été utilisées pour cette étude. Après trois mortalités, une dans MCAo et deux dans MCAo + EMS, un total de 38 souris ont été utilisées pour obtenir les résultats montrés. StatistiquesLes données de chaque expérience sont présentées sous forme d’écart type moyen ± (S.D.). La signification a été déterminée à l’aide du test t de l’étudiant non apparié pour comparer deux groupes ou de l’ANOVA unidirectionnelle pour plus d…

Discussion

Ce protocole décrit une procédure EMS réussie dans un modèle murin d’AVC induit par MCAo. Les données montrent que le tissu greffé reste viable et peut former des liaisons avec le cortex cérébral longtemps après la chirurgie EMS. Ces résultats soutiennent la justification de l’utilisation d’une greffe musculaire cérébrale pour développer progressivement un environnement trophique richement vasculaire au site de l’AVC. EMS est une thérapie prometteuse pour potentiellement réparer le tissu cérébral…

開示

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par Research Excellence Program-UConn Health (à Ketan R Bulsara et Rajkumar Verma) et UConn Health start-up (à Rajkumar Verma).

Materials

6-0 monocryl suture Ethilon 697G
70% ethanol to sanitize operating surface Walgreen
Bupivacaine 0.25% solution Midwest Vet
Clamps for tissue retraction Roboz
Doccal suture with Nylon coating Doccal corporation Sharon MA 602145PK10Re
Electric heating pad for operating surface
Isoflurane anesthesia Piramal Critical Care Inc
Isoflurane delivery apparatus –B6Surgivet (Isotech 4)
Micro drill Harvard Apparatus
Microdissecting tweezers, curved x2 Piramal Critical Care Inc
mouse angiogenesis panel arrat R& D biotech ARY015
Needle driver Ethilon
Ointment for eye protection walgreen
Operating microscope Olympus
Operating surface Olympus
Povidone iodine solution walgreen
Rectal thermometer world precison instrument
Saline or 70% ethanol for irrigation walgreen
Small electric razor to shave operative site generic
Surgical scissors Roboz

参考文献

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記事を引用
Paro, M. R., Gamiotea Turro, D., Mcgonnigle, M., Bulsara, K. R., Verma, R. A Model for Encephalomyosynangiosis Treatment after Middle Cerebral Artery Occlusion-Induced Stroke in Mice. J. Vis. Exp. (184), e63951, doi:10.3791/63951 (2022).

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