Doble inyección directa de sangre en la Cisterna Magna como modelo de hemorragia subaracnoidea

La hemorragia subaracnoidea (SAH) representa hasta el 5% de todos los casos de accidente cerebrovascular y constituye una patología relativamente común con una incidencia de 7,2 a 9 pacientes por cada 100.000 por año, con una tasa de mortalidad del 20%-60% dependiendo del estudio^1,,2,,3. En la fase aguda, la mortalidad es atribuible a la gravedad del sangrado, sangrado, vasoespasmo cerebral (CVS) y/o complicaciones médicas⁴. En los sobrevivientes, la lesión cerebral temprana (EBI) se asocia con la extensión parénquima de la hemorragia y el aumento abrupto de la presión intracraneal, que puede resultar en isquemia cerebral primaria⁵ y la muerte inmediata en aproximadamente 10%-15% de los casos⁶. Después de la etapa inicial “aguda” de la SAH, el pronóstico depende de la aparición de isquemia cerebral “secundaria” o retardada (DCI), detectada en casi el 40% de los pacientes por tomografía computarizada cerebral, y en hasta el 80% de los pacientes después de la resonancia magnética (RM)^7,,8. Además del CVS que ocurre entre 4 y 21 días después de la ruptura del aneurisma en la mayoría de los pacientes con SAH, DCI⁹ puede ser el resultado de lesiones cerebrales difusas multifactoriales secundarias a la formación de microtrombosis, reducción de la perfusión cerebral, neuroinflamación y depresión de propagación cortical (CSD)^10,11,12,13. Esto afecta al 30% de los sobrevivientes de SAH e impacta las funciones cognitivas incluyendo memoria visual, memoria verbal, tiempo de reacción, y funciones ejecutivas, visuospatiales y del lenguaje¹⁴ deteriorando la vida diaria¹⁵. Las terapias estándar actuales para prevenir el CVS y/o los malos resultados cognitivos en pacientes con SAH se basan en el bloqueo de la señalización y vasoconstricción de Ca²⁺ mediante el uso de inhibidores del canal Ca²⁺ como nimodipina. Sin embargo, ensayos clínicos más recientes dirigidos a vasoconstricción revelaron disociación entre el resultado neurológico del paciente y la prevención del CVS^16,lo que sugiere mecanismos fisiopatológicos más complejos implicados en las consecuencias a largo plazo de la SAH. Por lo tanto, existe una necesidad médica de una mayor comprensión del número de eventos patológicos que acompañan a la SAH y el desarrollo de modelos animales válidos y estandarizados para probar las intervenciones terapéuticas originales.

La ruptura de un aneurisma intracraneal mayormente responsable de la SAH en humanos es probablemente difícil de imitar en modelos animales preclínicos. Actualmente, la ruptura del aneurisma y la situación de la SAH se pueden probar tentativamente mediante la perforación de la arteria cerebral media (modelo de punción endovascular) responsable de CVS y disfunciones sensitivomotoras en ratones^17,,18. Debido a la falta de un posible control sobre la aparición del sangrado y la difusión de la sangre en este modelo, se han desarrollado otros métodos en roedores para generar modelos SAH sin ruptura endovascular. Más precisamente, consisten en la administración directa de sangre arterial en el espacio subaracnoideo a través de una inyección única o doble en las cisternas magna¹⁹ o una sola inyección en la cisterna prequismática²⁰. La principal ventaja de estos modelos de ratón sin ruptura endovascular es la posibilidad de dominar reproduciblemente el procedimiento quirúrgico y la calidad y cantidad de la muestra de sangre inyectada. Otra ventaja de este modelo sobre el modelo mediante perforación endovascular en particular es la preservación del bienestar general del animal. De hecho, esta cirugía es menos invasiva y técnicamente menos difícil que la necesaria para generar una ruptura de la pared carótida. En este último modelo, el animal tiene que ser intubado y ventilado mecánicamente, mientras que un monofilamento se inserta en la arteria carótida externa, y avanza en la arteria carótida interna. Esto probablemente conduce a isquemia transitoria debido a la obstrucción del vaso por la trayectoria del alambre. En consecuencia, la comorbilidad (estado moribundo, dolor importante y muerte) asociada con la cirugía es menos importante en el modelo de doble inyección en comparación con el modelo de perforación endovascular. Además de ser un SAH más consistente, el método de inyección directa doble cumple con el bienestar animal en la investigación y las pruebas (tiempo reducido bajo anestesia, dolor por alteración del tejido en la cirugía y angustia) y conduce a un número total mínimo de animales utilizados para el estudio del protocolo y la formación del personal.

Además, esto permite la implementación del mismo protocolo a ratones transgénicos, lo que conduce a una comprensión patológica optimizada de la SAH y la posibilidad de pruebas comparativas de posibles compuestos terapéuticos. Aquí, presentamos un modelo de ratón estandarizado de hemorragia subaracnoidea (SAH) por una doble inyección diaria consecutiva de sangre arterial autóloga en la cisterna magna en ratones C57Bl/6J machos de 6-8 semanas de edad. La principal ventaja de este modelo es el control del volumen de sangrado en comparación con el modelo de perforación endovascular, y el refuerzo del evento de sangrado sin un aumento drástico de la presión intracraneal²¹. Recientemente, la doble inyección directa de sangre en la cisterna magna ha sido bien descrita en los problemas experimentales y fisiopatológicos en ratones. De hecho, recientemente demostramos CVS de grandes arterias cerebrales (basilar (BA), medias (MCA) y arterias cerebrales anteriores (ACA), deposición cerebrovascular de fibrina y apoptosis celular desde el día 3 (D3) hasta 10 (D10), defectos de circulación del líquido cefalorraquídeo paravascular acompañados de alteraciones de las funciones sensitivomotoras y cognitivas en ratones, 10 días después de SAH en este modelo²². Por lo tanto, hace que este modelo dominado, validado y caracterizado para eventos a corto y duradero plazo después de SAH. Debe ser ideal para la identificación prospectiva de nuevas dianas y para estudios sobre estrategias terapéuticas potentes y eficientes contra complicaciones asociadas a la SAH.