Induzione chirurgica del danno ischemico cerebrale nel ratto è un modello ampiamente utilizzato per la ricerca ictus. Qui mostriamo l'induzione di ischemia cerebrale focale da occlusione dell'arteria cerebrale media. Visualizzazione delle infarto risultante dalla colorazione istologica e la risonanza magnetica è anche mostrato.
L'ictus è la principale causa di disabilità e la terza causa di morte negli adulti in tutto il mondo 1. In corsa umana, esiste una condizione clinica altamente variabile, per lo sviluppo di modelli animali di ischemia focale, tuttavia, raggiungere la riproducibilità del volume di infarto sperimentalmente indotto è essenziale. Il ratto è un modello animale ampiamente utilizzato per l'ictus a causa della sua relativamente bassi costi di animali di allevamento e alla somiglianza della sua circolazione cranica a quella degli esseri umani 2,3. Negli esseri umani, l'arteria cerebrale media (MCA) è più comunemente colpiti nelle sindromi ictus e diversi metodi di MCA occlusione (MCAO) sono state descritte per imitare questa sindrome clinica in modelli animali. Perché ricanalizzazione si verifica comunemente a seguito di un ictus acuto nell'uomo, riperfusione dopo un periodo di occlusione è stato incluso in molti di questi modelli. In questo video, dimostriamo il transitorio endovascolare modello sutura MCAO nel ratto spontaneamente iperteso (SHR). Un filamento con un rivestimento in silicone punta è posto intraluminally all'origine MCA per 60 minuti, seguita da riperfusione. Si noti che il periodo di occlusione ottimale può variare in altri ceppi di topo, come Wistar e Sprague-Dawley. Diversi indicatori comportamentali di ictus nei ratti sono mostrati. Ischemia focale la conferma con immagini T2 pesate risonanza magnetica e dalla colorazione sezioni cerebrali con 2,3,5-trifeniltetrazolio cloruro (TTC) 24 ore dopo MCAO.
Modelli di roditori di ischemia cerebrale possono essere classificati come globale o focale e come reversibili o irreversibili. Usiamo un modello di ischemia reversibile focale al fine di imitare il danno da riperfusione che possono verificarsi a seguito ricanalizzazione nei pazienti affetti da ictus. Mentre le quote ratto il vantaggio di simili circolazione cranica all'essere umano, la circolazione ampio collaterale intracranica a causa del circolo di Willis e leptomeningeo risultati anastomosi dei volumi infarto incoerente 6. Usiamo il ratto spontaneamente iperteso (SHR) ceppo perché dimensione dell'infarto è maggiore in SHRs esposti ad ischemia cerebrale focale rispetto ai ratti normotesi 7-10. Induzione corsa in SHRs è anche più consistente e può generare meno di mortalità rispetto ad altri ceppi comunemente usati 11. Inoltre, i parametri fisiologici devono essere monitorati per tutta la chirurgia, in quanto le fluttuazioni possono aggiungere alla variabilità dei volumi infarto; questi parametri includono la pressione sanguigna, arteriosa O 2 e CO 2 livelli, ipotermia, e iperglicemia, che può esacerbare danno ischemico 2,12 . L'ipotermia è particolarmente preoccupante perché può ridurre il grado di danno ischemico neuronale, e quindi, ponendo il ratto su una piastra elettrica di termoregolazione durante l'intervento è essenziale.
Ci avvaliamo di preparati commercialmente siliconato suture in questa procedura, nel tentativo di aumentare la coerenza nella dimensione infartuale 13-15. Tradizionalmente, le suture intraluminale utilizzato per occludere i MCA sono stati preparati da fiamma arrotondamento una punta di 3-0 sutura in nylon o utilizzando una pistola per colla a caldo cappotto la punta di sutura con una colla piccola biglia 16. Queste procedure di produrre punti di sutura con diametri variabili punta e, quindi, potrebbe richiedere diversi tentativi di occlusione prima di trovare una sutura che corrisponde al diametro del vaso di un topo dato. Ulteriori variazioni sul metodo MCAO descritto in questo video includono occlusione più distale, risparmiando i rami lenticulostriate in modo da avere un puro infarto corticale 17, e l'occlusione simultanea del MCA e ipsilaterale carotide comune per ridurre il flusso di sangue collaterali 6,9.
Gli effetti funzionali di ictus può essere valutato utilizzando una varietà di test comportamentali, in cui si riflettono i deficit in compiti specifici in una scala di punteggio semplice. Per esempio, Bederson et al. 18 ha sviluppato una classificazione neurologica ratti punteggio sul grado di flessione degli arti anteriori in una posizione corporea elevata, la resistenza asimmetrica per una spinta laterale e il comportamento in campo aperto cerchio. I ratti si estende sia arti anteriori al pavimento quando elevata e non presentano alcun deficit di altri sono stati classificati "Normale (0)", mentre i ratti con controlaterale flessione degli arti anteriori solo sono stati classificati con "deficit moderati (1)". "Gravi grado 2" ratti visualizzata la resistenza è diminuita dal lato controlaterale ad una forza laterale e "gravi di grado 3" ratti inoltre impegnati in cerchio comportamenti. Deficit comportamentali di grado inferiore sono sempre stati osservati nel grado superiore (ad esempio, di grado 2 e 3, gli animali anche visualizzato flessione degli arti anteriori) e questi punteggi sono risultati predittivi delle differenze nella dimensione infartuale 18. Così, ad esempio un sistema di punteggio semplice consente una rapida e coerente la valutazione semi-quantitativa del deficit funzionali da ictus.
Misurare l'entità di infarto cerebrale è comunemente realizzato dalla colorazione istologica di danno tissutale utilizzando TTC, violetto cresolo (Nissl macchia) o ematossilina ed eosina. Tecniche di imaging a risonanza magnetica, inclusa la diffusione RM pesata per visualizzare l'infarto in momenti subito dopo l'occlusione, consentono la determinazione di un volume di infarto in ogni singolo ratto, senza la necessità per la raccolta dei tessuti. Ciò è particolarmente prezioso in studi volti a determinare l'efficacia di un trattamento neuroprotettivo dopo ictus; immagini del ratto dopo MCAO ma la somministrazione trattamento prima dà la fiducia investigatore che tutti gli animali sperimentali e di controllo esperto colpi simili per iniziare, riducendo gli effetti confondenti di variabilità nell'induzione ictus.
The authors have nothing to disclose.
Ringraziamo Beth Rauch e l'Università del Wisconsin Piccoli Fondo Imaging degli animali per la risonanza magnetica. Il Dipartimento di Neurochirurgia presso l'Università del Wisconsin-Madison ha finanziato questo lavoro.
Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
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4-0 Nylon suture | Doccol Corporation | 2-3 mm silicon coating length, 0.39 mm tip diameter | ||
Spontaneously hypertensive rats | Charles River Laboratories | 290-300 g, male | ||
Gaymar T/Pump thermoregulatory pump and pads | Gaymar Industries | |||
Vetroson V-10 bipolar electrosurgical unit | Summit Hill Laboratories | |||
Germinator 500 glass bead sterilizer | CellPoint Scientific | |||
Vasamedics Bpm2Laserflo blood perfusion monitor | TSI Inc. |