En este trabajo, presentamos un protocolo para establecer un modelo de oclusión distal de la arteria cerebral media (dMCAO) mediante electrocoagulación transcraneal en ratones C57BL/6J y evaluamos el comportamiento neurológico y las características histopatológicas posteriores.
El accidente cerebrovascular isquémico sigue siendo la causa predominante de mortalidad y deterioro funcional entre las poblaciones adultas de todo el mundo. Solo una minoría de los pacientes con accidente cerebrovascular isquémico son elegibles para recibir tratamiento de trombólisis intravascular o trombectomía mecánica dentro del período de tiempo óptimo. Entre los supervivientes de accidentes cerebrovasculares, alrededor de dos tercios sufren disfunciones neurológicas durante un periodo prolongado. El establecimiento de un modelo experimental de accidente cerebrovascular isquémico estable y repetible es extremadamente importante para investigar más a fondo los mecanismos fisiopatológicos y desarrollar estrategias terapéuticas efectivas para el accidente cerebrovascular isquémico. La arteria cerebral media (ACM) representa la localización predominante del accidente cerebrovascular isquémico en los seres humanos, y la oclusión del ACM es el modelo más utilizado de la isquemia cerebral focal. En este protocolo, describimos la metodología para establecer el modelo de oclusión distal de MCA (dMCAO) mediante electrocoagulación transcraneal en ratones C57BL/6. Dado que el sitio de oclusión se localiza en la rama cortical de la ACM, este modelo genera una lesión infartada moderada restringida a la corteza. La caracterización neurológica, conductual e histopatológica ha demostrado disfunción motora visible, degeneración neuronal y activación pronunciada de la microglía y los astrocitos en este modelo. Por lo tanto, este modelo de ratón dMCAO proporciona una herramienta valiosa para investigar el ictus isquémico y el valor de la popularización.
El accidente cerebrovascular es una enfermedad cerebrovascular aguda frecuente caracterizada por una alta incidencia de discapacidad y mortalidad1. De todos los casos de ictus, casi el 80% pertenecen a ictus isquémico2. Hasta ahora, la trombólisis intravenosa sigue siendo uno de los pocos enfoques productivos para el tratamiento del accidente cerebrovascular isquémico agudo. Sin embargo, la efectividad del tratamiento trombolítico está limitada por la estrechez del tiempo efectivo y la ocurrencia de transformación hemorrágica3. En la fase de rehabilitación a largo plazo después de un accidente cerebrovascular isquémico, es probable que un número considerable de pacientes experimente disfunciones neurológicas duraderas4. Se necesita urgentemente más investigación para desentrañar los mecanismos fisiopatológicos subyacentes del accidente cerebrovascular isquémico, así como para facilitar el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas dirigidas al accidente cerebrovascular isquémico. El establecimiento de un modelo fiable y replicable del ictus isquémico es crucial para la investigación básica, así como para la posterior investigación traslacional en el campo del ictus isquémico.
En 1981, Tamura et al. desarrollaron un modelo de isquemia cerebral focal mediante el empleo de electrocoagulación transcraneal en el sitio proximal de la arteria cerebral media (ACM)5. Desde entonces, numerosos investigadores han utilizado diversas metodologías como la ligadura, la compresión o el clipaje para inducir la oclusión distal del ACM (dMCAO) para establecer modelos de ictus isquémico transitorio o permanente 6,7,8. En comparación con el modelo de filamento, el modelo dMCAO presenta ventajas notables, como un menor tamaño del infarto y una mayor tasa de supervivencia, lo que lo hace más adecuado para investigar la recuperación funcional a largo plazo tras el ictus isquémico9. Además, el modelo dMCAO demuestra una mayor tasa de supervivencia en roedores envejecidos en comparación con el modelo de filamento, lo que lo convierte en una herramienta ventajosa para investigar el accidente cerebrovascular isquémico en modelos animales ancianos y comórbidos10. Se ha demostrado que el modelo de accidente cerebrovascular fototrombótico (TP) posee las características de menor invasividad quirúrgica y una tasa de mortalidad significativamente baja. Sin embargo, el modelo de TP presenta un mayor grado de necrosis celular y edema tisular en comparación con el modelo dMCAO, lo que lleva a la ausencia de circulación colateral11. Además, cabe destacar que las lesiones isquémicas observadas en el modelo de TP provienen predominantemente de la oclusión microvascular, que difiere sustancialmente de la isquemia cerebral inducida por embolia de grandes vasos en el modelo dMCAO12.
En este trabajo, presentamos la metodología para inducir el modelo murino de dMCAO mediante la coagulación del ACM distal mediante craneotomía con ventana ósea pequeña. Además, realizamos exámenes histológicos y evaluaciones conductuales para caracterizar de manera integral las lesiones isquémicas y los resultados de accidentes cerebrovasculares en este modelo experimental. Nuestro objetivo es familiarizar a los investigadores con este modelo y facilitar futuras investigaciones sobre los mecanismos patológicos del accidente cerebrovascular isquémico.
En el protocolo actual del modelo de electrocoagulación craneotomía dMCAO, los procedimientos quirúrgicos se realizan con una invasividad mínima, en la que solo se separa una porción del músculo temporal para mitigar los efectos adversos sobre la función masticatoria. Todos los ratones se recuperaron bien después del procedimiento, sin que se observaran casos de dificultades para alimentarse. El ACM se puede discernir fácilmente en el hueso temporal del ratón, lo que facilita la identificación precisa de las u…
The authors have nothing to disclose.
Este estudio contó con el apoyo de las subvenciones de la Fundación de Ciencias de la Naturaleza de la provincia de Hubei (2022CFC057).
2,3,5-Triphenyltetrazolium Chloride (TTC) |
Sigma-Aldrich | 108380 | Dye for TTC staining |
24-well culture plate | Corning (USA) | CLS3527 | Vessel for TTC staining |
4% paraformaldehyde | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd. |
G1101 | Tissue fixation |
5% bovine serum albumin | Wuhan BOSTER Bio Co., Ltd. | AR004 | Non-specific antigen blocking |
5-0 Polyglycolic acid suture | Jinhuan Medical Co., Ltd | KCR531 | Material for surgery |
Anesthesia machine | Midmark Corporation | VMR | Anesthetized animal |
Antifade mounting medium | Beyotime Biotech | P0131 | Seal for IF staining |
Automation-tissue-dehydrating machine |
Leica Biosystems (Germany) | TP1020 | Dehydrate tissue |
Depilatory cream | Veet (France) | 20220328 | Material for surgery |
Diclofenac sodium gel | Wuhan Ma Yinglong Pharmaceutical Co., Ltd. |
H10950214 | Analgesia for animal |
Drill tip (0.8 mm) | Rwd Life Science Co., Ltd. | Equipment for surgery | |
Eosin staining solution | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd. |
G1001 | Dye for H&E staining |
Eye ointment | Guangzhou Pharmaceutical Co., Ltd | H44023098 | Material for surgery |
Fluorescence microscope | Olympus (Japan) | BX51 | Image acquisition |
GFAP Mouse monoclonal antibody | Cell Signaling Technology Inc. (Danvers, MA, USA) |
3670 | Primary antibody for IF staining |
Goat anti-mouse Alexa 488-conjugated IgG |
Cell Signaling Technology Inc. (Danvers, MA, USA) |
4408 | Second antibody for IF staining |
Goat anti-rabbit Alexa 594-conjugated IgG |
Cell Signaling Technology Inc. (Danvers, MA, USA) |
8889 | Second antibody for IF staining |
Grip strength meter | Shanghai Xinruan Information Technology Co., Ltd. | XR501 | Equipment for behavioral test |
Hematoxylin staining solution | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd. |
G1004 | Dye for H&E staining |
Iba1 Rabbit monoclonal antibody | Abcam | ab178846 | Primary antibody for IF staining |
Isoflurane | Rwd Life Science Co., Ltd. | R510-22-10 | Anesthetized animal |
Laser doppler blood flow meter | Moor Instruments (UK) | moorVMS | Blood flow monitoring |
Meloxicam | Boehringer-Ingelheim | J20160020 | Analgesia for animal |
Microdrill | Rwd Life Science Co., Ltd. | 78001 | Equipment for surgery |
Microsurgical instruments set | Rwd Life Science Co., Ltd. | SP0009-R | Equipment for surgery |
Microtome | Thermo Fisher Scientific (USA) | HM325 | Tissue section production |
Microtome blade | Leica Biosystems (Germany) | 819 | Tissue section production |
Monopolar electrocoagulation generator | Spring Scenery Medical Instrument Co., Ltd. |
CZ0001 | Equipment for surgery |
Mupirocin ointment | Tianjin Smith Kline & French Laboratories Ltd. |
H10930064 | Anti-infection for animal |
NeuN Rabbit monoclonal antibody | Cell Signaling Technology Inc. (Danvers, MA, USA) |
24307 | Primary antibody for IF staining |
Neutral balsam | Absin Bioscience | abs9177 | Seal for H&E staining |
Paraffin embedding center | Thermo Fisher Scientific (USA) | EC 350 | Produce paraffin blocks |
Pentobarbital sodium | Sigma-Aldrich | P3761 | Euthanized animal |
Phosphate buffered saline | Shanghai Beyotime Biotech Co., Ltd | C0221A | Rinsing for tissue section |
Shaver | Shenzhen Codos Electrical Appliances Co.,Ltd. |
CP-9200 | Equipment for surgery |
Sodium citrate solution | Shanghai Beyotime Biotech Co., Ltd. | P0083 | Antigen retrieval for IF staining |