הקמת מודל עכברוש של חסימת קשת-סינוס מעולה באמצעות שיטת תסחיף חוט
Summary
כאן, אנו מקימים מודל עכברוש ספראג-דולי (SD) חדשני של פקקת סינוס קשת מעולה (SSS) באמצעות שיטת תסחיף חוט, ואת היציבות והאמינות של המודל אומתו.
Abstract
המנגנונים התורמים להתפרצות הטבעית של פקקת סינוס ורידי מוחי (CVST) אינם ידועים ברובם, ומגוון גורמים בלתי נשלטים מעורבים במהלך המחלה, וכתוצאה מכך מגבלות גדולות במחקר קליני. לכן, הקמת מודלים יציבים של בעלי חיים CVST שיכולים לתקנן מגוון של גורמים מבלבלים בלתי נשלטים סייעו לעקוף חסרונות במחקר קליני. בעשורים האחרונים נבנו מגוון מודלים של בעלי חיים CVST, אך התוצאות המבוססות על מודלים אלה היו לא עקביות ולא שלמות. לפיכך, על מנת להמשיך לחקור את המנגנונים הפתופיזיולוגיים של CVST, יש צורך להקים מודל בעלי חיים חדשני ותואם מאוד, אשר יש ערך מעשי חשוב ומשמעות מדעית לאבחון וטיפול של CVST. במחקר הנוכחי, מודל עכברוש ספראג-דולי (SD) חדשני של פקקת סינוס קשת מעולה (SSS) הוקם באמצעות שיטת תסחיף חוט, ואת היציבות והאמינות של המודל אומתו. בנוסף, הערכנו שינויים בזרימת הדם הוורידי במוח בחולדות לאחר היווצרות CVST. באופן קולקטיבי, מודל SSS-פקקת SSS-thrombosis מייצג מודל חדש של בעלי חיים CVST כי הוא הוקמה בקלות, ממזער טראומה, מניב יציבות טובה, ומאפשר שליטה מדויקת תזמון איסכמי ומיקום.
Introduction
פקקת סינוס ורידי מוחי (CVST) היא מחלה נדירה של המערכת הורידית המוחית המהווה רק 0.5-1.0% מכל הגורמים לשבץ אבל יש שיעור התרחשות גבוה יחסית אצל ילדים ומבוגרים צעירים1. במהלך הנתיחה שלאחר המוות, CVST נמצאה הגורם 10% של מקרי מוות ממחלות כלי דם במוח2. פקקת יכולה להתרחש בכל חלק של המערכת הוורידית תוך ורידי. סינוס קשת מעולה (SSS) הוא אחד האזורים המושפעים הנפוצים ביותר ב- CVST והוא יכול לערב כלי דם מרובים. בשל היצרות או חסימה של הסינוסים הוורידיים, החזרה הוורידית תוך ורידי חסומה, אשר מלווה לעתים קרובות בלחץ תוך ורידי מוגבר3. הביטויים הקליניים של CVST הם מורכבים ומשתנים עם הזמן; למרות שיש חוסר ספציפיות של הסימפטומים, הסימפטומים הנפוצים ביותר כוללים כאב ראש (77.2%), התקפים (42.7%), וגירעונות נוירולוגיים (39.9%). במקרים חמורים, תרדמת ואפילו מוות עלולים להתרחש4,5. בשנים האחרונות, בשל השיפור הכולל של תקנים רפואיים ובריאותיים ומודעות לבריאות הציבור, שיעור גורמי הסיכון הקשורים השתנה, שיעור הטראומה והזיהום ירד, ושיעור CVST הנגרמת על ידי הריון, puerperium, גלולות למניעת הריון, וסיבות אחרות גדל בהדרגה5.
כיום, הפתוגנזה של CVST עדיין לא מובנת היטב. כדי לחקור את CVST לעומק, דרוש מחקר פתופיזיולוגי נוסף. עם זאת, רוב שיטות המחקר הללו הן פולשניות ולכן קשה ליישם קלינית. בשל מגבלות רבות של מחקר קליני, למודלים של בעלי חיים יש יתרונות שאין להם תחליף במונחים של מחקר בסיסי ותרגומי.
הגורם ל- CVST הוא מורכב, שכן הופעתו הראשונית אינה מזוהה לעתים קרובות ומיקום היווצרות פקקת משתנה מאוד. למרבה המזל, מודלים של בעלי חיים יכולים להשיג שליטה טובה יותר בגורמים אלה. בעשורים האחרונים הוקמו מגוון מודלים של בעלי חיים CVST, ולכל דגם יש חסרונות משלו. על פי שיטות ייצור שונות, הם יכולים להיות מחולקים בערך לקטגוריות הבאות: פשוט SSS-ligation מודל6,7; SSS פנימי הזרקה מאיץ דגם8; פקקת SSS הנגרמת על ידי ברזל-כלורידמודל 9; פקקת SSS הנגרמת על ידי פוטוכימיה מודל10; ואת התסחיף העצמי-חסימה SSS מודל11. עם זאת, רוב המודלים הללו אינם מסוגלים לעקוף נזק פולשני לקליפת המוח של החיה ואינם מסוגלים לשלוט במדויק בזמן ובמיקום האיסכמיים. במודלים מסוימים, הטרומבוס יתחדש באופן ספונטני; בדגמים אחרים, ה-SSS מסתגר לצמיתות. בנוסף, ניתוחים מורכבים ו/או פציעות חמורות עלולים להשפיע על הממצאים הפתופיזיולוגיים הבאים במודלים אלה.
במחקר הנוכחי, תקע חוט הוכנס לתוך SSS של Sprague-Dawley (SD) חולדות כדי להקים בהצלחה מודל CVST כי מזער נזק, אפשר יכולת שליטה מדויקת, והניב יציבות טובה. בנוסף, הדמיית תהודה מגנטית של בעלי חיים קטנים (MRI) והדמיה של זרימת דם של כתמי לייזר שולבו כדי לאמת את יעילות המודל. הערכנו שינויים בזרימת הדם המוחי לפני ואחרי הקמת המודל שלנו, כמו גם הערכנו את היציבות של המודל שלנו, הנחת בסיס למחקרים נוספים לחקור את התרחשות, פיתוח, ומנגנונים פתופיזיולוגיים הקשורים של CVST.
Protocol
Representative Results
Discussion
במחקר זה, סוג חדש של מודל CVST הוקמה בהצלחה על ידי החדרת תקע חוט מתוצרת עצמית לתוך SSS של חולדות SD. בנוסף, הדמיית זרימת דם של כתמי לייזר ו- MRI של בעלי חיים קטנים שולבו כדי לפקח על שינויים בזרימת הדם על פני השטח של חולדות SD לפני ואחרי התסחיף על מנת לתקנן את התזמון והמיקום של איסכמי.
ב?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה נתמך על ידי קרן המחקר המדעי גרנט עבור כישרונות ברמה גבוהה, אוניברסיטת פוג’יין לרפואה סינית מסורתית (X2019002-כשרונות).
Materials
| 2 mL syringe | Becton,Dickinson and Company | 301940 | |
| brain stereotaxic instrument | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | 68025 | |
| dissecting microscope | Wuhan SIM Opto-technology Co. | SIM BFI-HR PRO | |
| high-speed skull drill | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | 78046 | |
| laser-speckle blood-flow imaging system | Wuhan SIM Opto-technology Co. | SIM BFI-HR PRO | |
| needle holder | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | F31022-12 | |
| needle thread | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | F33303-08 | |
| scissors | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | S13029-14 | |
| silica gel | Heraeus Kulzer | 302785 | |
| small animal anesthesia machine | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | R540 | |
| small-animal MRI | Bruker Medical GmbH | Biospec 94/30 USR | |
| tweezers | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | F11029-11 | |
| vascular forceps | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | F22003-09 |
References
- Bousser, M. G., Ferro, J. M. Cerebral venous thrombosis: an update. Lancet Neurology. 6 (2), 162-170 (2007).
- Guenther, G., Arauz, A. Cerebral venous thrombosis: A diagnostic and treatment update. Neurologia. 26 (8), 488-498 (2011).
- Stam, J. Thrombosis of the cerebral veins and sinuses. New England Journal of Medicine. 352 (17), 1791-1798 (2005).
- Einhäupl, K., et al. EFNS guideline on the treatment of cerebral venous and sinus thrombosis in adult patients. European Journal of Neurology. 17 (10), 1229-1235 (2010).
- Coutinho, J. M., Zuurbier, S. M., Stam, J. Declining mortality in cerebral venous thrombosis: a systematic review. Stroke. 45 (5), 1338-1341 (2014).
- Gotoh, M., Ohmoto, T., Kuyama, H. Experimental study of venous circulatory disturbance by dural sinus occlusion. Acta Neurochir (Wien). 124 (2-4), 120-126 (1993).
- Miyamoto, K., Heimann, A., Kempski, O. Microcirculatory alterations in a mongolian gerbil sinus-vein thrombosis model. Journal of Clinical Neuroscience. 8 (4), (2001).
- Ungersböck, K., Heimann, A., Kempski, a. O. Cerebral Blood Flow Alterations in a Rat Model of Cerebral Sinus Thrombosis. Stroke. 24 (4), (1993).
- Röttger, C., et al. A new model of reversible sinus sagittalis superior thrombosis in the rat: magnetic resonance imaging changes. Neurosurgery. 57 (3), 573-580 (2005).
- Chen, C., et al. Photothrombosis combined with thrombin injection establishes a rat model of cerebral venous sinus thrombosis. Neuroscience. 306, 39-49 (2015).
- Yang, H., Meng, Z., Zhang, C., Zhang, P., Wang, Q. Establishing a new rat model of central venous sinus thrombosis and analyzing its pathophysiological and apoptotic changes. Journal of Neuroscience Methods. 203 (1), 130-135 (2012).
- Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20 (1), 84-91 (1989).
- Fluri, F., Schuhmann, M. K., Kleinschnitz, C. Animal models of ischemic stroke and their application in clinical research. Drug Design, Development and Therapy. 9, 3445-3454 (2015).
- Wang, E., et al. Mapping tissue pH in an experimental model of acute stroke – Determination of graded regional tissue pH changes with non-invasive quantitative amide proton transfer MRI. Neuroimage. 191, (2019).
- Liu, C., et al. Identification of Vigilin as a Potential Ischemia Biomarker by Brain Slice-Based Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment. Analytical Chemistry. 91 (10), 6675-6681 (2019).
