Análise do Vasospasmo Cerebral em um Modelo Murine de Hemorragia Subaracnóide com Ultrassom Duplex Transcranial de Alta Frequência
Summary
O objetivo deste manuscrito é apresentar um método baseado em sonografia que permita imagens in vivo do fluxo sanguíneo em artérias cerebrais em camundongos. Demonstramos sua aplicação para determinar alterações nas velocidades de fluxo sanguíneo associadas ao vasospasmo em modelos murinos de hemorragia subaracnóide (SAH).
Abstract
O vasospasmo cerebral que ocorre nas semanas após a hemorragia subaracnóide, um tipo de derrame hemorrágico, contribui para isquemia cerebral retardada. Um problema encontrado em estudos experimentais usando modelos murinos de SAH é que faltam métodos para monitoramento in vivo de vasospasmo cerebral em camundongos. Aqui, demonstramos a aplicação de ultrassom de alta frequência para realizar exames de sonografia duplex transcranária em camundongos. Utilizando o método, as artérias carótidas internas (ICA) puderam ser identificadas. As velocidades de fluxo sanguíneo nas ICAs intracranianas foram aceleradas significativamente após a indução de SAH, enquanto as velocidades de fluxo sanguíneo nas ICAs extracranianas permaneceram baixas, indicando vasospasmo cerebral. Em conclusão, o método aqui demonstrado permite o monitoramento in vivo funcional e não invasivo do vasospasmo cerebral em um modelo MURine SAH.
Introduction
A hemorragia subaracnóide espontânea (SAH) é uma forma de derrame hemorrágico causado principalmente pela ruptura de um aneurisma intracraniano1. O desfecho neurológico é influenciado principalmente por dois fatores: lesão cerebral precoce (EBI), causada pelos efeitos do sangramento e da isquemia cerebral global transitória associada, e isquemia cerebral retardada (ICD), que ocorre durante as semanas seguintes ao sangramento2,3. O ICD foi relatado para afetar até 30% dos pacientes de HAS2. A fisiopasiologia do ICD envolve vasospasmo cerebral angiográfico, microcirculação perturbada causada por microvasospasmos e microtrombose, depressões corticais e efeitos desencadeados pela inflamação4. Infelizmente, a fisiopatologia exata permanece incerta e não há tratamento disponível que efetivamente previne o DCI3. Portanto, o ICD é investigado em muitos estudos clínicos e experimentais.
Atualmente, a maioria dos estudos experimentais sobre HAS utiliza pequenos modelos animais, especialmente em camundongos5,6,7,8,9,10,11,12,13. Nesses estudos, o vasospasmo cerebral é frequentemente investigado como ponto final. É comum determinar o grau de vasospasmo ex vivo. Isso porque faltam métodos não invasivos para exame in vivo do vasospasmo cerebral que requerem pouco tempo de anestesia e impondo pouca angústia aos animais. No entanto, o exame do vasospasmo cerebral in vivo seria vantajoso. Isso porque permitiria estudos longitudinais in vivo sobre vasospasmo em camundongos (ou seja, imagem de vasospasmo cerebral em diferentes pontos de tempo durante os dias após a indução de SAH). Isso aumentaria a comparabilidade dos dados adquiridos em diferentes pontos de tempo. Além disso, usar um desenho de estudo longitudinal é uma estratégia para reduzir o número de animais.
Aqui demonstramos o uso de ultrassom transcranário de alta frequência para determinar o fluxo sanguíneo em artérias cerebrais em camundongos. Mostramos que, semelhante à sonografia doppler transcraniana (TCD) ou sonografia duplex codificada por cores transcranianas (TCCD) na prática clínica14,15,16,17,18, este método pode ser usado para monitorar o vasospasmo cerebral medindo as velocidades de fluxo sanguíneo das artérias intracranianas após a indução da SAH no modelo murina.
Protocol
Representative Results
Discussion
Até onde sabemos, este estudo é o primeiro a apresentar um protocolo de monitoramento do vasospasmo cerebral em um modelo murino de SAH com ultrassom Duplex codificado por cores transcranais de alta frequência. Mostramos que este método pode medir um aumento das velocidades de fluxo sanguíneo intracraniano após a indução de SAH em camundongos. Na medicina humana este fenômeno é bem conhecido3,15. Vários estudos clínicos têm demonstrado que as velocid…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores gostariam de agradecer a Stefan Kindel pela preparação das ilustrações do vídeo. PW, MM e SHK foram apoiados pelo Ministério Federal alemão da Educação e da Pesquisa (BMBF 01EO1503). O trabalho foi apoiado por uma Grande Bolsa de Instrumentação da Fundação Alemã de Pesquisa (DFG INST 371/47-1 FUGG). MM foi apoiado por uma subvenção do Else Kröner-Fresenius-Stiftung (2020_EKEA.144).
Materials
| Balea hair removal creme | Balea; Germany | ASIN B0759XM39V | hair removal creme |
| C57BL/6N mice | Janvier; Saint-Berthevin Cedex, France | n.a. | mice |
| Corneregel | Bausch&Lomb; Rochester, NY, USA | REF 81552983 | eye ointment, lube |
| cotton swabs | Hecht Assistent; Sondenheim vor der Röhn, Germany | REF 44302010 | cotton swabs |
| Ecco-XS razor | Tondeo; Soligen, Germany | DE 28693396 | razor |
| Electrode cream | GE; Boston, MA, USA | REF 21708318 | conductive paste |
| Heating plate | Medax; Kiel, Germany | 2005-205-01 | |
| Isoflurane | Abvie; Wiesbaden, Germany | n.a. | volatile anesthetic |
| Leukofix | BSN medical; Hamburg, Germany | REF 02137-00 | tape |
| Mechanical arm + micromanipulator | VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA | P/N 11277 | |
| Microbac tissues | Paul Hartmann AG; Hamburg, Germany | REF 981387 | antimicrobial tissues |
| MZ400, 38 MHz linear array transducer | VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA | REF 51068-30 | ultrasound transducer |
| Sonosid | ASID Bonz GmbH; Herrenberg, Germany | REF 782010 | ultrasonography gel |
| Ultrasound platform with heating plate and ECG-recording | VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA | P/N 11179 | |
| UniVet-Porta | Groppler; Oberperasberg, Germany | S/N BKGM0437 | isoflurane vaporizer |
| Vevo3100 | VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA | REF 51073-45 | ultrasonography device |
| VevoLab software | VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA | n.a. | evaluation software |
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