Забор спинномозговой жидкости и крови из боковой хвостовой вены у крыс во время регистрации ЭЭГ

Забор спинномозговой жидкости (ликвора) и крови важен для выявления и валидации биомаркеров эпилепсии как в доклинических, так и в клинических исследованиях ^1,2. В настоящее время диагностика эпилепсии и большинство исследований биомаркеров эпилепсии сосредоточены на ЭЭГ и нейровизуализации ^3,4,5. Однако эти подходы имеют ряд ограничений. Помимо рутинных измерений кожи головы, во многих случаях ЭЭГ требует инвазивных методов, таких как глубинные электроды⁶. Методы визуализации головного мозга имеют низкое временное и пространственное разрешение и являются относительно дорогими и трудоемкими ^7,8. По этой причине идентификация неинвазивных, недорогих биомаркеров на основе биожидкостей была бы очень привлекательной альтернативой. Кроме того, эти биомаркеры биожидкости могут быть объединены с доступными диагностическими подходами для повышения их прогностической способности.

Пациентам с диагнозом эпилепсия обычно проводят ЭЭГ ^9,10 и забор крови 11,12,13,14, а также выводят ликвор для исключения опасных для жизни причин (например, острых инфекций, аутоиммунного энцефалита)¹⁵. Эти образцы крови и спинномозговой жидкости могут быть использованы в клинических исследованиях, направленных на выявление биомаркеров эпилепсии. Например, Хогг и его коллеги обнаружили, что увеличение трех фрагментов тРНК плазмы предшествует возникновению судорог при эпилепсии у^{человека.} Аналогичным образом, уровни интерлейкина-1бета (IL-1β) в ликворе и сыворотке крови человека, выраженные как отношение уровней IL-1β в ликворе к сыворотке крови, могут предсказывать развитие посттравматической эпилепсии после черепно-мозговой травмы¹⁶. Эти исследования подчеркивают важность отбора проб биожидкостей для исследования биомаркеров эпилепсии, но они сталкиваются с многочисленными ограничениями, присущими клиническим испытаниям, например, сопутствующим фактором противоэпилептических препаратов (ПЭП) в крови, частым недостатком этиологической информации, неадекватным контролем, умеренным числом пациентов и др. ^17,18.

Доклинические исследования предлагают другие возможности для изучения молекул в биожидкостях в качестве потенциальных биомаркеров эпилепсии. На самом деле, во время регистрации ЭЭГ у животных можно изъять плазму и/или ликвор. Кроме того, отбор проб может проводиться многократно в течение нескольких дней эксперимента, и для повышения надежности исследования может быть использован ряд контрольных групп по возрасту, полу и эпилептическому расстройству. Подробно описана гибкая методика получения ликвора из cisterna magna с параллельным забором плазмы из хвостовой вены у крыс с ЭЭГ-мониторингом. Представленная методика имеет ряд преимуществ перед альтернативными методами. Используя метод иглы-бабочки, можно собирать ликвор несколько раз без ущерба для функции электродов ЭЭГ или аналогичных головных имплантатов. Это представляет собой усовершенствование процедур удаления интратекального катетера, которые связаны с относительно высоким риском инфекции. Кроме того, метод свободного падения, используемый для забора крови, превосходит другие методы забора крови из хвостовых вен из-за значительно сниженного риска гемолиза из-за того, что кровь не проходит через трубку и не применяется вакуумное давление. При выполнении в строгих условиях, свободных от микробов, риск заражения животных особенно низок. Кроме того, начав забор крови на самом конце хвоста животного, забор крови можно повторить несколько раз. Такие методики просты в освоении и могут применяться во многих доклинических исследованиях заболеваний центральной нервной системы.