Chirurgische occlusie van een distale middelste cerebrale slagader tak (MCAo) is een veel gebruikte model in de experimentele beroerte onderzoek. Dit manuscript beschrijft de basistechniek vaste MCAo, gecombineerd met het inbrengen van een laterale craniale venster, dat de mogelijkheid voor longitudinaal intravitale microscopie bij muizen heeft.
Focale cerebrale ischemie (dat wil zeggen, ischemische beroerte) kan grote hersenletsel veroorzaken, wat leidt tot een ernstig verlies van neuronale functie en bijgevolg tot een gastheer van motorische en cognitieve beperkingen. De hoge prevalentie vormt een ernstig gezondheidsprobleem last, een beroerte is een van de voornaamste oorzaken van langdurige arbeidsongeschiktheid en overlijden wereldwijd 1. Herstel van neuronale functie is in de meeste gevallen slechts gedeeltelijk. Tot nu toe zijn behandeling opties zeer beperkt, met name vanwege de smalle tijdvenster voor trombolyse 2,3. Het bepalen van methoden om herstel na een beroerte te versnellen blijft een uitstekende medische doel; Echter, dit is belemmerd door onvoldoende mechanistische inzichten in het herstelproces. Experimentele beroerte onderzoekers vaak in dienst knaagdiermodellen van focale cerebrale ischemie. Voorbij de acute fase wordt een beroerte onderzoek steeds meer gericht op de sub-acute en chronische fase na cerebrale ischemie. permanente of tran meest beroerte onderzoekers toe te passensient occlusie van de MCA bij muizen of ratten. Bij patiënten, occlusies van MCA behoren tot de meest voorkomende oorzaken van ischemische beroerte 4. Naast proximale occlusie van de MCA met het filament model, chirurgische occlusie van de MCA distaal is waarschijnlijk het meest gebruikte model experimentele beroerte onderzoek 5. Occlusie van een distale (om de vertakking van de lenticulo-gestreept slagaders) MCA tak spaart typisch het striatum en in de eerste plaats van invloed op de neocortex. Vaartuig occlusie kan permanent of van voorbijgaande aard zijn. Hoge reproduceerbaarheid van laesievolume en zeer lage sterfte ten opzichte van de lange-termijn resultaten zijn de belangrijkste voordelen van dit model. Hier laten we zien hoe je een chronische craniale venster (CW) de voorbereiding lateraal uit te voeren om de sagittale sinus, en daarna hoe ze operatief leiden tot een distale slag onder het venster met behulp van een craniotomie aanpak. Deze aanpak kan worden toegepast voor sequentiële beeldvorming van acute en chronische veranderingen na ischemie viaepi-lichtdoorlatende, confocale laser scanning, en twee-foton intravitale microscopie.
Stroke is among the principal causes of long-term disability and death worldwide1, coming second after coronary heart disease. In addition, stroke is the primary cause of long-term disability, underscoring its tremendous socioeconomic impact6-8. Beyond acute treatment, investigating new approaches and mechanisms to accelerate and enhance recovery after stroke remains a prime medical goal7.
In the last few decades, data from experimental stroke research has contributed substantially to understanding the complex pathophysiological cascades triggered by ischemia9,10. Excitotoxicity, apoptosis, peri-infarct depolarization, and inflammation have been identified as the most relevant mediators of cell death following focal cerebral ischemia. Moreover, using animal models of cerebral ischemia, important concepts, diagnostic modalities, and therapeutic approaches have been developed and validated (e.g., “penumbra” and thrombolysis)11.
The availability of experimental stroke models, combined with non-invasive imaging modalities (e.g., magnetic resonance imaging (MRI), computed tomography, or laser speckle contrast analysis), enables the researcher to investigate hyperacute and chronic pathophysiological changes induced by the ischemic insult in a longitudinal manner12. Along with studying the spatiotemporal profile of the evolving lesion, changes resembling neuronal plasticity can be investigated and correlated to functional outcomes and histological findings. Within the last few years, further methodological advances have been made using the combination of cerebral ischemia models and in vivo microscopy via cranial windows13. These new techniques allow investigators to analyze the neurovascular unit at the cellular and molecular level, with great analytic power in the acute, subacute, and chronic phases following focal cerebral ischemia14. Moreover, in vivo microscopy imaging of microcirculatory dynamics has revealed novel aspects of cerebral microvasculature function and angioarchitecture, with significant pathophysiological relevance15-17.
In this protocol, we present how to perform a chronic CW preparation lateral to the sagittal sinus and how to surgically induce a distal stroke underneath the window. This mouse model can be applied to sequential imaging of acute, subacute, and chronic changes following focal cerebral ischemia via epi-illuminating, confocal laser scanning, and two-photon intravital microscopy.
Beroerte is een van de voornaamste oorzaken van langdurige arbeidsongeschiktheid en overlijden wereldwijd 1. Beyond acute behandeling, onderzoek naar nieuwe benaderingen en mechanismen te versnellen en verbeteren van het herstel na een beroerte blijft een uitstekende medische doel 7. Experimentele beroerte onderzoekers vaak in dienst knaagdiermodellen van focale cerebrale ischemie. In feite, modellen induceren van voorbijgaande of permanente MCAo na te bootsen een van de meest voorkomende vormen va…
The authors have nothing to disclose.
VP is a participant in the Charité Clinical Scientist Program, funded by the Charité – Universitätsmedizin Berlin and the Berlin Institute of Health. TB is an SNSF PostDoc Mobility fellow. The authors receive grant support from EinsteinStiftung/A-2012-153 to PV.
Binocular surgical microscope | Zeiss | Stemi 2000 C | |
Light source for microscope | Zeiss | CL 6000 LED | |
Heating pad with rectal probe | FST | 21061-10 | |
Stereotactic frame | Kopf | Model 930 | |
Anaethesia system for isoflurane | Draeger | ||
Isoflurane | Abott | ||
Dumont forceps #5 | FST | 11251-10 | |
Dumont forceps #7 | FST | 11271-30 | |
Bipolar Forceps | Erbe | 20195-501 | |
Bipolar Forceps | Erbe 20195-022 | ||
Microdrill | FST 18000-17 | ||
Needle holder | FST | 12010-14 | |
5-0 silk suture | Feuerstein, Suprama | ||
7-0 silk suture | Feuerstein,Suprama | ||
8-0 silk suture | Feuerstein, Suprama | ||
Veterinary Recovery Chamber | Peco Services | V1200 |