חסימה כירורגי של ענף עורק דיסטלי באמצע המוח (MCAo) היא מודל משמש לעתים קרובות במחקר שבץ ניסיוני. כתב יד זה מתאר את הטכניקה הבסיסית של MCAo קבע, בשילוב עם הכניסה של חלון גולגולתי לרוחב, אשר מציעה את ההזדמנות עבור מיקרוסקופיה intravital אורך בעכברים.
איסכמיה מוחיית מיקוד (כלומר, שבץ איסכמי) עלולה לגרום לפגיעה מוחית חמורה, מה שמוביל להפסד ניכר של תפקוד עצבי וכתוצאה מכך שורה של מנוע מוגבלויות קוגניטיביות. שכיחות גבוהה שלה מהווה נטל בריאותי חמור, כמו שבץ הוא בין הגורמים העיקריים נכות לטווח ארוך ומוות ברחבי העולם 1. שחזור של תפקוד עצבי הוא, ברוב המקרים, רק חלקית. עד כה, אפשרויות טיפול מוגבלות מאוד, בפרט בשל חלון זמן צר thrombolysis 2,3. קביעת שיטות כדי להאיץ התאוששות משבצת נשארת מטרה רפואית ממשלה; עם זאת, זה כבר הקשה על ידי תובנות מכניסטית מספיק לתהליך ההחלמה. חוקרי שבץ ניסיוני להעסיק מכרסמי מודלים בתדירות של איסכמיה המוחית מוקדים. מעבר השלב האקוטי, מחקר שבץ מתמקד יותר ויותר על השלב תת-אקוטי וכרוני הבאים איסכמיה מוחית. רוב החוקרים שבץ להחיל קבע או טראןחסימת sient של MCA בעכברים או חולדות. בחולים, חסימות של MCA הן בין הגורמים השכיחים ביותר של איסכמי 4 פעימות. מלבד חסימה הפרוקסימלי של MCA באמצעות מודל נימה, חסימה כירורגית של MCA דיסטלי הוא כנראה המודל הנפוץ ביותר במחקר שבץ ניסיוני 5. ספיגה של דיסטלי (אל הסתעפות של העורקים lenticulo-striate) סניף MCA בדרך כלל חוסך בסטריאטום ובעיקר משפיע על הניאוקורטקס. חסימת כלי יכולה להיות קבועה או חולפת. שחזור גבוה של נפח נגע ושיעורי תמותה נמוכים מאוד ביחס לתוצאה לטווח הארוך הם היתרונות העיקריים של מודל זה. כאן, אנו מדגימים כיצד לבצע חלון גולגולתי כרוני (CW) לרוחב הכנה בסינוס sagittal, ולאחר מכן כיצד כמנתח לגרום שבץ דיסטלי מתחת לחלון באמצעות גישה craniotomy. גישה זו ניתן ליישם עבור הדמיה רציפה של שינויים אקוטיים והכרוניים הבאים איסכמיה באמצעותEPI-מאירה, סריקת לייזר confocal, וכן במיקרוסקופ intravital שני הפוטונים.
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.
שבץ מוחי הוא בין הגורמים העיקריים נכות לטווח ארוך ומוות ברחבי העולם 1. מעבר לטיפול אקוטי, חוקרת גישות מנגנונים חדשים כדי להאיץ ולשפר את ההתאוששות לאחר שבץ נשאר מטרה 7 רפואי הממשלה. חוקרי שבץ ניסיוני להעסיק מכרסמי מודלים בתדירות של איסכמיה המוחית מוקדים. למ…
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 |