Een model voor encefalomyosynangiose behandeling na middelste cerebrale arterie occlusie-geïnduceerde beroerte bij muizen

Ischemische beroerte is een acute neurovasculaire verwonding met verwoestende chronische gevolgen. De meeste overlevenden van een beroerte, 650.000 per jaar, in de VS lijden aan permanente functionele handicap¹. Geen van de beschikbare behandelingen verleent neuroprotectie en functioneel herstel na de acute fase van ischemische beroerte. Na een acute ischemische beroerte zijn zowel directe als collaterale bloedvoorraden verminderd, wat leidt tot disfunctie van hersencellen en netwerken, wat resulteert in plotselinge neurologische tekorten ^2,3. Herstel van de bloedtoevoer naar het ischemische gebied blijft het belangrijkste doel van beroertetherapie. Het verbeteren van angiogenese om de bloedtoevoer in het ischemische gebied te bevorderen, is dus een veelbelovende therapeutische aanpak; eerder bestudeerde methoden voor het bevorderen van angiogenese na een beroerte, waaronder erytropoëtine, statines en groeifactoren, zijn echter beperkt door onaanvaardbare niveaus van toxiciteit of vertaalbaarheid⁴.

Encefalomyosynangiose (EMS) is een chirurgische ingreep die de cerebrale angiogenese bij mensen met de ziekte van Moyamoya verbetert, een aandoening van vernauwde schedelslagaders die vaak leidt tot een beroerte. EMS omvat gedeeltelijke loslating van een vasculair deel van de temporalis-spier van de patiënt van de schedel, gevolgd door craniotomie en enting van de spier op de aangetaste cortex. Deze procedure wordt goed verdragen en induceert cerebrale angiogenese, waardoor het risico op ischemische beroerte bij patiënten met de ziekte van moyamoya wordt verminderd ^5,6. De procedure speelt dus grotendeels een preventieve rol bij deze patiënten. De angiogenese veroorzaakt door deze procedure kan ook een rol spelen bij het bevorderen van neurovasculaire bescherming en herstel in de setting van ischemische beroerte. Dit rapport ondersteunt de hypothese dat angiogenese veroorzaakt door EMS het potentieel heeft om het begrip van en therapeutische opties voor cerebrale ischemie uit te breiden.

Naast EMS zijn er verschillende farmacologische en chirurgische benaderingen om angiogenese te verbeteren, maar ze hebben verschillende beperkingen. Farmacologische benaderingen zoals toediening van vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) blijken onvoldoende of zelfs schadelijk te zijn vanwege verschillende beperkingen, waaronder de vorming van chaotische, ongeorganiseerde, lekkende en primitieve vasculaire plexussen, die lijken op die in de tumorweefsels ^7,8 en geen gunstige effecten hebben in klinische onderzoeken⁹.

Chirurgische benaderingen omvatten directe anastomose zoals oppervlakkige temporale arterie-midden hersenslagader anastomose, indirecte anastomose zoals encephalo-duro arterio-synangiose (EDAS), encefalomyosynangiose (EMS) en combinaties van directe en indirecte anastomose¹⁰. Al deze procedures zijn zeer technisch uitdagend en veeleisend bij kleine dieren, met uitzondering van EMS. Terwijl de andere procedures complexe vasculaire anastomose vereisen, vereist EMS een relatief eenvoudig spiertransplantaat. Bovendien maakt de nabijheid van de temporalis-spier tot de cortex het een natuurlijke keuze voor enten, omdat het niet volledig hoeft te worden weggesneden of losgekoppeld van de bloedtoevoer, zoals nodig zou zijn als een meer verre spier zou worden gebruikt voor enten.

EMS is onderzocht in chronische cerebrale hypoperfusiemodellen bij ratten ^7,11. EMS met behulp van een temporalis-spiertransplantaat is echter nooit onderzocht bij acute ischemische beroerte bij knaagdieren. Hier beschrijven we een nieuw protocol van EMS bij muizen na een ischemische beroerte via het midden van het occlusiemodel van de hersenslagader (MCAo). Dit manuscript dient als een beschrijving van methoden en vroege gegevens voor deze nieuwe benadering van EMS bij muizen na MCAo.