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Medicine

Monitorização e Modulação da Pressão Arterial em Tempo Real em Modelo de Acidente Vascular Cerebral Isquêmico em Coelhos

Published: February 10, 2023 doi: 10.3791/64672

Summary

O registro contínuo da pressão arterial permite a investigação do impacto de vários parâmetros hemodinâmicos. Este relato demonstra a aplicação da monitorização contínua da pressão arterial em um modelo animal de grande porte de acidente vascular cerebral isquêmico para determinação da fisiopatologia do AVC, impacto de diferentes fatores hemodinâmicos e avaliação de novas abordagens de tratamento.

Abstract

O controle da pressão arterial, tanto em termos de valores absolutos quanto de sua variabilidade, afeta os desfechos em pacientes com AVC isquêmico. No entanto, permanece desafiador identificar os mecanismos que levam a maus resultados ou avaliar medidas pelas quais esses efeitos podem ser mitigados devido às limitações proibitivas inerentes aos dados humanos. Nesses casos, modelos animais podem ser utilizados para realizar avaliações rigorosas e reprodutíveis de doenças. Aqui relatamos o refinamento de um modelo previamente descrito de acidente vascular cerebral isquêmico em coelhos que é aumentado com registro contínuo da pressão arterial para avaliar os impactos da modulação sobre a pressão arterial. Sob anestesia geral, as artérias femorais são expostas através de cortes cirúrgicos para colocação das bainhas arteriais bilateralmente. Sob visualização fluoroscópica e orientação de roteiro, um microcateter é avançado em uma artéria da circulação posterior do cérebro. Uma angiografia é realizada injetando-se a artéria vertebral contralateral para confirmar a oclusão da artéria alvo. Com o cateter oclusivo permanecendo na posição por um tempo fixo, a pressão arterial é registrada continuamente para permitir a titulação rigorosa das manipulações da pressão arterial, seja por meios mecânicos ou farmacológicos. Ao término do intervalo de oclusão, o microcateter é retirado e o animal é mantido sob anestesia geral por um tempo prescrito de reperfusão. Para estudos agudos, o animal é então eutanasiado e decapitado. O cérebro é colhido e processado para medir o volume do infarto sob microscopia de luz e posteriormente avaliado com várias colorações histopatológicas ou análise transcriptômica espacial. Esse protocolo fornece um modelo reprodutível que pode ser utilizado para estudos pré-clínicos mais aprofundados sobre os efeitos dos parâmetros pressóricos durante o AVC isquêmico. Também facilita a avaliação pré-clínica eficaz de novas intervenções neuroprotetoras que podem melhorar o atendimento a pacientes com AVC isquêmico.

Introduction

O acidente vascular cerebral isquêmico (AVC) é uma das principais causas de morte e incapacidade em longo prazo em todo o mundo, e sua prevalência deve aumentar à medida que a sociedade envelhece1. Embora avanços substanciais tenham sido feitos em intervenções agudas e estratégias de prevenção secundária, os tratamentos neuroprotetores adjuvantes não seguiram ritmo acelerado 2,3,4,5,6,7. Mais pesquisas são necessárias sobre a patobiologia do AVC porque os mecanismos pelos quais as terapias podem ou não se mostrar eficazes são pouco compreendidos. Isso se deve, em grande parte, à natureza heterogênea da população de pacientes com AVC, muitos dos quais apresentam inúmeras comorbidades que confundem a análise1. Um fator de limitações na pesquisa é a ausência de dados em nível de tecido - o padrão-ouro na pesquisa biomédica - devido à morbidade proibitiva da amostragem de tecido do sistema nervoso central humano. Especificamente, a coleta de tecido vascular em um ser humano vivo causaria um acidente vascular cerebral, de modo que o tecido vascular normalmente só é obtido na autópsia, o que é sub-representativo da população geral e inclina-se para doença mais avançada em pacientes idosos com diagnósticos concomitantes.

Nesses casos, quando dados humanos suficientes não podem ser utilizados, modelos animais podem preencher as lacunas de dados. Modelos animais de grande porte de acidente vascular cerebral são limitados, pois a maioria dos animais de grande porte utilizados em pesquisa são ungulados com rete mirabile que impede o acesso endovascular direto às artérias cerebrais8,9,10,11,12,13,14,15,16,17. Os coelhos têm uma longa história de uso para a investigação de doenças cardiovasculares, incluindo patologias intracranianas8,9,10,11,12,13,14,15,16,17. Os coelhos apresentam um modelo ideal para doenças cerebrovasculares por serem grandes o suficiente para cateterismo endovascular e não possuírem a rete mirabile que impede o acesso intracraniano em outros mamíferos de grande porte9,15,16,17. Têm sido utilizados anteriormente especificamente para a investigação de EI através da oclusão precisa e bem controlada de uma artéria intracraniana com um microcateter18.

O controle da pressão arterial (PA), tanto pela modulação da PA absoluta quanto pela variabilidade da PA (VPA), grau em que a PA arterial flutua em torno de uma PA média, é um potencial alvo terapêutico emergente para pacientes com EI, após relatos de piores desfechos naqueles com PA ou VPA malcontroladas 19,20,21,22 . Faltam investigações mecanicistas sobre como as alterações levam a maus resultados em pacientes com EI. Isso se deve, em parte, à dificuldade em obter dados em nível de tecido e realizar análises bem controladas em humanos. Para testar intervenções que modulam a PA ou a VPA, modelos animais devem ser utilizados para superar essas limitações. Este relato descreve o pareamento bem-sucedido de um modelo de EI em coelhos previamente validado usando oclusão controlada da artéria cerebral posterior em conjunto com a medida intra-arterial contínua da PA18. O método aqui apresentado melhora as abordagens anteriores da fisiopatologia do AVC ao aplicar um modelo validado e reprodutível de AVC a um sistema no qual a medida e o controle precisos da PA podem ser alcançados. Nesse modelo refinado, a carga de infarto pode ser avaliada com a coloração histopatológica pós-procedimento do cérebro colhido, que também é passível de várias colorações e análises mais avançadas, como a transcriptômica espacial. Além disso, a artéria da circulação posterior ocluída também pode ser escolhida para ser avaliada para análise de morbidade após procedimentos de sobrevida.

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Protocol

Este protocolo é aprovado pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (Protocolo IACUC da Universidade de Utah Número 21-09021). Coelhos brancos maduros da Nova Zelândia são obtidos de vendedores comerciais.

1. Aquisição de animais

  1. Aclimatar os animais pelo tempo necessário após a chegada de acordo com o protocolo institucional, abrigando os animais socialmente em um biotério com dietas padrão de ração. O período de aclimatação em nossa instituição é de 2 semanas.

2. Anestesia e monitorização

  1. Induzir anestesia endotraqueal geral com injeção intramuscular de buprenorfina (0,03 mg/kg) seguida cerca de 30 minutos depois com uma injeção intramuscular de quetamina (25-35 mg/kg) e xilazina (3 mg/kg). Manter a anestesia com isoflurano a 1%-5% em oxigênio administrado através de um tubo endotraqueal. Durante a indução, use 100% FiO 2 e, em seguida, titular até o FiO 2 mais baixo que mantém 100% SpO2.
    OBS: A anestesia ininterrupta é necessária para impedir a movimentação do animal para que o AVC seja a única interrupção do processo de indução do AVC. Isso também evita picos na PA que resultariam de agitação que poderia surgir de anestesia inadequada. A oxigenação consistente também é importante para controlar a obtenção de AVCs comparáveis. Todas essas medidas são contabilizadas nos resultados representativos descritos a seguir.
  2. Confirme a profundidade adequada da anestesia aplicando estímulos nocivos no dedo do pé. Aplique pomada ocular veterinária nos olhos para evitar o ressecamento.
  3. Monitorar a saturação de oxigênio por um oxímetro de pulso colocado na orelha. Obter acesso intravenoso com um cateter angio em uma veia auricular. Certifique-se de que está fixado com uma sutura ou um curativo de película transparente adesiva. Para atenuar o vasoespasmo, coloque 0,25 polegada de nitroglicerina transdérmica no interior da orelha após a indução da anestesia.
  4. Fornecer fluidos de manutenção com soro fisiológico normal a uma taxa de 1 cc/kg/h. Coloque uma sonda de temperatura esofágica para monitorar a temperatura corporal. Manter a normotermia (33-37 °C) conforme necessário com mantas de aquecimento colocadas sob o animal.

3. Preparo cirúrgico

  1. Coloque o coelho em decúbito dorsal sobre uma mesa operatória compatível com fluoroscopia. Estenda a cabeça à medida que otimiza o posicionamento para visualizações angiográficas subsequentes. Os coelhos têm artérias extremamente sensíveis, propensas a vasoespasmo após a instrumentação.
  2. Remova os pelos de ambas as regiões inguinais usando cortadores elétricos. Em seguida, palpar os pulsos arteriais femorais bilaterais para confirmar a depuração adequada por meio de corte bilateral. Prepare a pele com esfoliantes de clorexidina e álcool e, em seguida, borrife a pele da maneira estéril habitual.
  3. Administrar anestesia local injetando-se por via subcutânea 2 mL de lidocaína a 1% nas regiões inguinais bilaterais. Realizar incisão cirúrgica de 5 cm com lâmina número 10 no local onde a lidocaína foi injetada. Utilizar dissecção romba para exposição do feixe vasculonervoso (Figura 1A). Se necessário, estender a incisão para expor adequadamente um segmento arterial grande o suficiente para acesso.
  4. Após o isolamento do feixe vasculonervoso, gotejar várias gotas de lidocaína a 1% na artéria para evitar vasoespasmo. Separe suavemente a artéria da veia e do nervo adjacente usando pinças. Identificar a artéria pela aparência característica de sua parede muscular em comparação com as paredes finas da veia. A artéria terá sangue mais brilhante, enquanto a veia conterá sangue mais escuro.

4. Acesso arterial

  1. Após o isolamento da artéria, passar a pinça de ângulo reto sob o vaso. Segure duas alças de vaso com o instrumento e passe-as suavemente sob a artéria. Situar um cada um nas extremidades a montante e a jusante da embarcação exposta.
  2. Sujeitar a artéria a uma tração suave puxando as alças do vaso. Nesse momento, inspecione o vaso em busca de qualquer tecido residual e remova-o com dissecção suave (Figura 1B). Isso aumenta as chances de sucesso no acesso.
  3. Utilizar um cateter angiocateter 22G para acesso. Leve adiante o próprio cateter sobre a agulha interna, pois esta muitas vezes gruda quando completamente assentada e pode desalojar o dispositivo durante as tentativas de acesso.
  4. Após dissecar o vaso e preparar o cateter angio, gotejar lidocaína no vaso novamente. A artéria irá dilatar visivelmente, o que aumenta as chances de sucesso do acesso e colocação de uma bainha usando a técnica de Seldinger.
  5. Aplique tração suave na alça do vaso a jusante para ingurgitar a artéria, reduzindo o fluxo de saída. Isso também estabiliza a embarcação para a tentativa de acesso. Avançar lentamente a agulha do cateter angiodinâmico para o meio do segmento arterial exposto (Figura 1C). Quando um flash de sangue é visto no angiocateter e na câmara em seu hub, avance o cateter sobre a agulha para o lúmen arterial.
  6. Se a tentativa de acesso não for bem-sucedida, obtém-se hemostasia aplicando tração na alça do vaso a montante. Lave o cateter angio com soro fisiológico e substitua-o em sua agulha introdutora para tentativas adicionais.
  7. Quando o cateter angiocateter for colocado com sucesso no vaso até seu hub, avance um microfio de Cope através da luz do angiocateter e para a aorta (Figura 1D). Remova o cateter angiodinâmico sobre o fio e substitua-o por uma bainha hidrofílica fina de 5 French (Figura 1E).
  8. Confirme o retorno do sangue arterial através da tubulação do braço lateral abrindo a válvula de três vias. Lave a bainha com soro fisiológico 0,9% e bloqueie a válvula fechada durante a lavagem.
  9. Fixe o cubo da bainha na pele adjacente com uma sutura de seda 3-0 adicional. Repetir esse processo para a artéria femoral contralateral. Para alcançar eficiências mais altas, dois operadores podem trabalhar simultaneamente enquanto se concentram em uma artéria cada.

5. Angiografia cervicocerebral e acesso intracraniano

  1. Sob visualização fluoroscópica, avançar um cateter deslizante de 4 French sobre um glidewire de 0,035 polegada inserido através da bainha femoral esquerda. Posicionar a ponta do cateter deslizante na artéria vertebral esquerda proximal. Retire o fio e lave o cateter com soro fisiológico heparinizado a 0,9%.
  2. Realizar angiografia injetando-se manualmente a artéria vertebral esquerda com contraste iodado sob baixa magnificação para visualização de toda a cabeça e pescoço (Figura 2A). Modular a injeção da solução de contraste começando com uma injeção de baixa pressão que crescendos para visualizar toda a vasculatura.
    NOTA: É necessária injeção suficiente para visualizar o refluxo pela artéria vertebral direita, pois esta imagem angiográfica será usada para orientação de roteiro para selecionar a artéria vertebral direita de forma eficiente. A injeção suave é necessária para minimizar o vasoespasmo ou lesões mais profundas. Além disso, força ou volume excessivos podem induzir movimentos transitórios do animal mesmo sob anestesia profunda.
  3. Para a injeção vertebral esquerda, injetar 50% de contraste diluído em soro fisiológico normal com um crescendo suave de uma seringa de 3 cc. A injeção de 1-2 cc do contraste diluído é tipicamente suficiente. Determinar a quantidade adequada de injeção verificando o refluxo pela artéria vertebral direita e para a artéria subclávia direita. Durante essa injeção, observe também as artérias cerebrais posteriores e cerebelares superiores, sendo uma delas o alvo a ocluir com o microcateter.
  4. Prepare um microcateter 2.4 French direcionado a fluxo com um microfio de 0,010 polegadas. Faça um formato de c na ponta do microfio. Sob orientação de roteiro, avance o microcateter dentro de um cateter deslizante de 4 French através da bainha femoral direita e sobre o fio para a artéria vertebral direita. Devido à propensão ao vasoespasmo induzido pelo cateter, minimizar o tempo de manipulação do dispositivo e o número de tentativas realizadas.
  5. Avançar o microcateter através do segmento cervical da artéria vertebral direita. Para melhor passar a curva acentuada do segmento V2 para V3, avance o microcateter sozinho enquanto o microfio está de volta proximal à sua ponta. Liderar com o microfio neste ponto muitas vezes causará seleção de pequenos ramos laterais da artéria vertebral e pode ser a fonte de vasoespasmo substancial.
  6. Após passar o giro brusco de V2 para V3, o microcateter muitas vezes passa facilmente para a artéria basilar proximal. Nesse ponto, avançar o microfio e selecionar as artérias cerebrais posteriores ou cerebelares superiores desejadas. Injeções de microcateter não são recomendadas, dada a natureza frágil das artérias intracranianas.
  7. Avançar o microcateter sobre o microfio para a artéria alvo. Escolha uma posição proximal, pois é tipicamente mais segura na parte posterior para se comunicar devido à sua angulação em sua origem. Uma posição mais profunda é factível na artéria cerebelar superior (Figura 2B).
  8. Repetir a angiografia injetando o cateter da artéria vertebral esquerda com grande magnificação sobre a cabeça para confirmar a oclusão da artéria alvo (Figura 2B-C). Para obter uma imagem ideal, injete contraste de força total na seringa de 3 cc. Normalmente, não mais do que 1 cc será necessário para a opacificação adequada de todas as artérias intracranianas.
  9. Remova suavemente o microfio do microcateter sob visualização fluoroscópica para confirmar uma posição estável. Coloque uma torneira no cubo do microcateter e feche a torneira para evitar a perda de sangue por fluxo sanguíneo retrógrado. Retirar o cateter vertebral esquerdo para disponibilizar a bainha de acesso femoral esquerdo.
  10. Durante o período de oclusão subsequente, adquirir imagens fluoroscópicas intermitentes para confirmar uma posição estável do microcateter oclusivo. Resultados de períodos de oclusão da artéria cerebral posterior variando de 60-240 min foram publicados anteriormente18.

6. Medida e modulação da pressão arterial

  1. Enquanto um sítio de acesso femoral é utilizado para o microcateter intracraniano oclusivo, utilize o introdutor contralateral para medida da PA.
  2. Registrar as leituras contínuas da PA arterial com um sensor piezoresistivo de calibre 3 French, colocado através de uma bainha femoral e avançado até que a ponta do sensor esteja na aorta torácica inferior. Conecte este sensor ao hardware de aquisição de dados e visualize as pressões medidas com seu software associado. Observe a PA na janela de visualização da pressão. Os registros de BP podem ser exportados para uma planilha eletrônica para visualização no software de estatística.
  3. Alternativamente, se a manipulação mecânica da PA for desejada usando um cateter-balão, avançar um cateter de Fogarty de 4 French 5 mm através da bainha femoral disponível. Posicionar o balão na aorta infrarrenal. Use o lúmen interno de 0,025 polegadas para traçado de pressão para monitorar continuamente a PA a montante do balão e o diâmetro de 4 French do balão para que uma segunda linha de traçado de PA seja conectada à bainha para monitoramento contínuo da PA a jusante do balão.

7. Eutanásia e colheita de tecidos

  1. Remova o microcateter oclusivo após 3 h e, em seguida, continue a medida e modulação da PA arterial pelo período adicional desejado. Um período de recuperação padrão de 3 h é usado para visualização de um infarto completo na histologia subsequente.
  2. Após completar os tempos de oclusão e recuperação prescritos, certificar-se de que o animal esteja em plano cirúrgico de anestesia e realizar a eutanásia (fixação perfusional com solução tamponada com fosfato, seguida de decapitação após confirmação de ausência de atividade cardíaca). Alternativamente, realizar a fixação da perfusão através da infusão de perfusato através de uma bainha femoral e, em seguida, transeccionar uma veia jugular, a veia cava inferior ou o átrio direito.
    NOTA: A perfusão pode ser preferível para algumas análises post-mortem, uma vez que a expressão gênica ou os valores de biomarcadores podem ser afetados pela solução. Ambas as técnicas foram realizadas com sucesso pelo nosso grupo.
  3. Em procedimentos agudos com retirada imediata do cérebro, confirme a eutanásia e decapite o animal. Remova o calvário de forma fragmentada com rongeurs, começando na crista occipital e trabalhando anteriormente até que o cérebro possa ser colhido intacto. Coloque o cérebro em formalina ou solução de temperatura de corte ideal e congele rapidamente, dependendo do tipo de análise de tecido desejada.

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Representative Results

Nos experimentos iniciais com esse modelo, nosso grupo alcançou com sucesso o resultado desejado de oclusão da artéria cerebelar posterior ou superior em 12 dos 14 animais (85,7%). Para o experimento, foram estudados sete machos e sete fêmeas. O peso médio dos animais foi de 3,6 kg (± 0,46 kg). Nos dois animais em que o sucesso não foi alcançado, o vasoespasmo profundo induzido pelo cateter impediu o acesso seguro à circulação intracraniana. Em um coelho, o acesso intracraniano não pôde ser obtido devido ao vasoespasmo oclusivo e, no outro animal, a perfuração arterial intracraniana ocorreu durante a tentativa de cateterismo, provavelmente devido à tentativa de posicionar o microcateter muito distalmente na artéria cerebral posterior.

Em todos os animais, o encéfalo foi colhido com sucesso e submetido à análise histopatológica com coloração de hematoxilina e eosina (H&E) ou cloreto de trifeniltetrazólio a 2% (TTC). De acordo com os resultados do modelo de oclusão previamente publicados, maiores volumes de infarto ocorreram com maiores durações de oclusão, que foram realizadas com sucesso de 60 a 240 min18. A Figura 3 apresenta imagens da coloração H&E após 90 min de oclusão com 120 min de reperfusão.

PA arterial basal abaixo da normotensão (40-60 mmHg de PA sistólica) foi observada em todos os animais após a indução anestésica sem uso de vasopressores ou insuflação de balão intra-aórtico. A insuflação parcial do balão demonstrou aumento imediato da PA sistólica, com traçado amostral da PA fornecido na Figura 4. Essa figura inclui traçados de curta duração para visualizar tanto a mudança quase instantânea após a insuflação do balão intra-aórtico quanto as mudanças ao longo de cada ciclo cardíaco.

Figure 1
Figura 1: Acesso da artéria femoral . (A) Exposição cirúrgica do feixe neurovascular femoral direito antes da dissecção romba. As pontas de setas brancas indicam as bordas medial e lateral do feixe a ser exposto com dissecção. (B) Após o isolamento, a artéria torna-se ingurgitada ao gotejar com solução de lidocaína e aplicar tração suave na alça do vaso a jusante. O vaso pode ser limpo por dissecção suave do tecido (seta preta) da adventícia. (C) Mantendo uma tensão suave no vaso, um cateter angiocateter de 22 G é avançado para dentro do vaso. Depois de ver o flash de sangue no angiocateter (seta preta) e sua câmara, o angiocateter é suavemente avançado para dentro da artéria. (D) Com o angiocateter avançado na artéria até seu hub, um fio de Cope é avançado na artéria através do angiocateter. (E) Após a remoção do cateter angio sobre um microfio de Cope, uma bainha vascular (cabeça de seta branca) é avançada juntamente com seu introdutor interno sobre o fio. A bainha é vista entrando na artéria, cuja parede pode ser vista no local da arteriotomia (seta branca). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2: Angiográficas. (A) Angiomagnificação da angiografia por subtração digital durante injeção da artéria vertebral esquerda proximal (seta branca) demonstra preenchimento da artéria basilar (seta preta). Observar o refluxo de volta pela artéria vertebral direita para a artéria subclávia, o que pode ser usado como um roteiro para guiar o cateterismo. As pontas de setas pretas delineiam o trajeto da artéria cerebral superior direita que será alvo de oclusão. As pontas de setas brancas identificam a artéria cerebelar posterior, que também pode ser alvejada. (B) Imagem fluoroscópica de ponto de grande magnificação demonstra o microcateter na artéria cerebelar superior direita a partir de uma abordagem vertebral direita. A seta branca indica o marcador radiopaco na ponta do microcateter. (C) A angiografia por subtração digital de grande magnificação durante a injeção da artéria vertebral esquerda demonstra preenchimento persistente da artéria basilar (seta preta) enquanto o microcateter passa por ela. Nenhum enchimento é notado além da artéria cerebelar superior direita média, onde a ponta do microcateter é indicada pela cabeça de seta branca. O asterisco preto identifica território não perfundido a jusante da oclusão na artéria cerebelar superior. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 3
Figura 3: Imagens anatomopatológicas . (A) Fotografia do cérebro colhido intacto mostrando a superfície do cérebro a partir da direita do animal. Observe a aparência escurecida do cerebelo superior indicando hemorragia petequial no tecido agudamente infartado. As pontas de seta brancas demarcam a margem do infarto. (B) Imagem de ressonância magnética ponderada em T2 de eixo longo do cérebro intacto em formalina. Notar o aumento do sinal no cerebelo direito (asterisco), compatível com o infarto, cuja borda é delineada por pontas de setas brancas. (C) Imagens de campo brilhante de cortes coronais seriados de 1,5 mm de espessura após coloração pela hematoxilina e eosina (H&E) demonstram infarto no cerebelo direito, cuja margem é indicada por pontas de seta pretas em múltiplos cortes. Esses cortes foram cortados a partir de blocos de um cérebro de coelho colhido cortado no plano coronal com uma matriz de corte. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 4
Figura 4: Monitorização da PA. Traçado pressórico a partir de cateter-balão de Fogarty posicionado na aorta infrarrenal. (A) Dados de aproximadamente 1 h de monitorização da PA demonstram alterações da pressão arterial em tempo real com alterações na insuflação do balão. (B) O traçado de curta duração demonstra as mudanças pressóricas ao longo do ciclo cardíaco. Além disso, pequenas e rápidas alterações são observadas a partir da variabilidade respiratória, que é fisiologicamente normal. Nota-se uma quase duplicação imediata da PA medida após a inflação do balão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Discussion

Progressos substanciais têm sido feitos no manejo da SI, particularmente considerando os avanços nas estratégias de intervenção aguda e prevenção secundária. No entanto, mais trabalho pode ser feito para melhorar o atendimento aos pacientes com EI. O progresso limitado em outros aspectos do tratamento da SI, particularmente no âmbito da neuroproteção, provavelmente resulta das limitações na compreensão fisiopatológica dos processos mecanicistas em nível tecidual e molecular. Dados impactantes de humanos são irrealistas e provavelmente impossíveis de adquirir. Em tais circunstâncias, dados em nível de tecido de modelos animais podem preencher lacunas de conhecimento e afetar mudanças significativas.

Como detalhado acima, coelhos fornecem uma combinação ótima de tamanho, fisiologia e anatomia para a investigação de patologias cerebrovasculares18. Na falta de uma rete mirabile, não há barreiras estruturais para as artérias intracranianas. Além disso, os vasos intracranianos são grandes o suficiente para acomodar dispositivos endovasculares, o que não é igualmente viável em modelos de roedores. Os dados dos tecidos intracranianos podem ser analisados de múltiplas maneiras, seja por meio de colorações histopatológicas e imunoistoquímicas estabelecidas ou métodos de ponta, como amostras de biópsia endovascular analisadas com sequenciamento de RNA unicelular ou transcriptômica espacial de tecidos intactos9,15,16,17,18 . Este protocolo relatado melhora os relatos anteriores do modelo de oclusão de coelhos, dada a aplicação de múltiplas artérias da circulação posterior e ênfase nos passos práticos para atenuar o vasoespasmo ou a lesãoarterial18. Este protocolo também é um aprimoramento em relação aos laudos existentes, dados os métodos viáveis e reprodutíveis para a monitorização contínua da PA.

Embora os coelhos apresentem imenso potencial para avanços no entendimento patobiológico das doenças cerebrovasculares, eles também apresentam desafios técnicos. De acordo com relatos anedóticos de colaboradores veterinários, os coelhos têm uma reputação merecida por serem hemodinamicamente instáveis. A hipotensão arterial durante a indução anestésica é inevitável. Para atenuar os efeitos, é necessária intubação imediata após a sedação. A exposição eficiente e o acesso imediato da artéria femoral permitem a monitorização hemodinâmica precoce em virtude da medida da PA. No entanto, isso deve ser equilibrado com técnicas meticulosas para limitar a perda de sangue durante o acesso. A limitação da perda sanguínea também deve ser uma prioridade em todas as etapas do procedimento endovascular, o que pode ser alcançado com observação concertada durante as trocas de dispositivos e uso de válvulas hemostáticas rotatórias em todos os cateteres. Como todo o protocolo ocorre ao longo de várias horas, a reposição de fluidos intravenosos também é necessária para neutralizar a perda de sangue e perdas insensíveis. Finalmente, as artérias de coelhos são profundamente sensíveis e propensas ao vasoespasmo, que pode ser preparado com nitroglicerina tópica, como descrito acima. A instrumentação mínima pode limitar o vasoespasmo, e isso é melhor alcançado por meio de um planejamento concertado para minimizar a exposição arterial a estressores mecânicos. A lidocaína gotejada na artéria pode neutralizar essa reação, e o verapamil (1 mg/mL) pode ser igualmente gotejado no vaso ou infundido na artéria através de um cateter. Finalmente, uma pausa de alguns minutos pode permitir a resolução do vasoespasmo.

Apesar dos desafios, a semelhança da anatomia e fisiologia de coelhos com humanos pode ser útil na modelagem de doenças humanas e a capacidade de minimizar esses desafios os torna adequados para experimentação. Juntamente com sequenciamento e imagem de ponta, os coelhos oferecem uma oportunidade notável para investigar doenças cerebrovasculares. Em particular, os métodos descritos acima permitem o estudo bem controlado da EI e os efeitos de vários parâmetros hemodinâmicos em sua fisiopatologia, diagnóstico e manejo.

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Disclosures

MDA, GH e MAJ são consultores da Certus Critical Care, Inc.

Acknowledgments

A pesquisa relatada nesta publicação foi apoiada pelo National Center for Advancing Translational Sciences dos Institutos Nacionais de Saúde sob os números de prêmio UL1TR002538 e KL2TR002539 e pelo Transformational Grant 19TPA34910194 da American Heart Association.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3-0 Silk Suture Ethicon A184H
Buprenorphine Sigma-Aldrich B9275
Catheter Terumo CG415 4F glide catheter
Endovascular Pressure Sensor Millar SPR-524
Euthasol Virbac PVS111
Guidewire Terumo GR1804
Iohexol ThermoFisher 466651000 Iodinated Contrast
Ketamine Biorbyt orb61131
LabChart Software ADInstruments
Lidocaine Spectrum LI102
Microcatheter Medtronic EV3 105-5056 Marathon Microcatheter
Microwire Medtronic EV3 103-0608 Mirage Microwire
PowerLab  ADInstruments
Rabbit Brain 2mm Coronal Cutting Matrix Ted Pella 15026
Saline FisherScientific 23-535435
Sheath Merit Medical PSI-5F-11
Xylazine  ThermoFisher J61430.14

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References

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Medicina Edição 192
Monitorização e Modulação da Pressão Arterial em Tempo Real em Modelo de Acidente Vascular Cerebral Isquêmico em Coelhos
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Alexander, M. D., Hoareau, G.,More

Alexander, M. D., Hoareau, G., Zabriskie, M. S., Palatinus, H., Chakravarthula, N. R., Wang, C., Johnson, M. A. Real-Time Monitoring and Modulation of Blood Pressure in a Rabbit Model of Ischemic Stroke. J. Vis. Exp. (192), e64672, doi:10.3791/64672 (2023).

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