Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Transient Middle Cerebral Artery okklusjon Modell av hjerneslag

Published: August 11, 2023 doi: 10.3791/65857

Summary

Denne protokollen beskriver modellen for forbigående fokal cerebral iskemi hos mus gjennom intraluminal okklusjon av den midtre cerebrale arterien. I tillegg vises eksempler på utfallsvurdering ved hjelp av magnetisk resonansavbildning og atferdstester.

Abstract

Hjerneslag står som en viktig årsak til død eller kronisk funksjonshemming globalt. Likevel er eksisterende optimale behandlinger begrenset til reperfusjonsbehandlinger i den akutte fasen av iskemisk hjerneslag. For å få innsikt i slagfysiopatologi og utvikle innovative terapeutiske tilnærminger, spiller in vivo gnagermodeller av hjerneslag en grunnleggende rolle. Tilgjengeligheten av genmodifiserte dyr har spesielt drevet bruken av mus som eksperimentelle slagmodeller.

Hos slagpasienter er okklusjon av arteria cerebri media (MCA) en vanlig foreteelse. Følgelig involverer den mest utbredte eksperimentelle modellen intraluminal okklusjon av MCA, en minimalt invasiv teknikk som ikke krever kraniektomi. Denne prosedyren innebærer å sette inn et monofilament gjennom den eksterne halspulsåren (ECA) og fremme den gjennom den indre halspulsåren (ICA) til den når forgreningspunktet til MCA. Etter en arteriell okklusjon på 45 minutter fjernes monofilamentet for å tillate reperfusjon. Gjennom hele prosessen overvåkes cerebral blodstrøm for å bekrefte reduksjonen under okklusjon og påfølgende utvinning ved reperfusjon. Nevrologiske og vevsutfall evalueres ved hjelp av atferdstester og magnetisk resonans imaging (MRI) studier.

Introduction

Hjerneslag er en ødeleggende sykdom som rammer omtrent 15 millioner mennesker over hele verden årlig, ifølge WHO. Rundt en tredjedel av pasientene bukker under for tilstanden, mens en annen tredjedel opplever permanent funksjonshemming. Hjerneslag er en kompleks patologi som involverer ulike celletyper, for eksempel nevrale og perifere immunceller, vaskulatur og systemiske responser1. Det intrikate nettverket av reaksjoner utløst av slag på systemnivå kan for tiden ikke replikeres ved hjelp av in vitro-modeller . Derfor er eksperimentelle dyremodeller avgjørende for å dykke inn i sykdommens mekanismer og for å utvikle og teste nye terapier. Tidlig vevsreperfusjon er i dag eneste godkjente tiltak, enten ved trombolyse med vevstype plasminogenaktivator (tPA) eller endovaskulær trombektomi1.

Okklusjoner av den midtre cerebrale arterien (MCA) er hyppige hos slagpasienter. Følgelig ble gnagermodeller av forbigående MCA-okklusjon (tMCAo) opprinnelig utviklet hos rotter 2,3,4. I dag er genmodifiserte mus de mest brukte dyrene i eksperimentelle slagmodeller. I denne studien beskriver vi en minimalt invasiv modell av intraluminal tMCAo hos mus. Tilnærmingen utføres via halspulsåren i nakkenivå, uten kraniektomi.

Varigheten av okklusjonsperioden er en kritisk faktor som bestemmer omfanget av den iskemiske lesjonen. Selv korte okklusjoner på 10 minutter kan forårsake selektiv nevrondød uten et tilsynelatende infarkt, mens lengre okklusjoner, som vanligvis varer 30 til 60 minutter, resulterer i en viss grad av hjerneinfarkt. I motsetning til de proksimale og distale grenene av MCA som forsyner cortex og har sikkerheter, mangler lenticulo-striatale arterier som gir blod til striatum collaterals5. Som en konsekvens er det en større reduksjon av blodstrømmen i striatum enn i cortex etter tMCAo. Dermed påvirker okklusjoner på 30 minutter eller mindre generelt striatum, men ikke cortex, mens lengre okklusjoner, fra 45 minutter og utover, ofte genererer en iskemisk lesjon i hele MCA-territoriet, inkludert striatum og dorsolateral cortex.

For å sikre musens velvære, administrerer vi smertestillende midler før prosedyren og bruker anestesi under operasjonen. Likevel kan anestesi potensielt introdusere kunstige endringer i musens fysiologi og påvirke noen utfallsmål6. Det kirurgiske inngrepet, når det utføres av erfarent personell, varer vanligvis ca. 15 minutter for å indusere MCAo. Deretter avhenger den totale tiden under anestesi av okklusjonsperioden. For eksperimenter der minimering av anestesi er avgjørende, innebærer et alternativt trinn i prosedyren å avbryte anestesi i okklusjonsperioden og begrense den bare til de kirurgiske trinnene for å sette inn og trekke ut filamentet som okkluderer MCA. Denne tilnærmingen reduserer varigheten av anestesi og minimerer potensielle artifakteffekter på den eksperimentelle modellen 7,8. Derfor presenteres metoden for å indusere forbigående fokal iskemi ved intraluminal okklusjon av MCA med to varianter: med musen bedøvet i hele okklusjonsperioden eller med musen våken i denne perioden. I begge tilfeller bør en sham kirurgi utføres parallelt med inngrepet utført på iskemiske mus. I tillegg er data om utfallsvurdering gitt som målt ved atferdstester og MR på ulike tidspunkter etter reperfusjon. Til slutt diskuteres de viktigste faktorene som skal vurderes når man implementerer eksperimentell prosedyre.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Dyrearbeid ble utført i henhold til katalanske og spanske lover (Real Decreto 53/2013) og de europeiske direktivene, med godkjenning av den etiske komiteen (Comité Ètic d'Experimentació Animal, CEEA) ved Universitetet i Barcelona, og de lokale reguleringsorganene til Generalitat de Catalunya. Studier rapporteres i samsvar med ARRIVE-retningslinjene. Denne prosedyren er utformet for å utføres på voksne mus, fra 8 ukers alder, uten aldersgrense. Eksempler på kirurgisk prosedyre utviklet i C57BL/6 mus av 10-12 ukers alder er gitt her. Anatomiske forskjeller avhengig av musestamme bør vurderes.

1. Dyr forberedelse

  1. Før du starter den kirurgiske prosedyren, samle og steriliser alle nødvendige materialer og verktøy. Sett opp operasjonstabellen med alle nødvendige kirurgiske materialer (oppført i materialfortegnelsen).
  2. Bedøve dyret ved hjelp av isofluran innånding i en blanding av oksygen og lystgass (30%/70%).
  3. Administrer buprenorfin (se materialfortegnelsen) subkutant i en dose på 0,05 mg/kg kroppsvekt for å gi analgesi og lindre smerter og ubehag.
    MERK: Analgesi er obligatorisk, men forskjellige protokoller aksepteres. Tegn på smerte og ubehag må også kontrolleres i løpet av de første dagene etter MCAo (se trinn 4). Bruk korrigerende løsninger når det er nødvendig.
  4. Plasser dyret i en anestesiinduksjonsboks (se materialfortegnelse) med 5 % isofluran til det når en tilstand av dyp anestesi (tap av refleks ved potepunktering og okulær refleks).
  5. Plasser musen på operasjonsbordet og reduser nivået av isofluran til 1,5%, levert med ansiktsmaske. Påfør veterinærsalve for å unngå øyetørrhet under prosedyren.
  6. Oppretthold kroppstemperaturen på 37 ± 0,5 °C styrt av en rektal sonde koblet til en varmepute (se Materialfortegnelse).
  7. Barber den ventrale delen av nakken og hodet (calvaria) med en elektrisk barberhøvel. Fjern forsiktig pelsrester og desinfiser hudområdene tre ganger i sirkulære bevegelser med jodbasert desinfeksjonsmiddel og 70% alkohol.
    .

2. Cerebral blodstrøm (CBF) vurdering med laser Doppler flowmetry (LDF)

  1. Med saks, gjør et snitt på hodet på hodet, i retning av sagittal suturen, fra ørene til området mellom øynene.
  2. Trekk tilbake huden og fjern periosteum på høyre side av skallen.
  3. Finn koordinatene (2,5 mm lateralt fra Bregma) og fest dopplerholderen (se materialfortegnelse) ved hjelp av cyanoakrylat. Etter at limet har tørket, kobler du til Doppler-sonden og kontrollerer at signalavlesningen er riktig.

3. Forbigående okklusjon av arteria media (tMCAo)

  1. Vri musen over til den bakre posisjonen, og fest den til operasjonsbordet med medisinsk tape.
  2. Lag et midtlinjesnitt på nakken. Trekk tilbake huden og spyttkjertlene lateralt ved hjelp av tilbaketrekkere (se materialfortegnelse) for å eksponere carotisområdet.
  3. Identifiser vaskulær anatomi av arteria carotis communis (CCA), ICA og ECA, samt de forskjellige arteriene som er avledet fra dem (maxillary og lingual, superior thyroid, occipital og pterygopalatine) (figur 1A).
  4. Løsne hovedarteriene fra det tilstøtende bindevevet slik at de kan håndteres.
    MERK: Vær spesielt forsiktig så du ikke skader nervene, spesielt vagusnerven, som går parallelt med CCA.
  5. Pakk en 6-0 silkesutur (se materialfortegnelse) rundt ECA ved maksillær/språklig bifurkasjon. Fest en knute tett for å avbryte sirkulasjonen permanent.
  6. Pass en annen sutur rundt samme arterie, mellom den første knuten og CCA-bifurkaturen, og hold denne knuten løs.
  7. Plasser en tredje tråd rundt CCA og knyt en glideknute som lett kan løsnes.
    MERK: Dette kan også utføres med en vaskulær klips, men tråden tillater mer bevegelse og fleksibilitet. På dette stadiet er det mulig å observere en første reduksjon i CBF i LDF-signalet.
  8. Plasser et vaskulært klipp (se materialfortegnelse) som avbryter blodsirkulasjonen fra ICA.
  9. Lag et lite snitt i ECA, nær området der den tette knuten er plassert.
  10. Sett inn monofilamentet til det tykke belegget helt har kommet inn i arteriell lumen.
  11. Stram den andre knuten for å holde monofilamentet inne i arterien og forhindre at trykket som utøves av blodet presser det ut (figur 1B).
  12. Fjern det vaskulære klippet fra ICA.
  13. Klipp ECA under den første knuten og roter stubben for å orientere den i retning av ICA (figur 1C).
  14. Advance monofilament via ICA til det punktet hvor MCA grener ut.
    MERK: Okklusjonen gjenspeiles i et brått blodstrømfall i LDF-avlesningen. Vi anser en vellykket okklusjon når fallet i CBF er større enn 70% fra basalverdien. Hvis CBF-målesystemer ikke er tilgjengelige, kan okklusjonspunktet noteres ved motstanden mot fremskritt, som hos voksne mus vanligvis er ca. 11 mm fra bifurkasjonen av CCA.
    1. Hvis anestesi fortsetter i okklusjonsperioden, må musen overvåkes og holdes under konstant observasjon i 45 minutter.
    2. Hvis musen vekkes i okklusjonsperioden, sutur huden på nakken med flere masker. Uten å koble fra LDF-sonden, plasser musen i den temperaturkontrollerte boksen, slik at du kan komme deg etter anestesi.
      MERK: Det er vanlig at musen viser spontan sirklende oppførsel i denne perioden, noe som indikerer vellykket okklusjon.
    3. Etter 40 minutter, bedøv musen igjen etter samme anestesi- og desinfeksjonsprosedyrer som angitt i punkt 1.4, 1.5 og 1.7. Legg den tilbake på operasjonsbordet, og fjern stingene fra nakken.
  15. Etter 45 min okklusjon, løsne knuten som holder monofilamentet på plass. Trekk sakte og forsiktig på filamentet og kontroller at vevsrekanalisering oppstår.
  16. Trekk ut filamentet og stram knuten for å forhindre blodtap.
  17. Løsne CCA-knuten. Sørg for at det ikke er skade på arterieveggen.
  18. Fjern retractorene og plasser musklene, kjertlene og huden på nytt. Sutur huden (6-0) og bruk desinfeksjonsmiddel.
  19. Koble fra dopplersonden, og ta av holderen. Sutur og desinfiser huden på hodet.
  20. Under gjenopprettingsperioden fra anestesi, la musen stå i et bur utstyrt med en varmeapparat for å opprettholde temperaturen. Hold det under konstant observasjon til det er fullstendig gjenopprettet fra anestesi. Etter utvinning kan musen returneres til buret.
    MERK: Boliger med sosial berikelse anbefales på det sterkeste. Bland imidlertid aldri opererte mus med ikke-opererte mus i samme bur uten fysisk separasjon for å forhindre aggresjon.

4. Postoperativ behandling

  1. Regelmessig overvåke dyrene etter prosedyrer og forskrifter fastsatt i henhold til lokale forskrifter. Gi smertestillende behandling på riktig tidsplan for å minimere smerte etter operasjonen.
    MERK: I denne studien ble samme smertestillende brukt som i begynnelsen av intervensjonen (buprenorfin 0,05 mg / kg kroppsvekt) ved 6 timer og 24 timer etter operasjonen.
  2. Utfør eutanasi når tilsynsparametrene tilsier det, i henhold til institusjonelt godkjente protokoller.
  3. Daglig overvåke dyrets vekt. Gi myk mat til dyrene i løpet av de første dagene etter operasjonen. I tillegg hydrerer du dem ved subkutan injeksjon av saltvann (200 μL) umiddelbart etter operasjonen og periodisk etterpå hvis det observeres at musen ikke hydrerer seg selv. Ordne mat og vann på en måte som er lett tilgjengelig for dyret.
  4. Når in vivo-studien er fullført, bedøve musene, avlive dem og fjerne hjernevevet for videre histopatologisk analyse (om nødvendig).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Det er forskjellige tilnærminger for å evaluere utfallet av tMCAo-prosedyren. In vivo neuroimaging metoder (MR) og atferdstesting benyttes her.

Mus utvikler iskemiske lesjoner i hjernen, som hovedsakelig påvirker territoriet som leveres av MCA ipsilateralt til okklusjonen, slik som striatum og dorsolateral cortex. Flere metoder finnes for å bestemme omfanget av lesjonen, inkludert 2,3,5-trifenyltetrazoliumklorid (TTC) vevsfarging, histologisk farging (hematoksylin / eosin, tioninacetat) og in vivo neuroimaging modaliteter som MR. MR er valgt her på grunn av sin ikke-invasive natur og evnen til å bruke det samme vevet til andre studier, noe som gir en omfattende vurdering av lesjonen i hver mus. I tillegg tillater MR gjentatte målinger i de samme dyrene, noe som øker reproduserbarheten av resultatene og ofte reduserer antall dyr som kreves for en studie.

Den samme anestesiprotokollen med isofluran (induksjon 5 %, vedlikehold 1,5 %) ble brukt i MR-øktene. For vurdering av lesjonsvolum ble det brukt en rask T2-vektet sekvens (T2w turbo RARE fast spin-echo)9 for å minimere tiden dyret bedøves, noe som er viktig når longitudinelle studier med MR-opptak på forskjellige tidspunkter skal utføres på samme mus. Denne prosedyren tillater evaluering av endringer i lesjonen over tid hos de samme dyrene, og det er svært nyttig når det brukes til nevroproteksjonsstudier eller for å teste legemiddeleffektivitet, blant andre. Bildeforsøk ble utført på en 7T horisontal dyreskanner. De tekniske spesifikasjonene for den anatomiske sekvensen (kan variere avhengig av magnetfeltstyrken): T2_TurboRARE; 22 koronale seksjoner; 0,5 mm tykk; ekkotid (TE) = 33 ms; repetisjonstid (TR) = 2336,39 ms. 2 gjennomsnitt. Vendevinkel, 90°; synsfelt (FOV) = 20 mm x 20 mm, med en matrisestørrelse på 256 x 256. Figur 2A viser et representativt eksempel på MR-bilder av lesjonsutvikling i samme mus, vurdert ved 40 min, 6 timer, 24 timer og 48 timer etter reperfusjon. Progresjon av lesjonsvolumet tar timer til omtrent to dager å fullføre. Kvantifisering av lesjonsvolumet viser denne utviklingen over tid (figur 2B).

En rekke nevrologiske skalaer har blitt beskrevet for å vurdere nevrologisk svekkelse forårsaket av iskemisk fornærmelse. Vi foreslår å bruke nevroskårtester som er grundig beskrevet i tidligere manuskripter. For eksempel anbefales testen rapportert i detalj av Orsini et al. (2012) 10 .

Et bredt spekter av atferdstester er tilgjengelige, hovedsakelig for å oppdage forskjeller i motorisk og sensorisk funksjonsnedsettelse. Til dette formål ble gripestyrketesten og hjørnetesten brukt. Gripestyrketesten brukes til å evaluere motorisk funksjon. Forbenets styrke måles med en gripestyrkemåler koblet til en digital krafttransduser (se materialfortegnelse). Musen holder fast i en horisontal stang med begge forpotene mens du forsiktig trekker den bakover gjennom halen. Den maksimale styrken på grepet før forpotene slippes er notert. Fem forsøk per dyr utføres, og hovedverdien beregnes etter å ha ekskludert maksimums- og minimumsverdiene. Hjørnetesten brukes til å oppdage ensidige abnormiteter av sensoriske og motoriske funksjoner. Apparatet består av et hjørne med to brett (30 cm × 20 cm × 1 cm) festet med en vinkel på 30° og en liten åpning på enden. Musen er plassert halvveis mot hjørnet. Når musen kommer dypt inn i hjørnet, stimuleres begge sider av vibrasjonene sammen. Musen vender deretter tilbake for å møte den åpne enden. Totalt 10 forsøk utføres per dyr, og de valgte sidene er notert. 50% venstre og høyre sving forventes under fysiologiske forhold, mens en høyre preferanse forventes hos mus med høyre MCAo. En prøve anses som gyldig når en fullstendig sving oppnås eller når musen snur hodet ≥ 90º. Resultatene vises som prosentandelen av høyre (ipsilaterale) svinger.

De representative resultatene som viser tap av styrke utvist av musene 24 timer etter tMCAo målt ved gripestyrketesten, presenteres (figur 3A), samt deres preferanse for å vende seg til siden ipsilateralt til lesjonen når de stimuleres i hjørnetesten (figur 3B). Utførelse av atferdstester samme operasjonsdag kan være mindre presis, siden noen parametere kan endres på grunn av anestesiens nærhet og den postoperative perioden.

Figure 1
Figur 1 Skjematisk fremstilling av vaskulært tre i nakken (høyre side). (A) Bildet viser hovedpulsårene (arteria carotis, CCA communis, arteria carotis interna) og de ulike grenene (arteria Pterygopalatin Pt; Occipital arterie Occ; Overlegen skjoldbrusk arterie St; Maxillar og linguale arterier Max / Lin). (B) De første trinnene i den kirurgiske prosedyren, med CCA ligert av sutur, blir ICA-sirkulasjonen avbrutt av en vaskulær klemme, og monofilamentet innføres via ECA. (C) Reorientering av ECA for å skyve monofilamentet til okklusjonssonen. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2 Representative MR-bilder. (A) T2-w-bilder av samme mus på forskjellige tidspunkter etter reperfusjon viser utviklingen av lesjonen i akuttfasen. Området som rammes av infarktet øker raskt de første timene og opplever liten variasjon deretter. (B) Utvikling av lesjonsvolum i akuttfasen etter MCAo. Hver strek representerer gjennomsnittlig ± SD i prosent (%) av lesjonsvolum. Lesjonsvolumet øker signifikant i løpet av de første 24 timene etter reperfusjon (*p = 0,0182; **p = 0,0088; 1-veis ANOVA/ Kruskal-Wallis test). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: Atferdstester før (basal) og 24 timer etter tMCAo (n = 16 mus). (A) Gripestyrketesten viser maksimal (maks.) styrke per mus. (B) Hjørnetest viser prosentandelen (%) av høyresvinger. Grafer viser boks og værhår (minimums- til maksimumsverdier) per gruppe, og poeng samsvarer med individuelle mus (****p < 0,0001; Wilcoxon matched-pairs signert rang test). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den intraluminale tMCAo-prosedyren er den mest brukte modellen for fokal hjerneiskemi med reperfusjon i grunnforskning. For tiden er mus den foretrukne dyremodellen på grunn av tilgjengeligheten av genetisk modifiserte stammer. Det er imidlertid viktig å erkjenne at genetisk modifiserte mus og deres genetiske bakgrunn kan påvirke hjernens vaskularisering. Tilstedeværelsen av sikkerhetssirkulasjon og anastomoser mellom ulike arterielle territorier kan signifikant påvirke resultatene av eksperimentelle prosedyrer11.

Når du utfører denne prosedyren, må visse viktige punkter vurderes. Skader kan oppstå utenfor territoriet til MCA, som påvirker områder som hippocampus, thalamus eller hypothalamus, vanligvis på grunn av okklusjon av den bakre kommunikasjonsarterien. I tillegg kan en liten prosentandel av musene ikke vise tilsynelatende infarkt til tross for en tilsynelatende vellykket kirurgisk prosedyre.

Flere variabler krever overvåking under prosedyren. Utviklingen av hjernelesjoner avhenger direkte av alvorlighetsgraden av cerebral blodstrøm (CBF) fall og varigheten av denne reduksjonen 5,12. For å spore CBF under den kirurgiske prosessen og vurdere strømningsendringer under okklusjon og etter reperfusjon, anbefales det sterkt å bruke systemer som LDF (Laser Doppler Flowmetry) eller Laser Speckle flowmetry13,14. Varigheten av okklusjonen påvirker også omfanget av lesjonen, med okklusjoner som varer 30 minutter eller mindre, som primært påvirker striatum og okklusjoner lenger enn 45 minutter, og påvirker også cortex-regionene som leveres av MCA. Med tanke på de mange variabilitetsfaktorene, er det avgjørende å etablere inklusjons-/eksklusjonskriterier før studien starter og rapportere dem.

Videre kan andre faktorer som blodtrykk, kroppstemperatur og blodsukker påvirke slagutfallet betydelig. Vedlikehold av mus under anestesi under okklusjon kan påvirke parametere som blodtrykk, synaptisk eksitabilitet eller betennelse 6,15. Et alternativ er å vekke dyrene under okklusjon.

Anestesi kan påvirke blodtrykket, noe som igjen påvirker størrelsen på infarkt15. Å opprettholde riktig kroppstemperatur er viktig på grunn av de veldokumenterte effektene av hypotermi og hypertermi på cerebral iskemi16. I tillegg har hyperglykemi vist seg å øke iskemisk skade17. Videre er alder og kjønn faktorer som må vurderes når man designer eksperimenter og analyserer resultater.

I stedet for å bli sett på som en ulempe, bør mangfoldet av faktorer betraktes som en fordel, men det er avgjørende å registrere variabler og vurdere variabilitet når du beregner utvalgsstørrelsen. Svikt i å oversette resultater fra eksperimentell forskning til klinisk praksis kan delvis tilskrives underdrevne eksperimentelle grupper og bruk av dyremodeller som ikke tilstrekkelig representerer patologiske forhold hos mennesker. Vanligvis brukes unge, sunne, for det meste mannlige mus i eksperimentelle modeller, men disse kan forsterkes for å undersøke mus med comorbiditeter som hypertensjon, hyperglykemi eller hyperkolesterolemi, samt forskjellige aldersgrupper og kjønn.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne oppgir ingen interessekonflikter.

Acknowledgments

Studie støttet av stipend PID2020-113202RB-I00 finansiert av Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN)/Agencia Estatal de Investigación (AEI), Gobierno de España/10.13039/501100011033 og "European Regional Development Fund (ERDF). En måte å skape Europa på». NCC og MAR hadde predoktorstipend (henholdsvis PRE2021-099481 og PRE2018-085737) finansiert av MCIN/AEI/ 10.13039/501100011033 og av "European Social Fund (ESF) Investing in your future". Vi takker Francisca Ruiz-Jaén og Leonardo Márquez-Kisinousky for teknisk støtte. Vi anerkjenner støtten fra MR-bildeanlegget til Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS). Centres de Recerca de Catalunya (CERCA) Program of Generalitat de Catalunya støtter IDIBAPS.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
6/0 suture  Arago Vascular ligatures
6/0 suture with curved needle Arago Skin sutures
9 mg/mL Saline Fresenius Kabi CN616003 EC For hydration
Anaesthesia system SurgiVet
Blunt retractors, 1 mm wide Fine Science Tools 18200-09
Buprenorfine Buprex For pain relief
Clamp applying forceps Fine Science Tools S&T CAF4
Dumont mini forceps Fine Science Tools M3S 11200-10
Forceps Fine Science Tools 91106-12
Glue Loctite To stick LDF probe to the skull
Grip Strength Meter IITC Life Science Inc. #2200
Isoflurane B-Braun CN571105.8
LDF Perimed Perimed Periflux System 5000
LDF Probe Holders Perimed PH 07-4
Medical tape
MRI magnet Bruker BioSpin, Ettlingen, Germany BioSpec 70/30 horizontal animal scanner 
Needle Holder with Suture Cutter Fine Science Tools 12002-14
Nylon filament Doccol 701912PK5Re
Recovery cage with heating pad
Sirgical scissors Fine Science Tools 91401-12
Small vessel cauterizer kit Fine Science Tools 18000-00
Stereomicroscope and cold light Leica M60
Suture tying forceps Fine Science Tools 18025-10
Thermostat, rectal probe and mouse pad Letica Science Instruments LE 13206
Vannas spring scissors (4mm cutting edge) Fine Science Tools 15019-10
Vascular clamps Fine Science Tools 00396-01

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Siddiqi, A. Z., Wadhwa, A. Treatment of acute stroke: current practices and future horizons. Cardiovascular Revascularization Medicine. 49, 56-65 (2023).
  2. Tamura, A., Graham, D. I., McCulloch, J., Teasdale, G. M. Focal cerebral ischemia in the rat: 1. Description of technique and early neuropathological consequences following middle cerebral artery occlusion. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 1, 53-60 (1981).
  3. Koizumi, J., Nakazawa, T., Ooneda, G. Experimental studies of ischemic brain edema. A new experimental model of cerebral embolism in rats in which recirculation can be introduced in the ischemic area. Japanese Journal of Stroke. 8, 1-8 (1986).
  4. Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, R., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20 (1), 84-91 (1989).
  5. Hossmann, K. A. Cerebral ischemia: Models, methods, and outcomes. Neuropharmacology. 55, 257-270 (2008).
  6. Seto, A., et al. Induction of ischemic stroke in awake freely moving mice reveals that isoflurane anesthesia can mask the benefits of a neuroprotection therapy. Frontiers in Neuroenergetics. 6, 1 (2014).
  7. Díaz-Marugan, L., et al. Poststroke lung infection by opportunistic commensal bacteria is not mediated by their expansion in the gut microbiota. Stroke. 54 (7), 1875-1887 (2023).
  8. Xie, L., Kang, H., Nedergaard, M. A novel model of transient occlusion of the middle cerebral artery in awake mice. Journal of Natural Sciences. 2 (2), e176 (2016).
  9. Arbaizar-Rovirosa, M., et al. Aged lipid-laden microglia display impaired responses to stroke. EMBO Molecular Medicine. 15 (2), e17175 (2023).
  10. Orsini, F., et al. Targeting mannose-binding lectin confers long-lasting protection with a surprisingly wide therapeutic window in cerebral ischemia. Circulation. 126 (12), 1484-1494 (2012).
  11. Majid, A., et al. Differences in vulnerability to permanent focal cerebral ischemia among 3 common mouse strains. Stroke. 31, 2707-2714 (2000).
  12. Rogers, D. C., Campbell, C. A., Stretton, J. L., Mackay, K. B. Correlation between motor impairment and infarct volume after permanent and transient middle cerebral artery occlusion in the rat. Stroke. 28, 2060-2065 (1997).
  13. Hedna, V. S., et al. Validity of Laser Doppler flowmetry in predicting outcome in murine intraluminal middle cerebral artery occlusion stroke. Journal of Vascular and Interventional Neurology. 8 (3), 74-82 (2015).
  14. Yin, L., et al. Laser speckle contrast imaging for blood flow monitoring in predicting outcomes after cerebral ischemia-reperfusion injury in mice. BMC Neuroscience. 23, 80 (2022).
  15. Thakkar, P. C., et al. Therapeutic relevance of elevated blood pressure after ischemic stroke in the hypertensive rats. Hypertension. 75 (3), 740-747 (2020).
  16. Yu, X., Feng, Y., Liu, R., Chen, Q. Hypothermia protects mice against ischemic stroke by modulating macrophage polarization through upregulation of interferon regulatory factor-4. Journal of Inflammation Research. 14, 1271-1281 (2021).
  17. Denorme, F., Portier, I., Kosaka, Y., Campbell, R. A. Hyperglycemia exacerbates ischemic stroke outcome independent of platelet glucose uptake. Journal of Thrombosis and Haemostasis. 19, 536-546 (2021).

Tags

Transient Middle Cerebral Artery okklusjon modell hjerneslag iskemisk slag reperfusjonsbehandlinger gnagere modeller av hjerneslag genetisk modifiserte dyr eksperimentelle slagmodeller okklusjon av mellomcerebrale arterier intraluminal okklusjon minimalt invasiv teknikk monofilament arteria carotis eksternt arteria carotis interna arteriell okklusjon reperfusjon cerebral blodstrøm atferdstester magnetisk resonanstomografi (MRI) studier
Transient Middle Cerebral Artery okklusjon Modell av hjerneslag
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Chaparro-Cabanillas, N.,More

Chaparro-Cabanillas, N., Arbaizar-Rovirosa, M., Salas-Perdomo, A., Gallizioli, M., Planas, A. M., Justicia, C. Transient Middle Cerebral Artery Occlusion Model of Stroke. J. Vis. Exp. (198), e65857, doi:10.3791/65857 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter