الموصوف هنا هو نموذج السكتة الدماغية الضوئية ، حيث يتم إنتاج السكتة الدماغية من خلال الجمجمة سليمة عن طريق تحفيز انسداد الأوعية الدموية الدقيقة الدائمة باستخدام إضاءة الليزر بعد إدارة صبغة حساسة للضوء.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
الموصوف هنا هو نموذج السكتة الدماغية الضوئية ، حيث يتم إنتاج السكتة الدماغية من خلال الجمجمة سليمة عن طريق تحفيز انسداد الأوعية الدموية الدقيقة الدائمة باستخدام إضاءة الليزر بعد إدارة صبغة حساسة للضوء.
السكتة الدماغية هي السبب الرئيسي للوفاة وإعاقة البالغين المكتسبة في البلدان المتقدمة. على الرغم من التحقيق المكثف للاستراتيجيات العلاجية الجديدة ، لا تزال هناك خيارات علاجية محدودة لمرضى السكتة الدماغية. لذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من البحوث للمسارات المرضية مثل التهاب ما بعد السكتة الدماغية ، وتولد الأوعية ، واللدونة العصبية ، والتجديد. ونظرا لعدم قدرة النماذج المختبرية على إعادة إنتاج تعقيد الدماغ، فإن نماذج السكتة الدماغية التجريبية ضرورية لتحليل وتقييم أهداف الأدوية الجديدة لهذه الآليات وتقييمها لاحقا. وبالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة ماسة إلى نماذج موحدة مفصلة لجميع الإجراءات للتغلب على ما يسمى بأزمة النسخ المتماثل. كجهد داخل اتحاد أبحاث ImmunoStroke ، يتم وصف نموذج ماوس فوتوثرومبوتيك موحد باستخدام حقنة داخل الصفاق من روز البنغال وإضاءة الجمجمة السليمة بليزر 561 نانومتر. يسمح هذا النموذج بأداء السكتة الدماغية في الفئران مع تخصيصها لأي منطقة قشرية في الدماغ دون جراحة جراحية غازية. وبالتالي، تمكين دراسة السكتة الدماغية في مناطق مختلفة من الدماغ. في هذا الفيديو ، يتم عرض الطرق الجراحية لتحريض السكتة الدماغية في النموذج الضوئي جنبا إلى جنب مع التحليل النسيجي.
لا تزال السكتة الدماغية السبب الرئيسي للوفاة وإعاقة البالغين المكتسبة في البلدان المتقدمة فيالقرن الحادي والعشرين والتي تسبب ما يقرب من 2.7 مليون حالة وفاة في عام 2017 في جميع أنحاء العالم1. حتى مع الجهود الهائلة التي يبذلها المجتمع العلمي ، لا تتوفر سوى القليل من العلاجات. وعلاوة على ذلك، مع مثل هذه المعايير الاستبعاد عالية، وهذه الخيارات محدودة بالفعل ليست في متناول العديد من المرضى، مما أدى إلى حاجة ملحة لعلاجات جديدة لتحسين الانتعاش الوظيفي بعد السكتة الدماغية.
وبالنظر إلى عدم قدرة النماذج المختبرية على تكرار التفاعلات المعقدة للدماغ، فإن النماذج الحيوانية ضرورية لأبحاث السكتة الدماغية قبل السريرية. الفئران هي النموذج الحيواني الأكثر استخداما في مجال أبحاث السكتة الدماغية. وتهدف غالبية هذه النماذج الماوس للحث على احتشاءات عن طريق منع تدفق الدم داخل الشريان الدماغي الأوسط (MCA) منذ تقع غالبية الآفات السكتة الدماغية البشرية في إقليم MCA2. على الرغم من أن هذه النماذج تلخص بشكل أفضل آفات السكتة الدماغية البشرية ، إلا أنها تنطوي على عمليات جراحية ملتصقة مع تباين كبير في حجم العقائد.
منذ روزبلوم واقتراح الصبان من نموذج photothrombotic في 19773, وتطبيق هذا النموذج في وقت لاحق للفئران واتسونوآخرون. نموذج السكتة الدماغية الضوئية يحفز احتشاء القشرية المحلية والمحددة نتيجة لphotoactivation صبغة حساسة للضوء حقن سابقا في تدفق الدم. وهذا يسبب تجلط الأوعية المحلية في المناطق المعرضة للضوء. لفترة وجيزة ، عند التعرض للضوء من الصبغة الحساسة للضوء المحقونة ، يتم تحريض الإصابة التأكسدية الموضعية لغشاء الخلية البطانية ، مما يؤدي إلى تجميع الصفائح الدموية وتشكيل الجلطة ، يليها اضطراب محلي لتدفق الدم الدماغي7.
تكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية في بساطتها في التنفيذ وإمكانية توجيه الآفة إلى المنطقة المرغوبة. على عكس نماذج السكتة الدماغية التجريبية الأخرى ، هناك حاجة إلى خبرة جراحية طفيفة لأداء نموذج السكتة الدماغية الضوئية حيث يتم تحريض الآفة من خلال إضاءة الجمجمة السليمة. وعلاوة على ذلك، فإن الحدود المحددة جيدا(الشكل 2A والشكل 5B)والمرونة للحث على الآفة إلى منطقة معينة في الدماغ يمكن أن تسهل دراسة الاستجابات الخلوية داخل المنطقة القشرية الإقفارية أو السليمة8. لهذه الأسباب، وهذا النهج هو مناسبة لدراسة الآليات الخلوية والجزيئية من اللدونة القشرية.
على مدى العقود القليلة الماضية ، والقلق المتزايد بشأن عدم إعادة الإنتاج بين مجموعات البحوث قد صاغ ما يسمى أزمة النسخ المتماثل9. بعد تنسيق أول دراسة تجريبية متعددة المراكز معشاة قبل السريرية في عام 201510، وهي أداة مقترحة لتحسين الأبحاث قبل السريرية11و12و13، تم التأكيد على أن أحد أسباب عدم الاستنساخ بين الدراسات قبل السريرية من مختبرات مستقلة هو عدم وجود توحيد كاف لنماذج السكتة الدماغية التجريبية ومعلمات النتائج14. وبناء على ذلك، عندما تم تأسيس اتحاد ضربة المناعة (https://immunostroke.de/)، وهو تعاون يهدف إلى فهم التفاعلات بين الدماغ والمناعة الكامنة وراء المبادئ الميكانيكية لاستعادة السكتة الدماغية، كان توحيد جميع نماذج السكتة الدماغية التجريبية بين كل مجموعة بحثية أمرا أساسيا.
وصف هنا هو الإجراء الموحد لتحريض نموذج فوتوثروثوتيك كما هو مستخدم في اتحاد البحوث المذكورة أعلاه. لفترة وجيزة، خضع التخدير، تلقى حقنة روز البنغال (10 ميكرولتر / ز) داخل الصفاق، والجمجمة سليمة، 3 ملم اليسار من bregma، أضاءت على الفور من قبل ليزر 561 نانومتر لمدة 20 دقيقة (الشكل 1). بالإضافة إلى ذلك، يتم الإبلاغ عن طريقة الهسطولوجيا والسلوكية ذات الصلة لتحليل نتائج السكتة الدماغية في هذا النموذج. وتستند جميع الأساليب على إجراءات التشغيل القياسية التي وضعت واستخدمت في المختبر.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أجريت التجارب التي تم الإبلاغ عنها في هذا الفيديو وفقا للمبادئ التوجيهية الوطنية لاستخدام الحيوانات التجريبية، ووافقت اللجان الحكومية الألمانية على البروتوكولات (ريجيرونغ فون أوبربايرن، ميونيخ، ألمانيا). كانت الفئران المستخدمة في هذه الدراسة من الذكور C57Bl/6J الفئران، 10-12 أسابيع من العمر، وأرسلت من قبل نهر تشارلز ألمانيا. تم إيواء الحيوانات تحت درجات حرارة خاضعة للرقابة (22 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية) ، مع فترة دورة خفيفة داكنة مدتها 12 ساعة والوصول إلى الطعام المكريه والحصول على libitum الإعلانية المائية.
1. إعداد المواد والصكوك
2. إعداد الحيوان
3. نموذج فوتوثيرومبوسيس
4. عملية الشام
5. بقع الليزر
6. العصبية
ملاحظة: لتحليل العجز العصبي، يتم استخدام مقياس عصبي معدل نشرته إيكنشتاين وآخرون في عام 199715.
7. التخبط
8. قياس حجم العقائد
9. تلطيخ Tunel(في الموقع مجموعة الكشف عن موت الخلايا المبرمج)
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النموذج الموصوف هنا هو نموذج السكتة الدماغية الضوئية عن طريق حقن روز البنغال وإضاءة الجمجمة سليمة لمدة 20 دقيقة، في الطول الموجي ثابت 561 نانومتر و 25 كيلوواط قوة الانتاج في الألياف. على الرغم من أن الجراحة الفوتوثروبومبوتيك الكاملة تستمر 30 دقيقة ، إلا أن الحيوان يبقى تحت تخدير منخفض وتلف الدماغ معتدل. بعد حوالي 10 دقائق من نقلها إلى أقفاصها، كانت جميع الحيوانات مستيقظة، تتحرك بحرية في القفص، وتتفاعل مع زملاء القمامة.
تم إجراء قياس حجم العقش باستخدام كريميل البنفسجي الملون أقسام الدماغ التاجي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يصف البروتوكول المقدم نموذج السكتة الدماغية التجريبي لداء الخلايا الضوئية من خلال إضاءة الجمجمة السليمة بالليزر 561 نانومتر ، مع حقنة سابقة داخل الصفاق من روز البنغال. وحتى وقت قريب، كان استخدام هذا النموذج منخفضا ولكنه آخذ في الازدياد باطراد.
الوفيات أثناء تحريض السكتة الدماغية في هذا النموذج غائبة. الوفيات الإجمالية أقل من 5٪ تنشأ أثناء العملية بسبب مضاعفات التخدير أو التضحية بعد استيفاء معايير الاستبعاد. 1- لتبرير التباين المنخفض لهذا النموذج وقابليته للاستنساخ، يقترح معايير الاستبعاد التال...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ولا توجد مصالح متنافسة بين أصحاب البلاغ للكشف عنها.
نشكر جميع شركائنا في التعاون في اتحادات ضربة المناعة (FOR 2879 ، من الخلايا المناعية إلى استرداد السكتة الدماغية) على الاقتراحات والمناقشات. تم تمويل هذا العمل من قبل دويتشه Forschungsgemeinschaft (DFG، مؤسسة البحوث الألمانية) في إطار استراتيجية التميز الألمانية في إطار مجموعة ميونيخ لطب الأعصاب النظم (EXC 2145 SyNergy - الهوية 390857198) وبموجب المنح LI-2534/6-1، LI-2534/7-1 و LL-112/1-1.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 561 نانومتر ليزر التموج | Solna | Cobolt HS-03 | |
| حمض الخليك | سيجما علوم الحياة | 695092 | |
| نظام التخدير للأيزوفلوران | دراجر | ||
| أبوب تاغ بيروكسيداز في الموقع طقم الكشف عن موت الخلايا المبرمج | Millipore | S7100 | |
| Bepanthen pomade | Bayer | 1578681 | |
| C57Bl / 6J الفئران | تشارلز ريفر | 000664 | |
| كوليمتر | Thorlabs | F240APC-A | |
| Cotons | NOBA Verbondmitel Danz | 974116 | |
| Cresyl البنفسجي | Sigma Life Science | C5042-10G | |
| Cryostat | Thermo Scientific CryoStarNX70 | ||
| الإيثانول 70٪ | CLN Chemikalien Laborbedorf | 521005 | |
| الإيثانول 96٪ | CLN Chemikalien Laborbedorf | 522078 | |
| الإيثانول 99٪ | CLN Chemikalien Laborbedorf | ETO-5000-99-1 | |
| ورق ترشيح | Macherey-Nagel | 432018 | |
| مقص ناعم | FST | 15000-00 | |
| ملقط | FST | 11616-15 | |
| بطانية تسخين | FHC DC تحكم في درجة الحرارة | 40-90-8D | |
| Isoflurane | Abbot | B506 | |
| Isopentane | Fluka | 59070 | |
| Ketamine | Inresa Arzneimittel GmbH | ||
| Laser Speckle | Perimed | PeriCam PSI HR | |
| Mayor Scissors | FST | 1410-15 | |
| محلول ملحي مخزن PH: 7.4 | Apotheke Innestadt Uni Munchen | P32799 | |
| نظارات واقية | ليزر 2000 | NIR-ZS2-38 | |
| روز البنغال | سيجما ألدريتش | 198250-5G | |
| Roti-Histokit تصاعد متوسط | روث | 6638.1 | |
| محلول ملحي | براون | 131321 | |
| Stereomikroskop | Zeiss | Stemi DV4 | |
| إطار | تجسيميستويلتينج | 51500U | |
| سوبر فروست بلس شرائح | J1800AMNZ | الترموScientific | |
| Xylacine | Albrecht |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.