نموذج ما قبل السريرية من السكتة الدماغية الحرارة مجهود في الفئران

يصف البروتوكول تطوير نموذج موحد وقابل للتكرار قبل السريري لسكتة الحرارة المجهودية (EHS) في الفئران الخالية من المحفزات الخارجية السلبية مثل الصدمة الكهربائية. يوفر النموذج منصة للدراسات الميكانيكية والوقائية والعلاجية.

في السابق، كانت النماذج السلبية فقط لضربة الحرارة راسخة. هذا النموذج من السكتة الدماغية الحرارة مجهودي خالية من القيود الرئيسية ويحاكي عن كثب الفيزيولوجيا المرضية البشرية. ليس من الممكن دراسة السكتة الدماغية الحرارة على نحو فعال في البشر لأنها حالة تهدد الحياة.

هذا النموذج قبل السريري يحتفظ الخصائص السريرية للسكتة الدماغية الحرارة مجهود الإنسان. تساعد هذه التقنية على اختبار آثار معدل التبريد على التعافي من السكتة الدماغية الحرارية المجهودية ، والاعتيازات الناجمة عن ابتلاع الدواء ، وكذلك العواقب طويلة الأجل للتعرض للسكتة الدماغية الحرارية. إثبات الإجراء سيكون جمال الزهراني، وهو طالب دكتوراه كبير من مختبر الدكتور كلانتون.

بعد تخدير الفأرة، استخدم تشحيم العين مثل مرهم الطبيب البيطري لحماية عيون الحيوان من التلف أو الإصابة أثناء الجراحة. لإعداد الموقع الجراحي، حلق أسفل البطن بمقصات شعر حيوانية صغيرة أو مزيل شعر متاح تجاريا. إعطاء الجرعة الأولى من تحت الجلد 0.1 ملليغرام لكل كيلوغرام البوبرينورفين.

فرك المنطقة مع ثلاثة يغسل من اليود بوفيدوني أو الكلورهيكسيدين، تليها 70٪ شطف الكحول isopropyl، ثم نقل الماوس إلى المنطقة الجراحية، واستخدام ستارة لاصقة لعزل الموقع الجراحي على الماوس. باستخدام أدوات معقمة في تقنية العقيمة، وجعل ما يقرب من شق سنتيمتر واحد على خط الوسط على طول ألبا خط حوالي 0.5 سم من الهامش كوستال، ثم فصل الجلد من طبقة العضلات وجعل شق أصغر قليلا على ألبا خط يجري الحرص على عدم تلف الأمعاء أو الأعضاء الداخلية. بمجرد فتح طبقة العضلات، ضع مقياس التلميتر العقيم في التجويف داخل الصفاق أمام الشرايين والعروق وال أوردة ودرسالية إلى الجهاز الهضمي للسماح لها بالطفو بحرية.

أغلق فتحة البطن بخياطة معقمة قابلة للامتصاص 5-O واغلق الجلد باستخدام غرزة بسيطة متقطعة مع خياطة برولين 5-O. ضع الماوس في قفصه النظيف مع لوحة تسخين ميكروويف متعانقة تحت القفص. مراقبة الماوس كل 15 دقيقة خلال الساعة الأولى من التعافي من التخدير ومن ثم العودة إلى مرفق سكن الحيوان.

في الليلة التي تسبق بروتوكول السكتة الدماغية الحرارية المجهودية ، ضع الماوس في الغرفة البيئية في درجة حرارة الغرفة للتأقلم مع الغرفة. استخدم نظام الحصول على البيانات لجمع درجة الحرارة الأساسية المستمرة أو متوسط TC على فترات 30 ثانية بين عشية وضحاها. في صباح بروتوكول السكتة الدماغية الحرارية المجهدة، تأكد من أن الماوس عند أو أقل من النطاق الطبيعي لدرجة الحرارة اليومية من 36 إلى 37.5 درجة مئوية قبل زيادة درجة حرارة الغرفة لضمان عدم إصابة الماوس بالحمى أو تعرض لضغوط لا داعي لها خلال هذه الفترة.

مرة واحدة في الماوس مستقرة وضمن مجموعة من درجة الحرارة الأساسية يستريح العادي، وإزالة الطعام والماء وتزن الحيوان. أغلق باب الغرفة و قم بزيادة درجة حرارة الغرفة إلى 37.5 درجة مئوية و 40 إلى 50٪ رطوبة نسبية أو درجة الحرارة والرطوبة البيئية المطلوبة. تحقق من درجة حرارة الغرفة ورطوبتها باستخدام شاشة معايرة لدرجة الحرارة والرطوبة.

يحيط الغرفة مع ستارة التعتيم للحفاظ على الضوء والاضطرابات الحد الأدنى خلال البروتوكول. مراقبة الماوس باستمرار أثناء البروتوكول عبر كاميرات الأشعة تحت الحمراء عن بعد مضيئة. ركز الكاميرا الثانية على شاشة درجة الحرارة والرطوبة الموضوعة بالقرب من عجلة القيادة.

إجراء تعديلات على وحدة تحكم لغرفة البيئية نقطة محددة لضمان قراءات دقيقة لدرجة الحرارة بالقرب من الحيوان. بمجرد أن تصل الغرفة إلى درجة حرارتها المستهدفة كما تقاس بالكاميرا الثانية على شاشة درجة الحرارة ، افتح باب الغرفة بسرعة وضع الماوس في عجلة الجري القسرية. بدء بروتوكول عجلة الجري القسري بسرعة 2.5 متر في الدقيقة الواحدة، وزيادة السرعة بمقدار 0.3 متر في الدقيقة كل 10 دقائق حتى يصل الماوس إلى درجة حرارة أساسية تبلغ 41 درجة مئوية.

بمجرد أن يتم تحقيق درجة الحرارة الأساسية ، اسمح للسرعة بالبقاء ثابتة حتى يحدث الحد من الأعراض ، وتتميز بفقدان واضح للوعي ، أو السقوط الخلفي أو الإغماء ، وعدم القدرة على الاستمرار في الجري أو التمسك بالعجلة. تأكد من النقطة الزمنية عندما يكون الماوس ثلاث دورات للخلف على عجلة القيادة دون علامات استجابة فعلية. بدلا من ذلك، حدد نقطة النهاية الإنسانية باتباع قواعد IACUC المحلية لتحديد متى يتم إيقاف البروتوكول.

نقطة النهاية هذه هي أعلى قليلا من الحد من الأعراض في الفئران أساسا جميع. لتنفيذ بروتوكول التبريد السريع، أوقف العجلة بمجرد وصول الماوس إلى حد الأعراض وأزل الماوس مباشرة من عجلة الجري القسرية. وزن الماوس ووضعه مرة أخرى في قفص المنزل لاسترداد في درجة حرارة الغرفة.

خلال هذا الوقت، وترك باب الغرفة مفتوحة والعودة إلى نقطة مجموعة الحاضنة لدرجة حرارة الغرفة للسماح للغرفة لتبرد بسرعة، مما يؤدي إلى بقاء أكثر من 99٪ على المدى الطويل. لإجراء التعرض لسكتة حرارية أكثر شدة ، احتفظ بقفص الحيوان داخل غرفة 37.5 درجة مئوية أثناء بروتوكول السكتة الدماغية الحرارية المجهودية. عندما يصل الحيوان إلى الحد من الأعراض ، والسماح لهم بالبقاء في عجلة القيادة حتى يعودوا إلى الوعي كما لاحظت الكاميرا عن بعد ، ثم إزالة الماوس بسرعة من عجلة الجري وإعادته مباشرة إلى قفصه قبل الحارة ليؤدي إلى ملف تبريد أبطأ بكثير ، والقضاء بشكل أساسي على مرحلة انخفاض حرارة الجسم السكتة الدماغية الحرارية المجهودية.

إزالة أعلى مرشح من القفص خلال هذا الوقت لتحسين التوازن مع الغرفة. يمكن استخدام قفص الإنعاش المبرد مسبقا لدرجة حرارة الغرفة لإجراء إجراء بديل أقل حدة يؤدي إلى مرحلة انخفاض حرارة الجسم المكبون بمعدل بقاء 100٪ لبروتوكول السكتة الدماغية الحرارية المجهودية الشديدة ، ومراقبة الفئران بعناية أثناء التعافي والتحقق باستمرار من نقاط النهاية الإنسانية ، بما في ذلك الحركات العادية أثناء التعافي ، مثل الاستمالة ، التنفس الطبيعي، ولعق. مراقبة درجة الحرارة الأساسية خلال هذا الوقت.

ومن غير المرجح أن تتعافى الفئران إذا عكست درجة حرارتها الأساسية اتجاهها خلال مرحلة التعافي، متجاوزة في نهاية المطاف 40 درجة مئوية. في مثل هذه الحالة، إنهاء التجربة ومتابعة تقييم الماوس لنقاط النهاية humane القياسية. ملامح الحرارية نموذجية خلال كامل بروتوكول السكتة الدماغية الحرارة مجهود في الانتعاش المبكر للفأر تتألف من أربع مراحل متميزة التي يمكن تعريفها على أنها مرحلة التدفئة الغرفة، مرحلة ممارسة تدريجية، مرحلة ممارسة الدولة ثابتة، ومرحلة الانتعاش إما عن طريق طريقة التبريد السريع أو البطيء.

وبالنسبة للنموذج الشديد، أشار ملف درجة حرارة التعافي إلى أن درجة الحرارة الأساسية ظلت أعلى من 37 درجة مئوية طوال فترة التعافي التي استمرت ساعتين. كانت الفئران الإناث أكثر مقاومة للسكتة الدماغية الحرارية في هذا النموذج وركضت لمسافات أطول بنحو ضعفين من الفئران الذكور. ولم يلاحظ أي فرق في الوقت اللازم للتعافي إلى 39.5 درجة مئوية في النموذجين.

ومع ذلك ، فإن الوقت لتبريد لدرجة الحرارة البيئية من 37.5 درجة مئوية كانت طويلة إلى حد كبير. أهم شيء هو الرصد الدقيق للحيوانات في جميع الأوقات بعد الجراحة والسكتة الدماغية الحرارة بعد المجهود. وقد ساعدت هذه الطريقة في دراسة الآثار طويلة الأجل للتعرض للسكتة الدماغية الحرارية حتى عدة أشهر، كما سمحت لنا بقياس آثار عوامل إضافية في مرض السكتة الدماغية الحرارية، مثل ابتلاع الأدوية المضادة للاشتعال غير الستيرويدية وعلم الوراثة اللاجينية.