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Artículo de método

Medición del edema cerebral post-accidente cerebrovascular, zona infarta y descomposición de la barrera hematoencefálica en un solo conjunto de muestras cerebrales de roedores

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DOI:

10.3791/61309

23 de octubre de 2020

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe una novedosa técnica de medir los tres parámetros más importantes de la lesión cerebral isquémica en el mismo conjunto de muestras cerebrales de roedores. El uso de una sola muestra cerebral es altamente ventajoso en términos de costos éticos y económicos.

Resumen

Una de las causas más comunes de morbilidad y mortalidad en todo el mundo es el accidente cerebrovascular isquémico. Históricamente, un modelo animal utilizado para estimular el accidente cerebrovascular isquémico implica oclusión arterial cerebral media (MCAO). La zona infarta, el edema cerebral y la descomposición de la barrera hematoencefálica (BBB) se miden como parámetros que reflejan el alcance de la lesión cerebral después del MCAO. Una limitación significativa a este método es que estas mediciones se obtienen normalmente en diferentes muestras de cerebro de rata, lo que conduce a cargas éticas y financieras debido al gran número de ratas que necesitan ser eutanasiadas para un tamaño de muestra adecuado. Aquí presentamos un método para evaluar con precisión las lesiones cerebrales después de MCAO midiendo la zona infarta, el edema cerebral y la permeabilidad bbb en el mismo conjunto de cerebros de ratas. Esta novedosa técnica proporciona una manera más eficiente de evaluar la fisiopatología del accidente cerebrovascular.

Introducción

Una de las causas más comunes de morbilidad y mortalidad en todo el mundo es el accidente cerebrovascular. A nivel mundial, el accidente cerebrovascular isquémico representa el 68% de todos los casos de accidente cerebrovascular, mientras que en los Estados Unidos el accidente cerebrovascular isquémico representa el 87% de los casos de accidente cerebrovascular1,2. Se estima que la carga económica del ictus alcanza los 34.000 millones de dólares en los Estados Unidos2.000 millones de dólares y los 45.000 millones de euros en la Unión Europea3. Los modelos animale....

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Protocolo

Los siguientes procedimientos se llevaron a cabo de acuerdo con las recomendaciones de la Declaración de Helsinki y Tokio y las Directrices para el uso de animales experimentales de la Comunidad Europea. Los experimentos también fueron aprobados por el Comité de Cuidado animal de la Universidad Ben-Gurion del Negev.

1. Preparación de ratas para el procedimiento experimental

  1. Seleccione ratas macho sprague-dawley adultas sin patología excesiva, cada una con un peso de entre 300 y 350 g.
  2. Mantenga todas las ratas a temperatura ambiente a 22 °C, con 12 horas de ciclos claros y oscuros antes del experimento.
  3. Asegúres....

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Resultados

Medición de zona infarto

Una prueba t de muestra independiente indicó que 19 ratas que se sometieron a MCAO permanente demostraron un aumento significativo en el volumen de infartos cerebrales en comparación con las 16 ratas operadas por sham (MCAO=7.49% ± 3.57 contra. Sham = 0,31% ± 1,9, t(28,49) = 7,56, p < 0,01 (véase la Figura 2A)). Los datos se expresan como un porcentaje medio del hemisferio contralateral ± SD.

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Discusión

El objetivo principal del presente protocolo era demostrar mediciones consistentes de tres parámetros principales de lesión isquémica: IZ, BE y BBB permeabilidad. Estudios previos en este campo han demostrado la posibilidad de realizar uno o dos de estos parámetros juntos en la misma muestra. Además de la reducción de costes que ofrece este método de tres partes, también proporciona un modelo bioético más deseable que limita el número de animales que deben ser operados y posteriormente eutanasiados. Al igual que en todas.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Agradecemos a Maryna Kuscheriava, Maksym Kryvonosov, Daryna Yakumenko y Evgenia Goncharyk del Departamento de Fisiología, Facultad de Biología, Ecología y Medicina, Oles Honchar, Universidad Dnipro, Dnipro, Ucrania por su apoyo y contribuciones útiles a nuestros debates. Los datos obtenidos forman parte de la tesis doctoral de Ruslan Kuts.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Jeringa de 2 mLBraun4606027V
Clorhexidina al 2% en solución de alcohol al 70%Sigma-Aldrich500 ccProporciona antisepsia general de la piel en el campo operatorio
Aguja de 27 G con jeringaBraun305620
3-0 Suturas de sedaHenry Schein1007842
4-0 Sutura de nylon4-00
Cerebro & Matrices de tejidosSigma-Aldrich15013
Cánula Venflon 22 GKD-FIX
centrífuga Sigma 2-16PSigma-AldrichSigma 2-16P
Balanzas analíticas compactasSigma-AldrichHR-AZ/HR-A
Balanza digitalSigma-AldrichRs 4.000
Tijeras dedisecciónSigma-AldrichZ265969
pipeta EppendorfSigma-AldrichZ683884
tubo EppendorfSigma-AldrichEP0030119460
Detector de fluorescenciaTecan, Mä nnedorf SuizaModelo: Lector multimodo Infinite 200 PROOpcional.
Detector de fluorescenciaMolecular Devices LLCVWR cat. # 10822 512 SpectraMax Paradigm Multi Mode Microplate Reader Base InstrumentOpcional.
Esponjas de gasaFisher22-362-178
Calentador con termómetroHeatingpad-1Modelo: HEATINGPAD-1/2
Microclips hemostáticosSigma-Aldrich
Horizon-XLMennen Medical Ltd
Manguito de infusiónABNIC-500
Micro pinzasSigma-Aldrich
MicrotijerasSigma-Aldrich
MultisetTeva Medical998702
Microscopio Olympus BX 40Pinza de operación Olympus
Sigma-Aldrich
Tijeras de operaciónSigma-Aldrich
Escáner ópticoCanonCano Scan 4200FResolución Placas de Petri de 3200 x 6400 ppp
Sigma-AldrichP5606
Purina ChowPurina5001comida de laboratorio para roedores que se administra a ratas, ratones y hámsteres es una nutrición de ciclo de vida que se ha utilizado en la investigación biomédica durante más de 5 décadas. Proporcionado a las ratas ad libitum en este experimento.
Jaulas para ratasTechniplast2000PAlojamiento convencional para roedores. Se utilizaron jaulas para alojar a las ratas durante todo el experimento
Hojas de bisturí #11Sigma-AldrichS2771
Software
Adobe Photoshop CS2 for WindowsAdobe
ImageJ 1.37vNIHEl código fuente está disponible de forma gratuita. El autor, Wayne Rasband (wayne@codon.nih.gov), trabaja en la Subdivisión de Servicios de Investigación del Instituto Nacional de Salud Mental, Bethesda, Maryland, EE.UU.
SPSS Statistics 22IBM
Office 365 ProPlusMicrosoft-MicrosoftOffice Excel
Windows 10Microsoft
Reagents
Cloruro de 2,3,5-trifeniltetrazolioSigma-Aldrich298-96-4
50% ácido tricloroacéticoSigma-Aldrich76-03-9
Etanol 96 %RómicoLíquido inflamable
Azul de Evans 2%Sigma-Aldrich314-13-6
Isoflurano, USP 100%Piramamal Critical Care, IncNDC 66794-017
183603985447 La

Referencias

  1. Krishnamurthi, R. V., et al. Global and regional burden of first-ever ischaemic and haemorrhagic stroke during 1990-2010: findings from the Global Burden of Disease Study 2010. Lancet Global Health. 1, 259-281 (2013).
  2. Benjamin, E. J., et al.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Oclusión de la arteria cerebral mediamedición de la zona de infartoanálisis del edema cerebraltinción con TTCanálisis con ImageJhomogenización con ácido tricloroacéticoespectrofotometría de luminiscenciamodelo de accidente cerebrovascular isquémico