Evaluación de la autoregulación del flujo sanguíneo cerebral en la rata mediante la fluidmetría Doppler láser

Este protocolo es ideal para evaluar la capacidad de la microcirculación cerebral para regular su propio flujo sanguíneo durante los cambios de presión arterial en condiciones normales y patológicas. LDF proporciona un método relativamente no invasivo para el monitoreo continuo del flujo sanguíneo cerebral bajo una variedad de condiciones que no es posible con otros métodos. La flowmetría Doppler láser se puede utilizar para la evaluación del flujo sanguíneo no invasivo.

Por ejemplo, para evaluar los efectos de una dieta alta en la sal en la regulación del flujo sanguíneo deteriorado en mujeres jóvenes sanas. LDF permite que el flujo sanguíneo sea fácilmente monitoreado en muchos lechos vasculares diferentes de seres humanos y animales, y se puede utilizar en una amplia variedad de estudios. Demostrando el procedimiento con Adrienne Allen estará Megan Stumpf, mi tecnóloga de investigación y gerente de laboratorio.

Antes de comenzar el procedimiento, coloque la rata sobre una manta de agua circulante mantenida a 37 grados centígrados y confirme una falta de respuesta al reflejo del pedal en una rata experimental anestesiada. Aplicar pomada a los ojos de los animales y afeitar la parte superior del cráneo, la zona del cuello ventral y los triángulos femorales. Retire cualquier pérdida de cabello de la piel expuesta.

Y desinfectar la piel con alcohol. Mueva la rata a una almohadilla de calentamiento con una bomba de agua tibia circulante. Y usa cinta médica para asegurar temporalmente a la rata en la posición supina.

Llene dos cánulas PE 50 con una unidad por ml de heparina en solución isotónica de cloruro sódico. Y biselar el extremo abierto de los catéteres con tijeras quirúrgicas para facilitar la inserción en las arterias. Después de separar cuidadosamente las arterias femorales del tejido circundante bajo un microscopio diseccionador, ligar el extremo distal del segmento aislado de la arteria femoral y colocar dos suturas adicionales alrededor de los extremos medio y proximal de la arteria sin apretar los nudos.

Inserte un alambre en forma de V diseñado a partir de un clip de papel debajo de la arteria para ocluir el recipiente hasta que la cánula se haya asegurado. Luego usa tijeras de vannas para hacer una pequeña incisión en la arteria femoral cerca de la ligadura distal. Inserte el extremo biselado de la cánula en la incisión y avance la cánula en la arteria femoral.

Retire el clip de papel. Apriete el nudo en la ligadura media sobre la cánula para asegurar la cánula en su lugar. Suelte la tensión en la ligadura de elevación, luego apriete la ligadura proximal y cierre la incisión.

Inmediatamente después de que las cánulas estén en su lugar, coloque el animal en una posición esternal. Y fije la cabeza en un dispositivo estereotaxico teniendo cuidado de no desalojar los catéteres. Haga una incisión elíptica en la piel que cubre el cráneo.

Y usa un hisopo de algodón para eliminar cualquier tejido conectivo, asegurando que el cráneo esté limpio y seco. Coloque un pequeño pedazo de papel tisú alargado laminado alrededor de la incisión en el cuero cabelludo para detener cualquier sangrado y debajo del microscopio diseccionado, utilice un taladro de tamaño adecuado con una broca de 2,15 mm para adelgazar un área de 0,5 a 1 cm de hueso en el área parietal sobre la corteza somatosensorial izquierda o derecha, dependiendo del tamaño de la rata. Adelgazar el hueso lentamente y cuidadosamente para evitar penetrar en el cráneo.

Al realizar este paso, la solución salina debe aplicarse liberalmente para evitar que el área se caliente en exceso. Cuando el área tiene un aspecto rosado y / o vasos sanguíneos se pueden visualizar, cubrir el hueso adelgazado con aceite mineral. Y utilice un micromaniprógrafo para colocar la sonda doppler láser sobre la microcirculación cerebral expuesta de modo que la punta de la sonda esté tocando la parte superior de la piscina de aceite mineral.

Para la colocación inicial de la sonda, lo mejor es comenzar con una señal de aproximadamente 150 unidades para asegurarse de que la sonda se coloca sobre la micro circulación. Cuando la sonda de flowmetry doppler láser esté en su lugar, deje que el animal descanse durante un período de equilibrición de 30 a 45 minutos antes de retirar 1,5 ml de sangre de la cánula de la arteria femoral apropiada durante un período de 30 segundos. Para mantener la patente del catéter, infunda 100 unidades por ml de heparina en solución salina isotónica en la cánula después de cada extracción de sangre.

Deje que la rata se recupere durante dos minutos y luego mida el LDF y la presión arterial cada 30 segundos durante dos minutos. Después de la presión arterial y las mediciones de LDF, repita la abstinencia del volumen sanguíneo cada dos minutos hasta que el animal alcance una presión arterial media de aproximadamente 20 mmHg. En estos experimentos representativos, el flujo sanguíneo cerebral láser medio de 10 ratas Sprague-Dawley alimentadas con comida estándar de laboratorio se mantuvo dentro del 20% del valor de la hemorragia después de las tres primeras abstinencias del volumen sanguíneo, hasta que la presión arterial media alcanzó el límite inferior de la autoregulación.

Las posteriores abstinencias del volumen sanguíneo a presiones por debajo del límite inferior de la autoregulación, causaron una reducción progresiva del flujo sanguíneo cerebral láser que demostró que la circulación cerebral ya no era capaz de producir un nivel suficiente de vasodilatación para mantener el flujo sanguíneo cerebral constante a las presiones de profusión más bajas. A presiones en o por encima del límite inferior de la autorregulación, no hubo correlación significativa entre el flujo sanguíneo cerebral láser y la presión arterial, lo que indica que el flujo sanguíneo cerebral láser era independiente de la presión arterial en el rango de meseta de la curva autorreguladora. Por debajo del límite inferior de la autoregulación, la relación de presión arterial del flujo sanguíneo cerebral láser tenía una pendiente negativa.

Y el flujo sanguíneo cerebral láser se correlacionó significativamente con la presión arterial. Lo más importante es adelgazar el cráneo con mucho cuidado y asegurarse de que la sonda LDF permanezca firmemente anclada sobre la misma área de tejido. Este procedimiento se puede utilizar para probar la reactividad de la microcirculación de varios agentes después de la perfusión retrógrada a través de la arteria carótida, o para evaluar la hiperemia funcional y el acoplamiento neurovascular en la circulación cerebral.

Esta técnica ha permitido investigar los efectos de diferentes fármacos y anestésicos en la circulación cerebral y los cambios en la autoregulación cerebral en modelos de enfermedades como la hipertensión.