Un modelo en ratas de oclusión/reperfusión de la arteria cerebral media sin dañar la estructura anatómica de los vasos cerebrales
17 de mayo de 2024
El protocolo actual describe un modelo de rata de oclusión/reperfusión de la arteria cerebral media que preserva la estructura anatómica de los vasos cerebrales sin causar daño.
Este estudio desarrolla un modelo de rata para la oclusión o reperfusión de la arteria cerebral media que mantiene los vasos cerebrales integrados. Se centra en la introducción de un nuevo método para inducir un modelo de ictus isquémico en ratas sin comprometer la anatomía vascular cerebral. El proyecto utiliza técnicas microquirúrgicas y el filamento inducido por isquemia.
Introduce un método para inducir isquemia sin dañar la arteria carótida común o el sistema carotídeo externo. A diferencia de las técnicas que pueden alterar permanentemente el flujo sanguíneo o dañar la anatomía vascular cerebral, este protocolo mantiene la integridad anatómica de varios vasos. Proporciona un enfoque más preciso y menos dañino para el estudio del accidente cerebrovascular isquémico.
Para comenzar, coloque a la rata anestesiada en una plataforma de operaciones. Después de afeitar el pelaje alrededor de la garganta y el área izquierda del cuello, desinfecte el sitio quirúrgico tres veces con Betadine y etanol al 70%. Haga una incisión de 1,5 centímetros de largo en la línea media en el lado ventral del cuello y abra la fascia superficial.
Realizar una disección roma para exponer la arteria carótida externa, la arteria carótida interna y la arteria carótida común. Coloque tres suturas de seda 4-0 alrededor de la arteria carótida común y otra sutura de seda a través de la arteria carótida externa cerca de la bifurcación de la arteria carótida interna. Haga un nudo corredizo liberable en la arteria carótida común proximal.
Apriete la sutura en la arteria carótida común distal usando un hemostático para bloquear el flujo sanguíneo. Ata sin apretar otro nudo corredizo alrededor de la arteria carótida común durante la sutura para asegurarte de que el vaso no esté ocluido. Ahora, con unas tijeras, haz una incisión de 0,5 milímetros entre la sutura de seda proximal y la sutura media de la arteria carótida común.
Introducir un filamento 4-0 de tres centímetros de largo en la arteria carótida común. Apriete las suturas de seda alrededor de la arteria carótida común para asegurar el filamento intraluminal y evitar el sangrado. A continuación, retire la sutura de la arteria carótida común distal.
Continúe insertando el filamento en la luz de la arteria cerebral media controlando las suturas alrededor de la arteria carótida externa. Inicie un temporizador y registre la hora en que comienza la oclusión. Suturar la incisión del cuello con suturas de seda 3-0.
Coloque con cuidado al animal en una jaula de recuperación. Después del modelado isquémico, vuelva a abrir la incisión del cuello de la rata anestesiada. Bajo un microscopio de disección, retire suavemente el filamento oclusivo mientras coloca la micropinza horizontalmente cerca del nudo de sutura intraluminal.
Continúe retirando hasta que la punta blanca sea claramente visible cerca de la incisión de la arteria carótida común. A continuación, retire completamente el filamento y suelte el nudo de sutura intraluminal asegurado. Coloque otra micropinza cerca del lado del extremo del corazón del nudo proximal de la arteria carótida común.
Posteriormente, retire el nudo de sutura alrededor de la arteria carótida común proximal. Enjuague el sitio de la incisión con solución salina. Seque el área con una bola de algodón estéril para eliminar la sangre y lograr un campo quirúrgico limpio.
Ahora, con un aumento de 4x, sutura la incisión de la arteria carótida común con suturas microquirúrgicas 11-0 en un patrón interrumpido. Después de suturar, retire las micropinzas de ambos extremos de la arteria carótida común para restaurar el flujo sanguíneo. Aplique presión con una bola de algodón estéril en el sitio de sutura de la arteria carótida común durante 30 segundos.
Observe la arteria carótida común durante dos minutos para asegurarse de que no se produzca sangrado. Suturar la incisión del cuello y colocar a la rata en una caja de cuidado a 35 grados centígrados para la recuperación de la anestesia. Tres días después de la reperfusión por isquemia, se extrae el cerebro de la rata sacrificada.
Congela el cerebro a menos 20 grados centígrados durante 20 minutos. Después de congelar, use un bisturí para cortar el cerebro en secciones coronales de dos milímetros de grosor. Incubar las secciones del cerebro con 2%TTC durante 20 minutos a 37 grados centígrados.
Después de la incubación, transfiera las secciones del cerebro a una pequeña placa de Petri y deseche el 2% de TTC. A continuación, fije las secciones del cerebro con formalina al 10% durante 30 minutos a temperatura ambiente. Deseche la formalina y enjuague las secciones del cerebro con PBS.
Capture fotografías digitales de cortes consecutivos. Utilizando el software ImageJ, mida cuantitativamente las áreas de infarto. Tras la tinción con TTC, se observaron los infartos resultantes de la isquemia cerebral tanto en el cuerpo estriado como en la corteza.
A los tres días después del accidente cerebrovascular isquémico, el porcentaje total de infartados se midió en aproximadamente el 30% del hemisferio con una tasa de mortalidad del 16,7% después de la cirugía.
Descripción general
Este estudio desarrolla un modelo de rata para la oclusión o reperfusión de la arteria cerebral media que mantiene la integridad de los vasos cerebrales. El enfoque se centra en un nuevo método para inducir un accidente cerebrovascular isquémico sin comprometer la estructura anatómica del sistema vascular cerebral.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Investigación sobre accidente cerebrovascular
- Técnicas quirúrgicas
Antecedentes
- El accidente cerebrovascular isquémico representa un modelo importante para estudiar las respuestas vasculares cerebrales.
- Los métodos tradicionales suelen comprometer la anatomía vascular.
- Mantener la integridad de los vasos es crucial para una investigación precisa sobre el accidente cerebrovascular.
- Este protocolo busca proporcionar un enfoque menos dañino para la modelización de la isquemia.
Objetivo del estudio
- Desarrollar un método menos invasivo para inducir un accidente cerebrovascular isquémico en ratas.
- Conservar la arquitectura de los vasos cerebrales durante el procedimiento de oclusión.
- Proporcionar conocimientos prácticos para futuros estudios relacionados con el accidente cerebrovascular.
Métodos Utilizados
- El estudio emplea técnicas microquirúrgicas en ratas anestesiadas.
- Modelo biológico clave: modelo de accidente cerebrovascular isquémico en rata.
- Se utilizó un método inducido por filamento para provocar isquemia mientras se preservaba la anatomía vascular.
- Los detalles incluyen incisiones específicas, técnicas de sutura y procedimientos de recuperación.
- Tras la isquemia, se procesaron secciones cerebrales para el análisis de infarto mediante tinción con TTC.
Resultados principales
- Se observó integridad anatómica mantenida de los vasos con una mortalidad mínima (16,7 %).
- Alrededor del 30 % del hemisferio presentó infarto tres días después de la reperfusión.
- La técnica demostró un enfoque controlado para el estudio del accidente cerebrovascular isquémico.
- Se logró la validación de los métodos mediante cuantificación con el software ImageJ.
Conclusiones
- El estudio demuestra un modelo confiable de accidente cerebrovascular isquémico que minimiza el daño vascular.
- Este enfoque abre vías para mejorar las metodologías de investigación del accidente cerebrovascular.
- Se mejora la comprensión de las respuestas vasculares cerebrales a la isquemia.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La preservación de la anatomía vascular cerebral en modelos preclínicos de accidente cerebrovascular es fundamental para la fidelidad traslacional y la reducción de riesgos mecanicistas en el descubrimiento de fármacos neurovasculares. Este modelo en rata permite la evaluación cuantitativa del daño isquémico mientras minimiza el daño vascular confundente, lo que refuerza la confianza predictiva en la validación temprana de dianas. El enfoque mejora la toma de decisiones en carteras al proporcionar un sistema fisiológicamente más relevante para evaluar estrategias neuroprotectoras y de reperfusión.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biofármacos
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite investigar los mecanismos de lesión neurovascular sin interferencias anatómicas.
- Apoya la validación funcional de objetivos al aislar los efectos isquémicos de los artefactos quirúrgicos.
- Mejora la confianza predictiva para la selección de candidatos en indicaciones cerebrovasculares.
Desarrollo de Pruebas y Cribado
- Facilita la preparación de modelos in vivo validados para la evaluación de la eficacia de compuestos.
- Permite la cuantificación reproducible de infartos mediante tinción con TTC y análisis digital de imágenes.
- Posibilita la evaluación estandarizada de intervenciones neuroprotectoras entre diferentes estudios.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Se alinea con la fisiopatología relevante para la enfermedad al preservar la integridad del vaso durante la isquemia.
- Apoya la continuidad desde el descubrimiento mecanicista hasta la validación preclínica de hipótesis terapéuticas.
- Reduce el riesgo de traslación al modelar la lesión por reperfusión clínicamente relevante.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
Este modelo se enmarca dentro del continuo de descubrimiento temprano a validación preclínica para el desarrollo de fármacos neurovasculares, actuando como puente entre estudios mecanicistas y pruebas de eficacia translacional.
- Biología del Descubrimiento: Permite la comprobación de hipótesis sobre los mecanismos de lesión isquémica con confusores procedimentales mínimos.
- Selección: Proporciona mediciones cuantitativas y reproducibles del infarto para la evaluación de compuestos.
- Análisis: Ofrece cuantificación basada en imágenes digitales del tamaño del infarto mediante el software ImageJ.
- Investigación Traducional: Mantiene la anatomía vascular para apoyar la correlación con la fisiopatología clínica del accidente cerebrovascular.
- Reutilización Empresarial: Ofrece una plataforma estandarizada y reutilizable in vivo para carteras de investigación neurovascular.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en la validación de dianas neurovasculares.
- Valor operativo: Mejora la reproducibilidad y la estandarización de los modelos preclínicos de accidente cerebrovascular.
- Valor estratégico: Perfecciona las decisiones de avance/no avance al proporcionar datos de eficacia fisiológicamente relevantes.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización ajustada al riesgo de activos neurovasculares para su desarrollo.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia microquirúrgica y acceso a microscopios de disección para la reparación de vasos.
- Exige instrumentación precisa para la inserción del filamento y la sutura vascular.
- Necesita la estandarización entre equipos de los protocolos quirúrgicos y analíticos.
- La adaptación a otros modelos de roedores puede requerir la optimización del protocolo.
- Las limitaciones potenciales incluyen la curva de aprendizaje quirúrgica y las respuestas vasculares específicas de la especie.
Preguntas frecuentes sobre biofármacos
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:19
Ischemic Stroke Modeling Through Carotid Artery Manipulation in Rats
3:15
Microsurgical Suturing of the Common Carotid Artery and Post-Operative Brain Tissue Analysis in Rat Models of Ischemia-Reperfusion
5:45
Representative Results
