Article de méthode

Modèle d’arrêt cardiaque chez la souris pour l’imagerie cérébrale et la surveillance de la physiologie cérébrale pendant l’ischémie et la réanimation

DOI :

10.3791/65340

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14 avril 2023

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1Multidisciplinary Brain Protection Program, Department of Anesthesiology, Duke University Medical Center, 2Department of Biomedical Engineering, Duke University, 3Department of Anesthesiology and Pain Management, UT Southwestern University Medical Center

Dans cet article

Résumé

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Ce protocole démontre un modèle murin unique d’arrêt cardiaque d’asphyxie qui ne nécessite pas de compression thoracique pour la réanimation. Ce modèle est utile pour surveiller et imager la dynamique de la physiologie cérébrale lors d’un arrêt cardiaque et d’une réanimation.

Résumé

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La plupart des survivants d’un arrêt cardiaque présentent des déficits neurologiques à des degrés divers. Pour comprendre les mécanismes qui sous-tendent les lésions cérébrales induites par l’AC et, par la suite, mettre au point des traitements efficaces, la recherche expérimentale sur l’AC est essentielle. À cette fin, quelques modèles d’AC de souris ont été établis. Dans la plupart de ces modèles, les souris sont placées en décubitus dorsal afin d’effectuer une compression thoracique pour la réanimation cardiorespiratoire (RCR). Cependant, cette procédure de réanimation rend difficile l’imagerie et la surveillance en temps réel de la physiologie cérébrale pendant l’AC et la réanimation. Pour obtenir ces connaissances critiques, le présent protocole présente un modèle d’AC d’asphyxie chez la souris qui ne nécessite pas l’étape de RCP par compression thoracique. Ce modèle permet d’étudier les changements dynamiques dans le flux sanguin, la structure vasculaire, les potentiels électriques et l’oxygène des tissus cérébraux depuis la ligne de base pré-CA jusqu’à la reperfusion post-CA précoce. Il est important de noter que ce modèle s’applique aux souris âgées. Ainsi, ce modèle d’AC chez la souris devrait être un outil essentiel pour déchiffrer l’impact de l’AC sur la physiologie du cerveau.

Introduction

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L’arrêt cardiaque (AC) reste une crise de santé publique mondiale1. Plus de 356 000 cas d’AC en dehors de l’hôpital et 290 000 cas d’AC à l’hôpital sont signalés chaque année aux États-Unis seulement, et la plupart des victimes d’AC ont plus de 60 ans. Notamment, les déficiences neurologiques post-AC sont fréquentes chez les survivants, et celles-ci représentent un défi majeur pour la prise en charge de l’AC 2,3,4,5. Pour comprendre les changements pathologiques cérébraux post-AC et leurs effets ....

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Protocole

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Toutes les procédures décrites ici ont été menées conformément aux directives des National Institutes of Health (NIH) pour le soin et l’utilisation des animaux dans la recherche, et le protocole a été approuvé par le Duke Institute of Animal Care and Use Committee (IACUC). Des souris mâles et femelles C57BL/6 âgées de 8 à 10 semaines ont été utilisées pour la présente étude.

1. Préparation chirurgicale

  1. Pesez une souris sur une balance numérique et placez-la dans une boîte d’induction d’anesthésie en plexiglas de 4 po x 4 po x 7 po.
  2. Réglez le vaporisateur d’anesthésie à 5 % d’isoflurane, le débitmètre d’o....

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Résultats

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Pour induire l’AC, la souris a été anesthésiée avec de l’isoflurane à 1,5 % et ventilée avec de l’azote à 100 %. Cette affection a entraîné une bradycardie sévère en 45 s (Figure 1). Après 2 minutes d’anoxie, la fréquence cardiaque a considérablement diminué (Figure 2), la pression artérielle est descendue en dessous de 20 mmHg et le flux sanguin cérébral a complètement cessé (Figure 1). Lorsque l’isoflurane a été désactivé, la temp.......

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Discussion

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Dans les études expérimentales sur l’AC, l’asphyxie, les injections de chlorure de potassium ou la fibrillation ventriculaire dérivée du courant électrique ont été utilisées pour induire l’AC 16,17,18,19,20,21,22,23. Normalement, la RCP est nécessaire pour .......

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Déclarations de divulgation

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Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts.

Remerciements

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Les auteurs remercient Kathy Gage pour son soutien éditorial. Cette étude a été financée par des fonds du Département d’anesthésiologie (Duke University Medical Center), une subvention de l’American Heart Association (18CSA34080277) et des subventions des National Institutes of Health (NIH) (NS099590, HL157354, NS117973 et NS127163).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
AdrénalinePar PharmaceutiqueNDC 42023-159-01
Tampons d’alcoolBD326895
Animal Bio AmpADInstrumentsFE232
BP transducteurADInstrumentsMLT0699
Bridge AmpADInstrumentsFE117
Héparine sodique injectable, USPFresenius KabiNDC 63323-540-05
IsofluraneCovetrusNDC 11695-6777-2
Moniteur de perfusion laser DopplerMoor InstrumentsmoorVMS-LDF1
Système d’imagerie laser du chatoiementRWDRFLSI III
Pommade oculairelubrifiante Bausch + Lomb339081
Micro clipRobozRS-5431
Sonde rectale de sourisPhysitempRET-3
Instruments à aiguilleMLA121329 Ga, douille de 1,5 mm
AzoteAirgasUN1066
Fibre plastique optiqueMoor InstrumentsPOF500
OtoscopeWelchallyn7282,5 mm Speculum
OxygenAirgasUN1072
Tube PE-10Tube enpolyéthylène427401
Povidone-iodeCVS955338
PowerLab 8/35ADInstruments
Rimadyl (carprofène)Zoetis6100701Injectable 50 mg/ml
Ventilateur pour petits animauxKent ScientificRoVent Jr.
Régulateur de températurePhysitempTCAT-2DF
Triple antibioric & soulagement de la douleurCVSNDC 59770-823-56
VaporisateurRWDR583S
0,25 % bupivacaïneHospiraNDC 0409-1159-18
0,9 % sodium chrorideICU MedicalNDC 0990-7983-03
1 mL plastique seringueBD309659
4-0 suture en soieLookSP116Suture en nylon 6-0 en soie tressée noire
Ethilon1698G
8,4 % bicarbonate de sodium Inj., USPHospiraNDC 0409-6625-02
20 G IV cathéterBD38153420GA 1,6 IN 30
G Aiguille PrecisionGlideBD30510630 G X 1/2

Références

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  1. Smith, A., Masters, S., Ball, S., Finn, J. The incidence and outcomes of out-of-hospital cardiac arrest in metropolitan versus rural locations: A systematic review and meta-analysis. Resuscitation. 185, 109655(2022).
  2. Amacher, S. A., et al.

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Mots-clés

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