Évaluation de l'autorégulation du flux sanguin cérébral dans le Rat à l'aide de laser Doppler Flowmetry

Ce protocole est idéal pour évaluer la capacité de la microcirculation cérébrale à réguler son propre flux sanguin pendant les changements de pression artérielle dans des conditions normales et pathologiques. LDF fournit une méthode relativement non invasive pour la surveillance continue du flux sanguin cérébral dans une variété de conditions qui n’est pas possible avec d’autres méthodes. La flowmétrie Laser Doppler peut être utilisée pour l’évaluation non invasive du flux sanguin.

Par exemple, évaluer les effets d’un régime riche en sel sur la régulation altérée du flux sanguin chez les jeunes femmes en bonne santé. LDF permet le flux sanguin d’être facilement surveillé dans de nombreux lits vasculaires différents d’humains et d’animaux, et peut être utilisé dans une grande variété d’études. Megan Stumpf, technologue de recherche et directrice de laboratoire, fera la démonstration de la procédure avec Adrienne Allen.

Avant de commencer la procédure, placez le rat sur une couverture d’eau circulante maintenue à 37 degrés Celsius et confirmez un manque de réponse au réflexe de pédale chez un rat expérimental anesthésié. Appliquez de l’onguent sur les yeux des animaux et rasez le dessus du crâne, de la région ventrale du cou et des triangles fémoraux. Retirez les cheveux perdants de la peau exposée.

Et désinfecter la peau avec de l’alcool à friction. Déplacez le rat sur un coussin chauffant avec une pompe à eau chaude en circulation. Et utilisez du ruban médical pour fixer temporairement le rat en position supine.

Remplissez deux canules PE 50 d’une unité par mL d’héparine dans une solution isotonique de chlorure de sodium. Et biseauter l’extrémité ouverte des cathéters avec des ciseaux chirurgicaux pour faciliter l’insertion dans les artères. Après avoir soigneusement séparé les artères fémorales du tissu environnant sous un microscope disséquant, ligate l’extrémité distale du segment isolé d’artère fémorale et placez deux sutures additionnelles autour des extrémités moyennes et proximales de l’artère sans serrer les noeuds.

Insérez un fil en forme de V façonné à partir d’un trombone sous l’artère pour occluser le navire jusqu’à ce que la canule ait été fixée. Ensuite, utilisez des ciseaux vannas pour faire une petite incision dans l’artère fémorale près de la ligature distale. Insérez l’extrémité biseauté de la canule dans l’incision et avancez la canule dans l’artère fémorale.

Retirez le trombone. Serrer le nœud dans la ligature moyenne sur la canule pour fixer la canule en place. Relâchez la tension sur la ligature de levage, puis serrez la ligature proximale et fermez l’incision.

Immédiatement après la place des canules, placez l’animal dans une position sternale. Et fixez la tête dans un dispositif stéréotaxique en prenant soin de ne pas déloger les cathéters. Faire une incision elliptique dans la peau couvrant le crâne.

Et utilisez un coton-tige pour enlever tout tissu conjonctif, en veillant à ce que le crâne soit propre et sec. Placez un petit morceau allongé roulé de papier de soie autour de l’incision sur le cuir chevelu pour arrêter tout saignement et sous le microscope disséquant, utilisez une perceuse de taille appropriée avec un foret de 2,15 mm pour amincir une zone osseuse de 0,5 à 1 cm dans la zone pariétale au-dessus du cortex somatosensory gauche ou droit, selon la taille du rat. Amincir l’os lentement et soigneusement pour éviter de pénétrer dans le crâne.

Lors de l’exécution de cette étape, solution saline doit être appliquée généreusement pour empêcher la zone de surchauffer. Lorsque la zone a une apparence rose et / ou des vaisseaux sanguins peuvent être visualisés, couvrir l’os éclairci avec de l’huile minérale. Et utilisez un micromanipulateur pour positionner la sonde laser doppler au-dessus de la microcirculation cérébrale exposée de sorte que la pointe de la sonde ne fait que toucher le sommet de la piscine d’huile minérale.

Pour le placement initial de la sonde, il est préférable de commencer par un signal d’environ 150 unités pour s’assurer que la sonde est positionnée au-dessus de la micro-circulation. Lorsque la sonde d’écoulement doppler laser est en place, laissez l’animal se reposer pendant une période d’équilibrition de 30 à 45 minutes avant de retirer 1,5 mL de sang de la canule d’artère fémorale appropriée sur une période de 30 secondes. Pour conserver le brevet du cathéter, infuser 100 unités par mL d’héparine dans la solution saline isotonique dans la canule après chaque prise de sang.

Laissez le rat récupérer pendant deux minutes, puis mesurez le LDF et la pression artérielle toutes les 30 secondes pendant deux minutes. Après les mesures de la pression artérielle et du LDF, répétez le retrait du volume sanguin toutes les deux minutes jusqu’à ce que l’animal atteigne une pression artérielle moyenne d’environ 20mmHg. Dans ces expériences représentatives, le flux sanguin cérébral laser moyen de 10 rats Sprague-Dawley nourris au chow standard de laboratoire a été maintenu dans les 20% de la valeur de pré-hémorragie suivant les trois premiers retraits de volume sanguin, jusqu’à ce que la pression artérielle moyenne ait atteint la limite inférieure de l’autorégulation.

Les retraits ultérieurs de volume sanguin aux pressions au-dessous de la limite inférieure de l’autorégulation, ont causé une réduction progressive du flux sanguin cérébral laser démontrant que la circulation cérébrale n’était plus capable de produire un niveau suffisant de vasodilatation pour maintenir la constante cérébrale de flux sanguin aux pressions inférieures de profusion. Aux pressions à la limite inférieure ou au-dessus de la limite inférieure de l’autorégulation, il n’y avait aucune corrélation significative entre le flux sanguin cérébral laser et la pression artérielle, indiquant que le flux sanguin cérébral laser était indépendant de la pression artérielle dans la gamme de plateau de la courbe autoréglementative. Au-dessous de la limite inférieure de l’autorégulation, la relation artérielle cérébrale de flux sanguin de laser a eu une pente négative.

Et le flux sanguin cérébral laser a été significativement corrélé avec la pression artérielle. Les choses les plus importantes à retenir sont d’amincir le crâne très soigneusement et de s’assurer que la sonde LDF reste fermement ancrée sur la même zone de tissu. Cette procédure peut être utilisée pour tester la réactivité de la microcirculation de divers agents après perfusion rétrograde via l’artère carotide, ou pour évaluer l’hyperémie fonctionnelle et le couplage neurovasculaire dans la circulation cérébrale.

Cette technique a permis d’étude des effets de différents médicaments et anesthésiques sur la circulation cérébrale et les changements dans l’autorégulation cérébrale dans les modèles de la maladie tels que l’hypertension.