Un modèle chez le rat d’occlusion/reperfusion de l’artère cérébrale moyenne sans endommager la structure anatomique des vaisseaux cérébraux
17 mai 2024
Le protocole actuel décrit un modèle de rat d’occlusion/reperfusion de l’artère cérébrale moyenne qui préserve la structure anatomique des vaisseaux cérébraux sans causer de dommages.
Cette étude développe un modèle de rat pour l’occlusion ou la reperfusion de l’artère cérébrale moyenne qui maintient l’intégration des vaisseaux cérébraux. Il se concentre sur l’introduction d’une nouvelle méthode pour induire un modèle d’AVC ischémique chez le rat sans compromettre l’anatomie vasculaire cérébrale. Le projet utilise des techniques microchirurgicales et l’ischémie induite par les filaments.
Il introduit une méthode pour induire une ischémie sans endommager l’artère carotide commune ou le système carotidien externe. Contrairement aux techniques qui peuvent altérer de façon permanente la circulation sanguine ou endommager l’anatomie vasculaire cérébrale, ce protocole maintient l’intégrité anatomique de plusieurs vaisseaux. Il fournit une approche plus précise et moins nocive pour étudier l’AVC ischémique.
Pour commencer, placez le rat anesthésié sur une plate-forme d’opération. Après avoir rasé la fourrure autour de la gorge et du cou gauche, désinfectez le site chirurgical trois fois avec de la bétadine et de l’éthanol à 70 %. Faites une incision médiane de 1,5 centimètre de long sur le côté ventral du cou et ouvrez le fascia superficiel.
Effectuez une dissection contondante pour exposer l’artère carotide externe, l’artère carotide interne et l’artère carotide commune. Placez trois sutures en soie 4-0 autour de l’artère carotide commune et une autre suture en soie à travers l’artère carotide externe près de la bifurcation de l’artère carotide interne. Faites un nœud coulant détachable sur l’artère carotide commune proximale.
Serrez la suture sur l’artère carotide commune distale à l’aide d’un hémostat pour bloquer la circulation sanguine. Faites un autre nœud coulant autour de l’artère carotide commune pendant la suture pour vous assurer que le vaisseau n’est pas occlus. Maintenant, à l’aide de ciseaux, faites une incision de 0,5 millimètre entre la suture proximale de la soie et la suture moyenne sur l’artère carotide commune.
Introduisez un filament 4-0 de trois centimètres de long dans l’artère carotide commune. Serrez les sutures en soie autour de l’artère carotide commune pour sécuriser le filament intraluminal et prévenir les saignements. Retirez ensuite la suture de l’artère carotide commune distale.
Continuez à insérer le filament dans la lumière de l’artère cérébrale moyenne en contrôlant les sutures autour de l’artère carotide externe. Démarrez une minuterie et enregistrez l’heure à laquelle l’occlusion commence. Suturez l’incision du cou avec des sutures en soie 3-0.
Placez soigneusement l’animal dans une cage de récupération. Après la modélisation ischémique, rouvrez l’incision du cou du rat anesthésié. Sous un microscope à dissection, retirez doucement le filament d’occlusion tout en plaçant la micro-pince horizontalement près du nœud de suture intraluminal.
Continuez à retirer jusqu’à ce que la pointe blanche soit clairement visible près de l’incision commune de l’artère carotide. Retirez ensuite complètement le filament et libérez le nœud de suture intraluminal sécurisé. Placez une autre micro-pince près de l’extrémité du cœur du nœud de l’artère carotide commune proximale.
Par la suite, retirez le nœud de suture autour de l’artère carotide commune proximale. Rincez le site d’incision avec une solution saline. Séchez la zone avec une boule de coton stérile pour éliminer le sang et obtenir un champ opératoire dégagé.
Maintenant, à un grossissement de 4x, suturez l’incision de l’artère carotide commune à l’aide de sutures microchirurgicales 11-0 selon un schéma interrompu. Après la suture, retirez les micro-pinces des deux extrémités de l’artère carotide commune pour rétablir la circulation sanguine. Appliquez une pression avec une boule de coton stérile sur le site de suture de l’artère carotide commune pendant 30 secondes.
Observez l’artère carotide commune pendant deux minutes pour vous assurer qu’il n’y a pas de saignement. Suturez l’incision du cou et placez le rat dans une boîte de soins à 35 degrés Celsius pour la récupération de l’anesthésie. Trois jours après la reperfusion d’ischémie, retirez le cerveau du rat euthanasié.
Congelez le cerveau à moins 20 degrés Celsius pendant 20 minutes. Après la congélation, utilisez un scalpel pour couper le cerveau en sections coronales de deux millimètres d’épaisseur. Incuber les sections cérébrales avec 2 % TTC pendant 20 minutes à 37 degrés Celsius.
Après l’incubation, transférez les sections de cerveau dans une petite boîte de Pétri et jetez 2 % TTC. Ensuite, fixez les sections du cerveau avec 10 % de formol pendant 30 minutes à température ambiante. Jetez le formol et rincez les sections du cerveau avec du PBS.
Capturez des photos numériques de tranches consécutives. À l’aide du logiciel ImageJ, mesurez quantitativement les zones d’infarctus. Après coloration TTC, les infarctus résultant d’une ischémie cérébrale ont été observés à la fois dans le striatum et le cortex.
Trois jours après l’AVC ischémique, le pourcentage total d’infarctus était mesuré à environ 30 % de l’hémisphère, avec un taux de mortalité de 16,7 % après la chirurgie.
Aperçu
Cette étude développe un modèle chez le rat d'occlusion ou de reperfusion de l'artère cérébrale moyenne qui préserve l'intégrité des vaisseaux cérébraux. L'accent est mis sur une nouvelle méthode pour induire un accident vasculaire cérébral ischémique sans compromettre la structure anatomique du système vasculaire cérébral.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Recherche sur l'AVC
- Techniques chirurgicales
Contexte
- L'accident vasculaire cérébral ischémique constitue un modèle important pour l'étude des réponses vasculaires cérébrales.
- Les méthodes traditionnelles compromettent souvent l'anatomie vasculaire.
- Le maintien de l'intégrité des vaisseaux est essentiel pour une recherche précise sur les accidents vasculaires cérébraux.
- Ce protocole vise à proposer une approche moins dommageable pour la modélisation de l'ischémie.
Objectif de l'étude
- Développer une méthode moins invasive pour induire un accident vasculaire cérébral ischémique chez le rat.
- Préserver l'architecture des vaisseaux cérébraux pendant la procédure d'occlusion.
- Fournir des informations pratiques pour les études futures liées aux accidents vasculaires cérébraux.
Méthodes utilisées
- L'étude utilise des techniques de microchirurgie sur des rats anesthésiés.
- Modèle biologique clé : modèle de stroke ischémique chez le rat.
- Une méthode par induction au filament a été utilisée pour induire l'ischémie tout en préservant l'anatomie vasculaire.
- Les détails incluent des incisions spécifiques, des techniques de sutures et des procédures de récupération.
- Après l'ischémie, des sections cérébrales ont été préparées pour l'analyse des infarctus par coloration au TTC.
Résultats principaux
- Une intégrité anatomique préservée des vaisseaux a été observée avec une mortalité minimale (16,7 %).
- Environ 30 % de l'hémisphère s'est révélé infarcté trois jours après la reperfusion.
- La technique a démontré une approche contrôlée pour l'étude de l'accident vasculaire cérébral ischémique.
- La validation des méthodes par quantification à l'aide du logiciel ImageJ a été réalisée.
Conclusions
- L'étude démontre un modèle fiable d'accident vasculaire cérébral ischémique qui minimise les lésions vasculaires.
- Cette approche ouvre la voie à l'amélioration des méthodologies de recherche sur les accidents vasculaires cérébraux.
- La compréhension des réponses vasculaires cérébrales à l'ischémie est améliorée.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
La préservation de l'anatomie vasculaire cérébrale dans les modèles précliniques d'accident vasculaire cérébral est essentielle pour assurer la fidélité translationnelle et réduire les risques mécanistiques dans la découverte de médicaments neurovasculaires. Ce modèle rat permet une évaluation quantitative des lésions ischémiques tout en minimisant les dommages vasculaires confondants, renforçant ainsi la fiabilité prédictive lors de la validation précoce des cibles. L'approche améliore la prise de décision stratégique en offrant un système plus physiologiquement pertinent pour évaluer les stratégies neuroprotectrices et de reperfusion.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Découverte précoce et validation de cibles
- Permet l'analyse des mécanismes de lésion neurovasculaire sans interférences anatomiques.
- Facilite la validation fonctionnelle des cibles en isolant les effets ischémiques des artéfacts chirurgicaux.
- Améliore la fiabilité prédictive pour la sélection de candidats dans les indications cérébrovasculaires.
Développement de criblages et de tests
- Facilite la préparation de modèles in vivo validés pour le criblage de l'efficacité des composés.
- Permet une quantification reproductible des infarctus à l'aide de la coloration au TTC et d'une analyse d'image numérique.
- Permet une évaluation normalisée des interventions neuroprotectrices entre différentes études.
Recherche translationnelle et préclinique
- S'aligne sur la physiopathologie pertinente pour la maladie en préservant l'intégrité des vaisseaux pendant l'ischémie.
- Permet une continuité entre la découverte mécanistique et la validation préclinique des hypothèses thérapeutiques.
- Réduit le risque de translation en modélisant une lésion de reperfusion cliniquement pertinente.
Intégration des pipelines et des flux de travail
Ce modèle s'inscrit dans la continuité entre la découverte précoce et la validation préclinique pour le développement de médicaments neurovasculaires, en reliant les études mécanistiques aux tests d'efficacité translationnelle.
- Biologie de la découverte : Permet la vérification d'hypothèses sur les mécanismes de lésion ischémique avec un minimum de biais procéduraux.
- Criblage : Fournit des mesures reproductibles et quantitatives des infarctus pour l'évaluation de composés.
- Analytique : Offre une quantification fondée sur des images numériques de la taille de l'infarctus à l'aide du logiciel ImageJ.
- Recherche translationnelle : Préserve l'anatomie vasculaire afin de permettre une corrélation avec la physiopathologie clinique de l'accident vasculaire cérébral.
- Réutilisation institutionnelle : Propose une plateforme in vivo standardisée et réutilisable pour les programmes de recherche neurovasculaire.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive et réduit l'ambiguïté mécanistique dans la validation des cibles neurovasculaires.
- Valeur opérationnelle : Améliore la reproductibilité et la standardisation des modèles précliniques d'accident vasculaire cérébral.
- Valeur stratégique : Permet de mieux orienter les décisions de poursuite ou d'abandon en fournissant des données d'efficacité physiologiquement pertinentes.
- Impact sur le portefeuille : Facilite la priorisation ajustée au risque des actifs neurovasculaires en vue de leur développement.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en microchirurgie et un accès à des microscopes stéréoscopiques pour la réparation des vaisseaux.
- Exige une instrumentation précise pour l'insertion du filament et la suture vasculaire.
- Implique une standardisation interéquipes des protocoles chirurgicaux et analytiques.
- L'adaptation à d'autres modèles de rongeurs peut nécessiter une optimisation du protocole.
- Les limites potentielles incluent la courbe d'apprentissage chirurgical et les réponses vasculaires spécifiques à l'espèce.
F.A.Q. sur la bio-industrie pharmaceutique
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
