הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

מודל חולדת תמותה נמוך להערכת Vasospasm מוחות המושהה לאחר דימום subarachnoid ניסויי

14K צפיות

DOI:

10.3791/4157

17 בינואר 2013

במאמר זה

סיכום

דימום תת עכבישי Aneurysmal (sah) הוא דימום שמתרחש בחלל תת העכבישים כאשר נקרע מפרצה. בעוד התחלואה והתמותה מהאירוע הזה כבר על ירידה עקב גישות טיפול משופרים, הסיכון של vasospasm לאחר דימום subarachnoid ממשיך להיות כפי שהיה לפני מספר שנים. החשיבות של הקמת מודל חיה מקיפה ולשעתק לזהות אירועי ייזום של vasospasm מוחות כבר למוקד של מחקר מאז השימוש הראשון של חולדות במודל vasospasm ניסיוני בשנת 1979 על ידי בארי Et al. עבודה מוקדמת בחולדות הראתה כי זריקה אחת של דם עצמי לCisterna magna הובילה לאקוטי (תוך דקות), אך לא התעכבה vasospasm מוחות 3, 6, 14. כאן אנו לאפיין מודל חולדה נמוכה תמותת sah כי תוצאות vasospasm מתעכב לשעתק.

תקציר

מטרה: לאפיין ולהקים מודל לשחזור שמדגים vasospasm המוחין מתעכב לאחר הדימום תת עכבישי aneurysmal (sah) בחולדות, על מנת לזהות את האירועים היוזמים, שינויי pathophysiological ויעדים פוטנציאליים לטיפול.

שיטות: עשרים ושמונה חולדות זכרים ספראג-Dawley (250-300 גר '), חולק באופן שרירותי לאחת משתי קבוצות - sah או שליטה מלוחה. דימום תת עכבישי העכברוש בsah הקבוצה (n = 15) היה מושרה בהזרקה כפולה של דם עצמי, 48 שעות זו מזו, לCisterna magna. בדומה לכך, מי מלח רגיל (n = 13) הוזרק לCisterna magna של קבוצת הביקורת המלוחה. חולדות הוקרבו ביום 5 אחרי הזרקת הדם השנייה והמוחין השתמרו לניתוח היסטולוגית. מידת vasospasm נמדדה באמצעות חתכים בעורק basilar, על ידי מדידת השטח הפנימי luminal צלב החתך באמצעות תוכנת NIH Image-J. המשמעות הייתהנבדק באמצעות ניתוח סטטיסטי Tukey / קרמר 's.

תוצאות: לאחר הניתוח של סעיפים היסטולוגית, אזור העורק basilar luminal צלב חתך היו קטן יותר במלח בהשוואה לקבוצה המלוחה, עולה בקנה אחד עם vasospasm מוחות בקבוצה לשעבר. בקבוצת sah, האזור הפנימי עורק הבסיס (0.056 מיקרומטר ± 3) היה קטן משמעותי מvasospasm חמישה ימים לאחר הזרקת הדם השנייה (שבעה ימים לאחר הזרקת הדם הראשונית), בהשוואה לקבוצת הביקורת המלוחה עם האזור הפנימי (0.069 ± 3, p = 0.004). לא הייתה תמותה מvasospasm המוחין.

מסקנה: מודל sah העכברוש הכפול גורם vasospasm קל, לשרוד, basilar עורק שיכול לשמש כדי לחקור את מנגנוני pathophysiological של vasospasm המוחי במודל חיה קטנה. שיעור תמותה נמוכה ומקובל הוא קריטריון משמעותי להסתפק במודל חית sah אידיאלי כך שהמנגנונים של vasospasm יכולים להיות elucid7 ated, 8. שינויים נוספים של המודל ניתן להתאים להחרפת vasospasm ובחינות נוירולוגיות.

פרוטוקול

1. ניתוח חולדה לנושא sah הוזרק 0.15 מיליליטר דם השתלה עורק

  1. החולדה היא מורדמת באמצעות 0.1 מ"ג / ק"ג של קוקטייל מכרסם קטמין / Xylazine והרשה לו לשבת למשך 5 דקות.
  2. הרדמה נאותה היא אושר על ידי ירידה ברפלקס איבר האחורי.
  3. שימוש במכונת גילוח אלקטרוני צוואר אל אף שטח של שיער מסביב לאזור תת העורפי מגולח.
  4. החיה ממוקמת פרקדן על שולחן הניתוחים והזנב חוטא בפולידין על מנת להבטיח חתך סטרילי.
  5. חתך קו אמצע ישר 1 סנטימטר נלקח בהיבט הגחון של הזנב
  6. נתיחתו הוארכה עד לעורק הזנב מזוהה ומבודד.
  7. באמצעות קטטר סטרילי 26-מד, עורק הזנב cannulated ו0.15 מ"ל של דם עורקים הוא נסוג לתוך מזרק.
  8. גזה סטרילית כרוכה סביב את החתך כדי להבטיח hemostasis לפני יישום vetbond לאטום את החתך.
  9. Tהוא העכברוש מופעל נוטה על השולחן והאזור המגולח על אזור משנה העורפי הוא חוטא בפולידין.
  10. שימוש בגישת חתך קו אמצע אנכי זכה לCisterna magna.
  11. לאחר שזוהה מחט מד 25 מוכנס לתוך Cisterna magna ו0.15 מ"ל של CSF הוא נסוג לתוך מזרק כדי להימנע מלחצים תוך גולגולת מוגבר עם הזרקה של נפח דם עצמי.
  12. עכשיו, 0.15 המ"ל של דם המופק מעורק הזנב מוזרק באיטיות לתוך Cisterna magna.
  13. המחט נשארה במקום למשך 30 שניות כדי להבטיח הקרישה בחלל תת עכבישים ולאחר מכן נסוג בזהירות.
  14. Hemostasis מובטחת והחתך נסגר באמצעות מכשיר הידוק.
  15. החיה כיום נוטה להציב על משטח התחממות עם ראש 20 מעלות כלפי מטה עמדה ל20 דקות כדי לאפשר לדם להתקרש בבורות סביב עורק הבסיס.
  16. צעדי 1.1-1.15 חוזרים על עצמם במהלך 48 שעתי הניתוח השנייה לגזרים.

2. ניתוח חולדה לנושא sah הוזרק מלוח מ"ל 0.15

  1. החולדה היא מורדמת באמצעות 0.1 מ"ג / ק"ג של קוקטייל מכרסם קטמין / Xylazine והרשה לו לשבת למשך 5 דקות.
  2. הרדמה נאותה היא אושר על ידי ירידה ברפלקס איבר האחורי.
  3. שימוש במכונת גילוח אלקטרוני צוואר אל אף שטח של שיער מסביב לאזור תת העורפי מגולח.
  4. החיה ממוקמת פרקדן על שולחן הניתוחים והזנב חוטא בפולידין על מנת להבטיח חתך סטרילי.
  5. חתך קו אמצע ישר 1 סנטימטר נלקח בהיבט הגחון של הזנב
  6. נתיחתו הוארכה עד לעורק הזנב מזוהה ומבודד.
  7. באמצעות קטטר סטרילי 26-מד, עורק הזנב cannulated ו0.15 מ"ל של דם עורקים הוא נסוג לתוך מזרק.
  8. גזה סטרילית כרוכה סביב את החתך כדי להבטיח hemostasis לפני יישום vetbond לאטום את החתך.
  9. Raלא מופעל נוטה על השולחן והאזור המגולח על אזור משנה העורפי הוא צייר עם פולידין.
  10. שימוש בגישת חתך קו אמצע אנכי זכה לCisterna magna.
  11. לאחר שזוהה מחט מד 25 מוכנס לתוך Cisterna magna ו0.15 מ"ל של CSF הוא נסוג לתוך מזרק והמדגם מאוחסן.
  12. עכשיו, 0.15 המ"ל של תמיסת מלח רגילה (37 מעלות צלזיוס) מוזרק באיטיות לתוך Cisterna magna.
  13. המחט נשארה במקום למשך 30 שניות ונסוגה בזהירות.
  14. Hemostasis מובטחת והחתך נסגר באמצעות מכשיר הידוק.
  15. החיה כיום נוטה להציב על משטח התחממות עם ראש 20 מעלות למטה עמדה עבור 20 דקות.
  16. צעדי 2.1-2.15 חוזרים על עצמם במהלך 48 שעתי הניתוח השנייה לגזרים.

3. קורבן עכברוש

  1. ביום 5 לאחר הניתוח השני, החולדות מוקרבות על ידי זלוף לב.
  2. החולדה מקבלת מינון קטלני (0.2 מ"ל / ק"ג) של פלוס הקטלנית (VORTECH פרמצבטיקה בע"מ., דירבורן, מישיגן)
  3. בחתך קו אמצע אנכי, חלל הבטן והוא התקרב הצפק נפתח.
  4. פתיחת בית חזה קדמית מבוצעת והלב חשוף.
  5. באמצעות קטטר 26-מד מחובר לפתרון חיץ פוספט (PBS pH 7.4 ועל 37 מעלות) החיה מנוקזת של דם ואז הוא perfused עם paraformaldehyde 4%.
  6. לאחר הבטחת זלוף הנאות, זלוף הוא עצר והעכברוש הוא הביא לשולחן עריפת הראש.
  7. לאחר עריפת הראש, rongeur עצם משמש כדי להסיר את הגולגולת להסרת מוח.
  8. המוח וגזע המוח מופקים בקפידה מכספת הגולגולת ולהציב לתוך 4% פתרון paraformaldehyde ואוחסנו ב 4 מעלות צלזיוס למשך 48 שעות.

4. יצירת סעיפים להערכת Vasospasm

  1. מוח החולדה שעכשיו כבר שקוע בסוכרוז 30% במשך 4 ימים הוא הביא לי הcryostat הדואר לחתך.
  2. cryoprotected רגע, 12 סעיפי מיקרומטר נוצרים באמצעות cryostat, עם העורק הקדמי cerebellar הנח (AICA) כנקודת התחלה על מנת להבטיח עקביות בין הנושא.
  3. 20 קטעים נוצרים עבור כל בעל חיים, שהסתיימו בעורק cerebellar המעולה (SCA).
  4. הסעיפים מונחים על גבי זכוכית והעריכו לvasospasm באמצעות מתודולוגיה היסטולוגית

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

בתוך הפרוטוקול שתואר לעיל, ישנם מספר צעדים שאנו מאמינים שדורשים אפיון טוב יותר של המודל ממה שכבר תואר בעבר בספרות. כאן נתמקד בצעדים שהם חיוניים על מנת להשיג מודל לשעתק נמוך תמותת מוחות vasospasm חיות קטן ולהימנע ממלכודות אפשריות הקשורים למודל זה, אם לא נעשה בצורה נכונה.

1. להקיז דם אוטולוגית מעורקי הזנב:

מיקום זהיר של angiocatheter בעורק הזנב הוא ה...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

קופים, שהרכב גנטי דומה יותר ותכונות אנטומיות לאדם, לחקות באופן הדוק יותר את אירועי vasospasm מוחות המאוחרים יותר ובקלות יכולה לעבור הדמיה בלתי פולשנית (MRI ואנגיוגרפיה) כדי לעקוב אחר שינויים בעורקים, מאשר מכרסמים 8. עם זאת, מודלים הפרימטים הם עלות אוסרני וקשור בטיפול יותר מורכב וסוגיות אתיות, ממודלים של בעלי חיים קטנים. מודלי sah חיות קטנות שפותחו בעבר התמקדו בשלוש שיטות של גרימת sah: 1) ניקוב Endovascular עורקים של עורק תוך הגולגולת ומאפשר לדם לברוח לתוך החלל תת עכבישי...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

אין לנו מה למסור בנוגע למחקר זה.

תודות

ברצוננו להכיר את המאמצים של ד"ר מרי לו Vallano, מחלקה למדעי המוח ופיזיולוגיה, לתשומותיה היקרות בלכתוב את כתב יד לזה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
שם של ציוד / מגיב חברה מספר קטלוגים
חולדות SD זכריות (250-300 ז) הטקוניק SD-M
26 צנתרי G וובסטר 8416683
25 מחטי G תאו 305122
1 מזרקי cc חנויות מרכזיות 54245
קוקטייל קטמין / Xylazine טיפול בבעלי חיים (SUNY) * -
פולידין חנויות מרכזיות 51458
סוכרוז סיגמא S9378-1 ק"ג
Paraformaldehyde סיגמא P6148-500G
פתרון חיץ פוספט דיג BP-399-4
שולחן ניתוחים הרווארד PY2 72-2590
מתחם אוקטובר (cryoprotection) VWR 25608-930
שקופיות Superfrost דיג 12-550-15

* מסונתז במחלקה לטיפול בבעלי חי מעבדה, SUNY Upstate לרפואה של האוניברסיטה. הוסף 1 סמ"ק [100 מ"ג / מ"ל] של Xylazine עד 10 מ"ל [100 מ"ג / מ"ל] של קטמין.

מקורות

  1. Bederson, J. B., Germano, I. M., Guarino, L. Cortical blood flow and cerebral perfusion pressure in a new noncraniotomy model of subarachnoid hemorrhage in the rat. Stroke. 26, 1086-1091 (1995).
  2. Cheng, G., Wei, L., Zhi-Dan, S., Shi-Guang, Z., Xiang-Zhen, L. Atorvastatin ameliorates cerebral vasospasm and early brain injury after subarachnoid hemorrhage and inhibits caspase-dependent apoptosis pathway. BMC Neurosci. 10, 7-17 (2009).
  3. Jackowski, A., Crockard, A., Burnstock, G., Russell, R. R., Kristek, F. The time course of intracranial pathophysiological changes following experimental subarachnoid hemorrhage in the rat. J. Cereb. Blood Flow Metab. 10, 835-849 (1990).
  4. Kaoutzanis, M., Yokota, M., Sibilia, R., Peterson, J. W. Neurologic evaluation in a canine model of single and double subarachnoid hemorrhage. J. Neurosci. Methods. 50, 301-307 (1993).
  5. Karaoglan, A., Akdemir, O., Barut, S., Kokturk, S., Uzun, H., Tasyurekli, M., Colak, A. The effects of resveratrol on vasospasm after experimental subarachnoid hemorrhage in rats. Surg. Neurol. 70, 337-343 (2008).
  6. Lee, J. Y., Huang, D. L., Keep, R., Sagher, O. Characterization of an improved double hemorrhage rat model for the study of delayed cerebral vasospasm. J. Neurosci. Methods. 168, 358-366 (2008).
  7. Lee, J. Y., Sagher, O., Keep, R., Hua, Y., Xi, G. Comparison of experimental rat models of early brain injury after subarachnoid hemorrhage. Neurosurgery. 65 (2), 331-343 (2009).
  8. Megyesi, J. F., Vollrath, B., Cook, D. A., Findlay, J. M. In vivo animal models of cerebral vasospasm: a review. Neurosurgery. 46, 448-460 (2000).
  9. Prunell, G. F., Mathiesen, T., Diemer, N. H., Svendgaard, N. A. Experimental subarachnoid hemorrhage: Subarachnoid blood volume, mortality rate, neuronal death, cerebral blood flow, and perfusion pressure in three different rat models. Neurosurgery. 52, 165-176 (2003).
  10. Prunell, G. F., Mathiesen, T., Svendgaard, N. A. Experimental subarachnoid hemorrhage: Cerebral blood flow and brain metabolism during the acute phase in three different models in the rat. Neurosurgery. 54, 426-436 (2004).
  11. Ryba, M. S., Gordon-Krajcer, W., Walski, M., Chalimoniuk, M., Chrapusta, S. J. Hydroxylamine attenuates the effects of simulated subarachnoid hemorrhage: implication for the role of oxidative stress in cerebral vasospasm. Neurol. Res. 31, 195-199 (1999).
  12. Satoh, M., Parent, A. D., Zhang, J. H. Inhibitory effect with antisense mitogen-activated protein kinase oligodeoxynucleotide against cerebral vasospasm in rats. Stroke. 33, 775-781 (2002).
  13. Suzuki, H., Kanamaru, K., Tsunoda, H., Inada, H., Kuroki, M., Sun, H., Waga, S., Tanaka, T. Heme oxygenase-1 gene induction as an intrinsic regulation against delayed cerebral vasospasm in rats. J. Clin. Invest. 104, 59-66 (1999).
  14. Swift, D. M., Solomon, R. A. Subarachnoid hemorrhage fails to produce vasculopathy or chronic blood flow changes in rats. Stroke. 19, 878-882 (1988).
  15. Vatter, H., Weidauer, S., Konczalla, J., Dettmann, E., Zimmermann, M., Raabe, A., Preibisch, C., Zanella, F., Seifert, V. Time course in the development of cerebral vasospasm after experimental subarachnoid hemorrhage: clinical and neuroradiological assessment of the rat double hemorrhage model. Neurosurgery. 58, 1190-1197 (2006).
  16. Veelken, J. A., Laing, R. J., Jakubowski, J. The Sheffield model of subarachnoid hemorrhage in rats. Stroke. 26, 1279-1283 (1995).
  17. Zubkov, A. Y., Nanda, A., Zhang, J. H. Signal transduction pathways in cerebral vasospasm. Pathophysiology. 9, 47-61 (2003).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

Basilar ArteryCisterna Magna