פרוטוקול זה מתאר טכניקה חדשנית של מדידת שלושת הפרמטרים החשובים ביותר של פגיעה מוחית איסכמית על אותה קבוצה של דגימות מוח מכרסמים. שימוש במדגם מוח אחד בלבד הוא יתרון גדול במונחים של עלויות אתיות וכלכליות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
פרוטוקול זה מתאר טכניקה חדשנית של מדידת שלושת הפרמטרים החשובים ביותר של פגיעה מוחית איסכמית על אותה קבוצה של דגימות מוח מכרסמים. שימוש במדגם מוח אחד בלבד הוא יתרון גדול במונחים של עלויות אתיות וכלכליות.
אחד הגורמים השכיחים ביותר לתחלואה ותמותה ברחבי העולם הוא שבץ איסכמי. מבחינה היסטורית, מודל של בעלי חיים המשמש להמרצת שבץ איסכמי כרוך בחסימת עורק המוח האמצעי (MCAO). אזור אוטם, בצקת במוח והתמוטטות מחסום הדם - מוח (BBB) נמדדים כפרמטרים המשקפים את היקף הפגיעה המוחית לאחר MCAO. מגבלה משמעותית לשיטה זו היא כי מדידות אלה מתקבלות בדרך כלל בדגימות שונות של מוח החולדות, מה שמוביל לעומסים אתיים ופיננסיים בשל המספר הגדול של חולדות שיש להרדים עבור גודל מדגם מתאים. כאן אנו מציגים שיטה להעריך במדויק פגיעה מוחית בעקבות MCAO על ידי מדידת אזור אוטם, בצקת במוח וחדירות BBB באותה קבוצה של מוחות חולדה. טכניקה חדשנית זו מספקת דרך יעילה יותר להעריך את הפתופיזיולוגיה של שבץ.
אחד הגורמים השכיחים ביותר לתחלואה ותמותה ברחבי העולם הוא שבץ מוחי. באופן גלובלי, שבץ איסכמי מייצג 68% מכלל מקרי השבץ, ואילו בארצות הברית שבץ איסכמי מהווה 87% ממקריהשבץ 1,2. ההערכה היא כי הנטל הכלכלי של שבץ מגיע $34 מיליארד בארצות הברית2 ו 45 מיליארד אירו באיחוד האירופי3. מודלים בעלי חיים של שבץ נחוצים כדי ללמוד את הפתופיזיולוגיה שלה, לפתח שיטות חדשות להערכה, ולהציע אפשרויות טיפוליות חדשות4.
שבץ איסכמי מתרחש עם חסימה של עורק מוחי גדול, בדרך כלל עורק המוח האמצעי או אחד מענפיו5. לכן, מודלים של שבץ איסכמי מעורבים היסטורית חסימת עורק המוח התיכון (MCAO)6,7,8,9,10,11,12. בעקבות מקאו, פגיעה נוירולוגית מוערכת בדרך כלל על ידי מדידת אזור אוטם (IZ) באמצעות 2,3,5-טריפינילטטרזוליום כלוריד (TTC) שיטת הכתמת13, בצקת במוח (BE) באמצעות יבש חישוב או חישוב כרכים hemispheric14,15,16, ומחסום הדם מוח (BBB) חדירות על ידי טכניקה ספקטרומטריה באמצעות אוונס כחול מכתים17,18,19.
שיטת MCAO המסורתית משתמשת בקבוצות נפרדות של מוחות עבור כל אחת משלוש מדידות המוח. עבור גודל מדגם גדול, התוצאה היא מספר משמעותי של בעלי חיים מורדמים, עם שיקולים אתיים ופיננסיים נוספים. שיטה חלופית להקלה על עלויות אלה תכלול מדידות של כל שלושת הפרמטרים בסט אחד של מוחות מכרסמים שלאחר MCAO.
נעשו ניסיונות קודמים למדוד שילובים של פרמטרים באותה דגימת מוח. שיטות צביעה חיסוניות בו זמנית20, כמו גם ניתוחים מולקולריים וביוכימיים אחרים21 תוארו לאחר כתמי TTC באותה דגימת מוח. חישבנו בעבר כרכים בחצי הכדור במוח כדי להעריך בצקת במוח וביצענו כתמי TTC כדי לחשב אזור אוטם באותו מוח להגדיר15.
בפרוטוקול הנוכחי, אנו מציגים טכניקת MCAO שונה המודדת פגיעה מוחית איסכמית באמצעות קביעת חדירות IZ, BE ו- BBB באותה קבוצה של מוחות מכרסמים. IZ נמדד על ידי כתמי TTC, BE נקבע על ידי חישוב נפח hemispheric, וחדירות BBB מתקבלת על ידי שיטות ספקטרומטריה19. בפרוטוקול זה, השתמשנו במודל MCAO שונה, המבוסס על החדרה ישירה וקיבעון של קטטר המונופילמנט לתוך עורק העורק הראשי הפנימי (ICA) וחסימת זרימת דם נוספת לעורק המוחי האמצעי (MCA)22. שיטה זו שונה מראה שיעור ירידה של תמותה ותחלואה לעומת שיטת MCAO המסורתית16,22.
גישה חדשה זו מספקת מודל כלכלי ואתי למדידת פגיעה נוירולוגית לאחר MCAO. הערכה זו של הפרמטרים העיקריים של פגיעה מוחית איסכמית תסייע לחקור באופן מקיף את הפתופיזיולוגיה שלה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ההליכים הבאים נערכו בהתאם להמלצות הצהרת הלסינקי וטוקיו וההנחיות לשימוש בבעלי חיים ניסיוניים של הקהילה האירופית. הניסויים אושרו גם על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים באוניברסיטת בן-גוריון בנגב.
1. הכנת חולדות להליך הניסויי
2. הכנת חולדות לניתוח
3. חסימת עורק המוח האמצעי בצד ימין
הערה: מקאו מבוצע על ידי טכניקה שונה, כפי שתואר קודם לכן16,22,23, עם שימוש בכלים המתוארים על ידי McGarry ואח'24 ו Uluç ואח'25.
4. קביעת אזור אוטם

5. קביעת בצקת במוח31
הערה: השתמש ImageJ 1.37v למדידה של BE32,33.

6. קביעת שיבוש BBB
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מדידת אזור אוטם
בדיקת T מדגם עצמאי הצביעה על כך ש-19 חולדות שעברו MCAO קבוע הראו עלייה משמעותית בנפח אוטם המוח בהשוואה ל-16 החולדות המופעלות על ידי זיוף (MCAO=7.49% ± 3.57 לעומת 3.57 לעומת. שאם = 0.31% ± 1.9, t(28.49) = 7.56, p < 0.01 (ראה איור 2A)). הנתונים באים לידי ביטוי כאחוז ממוצע של חצי הכדור הנגדי ± SD.
מדידת בצקת במוח
בדיקת T מדגם עצמאי הצביעה על ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המטרה העיקרית של הפרוטוקול הנוכחי הייתה להפגין מדידות עקביות של שלושה פרמטרים עיקריים של פגיעה איסכמית: חדירות IZ, BE ו- BBB. מחקרים קודמים בתחום זה הראו את האפשרות לבצע אחד או שניים של פרמטרים אלה יחד באותו מדגם. מלבד הפחתת העלויות שמציעה שיטה בת שלושה חלקים זו, היא גם מספקת מודל ביו-אתי רצוי יותר המגביל את מספר בעלי החיים שיש להפעילם ולאחר מכן להרדים. כמו בכל הטכניקות ההיסטולוגיות, השיטה מוגבלת על ידי חוסר היכולת להתבונן בפציעות איסכמיות באופן דינמי.
ארבע תוכנות מחשב שימשו בניתוח התמונה: Ima...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
אנו מודים למריאנה קושריבה, מקסים קריבונוסוב, דרינה יאקומנקו ויבגניה גנצ'ריק מהמחלקה לפיזיולוגיה, הפקולטה לביולוגיה, אקולוגיה ורפואה, אולס הונצ'ר, אוניברסיטת דניפרו, דניפרו, אוקראינה על תמיכתם ותרומתם המועילה לדיונים שלנו. הנתונים המתקבלים הם חלק מתזה לדוקטורט של רוסלן קוטס.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מזרק 2 מ"ל | בראון | 4606027V | |
| 2% כלורהקסידין בתמיסת אלכוהול 70% | סיגמא-אולדריץ' | 500 סמ"ק | מספק אנטיספסיס כללי של העור בתחום הניתוח |
| 27 גרם מחט עם מזרק | בראון | 305620 | |
| 3-0 תפרי משי | הנרי שיין | 1007842 | |
| 4-0 תפר ניילון | 4-00 | ||
| מוח & מטריצות רקמות | סיגמא-אולדריץ' | 15013 | |
| צינורית ונפלון 22 גרם | KD-FIX | ||
| 183603985447 צנטריפוגה סיגמא 2-16P | סיגמא-אולדריץ' | סיגמא 2-16P | |
| מאזנים אנליטיים קומפקטיים | סיגמא-אולדריץ' | HR-AZ/HR-A | |
| משקל דיגיטלי | סיגמא-אולדריץ | 4,000 | |
| מספריים | לניתוחסיגמא-אולדריץ' | Z265969 | |
| פיפטה אפנדורף | סיגמא-אולדריץ' | Z683884 | |
| צינור אפנדורף | סיגמא-אולדריץ' | EP0030119460 | |
| גלאי פלואורסצנטי | Tecan, Mä nnedorf שוויץ | דגם: קורא רב-מצבי אינסופי 200 PRO | אופציונלי. |
| גלאי פלואורסצנטי | Molecular Devices LLC | VWR cat. # 10822 512 SpectraMax Paradigm Multi Mode Microplate Reader מכשיר בסיס | אופציונלי. |
| ספוגי גזה | פישר | 22-362-178 | |
| מחמם עם מדחום | Heatingpad-1 | דגם: HEATINGPAD-1/2 | |
| מיקרוקליפסים המוסטטיים | סיגמא-אולדריץ' | ||
| אופק-XL | Mennen רפואי בע"מ | ||
| שרוול עירוי | ABN | IC-500 | |
| מיקרו מלקחיים | סיגמא-אולדריץ' | ||
| מספריים מיקרו | Sigma-Aldrich | ||
| Multiset | 998702 | רפואי | |
| טבע אולימפוס BX 40 מיקרוסקופ | אולימפוס | ||
| מלקחיים הפעלה | Sigma-Aldrich | ||
| מספריים הפעלה | Sigma-Aldrich | ||
| סורק אופטי | Canon | Cano Scan 4200F | רזולוציה 3200 x 6400 dpi |
| צלחות פטרי | סיגמא-אולדריץ' | P5606 | |
| פורינה צ'או | פורינה | 5001 | צ'או מעבדה למכרסמים הניתן לחולדות, עכברים ואוגרים הוא תזונה במחזור החיים המשמשת במחקר ביו-רפואי כבר למעלה מ-5 עשורים. מסופק לחולדות ad libitum בניסוי זה. |
| כלובי חולדות | Techniplast | 2000P | דיור קונבנציונאלי למכרסמים. כלובים שימשו לשיכון חולדות לאורך כל הניסוי |
| להבי אזמל #11 | Sigma-Aldrich | S2771 | |
| Software | |||
| Adobe Photoshop CS2 for Windows | Adobe | ||
| ImageJ 1.37v | NIH | קוד המקור זמין בחינם. המחבר, וויין רסבנד (wayne@codon.nih.gov), נמצא בענף שירותי המחקר, המכון הלאומי לבריאות הנפש, בת'סדה, מרילנד, ארה"ב | |
| SPSS Statistics 22 | IBM | ||
| Office 365 ProPlus | Microsoft-Microsoft | Office Excel | |
| Windows 10 | Microsoft | ||
| Reagents | |||
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride | Sigma-Aldrich | 298-96-4 | |
| 50% חומצה טריכלורואצטית | Sigma-Aldrich | 76-03-9 | |
| אתנול 96 | נוזל דליק | רומי | |
| Evans blue 2% | Sigma-Aldrich | 314-13-6 | |
| Isoflurane, USP 100% | Piramamal Critical Care, Inc | NDC 66794-017 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.