מודלים שונים של אומת עורק המוח האמצעי (MCAo) משמשים במחקר שבץ ניסיוני. כאן, מודל שבץ ניסיוני של MCAo חולף דרך העורק הראשי החיצוני (ECA) מתואר, שמטרתו לחקות שבץ אנושי, שבו פקקת המוח מוסרת עקב תמוגה קריש ספונטני או טיפול.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מודלים שונים של אומת עורק המוח האמצעי (MCAo) משמשים במחקר שבץ ניסיוני. כאן, מודל שבץ ניסיוני של MCAo חולף דרך העורק הראשי החיצוני (ECA) מתואר, שמטרתו לחקות שבץ אנושי, שבו פקקת המוח מוסרת עקב תמוגה קריש ספונטני או טיפול.
שבץ מוחי הוא הגורם השלישי בשכיחותו לתמותה והגורם המוביל לנכות בוגרת שנרכשה במדינות המפותחות. עד כה, אפשרויות טיפוליות מוגבלות לחלק קטן של חולי שבץ בשעות הראשונות לאחר השבץ. אסטרטגיות טיפוליות חדשניות נחקרות בהרחבה, במיוחד כדי להאריך את חלון הזמן הטיפולי. חקירות נוכחיות אלה כוללות את המחקר של מסלולים פתופיציולוגיים חשובים לאחר שבץ, כגון דלקת לאחר שבץ, אנגיוגנזה, פלסטיות עצבית, והתחדשות. בעשור האחרון גובר החשש מפני שכפול לקוי של תוצאות ניסוי וממצאים מדעיים בקרב קבוצות מחקר עצמאיות. כדי להתגבר על מה שמכונה "משבר השכפול", יש צורך דחוף במודלים סטנדרטיים מפורטים לכל ההליכים. כמאמץ בתוך קונסורציום המחקר "ImmunoStroke" (https://immunostroke.de/), מוצע מודל עכבר סטנדרטי של נעילת עורק המוח האמצעי החולף (MCAo). מודל זה מאפשר שחזור מלא של זרימת הדם עם הסרת חוט, המדמה את תמוגת קריש הדם הטיפולית או הספונטנית המתרחשת בחלק גדול של שבץ אנושי. ההליך הכירורגי של מודל שבץ "חוט" זה וכלים לניתוח הפונקציונלי שלו מוצגים בסרטון המצורף.
שבץ מוחי הוא אחד הגורמים השכיחים ביותר למוות ונכות ברחבי העולם. למרות שיש בעיקר שתי צורות שונות של שבץ, איסכמי ודימומי, 80-85% מכלל מקרי השבץ הם איסכמיים1. נכון לעכשיו, רק שני טיפולים זמינים עבור חולים עם שבץ איסכמי: טיפול תרופתי עם מפעיל פלסמינוגן רקמה רקומביננטי (rtPA) או פקקת מכנית. עם זאת, בשל חלון הזמן הטיפולי הצר וקריטריוני אי הכללה מרובים, רק מספר נבחר של חולים יכולים ליהנות מאפשרויות טיפול ספציפיות אלה. במהלך שני העשורים האחרונים, מחקר שבץ פרה-אקליני ותרגום התמקד בחקר גישות נוירו-הגנתיות. עם זאת, כל התרכובות שהגיעו לניסויים קליניים לא הראו עד כה שיפורים עבור המטופל2.
מכיוון שמודלים במבחנה אינם יכולים לשחזר במדויק את כל האינטראקציות במוח ומנגנונים פתולוגיים של שבץ, מודלים של בעלי חיים חיוניים למחקר שבץ פרה-אקליני. עם זאת, חיקוי כל ההיבטים של שבץ איסכמי אנושי במודל של חיה אחת אינו ריאלי, שכן שבץ איסכמי הוא מחלה מורכבת והטרוגנית מאוד. מסיבה זו, מודלים שונים של שבץ איסכמי פותחו לאורך זמן במינים שונים. פוטוטרומבוזיס של עורקים מוחיים או חסם דיסטלי קבוע של העורק המוחי האמצעי (MCA) הם מודלים נפוצים הגורמים נגעים קטנים ומוגדרים באופן מקומי בנאוקורטקס3,4. מלבד אלה, מודל השבץ הנפוץ ביותר הוא כנראה מה שנקרא "מודל חוט", שבו מושגת אוסם חולף של MCA. מודל זה מורכב מהקדמה חולפת של חוט תפירה למקור ה- MCA, מה שמוביל לירידה פתאומית של זרימת הדם במוח ולאוטם הגדול הבא של אזורי מוח תת-קורטיקליים וקליפתיים5. למרות שרוב דגמי השבץ מחקים את החסימות של MCA 6, "מודל הסיב" מאפשר תיחום מדויק של הזמן האיסכמי. רפרפוזיה על ידי הסרת חוט מחקה את התרחיש הקליני האנושי של שחזור זרימת הדם המוחי לאחר ספונטני או טיפולי (rtPA או פקקת מכנית) תמיסת קריש. עד כה תוארו שינויים שונים של "מודל חוט" זה. בגישה הנפוצה ביותר, שתואר לראשונה על ידי לונגה ואח'. בשנת 19895,חוט מצופה סיליקון מוצג דרך העורק הראשי המשותף (CCA) למקורו של MCA7. למרות שזו גישה נפוצה, מודל זה אינו מאפשר שיקום מלא של זרימת הדם במהלך reperfusion, כמו CCA הוא קשור לצמיתות לאחר הסרת חוט.
בעשור האחרון, מספר גדל והולך של קבוצות מחקר התעניינו בדוגמנות שבץ בעכברים באמצעות "מודל חוט" זה. עם זאת, השונות ניכרת של מודל זה וחוסר התקינה של ההליכים הם חלק מהסיבות לשונות גבוהה ולשחזור לקוי של תוצאות הניסוי והממצאים המדעיים שדווחו עד כה2,8. גורם פוטנציאלי ל"משבר השכפול" הנוכחי, בהתייחסו להתרבות הנמוכה בקרב מעבדות המחקר, הוא נפחי אוטם השבץ הלא-דומים בין קבוצות מחקר המשתמשות באותה מתודולוגיה ניסיונית9. למעשה, לאחר ביצוע הראשון אקראי אקראי מבוקר ניסוי מחקרmulticenter 10, הצלחנו לאשר כי חוסר סטנדרטיזציה מספקת של מודל שבץ ניסיוני זה ואת הפרמטרים התוצאה הבאים היו הסיבות העיקריות לכישלון רבייה במחקרים פרה קליניים בין מעבדות עצמאיות11 . הבדלים דרסטיים אלה בגדלים האוטם הנובעים מכך, למרות השימוש באותו מודל שבץ, מהווים בצדק לא רק איום על מחקר מאשר, אלא גם על שיתופי פעולה מדעיים בשל היעדר מודלים חזקים וניתן לשחזור.
לאור אתגרים אלה, אנו שואפים לפתח ולתאר בפירוט את ההליך למודל MCAo ארעי סטנדרטי המשמש למאמצי המחקר השיתופיים בתוך קונסורציום המחקר "ImmunoStroke" (https://immunostroke.de/). קונסורציום זה נועד להבין את האינטראקציות בין המוח לחיסון שבבסיס העקרונות המכניסטיים של התאוששות שבץ. בנוסף, מוצגות שיטות היסתולוגיות ופונקציונליות הקשורות לניתוח תוצאות שבץ. כל השיטות מבוססות על נהלי הפעלה סטנדרטיים שנקבעו המשמשים בכל מעבדות המחקר של קונסורציום ImmunoStroke.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הניסויים שדווחו בסרטון זה נערכו בעקבות ההנחיות הלאומיות לשימוש בבעלי חיים ניסיוניים, והפרוטוקולים אושרו על ידי הוועדות הממשלתיות הגרמניות (Regierung von Oberbayern, מינכן, גרמניה). עכברי C57Bl/6J זכרים בני עשרה שבועות שימשו ושוכנו בטמפרטורה מבוקרת (22 ± 2 מעלות צלזיוס), עם תקופת מחזור של 12 שעות בהירות-כהה וגישה למזון גלולה ומים עד ליביטום.
1. הכנת החומר והמכשירים
2. הכנת דופלר הלייזר
3. מודל MCAo חולף (אוסיפה)
4. דגם MCAo חולף (רפרפוזיה)
5. מבצע מזויף
6. נוירוסקופ
7. זלוף תוך-לבבי
8. נפח אוטם
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המודל המתואר כאן הוא שינוי של מודל שבץ "חוט" נפוץ, אשר מורכב החדרת חוט מצופה סיליקון דרך ECA כדי לחסום באופן חולף את מקורו של MCA (איור 1). לאחר הסרת חוט, רק זרימת הדם ב- ECA נפסקת לצמיתות, ומאפשרת recanalization מלא של CCA ו- ICA. זה מאפשר reperfusion נאות של המוח (איור 2), בדומה למצב שנצפו לאחר תרומבוליזה פרמקולוגית מוצלחת או פקקת מכנית בחולים אנושיים. יתר על כן, עבודה זו מתארת גם שיטה למדידת זרימת הדם במוח במהלך הליכי החסיקה וההסרה על ידי תיקון צינורית המחובר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול הנוכחי מתאר מודל שבץ ניסיוני המבוסס על הסכם הקונצנזוס של קונסורציום מחקר רב מרכזי גרמני ("ImmunoStroke") כדי להקים מודל MCAo ארעי סטנדרטי. מודל MCAo החולף שהוקם על ידי החדרת חוט מצופה סיליקון דרך ECA למקור ה- MCA הוא אחד מדגמי השבץ הנפוצים ביותר להשגת רפרופוזיה עורקית לאחר תקופת חסימה מופרדת. לכן, הליך זה יכול להיחשב מודל קו רלוונטי תרגום.
ל"מודל הסיבים" המוצג בסרטון יש כמה יתרונות בהשוואה לדגמי שבץ אחרים שתוארו בעבר, כגון אי-צורך בגולגולת והשגת רפרפוזיה מלאה של כלי השיט הנידח. עם זא...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין אינטרסים מתחרים לחשוף.
אנו מודים לכל שותפינו לשיתוף הפעולה של קונסורציום ImmunoStroke (עבור 2879, מתאי מערכת החיסון ועד לשחזור שבץ) על הצעות ודיונים. עבודה זו מומנה על ידי דויטשה Forschungsgemeinschaft (DFG, קרן המחקר הגרמנית) במסגרת אשכול מינכן לנוירולוגיה של מערכות (EXC 2145 SyNergy - ID 390857198) ותחת המענקים LI-2534/6-1, LI-2534/7-1 ו- LL-112/1-1.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 45° רמפה | H& S Kunststofftechnik | גובה: 18 ס"מ | |
| 5/0 איום | Pearsalls | 10C103000 | |
| 5 מ"ל מזרק | בראון | ||
| חומצה אצטית | סיגמא מדעי החיים | 695092 | |
| מערכת הרדמה לאיזופלורן | Drager | ||
| Bepanthen פומייד | באייר | ||
| C57Bl/6J עכברים | צ'ארלס מהדק 000664 | ||
| FST | 12500-12 | ||
| קליפ | FST | 18055-04 | |
| מחזיק קליפ | FST | 18057-14 | |
| קוטון | NOBA Verbondmitel Danz | 974116 | |
| Cresyl violet | Sigma Life Science | C5042-10G | |
| Cryostat | Thermo Scientific CryoStarNX70 | ||
| אתנול 70% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 521005 | |
| אתנול 96% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 522078 | |
| אתנול 99% | CLN Chemikalien Laborbedorf | ETO-5000-99-1 | |
| חוטים | Doccol | 602112PK5Re | |
| עדין 45 מלקחיים זוויתיים | FST | 11251-35 | |
| מלקחיים עדינים | FST | 11252-23 | |
| מספריים עדינים | FST | 14094-11 | |
| דבק | Orechseln | BSI-112 | |
| דבק מקשיח | Drechseln & Mehr | BSI-151 | |
| שמיכת חימום | FHC DC בקר | ||
| Isoflurane | Abbot | B506 | |
| Isopentane | Fluka | 59070 | |
| קטמין | Inresa Arzneimittel GmbH | ||
| לייזר דופלר | Perimed | PF 5010 LDPM, מערכת פריפלוקס 5000 | |
| בדיקת דופלר לייזר | Perimed | 91-00123 | |
| פוספט חוצץ מלח pH: 7.4 | Apotheke Innestadt Uni Munchen | P32799 | |
| תא התאוששות | Mediheat | ||
| Roti-Histokit הרכבה בינונית Roth | 6638.1 | ||
| תמיסת מלח | בראון | 131321 | |
| נוצת | אזמל | 02.001.30.011 | |
| חוטים מצופים סיליקון | Doccol | 602112PK5Re | |
| סטריאומיקרופסקופ | Leica | M80 | |
| Superfrost Plus שקופיות | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
| Vannas מספריים קפיציים | FST | 15000-00 | |
| Xylacine | Albrecht |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.