מאמר זה מציג פרוטוקול לביצוע הרעיון של יחידת שבץ עכבר (mSU) בעכברים בעלי פעימות גדולות ומוכח באופן עצמאי. הוא גם מספק פרוטוקול סטנדרטי לביצוע סולם שבץ ניסיוני מוקד בעכברים, אשר מעריך ליקויים מוקדיים שבץ שזוהו אפילו לטווח ארוך.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מאמר זה מציג פרוטוקול לביצוע הרעיון של יחידת שבץ עכבר (mSU) בעכברים בעלי פעימות גדולות ומוכח באופן עצמאי. הוא גם מספק פרוטוקול סטנדרטי לביצוע סולם שבץ ניסיוני מוקד בעכברים, אשר מעריך ליקויים מוקדיים שבץ שזוהו אפילו לטווח ארוך.
מודל חוט הלהט של חסימת עורק אמצעי (fMCAo) הוא אולי מודל שבץ העכבר התרגומי ביותר, המאפשר איסכמיה מבוקרת עם reperfusion/recanalization תוך וסקולרי. עם זאת, הוא אינו עולה בקנה אחד עם ההתקדמות הקלינית הנוכחית לטיפול בשבץ מוחי (למשל, יחידות שבץ), בדרך כלל משתמש בניקוד נוירולוגי סובייקטיבי או מעורפל בין מעבדות, ומציג תמותה גבוהה בשלב חריף. כאן, אנו מטפלים במגבלות אלה באמצעות פרוטוקולים מאומתים מונחי וידאו. אנו מציגים את פרוטוקול יחידת שבץ העכבר (mSU) עם סרטוני הדרכה ואלגוריתם החלטה (Risk Stratification Score), המגשרים על הפער בין מודלים קליניים למודלים של שבץ עכבר. כדי להגביר את הדיוק והרגישות של ניקוד נוירולוגי של שבץ, אנו מציגים לראשונה פורמט סטנדרטי בווידאו של סולם שבץ ניסיוני מוקדי (fESS) ומוכיחים את ערכו עד 6 חודשים לאחר שבץ. בנוסף, מוצגים פרוטוקולים לבדיקת סולם לעכברים, כמו גם בדיקת הצילינדר הידועה, להערכה כמותית בלתי משוחדת של תפקוד מוטורי של גפיים. התוצאות מדגישות את היעילות התרגומית של mSU. ESS מוקד (fESS) מצטיין על פני קני מידה ידועים אחרים באיתור ליקויים בשבץ מוקדי, לכידת התאוששות ושמירה על רגישות עד 6 חודשים לאחר שבץ. בדיקות סולם וצילינדר מכמתות באופן אובייקטיבי ומנטרות ליקויים מוטוריים בגפיים הקדמיות והאחוריות, לטווח ארוך. לסיכום, שילוב mSU, fESS ובדיקות תפקוד מוטורי מספק מסגרת איתנה לחקירות שבץ רלוונטיות מבחינה קלינית. הפרוטוקולים שלנו משפרים את הערך התרגומי במחקר משיכות עכבר.
שבץ איסכמי גדול הוא אחד הגורמים העיקריים לתחלואה ונכות בעולם1. ובכל זאת, מחקר משיכת עכבר עומד בפני מחסום תרגומי כמעט בכל הטיפולים שנבדקו פרה-קלינית עד כה2. הסיבות המרובות לבעיה זו והמאמצים להתגבר עליה נסקרו בפירוט בפרסום הקודם2. אתגרים אלה נובעים מהשילוב המוגבל של ההתקדמות הקלינית במודלים רלוונטיים של בעלי חיים2 והחולשות של מערכות ניקוד התנהגותיות ונוירולוגיות בזיהוי מדויק ורגיש של ליקויים לאחר שבץמוחי 2.
תגליות אחרונות3 תומכות בכך שלמודל חוט הלהט של חסימת עורק אמצעי (fMCAo) בעכברים יש יתרונות תרגום משמעותיים על פני מודלים אחרים עם פגיעה בגולגולת פתוחה וטראומה 2,4. נוסף על כך, זהו היחיד שמודל את הרפרפוזיה והטרומבקטומיה המכנית של הגדרות שבץ קליני 5,6,7. עם זאת, המודל מתמודד עם תמותה תת-חריפה גבוהה בין 3-7 ימים לאחר שבץ מוחי, מה שאוסר על מחקרים ארוכי טווח של שבץ מוחי גדול ונחשב עד לאחרונה לחפץ הטבוע והבלתי עביר של המודל. בנוסף, איתור ליקויים נוירולוגיים לאחר שבץ הוא קשה יחסית ומוטה בעכברים בשל גודלם הקטן, במיוחד בקרב חוקרים שאינם קלינאים או חסרי ניסיון 8,9. כדי להתמודד עם זה, קבוצות שונות פיתחו סולמות שונים כדי לזהות גירעונות. הסולמות הנפוצים והידועים ביותר כוללים את סולם בדרסון בן 3 הנקודות (BS)10, סולם בדרסון בן 5 הנקודות (mBS)11, ציון לונגה בן 5 הנקודות (LS) (הדומה ל- mBS)6, סולם שבץ נוירולוגי שונה (mNSS) 12,13, סולם גרסיה בן 18 הנקודות (GS)9 ומדד DeSimoni14 המפורט יותר או הידוע אחרת בשם "Neuroscore" (NS)9, סולם 15. למרבה הצער, חלק ממאזניים אלה הם גסים מדי ומוגבלים רק לימים המעטים בשלב החריף שלאחר שבץ מוחי (BS, mBS ו- LS)8,9 או שהפרשנות שלהם מטושטשת על ידי ליקויים כלליים (NS).
על רקע זה, פיתחנו ותיקפנו בעבר את פרוטוקול התמיכה של יחידת שבץ העכבר (mSU), יחד עם סולם שבץ ניסיוני (ESS) עבור עכברים13. הרציונל של mSU היה להתאים ידע מהשגרה הקלינית (כלומר, יחידות שבץ אנושיות) למחקר פרה-קליני של שבץ מוחי, בעוד ESS איחדה באופן ביקורתי סולמות שבץ שהיו קיימים בעבר אך "לא רגישים" או מיותרים לכדי אחד מעשי, מעודן, רגיש וחסכוני בזמן. mSU מורכב ניטור תכוף ומותאם של הפרמטרים הקליניים הבסיסיים של עכבר עם יישום מותאם של תמיכה בבעלי חיים כדי לשפר את הישרדות13.
ואכן, נתונים מהמעבדה שלנו ומאחרים מאמתים את הערך של שתי השיטות. mSU מתרגם אמצעים קליניים בסיסיים תומכים ומקדם7 מבני אדם לעכברים, מפחית באופן משמעותי את התמותה של fMCAo בעכברים מ 60-70% ל 10-15% 13 ובכך מאפשר מחקרים של שבץ גדול יותר, והוא יכול להיות מיושם ביעילות במעבדות עצמאיות מאז 16,17,18,19. בנוסף, ה-ESS יכול להבחין בין ליקויים ותסמינים מוקדיים (מרכיב מוקדי של ESS, fESS) וכלליים (מרכיב כללי של ESS, gESS) לאחר שבץ, מודלים של הניקוד הקליני האנושי (הבחנה בין סימנים ותסמינים מוקדיים וכלליים בבני אדם), קשור באופן ליניארי לגודל נגע השבץ ורגיש לטווח ארוך לליקויים13,20. ובכל זאת, למרות הערך והיעילות המוכחים הן של mSU והן של ESS, היעדר הוראות ברורות, חזותיות וסטנדרטיות אפילו לחוקרים חסרי ניסיון משאיר מספר שאלות פתוחות על יישום mSU וסובייקטיביות משמעותית על ניקוד ליקויים מוקדיים על fESS.
ככזה, המאמר הנוכחי שלנו נועד לספק הוראות ברורות בסיוע וידאו עבור פרוטוקולי mSU ו- fESS. אנו מאמינים כי הדבר יתמוך בחוקרי שבץ כדי להגביר את יעילות התרגום של מחקרי השבץ שלהם, להפחית באופן משמעותי את אובדן בעלי החיים במהלך 3-10 הימים הראשונים לאחר שבץ, להפחית את עלויות הניסויים, ובסופו של דבר להעריך מחדש ליקויים נוירולוגיים במשך חודשים לאחר שבץ13. בנוסף, השילוב הנוסף של בדיקת שלב הסולם ובדיקת הצילינדר יכול לכמת בקלות את פרזיס הגפיים המוקדיות (הגפיים הקדמיות והאחוריות) עקב fMCAo.
כדי להציג יעילות mSU ו-fESS, אנו מספקים נתונים לטווח בינוני (14 יום) וארוך טווח (6 חודשים) על עכברים לאחר fMCAo. עכברי C57Bl/6J זכרים בני שנים-עשר שבועות (n = 31) שימשו ושוכנו תחת טמפרטורה מבוקרת (22 ± 2 מעלות צלזיוס), עם תקופת מחזור אור-חושך של 12 שעות וגישה למזון ומים כדוריים עד ליביטום. עכברים חולקו לשתי קבוצות מעקב במשך 14 יום (n=10, עוקבה 1) ו-6 חודשים (n=15, עוקבה 2) בהתאמה. עכברים אלה היו נתונים לאיסכמיה מוחית של 60 דקות באמצעות המודל המתואר היטב של fMCAo 13,20,21 תחת הרדמה איזופלורנית. בעלי חיים המופעלים על ידי שאם (n=6, פעלו כשתי הקבוצות הנ"ל, אך לא נגרמה איסכמיה) שאחריהם עקבו במשך 6 חודשים שימשו כקבוצת ביקורת. Buprenorphine שימש משכך כאבים לפני ו 3 ימים לאחר הניתוח. בדיקות שלב הסולם והצילינדר בוצעו גם עבור קבוצת 6 החודשים כחלק מהניקוד הנוירולוגי.
כל בעלי החיים נבדקו מדי יום לנקודות קצה הומניות במהלך 14 הימים הראשונים שלאחר הסטוק, שהוגדרו כ: 1) היפותרמיה חמורה (<33 מעלות צלזיוס) ו / או חוסר תנועה (למשל, ציון 4 במבחן 6 של fESS או "פעילות ספונטנית" מבחן של gESS) שלא השתפר על ידי טיפול "יחידת שבץ עכבר" (כלומר, חימום פסיבי והאכלה אקטיבית, ראה 1.4, 1.6, 1.8) תוך שעה, 2) סימנים של כאב או התנהגות חרדה (למשל ציון >2 במבחן "חרדה/התנהגות אוטומטית" של gESS), גם לאחר שיכוך כאבים לאחר הניתוח בהתאם לפרוטוקול.
בפרוטוקול זה, תמיכה לאחר שבץ של עכברים בצורה של mSU מתחילה מיד לאחר התאוששות העכבר מפעולת fMCAo. יש לכך 3 שלבים: שלב A (0-48 שעות לאחר הרפרפוזיה), שלב B (>48 שעות ועד "סוף התמיכה הפעילה הדרושה", בדרך כלל ביום 10-14, תלוי בשלב B של בעל חיים בודד), ושלב C (יום 14 ואילך). יש לו חמש התערבויות משמעותיות (ביקורים/ציון ריבוד סיכונים, האכלה, נוזלים, טמפרטורה וחיטוי מקומי; ראו 1.1 עד 1.8 להלן) המותאמות לכל בעל חיים, בהתאם לכל שלב (A, B או C) והמצב הקליני היומי שלו בפועל המוערך על ידי ציון ריבוד הסיכון (RSS), ראו איור משלים 1 וטבלה 1 עם שלוש דוגמאות אופייניות. החומרים והכלים הדרושים עבור mSU מוצגים באיור 1a ומתוארים בטבלת החומרים. אנו מספקים גם תבנית לניטור בעלי חיים במהלך mSU (ראה קובץ משלים 1).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הניסויים המדווחים במאמר זה נערכו בהתאם להנחיות הלאומיות והאירופאיות לשימוש בחיות ניסוי ואושרו על ידי הוועדות הממשלתיות היווניות (אתונה, מספר רישיון "843895_06-09-2022").
1. "יחידת שבץ עכבר" (mSU)
2. המרכיב המרכזי של סולם שבץ ניסיוני (fESS)
3. רכיב כללי של ESS (gESS)
הערה: הערך את gESS כדי לזהות סימנים של "מחלת עכבר כללית", למשל, דלקת או זיהום, בדרך כלל נוכחים במהלך 1-2 השבועות הראשונים לאחר fMCAo. השתמש בגיליון הניקוד בקובץ משלים 2. הערך gESS רצוי לאחר השלמת fESS.
4. כימות ליקויים בגפיים הקדמיות באמצעות בדיקת צילינדר
הערה: בדיקת צילינדר תוארה בעבר בפירוט 9,15,27 ולא תתואר בפירוט כאן. מבחן הצילינדר הוא מבחן התנהגותי עצמאי המכמת באופן בלתי משוחד ליקויים של הגפיים הקדמיות (ראה 4.2).
5. כימות ליקויים בגפיים הקדמיות והאחוריות באמצעות מבחן שלב הסולם
הערה: בנו את המכשיר לעכברים מפרספקס (מוצג באיור 3c): מסדרון באורך 1 מ' עם קירות בגובה 20 ס"מ, דרגות פלסטיק (קוטר 3 מ"מ) שהונחו במרווחים קבועים של 15 מ"מ (איור 3c1) וקופסת "מקלט" בקצה הדיסטלי. הניחו מצעי בעלי חיים בקופסת המקלט להיכרות וכמה כדורי מזון או חמאת בוטנים כפרס. רוחב המסדרון צריך להיות 10 ס"מ ויש להגביה אותו כ -30 ס"מ מהקרקע.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ה- mSU, כמתואר לעיל, מתחיל לאחר פעולת fMCAo. התוצאות המייצגות שלנו בשתי קבוצות עכברים בלתי תלויות של שבץ fMCAo ודמה (איור 4a) מאשרות את הערך המוכח בעבר של mSU, במיוחד בתקופה הקריטית שבין ימים 3 ו-1013. בקבוצות שלנו, התמותה התרחשה עבור 3/15 בעלי חיים מעוקבה 1 (שבץ, מעקב של 6 חודשים), 2/10 מעוקבה 2 (שבץ, מעקב של 14 יום) ו-0/6 של בעלי חיים המופעלים על ידי דמה (איור 4a) כחלק מפתופיזיולוגיה של שבץ מוחי (כולם נמצאו מתים במהלך ביקורי הבוקר), ונכ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול הנוכחי הוא מדריך מקיף לפרוטוקול התמיכה ב-mSU, שנועד להפחית תמותה מלאכותית בין ימים 3-10 בעכברים שהיו נתונים לשבץ טריטוריאלי גדול על ידי מודל fMCAo13. בנוסף, הפרוטוקול הנוכחי כולל מדריך וידאו סטנדרטי עבור המרכיב המוקדי של סולם ESS (fESS) כדי להפחית את הסובייקטיביות המורחבת וההטיה של ניקוד מוקד נוירולוגי בעכברים לאחר שבץ. לצד זאת, אנו מציגים את מבחן שלב הסולם לכימות ליקויים מוטוריים קדמיים ואחוריים ארוכי טווח (עד 6 חודשים).
mSU ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אין גילויים לדווח.
ברצוננו להודות לניקולאוס פלקופיטיס וליואניס טטסידיס על התמיכה הכירורגית רבת הערך במהלך חלקים מהמחקר.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <חזק>כלים ל-mSU | |||
| 5% תמיסת דקסטרוז | VIOSER SA | na (לא ישים) | כל |
| מדחום דיגיטלי ללא מגע | AVRON | YTC20095 | גנריקון |
| KERN & Sohn Gmbh | FCB6K1 | כל כדורי מזון גנריקונים | |
| עם | כל ג'נריקון, השתמש במזון הרגיל של מתקן בעלי החיים שלך | ||
| צלחת חימום | Photax | ומחמם כלים Photax 2 | |
| נוזלי חיטוי | נוזלי; לקה & Mayr GmbH | na | Octenisept® |
| בלנדר | לריסוק גלולות. כל ג'נריקון | ||
| תמיסת מלח רגילה | DEMO S.A. | הזרקת נתרן כלורי 0,9% | |
| פינסטר וניצני כותנה וכל | |||
| וכל | ג'נריקון | ||
| (1 מ"ל) עם מחט | וכל | ג'נריקון. למתן מזון (ללא מחט) ולמתן נוזלים תת עוריים (עם מחט) | |
| <חזקים>כלים ל-ESS | |||
| 45° משטח זוויתי | בנה אותו | na | עשוי מפרספקס או מחומר אחר, עם משטח גומי, לבדיקות טיפוס |
| צמר גפן | כל ג'נריקון | וניצני כותנה מסחריים, הופכים את קצה הכותנה שלו | |
| למקל עץ מושחז בקצה | כל ג'נריקון | למשל | קיסמים |
| קרן ארוכה | בנה אותו | מידות: 1 x 1 x1 ס"מ, אורך כ -100 ס"מ, עץ. מקם בין שני קצוות שולחן למבחן הליכה על קורות | |
| כפפה עבה | כל גנריקון | na | למניעת טראומה של בעלי חיים בעת נפילה מהקרן |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.