שיטת המחט של היצרות עורק הצוואר המשותף הדו-צדדית הא-סימטרית מוצעת ליצירת מודל עכבר לפגיעה קוגניטיבית בכלי הדם ודמנציה. זה מביא לתוצאות ארוכות טווח בהשוואה למודלים שנקבעו בעבר ותואם ל-MRI חי. ייצוג חזותי המדגים את ההליך מספק הנחיות לשליטה בניתוח.
מאמר שיטה
שיטת המחט של היצרות עורק הצוואר המשותף הדו-צדדית הא-סימטרית מוצעת ליצירת מודל עכבר לפגיעה קוגניטיבית בכלי הדם ודמנציה. זה מביא לתוצאות ארוכות טווח בהשוואה למודלים שנקבעו בעבר ותואם ל-MRI חי. ייצוג חזותי המדגים את ההליך מספק הנחיות לשליטה בניתוח.
ליקוי קוגניטיבי וסקולרי ודמנציה (VCID) נובע מפגיעה מוחית בכלי הדם. בהתחשב בשכיחות הגבוהה של VCID, שצפויה להמשיך לעלות ככל שהאוכלוסייה מזדקנת, חיוני לבסס מודל חזק של בעלי חיים למחלה. מאמר זה מציג שיטה חדשה ליצירת מודל עכבר של VCID המבוסס על היצרות עורק הצוואר המשותף הדו-צדדי הא-סימטרי, המחקה היפופרפוזיה מוחית כרונית אנושית הנגרמת על ידי טרשת עורקים קרוטידית.
בקצרה, עורקי צוואר נפוצים (CCAs) נקשרים למחטים בקנה מידה שונה (32 G עבור ה-CCA הימני ו-34 G עבור ה-CCA השמאלי) באמצעות תפרי משי 7-0 ואחריהם הסרת מחט מיידית. טבעות התפרים הנותרות גורמות להפחתה מתמשכת בזרימת הדם ולפגיעה קוגניטיבית ארוכת טווח הקשורה לפגיעה בחומר הלבן, מיקרו-אוטמים וגליוזיס תגובתי, ובכך מחקה מקרוב את הפתוגנזה של VCID. חשוב לציין, במודל מחט זה, הייצוגים הקליניים אינם חוזרים עם הזמן, ומספקים ליקוי קוגניטיבי אמין לטווח ארוך. יתר על כן, שיעור ההישרדות 24 שבועות לאחר הניתוח היה 81.6%, שהוא גבוה יותר בהשוואה למודלים המבוססים האחרים של VCID עם רמה דומה של הפחתת זרימת הדם.
יתרונות נוספים כוללים עלות חומר נמוכה ותאימות ל-MRI לניטור פגיעה מוחית בבעלי חיים מכיוון שלא מושתלת מתכת. האתגר העיקרי בשימוש במודל המחט של VCID הוא הדרישה לפיתוח מיומנויות כירורגיות מתקדמות מכיוון שקוטר CCA של עכברים הוא פחות מ-0.6 מ"מ והם שבירים מאוד. ייצוג חזותי איכותי של הניתוח יעזור לחוקרים לשלוט בטכניקה זו ולקדם את הבנתנו את VCID, מה שעשוי להוביל לפיתוח שיטות טיפוליות חדשות להפחתת הירידה הקוגניטיבית ההרסנית הקשורה ל-VCID.
ליקוי קוגניטיבי וסקולרי ודמנציה (VCID) הוא הגורם השני המוביל לירידה קוגניטיבית. למרות ההתקדמות הבלתי ניתנת להכחשה שנעשתה לקראת הבנת פתוגנזה של VCID וגורמי הסיכון שלה, המנגנון של האופן שבו תפקוד נוירו-וסקולרי תורם לירידה ביכולת הקוגניטיבית נותר מעורפל. מספר מודלים של מכרסמים במורכבויות שונות הוקמו כדי לגרום לאיסכמיה מוחית לחקות את הייצוגים הקליניים של VCID1 אנושי. חלק מהמודלים הללו מבוססים על יצירת היפופרפוזיה מוחית חולפת; עם זאת, רובם נוצרים על ידי השראת היפופרפוזיה מוחית כרונית, המנגנון העיקרי המוביל ל- VCID בחולים אנושיים2.
ניתן להכניס היפופרפוזיה מוחית כרונית באמצעות חסימת עורק הצוואר הדו-צדדית (BCAO), הגורמת לתוצאות חמורות, אך לעתים קרובות קטלניות, או היצרות עורק הצוואר הדו-צדדי (BCAS). BCAS מבוצע בדרך כלל באחת משתי שיטות: על ידי הצבת מיקרו-סלילים זהים סביב שני ה-CCA, וכתוצאה מכך היצרות סימטרית3; או על ידי השתלת מכווץ אמרואיד ומיקרו-סליל סביב ה-CCA השמאלי והימני, בהתאמה, הגורמים לחסימה הדרגתית ולהפחתת זרימת הדם ~50% ב-CCA השמאלי והימני, בהתאמה4. החסרונות של שתי השיטות הם שיעור תמותה גבוה אם ההיצרות חמורה מדי או אם ה-CCA חסום וחוסר התאמה לסריקת MRI של בעלי חיים עקב נוכחות מתכת בגוף. כמה מודלים גנטיים של עכברים הוקמו גם 1,5,6,7,8. אפשרויות נוספות כוללות עורקים אוטוזומליים דומיננטיים במוח עם אוטמים תת-קורטיקליים ודגמי עכברים לויקואנצפלופתיה 9,10. עם זאת, אף אחד מהמודלים המוצעים אינו מחקה את כל טווח הנזק האיסכמי המוצג בחולים אנושיים, ולכן החיפוש אחר מודלים מעודכנים של VCID נמשך.
מאמר זה מציג שיטה כירורגית חדשה להשראת היצרות עורק הצוואר המשותף (ABCS) דו-צדדית אסימטרית בעכברים, כאשר היצרות CCA מבוצעת באמצעות תפרי משי ונשלטת על ידי קשירת CCAs למחטים בקטרים שונים ואחריה הסרת מחט מיידית11. כתוצאה מכך, טבעות תפרים בקוטר מדויק נותרות לצמיתות על ה-CCA כדי להבטיח היצרות כרונית. היתרון בשימוש ב-ABCS על פני שיטה סימטרית הוא שהיפופרפוזיה מתונה מימין מבטיחה הישרדות טובה יותר בעוד שהיפופרפוזיה בולטת יותר משמאל מבטיחה ייצוגים נוירולוגיים ופתולוגיים לטווח ארוך. למודל מחט זה מספר יתרונות על פני מודלי BCAS המסורתיים11 כגון תוצאות מתמשכות, תמותה נמוכה יותר, עלות נמוכה במיוחד, גמישות ואפשרות להשתמש בגישות אנליטיות מיוחדות.
כדי להרחיב את היתרונות הללו, שלוש קשירה גורמות לשבר של היצרות CCA במקום היצרות נקודת מוקד, מה שמוביל להיפופרפוזיה מתמשכת, פגיעה בחומר לבן וירידה קוגניטיבית ב~90% מהעכברים. התמותה של עכברי המחט הייתה ~17%, נמוכה מזו של המגביל האמרואידי/מיקרו-סליל מודל4 של האטורי, שיש לו ~30% תמותה במשך 16 שבועות על סמך הניסיון שלנו. כל דגם BCAS עולה בדרך כלל בסביבות 100 דולר בשל המיקרו-סלילים היקרים או מגבילי האמרואידים, בעוד שדגם המחט עולה רק כ-1 דולר לעכבר. יתר על כן, ניתן לשנות את מד המחטים בהתאם לדרישות המחקר הספציפיות להגבלת זרימת הדם משני הצדדים. בווריאציה המוצגת במאמר הנוכחי, מודל המחט מחקה את הפתופיזיולוגיה של היצרות קרוטיד חמורה, הנגרמת על ידי היצרות קבועה חד צדדית ללא חסימה, שהיא הייצוג השכיח ביותר של המחלה במרפאה11. יתר על כן, מגבילים אמרואידים ומיקרו-סלילים המשמשים בדגמי BCAS מסורתיים עשויים מתכת, מה שעלול לגרום לחפצים משמעותיים אם מבוצע MRI in vivo , למרות שהמתכת מושתלת לא במוח אלא בחזה. ייתכן שיהיה קשה לחזות כיצד בדיוק נוכחות המתכת תשפיע על ההדמיה.
בדרך כלל, MRI in vivo המבוצע לאחר השתלת מיקרו-סליל הוא בדרך כלל הדמיה אנטומית פשוטה, שאינה מתאימה לניתוח כמותי של עלבונות מרובים, דבר רצוי מאוד למחקר VCID. לעומת זאת, דגם המחט המוצג כאן משתמש בתפרי משי בלבד ותואם באופן מלא לכל סוג של MRI in vivo. זה משמעותי משתי סיבות: (1) MRI רגיש ביותר לנגעים מוחיים קטנים, מיקרו-דימומים או סידרוזיס שטחי12, ולכן הוא מועדף על פני שיטות הניתוח האחרות, כגון סריקת CT (2) יש להעדיף MRI in vivo על פני MRI ex vivo , מכיוון שמחקר VCID ללא ספק יכול להפיק תועלת ממעקב אחר הדינמיקה של התקדמות/ריפוי הנגע, במיוחד בתגובה לטיפולים החדשים המוצעים. בנוסף, ניתן לבצע תפקודי (fMRI) במודל המחט כדי לספק תובנות קריטיות לגבי שלמות הצימוד הנוירו-וסקולרי בתגובה להיפופרפוזיה מוחית. לפיכך, האפשרות להשתמש ב-MRI in vivo פותחת דרך לניתוח מעמיק של המתאם המורכב בין גודל ומיקום הנגעים לתפקוד קוגניטיבי, כמו גם צימוד נוירו-וסקולרי, במיוחד במחקרי פרמקודינמיקה.
כל הפרוטוקולים לבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים באוניברסיטת פיטסבורג ובוצעו בהתאם למדריך המכונים הלאומיים לבריאות לטיפול ושימוש בחיות מעבדה. יש לשמור על טכניקות סטריליות בכל ניתוחי ההישרדות. בניסויים שהוצגו נעשה שימוש בעכברים זכרים בני 12 שבועות C57BL/6J עם משקל גוף 25-30 גרם.
1. הכנת החומרים וחלל העבודה
2. ביצוע הניתוח
3. תיקוף המודל
הערה: הפגיעה המוחית נותחה באמצעות MRI in vivo ואומתה עוד יותר באמצעות צביעה כחולה מהירה של Luxol (LFB) ובדיקות התנהגותיות.
היפופרפוזיה מוחית אסימטרית לטווח ארוך
זרימת הדם של CCA נמדדה לפני ומיד לאחר שחרור המחט מהקשירה האחרונה (השלישית), כפי שתואר קודם לכן11. זרימת הדם הופחתה ב-~70% ב-CCA השמאלי וב-~50% ב-CCA הימני. זלוף דם מוחי נוטר באופן דינמי באמצעות כתמי לייזר דו-ממדיים. הניתוח גרם להיפופרפוזיה מוחית בשתי ההמיספרות, כאשר ההמיספרה השמאלית נפגעה בצורה חמורה יותר (איור 2). היפופרפוזיה מוחית נשמרת לפחות 24 שבועות לאחר הניתוח11.
תמותה נמוכה יותר
שיעור ההישרדות של עכברים זכרים במשך 6 שבועות היה 81.6% (איור 3); עכברים היו מועדים יותר למוות בשבוע הראשון לאחר הניתוח.
זיהוי MRI in vivo של פגיעה מוחית
תמונות משוקללות T2 חשפו אזורים היפו-אינטנסיביים או היפר-אינטנסיביים בהיפוקמפוס (Hippopo), בקפסולה החיצונית (EC), בקפסולה הפנימית (IC), בקורפוס קלוסום (CC) ובסטריאטום (Str) בעכברים שעברו ניתוח ABCS, מה שמצביע על פגיעה מוחית (איור 4A). נזק מבני נצפה במפות הצבע המקודדות כיוונית (DEC) של DTI של עכברי ABCS בהשוואה לזימה (איור 4B).
ניתוחים כמותיים הראו כי עכברי ABCS הראו אנזוטרופיה חלקית נמוכה משמעותית בהיפופוטם השמאלי, IC, קומיסורה קדמית (AC), סינגולום (Cg) ופימבריה (Fi) בהשוואה לדמה (P < 0.05 לעומת דמה), מה שמעיד על פגיעה במיקרו-מבנה החומר הלבן בהמיספרה השמאלית (הפאנל השמאלי העליון, איור 4C). FA ב-Cg הימני ו-Fi בעכברי ABCS הופחתו גם הם (P < 0.05 לעומת דמה). FA ב-IC השמאלי וב-Fi היו נמוכים משמעותית מזה של הימני בעכברי ABCS (P < 0.05, שמאל לעומת ימין).
באופן דומה, דיפוזיביות צירית נמוכה משמעותית (AD) הוצגה בעכברי ABCS השמאליים בהשוואה לדמה, מה שמרמז על פגיעה אקסונלית (הפאנל הימני העליון, איור 4C (P < 0.05 לעומת דמה)). רק ה-Str השמאלי הראה ירידה ממוצעת בדיפוזיביות (MD) בעכברי ABCS בהשוואה לדמה (פאנל שמאלי תחתון, איור 4C). הבדל בדיפוזיביות רדיאלית (RD) נצפה ב-CC, Str ו-Fi שמאליים בעכברי ABCS (פאנל ימני תחתון, איור 4C), מה שמרמז על דלקת ותאיות מוגברת באזורים אלה13.
פגיעה מוחית אסימטרית בשתי ההמיספרות ונזק באזורי החומר הלבן בהמיספרה השמאלית
פגיעה מוחית נותחה בנוסף עם צביעת LFB באמצעות ההליך שתואר קודם לכן14 (איור 5). תמונות בעוצמה נמוכה יותר הראו כתמים כחולים בהירים יותר ב-EC ו-Str, מה שמרמז על דה-מיאלינציה באזורים אלה. תמונות בחדות גבוהה הראו שעכברי דמה הציגו אקסונים מאורגנים היטב ומיאלינים עם אוליגודנדרוציטים בעלי אוריינטציה ליניאלית ב-EC; עם זאת, אקסונים נעלמו ותאים נפוצים ומוכתמים בכחול נצפו ב-EC בעכברי ABCS. עכברי דמה הראו מבני צרור סיבים מוכתמים כחולים עמוקים ומאורגנים היטב ב-Str. עם זאת, צרורות הסיבים הוכתמו בהירים וקטנים יותר, ושלמותם נפגעה; כמה צרורות סיבים שואבים בעכברי ABCS. צרורות הסיבים היו מעוותים, והמטריצה הבין-צרורית התעבה משמעותית ב-AC בעכברי ABCS. לסיכום, ניתוח ABCS גורם לדמיאלינציה אקסונלית ולנזק; נזק לחומר הלבן מתרחש בעיקר בהמיספרה השמאלית.
תפקוד לקוי של למידה וזיכרון
ניתוח המחט ABCS הביא ללקות למידה משמעותית, כפי שמצוין על ידי זמן מוגבר למציאת פלטפורמה שקועה (חביון לברוח) במהלך מבחן מבוך המים של מוריס (איור 6). נכות זו חלה לפחות 24 שבועות לאחר הניתוח. גם הזיכרון הושפע באופן משמעותי, כפי שעולה מירידת הזמן שהושקע ברביע היעד לאחר הסרת הפלטפורמה.

איור 1: שלבים של ניתוח מחט ליצירת ABCS. (A) CCA שמאלי חשוף, ושלושה תפרי משי מושחלים מתחת ל-CCA. קשר רופף נמתח על אחד משברי התפר והמחט ממוקמת במקביל ל-CCA. (B) שלוש טבעות תפרים ממוקמות במרחק של כ-1 מ"מ זו מזו. קיצורים: ABCS = היצרות עורק הצוואר המשותף הדו-צדדי הא-סימטרי; CCA = עורק הצוואר המשותף. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 2: היפופרפוזיה מוחית אסימטרית מתמשכת במודל ABCS המחט. ניטור דינמי של זרימת הדם במוח לאחר הניתוח. ניתן להבחין בהיפופרפוזיה מוחית מתמשכת בשתי ההמיספרות, בהיותה עמוקה יותר משמאל. כוכביות שחורות מצביעות על אזורי היפופרפוזיה. קיצור: ABCS = היצרות עורק הצוואר המשותף הדו-צדדי אסימטרי אסימטרית. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 3: שיעור ההישרדות לאחר ניתוח ABCS במחט. הניתוח הביא לשיעור הישרדות של 81.6% במשך 6 שבועות; המוות התרחש בעיקר בשבוע הראשון שלאחר הניתוח. קיצור: ABCS = היצרות עורק הצוואר המשותף הדו-צדדי אסימטרי אסימטרית. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 4: זיהוי MRI in vivo של פגיעה מוחית במודל ABCS של המחט. (A) תמונות משוקללות T2 מייצגות מעכברי דמה ו-ABCS. ראשי חץ אדומים מצביעים על אזורים היפו-אינטנסיביים או היפר-אינטנסיביים. (B) מפת DEC מייצגת של in vivo DTI שבועיים לאחר ניתוח ABCS במחט. הצבעים מציינים את הכיווניות של ציר הדיפוזיה העיקרי (אדום = שמאל/ימין, ירוק = גבי/גחון, וכחול = רוסטרלי/זנבי). (C) ניתוח כמותי בעכברי דמה ו-ABCS (ANOVA חד-כיווני). * מייצג p < 0.05 ABCS לעומת דמה (המיספרה שמאלית). # מייצג p < 0.05 שמאל לעומת ימין. & מייצג p < 0.05 ABCS לעומת דמה (המיספרה ימנית). הנתונים מוצגים כממוצע ± SEM; n = 4 עבור דמה, n = 4 עבור עכברי ABCS. קיצורים: ABCS = היצרות עורק הצוואר המשותף הדו-צדדי הא-סימטרי; היפופוטם = היפוקמפוס; EC = קפסולה חיצונית; IC = קפסולה פנימית; CC = קורפוס קלוסום; Str = סטריאטום; DEC = צבע מקודד כיווני; DTI = הדמיית טנזור דיפוזיה; FA = אניזוטרופיה חלקית; MD = דיפוזיות ממוצעת; AD = דיפוזיות צירית; RD = דיפוזיביות רדיאלית. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 5: צביעת LFB מייצגת של פרוסות מוח 6 שבועות לאחר ניתוח ABCS במחט. (A) תמונות בעוצמה נמוכה של צביעת LFB מעכברי דמה ו-ABCS. תיבות לבנות מציינות את המיקום המתאים לתמונות בחדות גבוהה יותר ב-B. (B) תמונות בחדות גבוהה (200x) ממיקומי EC (פאנל עליון) ו-Str 1 ו-2 (פאנל אמצעי) ו-AC (פאנל תחתון). ראש חץ שחור מראה צרור סיבים רגיל. ראשי חץ כחולים מצביעים על צרור סיבים פגום. ראשי חץ אדומים מציינים סיבים בוואקום. פסי קנה מידה = 1 מ"מ (A), 100 מיקרומטר (B). קיצורים: ABCS = היצרות עורק הצוואר המשותף הדו-צדדי הא-סימטרי; LFB = לוקסול כחול מהיר; EC = קפסולה חיצונית; Str = סטריאטום; AC = קומיסורה קדמית. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 6: למידה מרחבית והערכת זיכרון במבחן מבוך מים. הלמידה המרחבית הוערכה (A) 3 שבועות ו-(B) 24 שבועות לאחר הניתוח על ידי מדידת הזמן לאיתור הפלטפורמה בימים רצופים. הזיכרון הוערך (C) 4 שבועות ו-(D) 24 שבועות לאחר הניתוח על ידי מדידת הזמן ששהה ברביע המטרה לאחר הסרת הפלטפורמה. הניתוח הביא לשיבוש ארוך טווח בתפקודים קוגניטיביים. הנתונים בוטאו כממוצע ± SEM, *p < 0.05 מחט לעומת דמה; **עמ' < 0.01 לעומת זיוף; ANOVA דו כיווני ונוימן-קולס פוסט הוק. n = 10 עבור דמה, n = 10 עבור קבוצות מחטים. נתון זה שונה מ-Weng et al.11. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
תוארו מספר שיטות של אינדוקציה של VCID באמצעות היצרות CCA אסימטרית, וכולן חולקות בידוד שלב כירורגי חשוב וקריטי של ה-CCA מהעצב התועה והמעטפת וחשיפה של ה-CCA כדי להפוך אותו לנגיש להיצרות. בעוד שאנו מספקים הדרכה חזותית באיכות טובה על החשיפה הכירורגית של CCAs לפני הקשירה, ברצוננו גם לכוון את החוקרים לצפות בסרטונים נוספים על בידוד CCA הזמינים באינטרנט בהקשר של ניתוחי עכברים וחולדות אחרים 15,16,17,18. יש לנקוט משנה זהירות לא לדחוס או לקרוע את ה-CCA מכיוון שהוא העורק הראשי המספק למוח דם מחומצן.
שלב קריטי נוסף בניתוח שצריך לשלוט בו הוא טיוטת קשר רופף והידוק נוסף סביב ה-CCA עם המחט ואחריה הסרת המחט. אנו ממליצים בחום לתרגל שלב זה רק עם המחט בלבד לפני שמנסים לבצע אותו בעכבר מורדם. זה יאפשר שליטה בתנועות מלקחיים עדינות ושכלול מניפולציות עם התפרים ללא סיכון לפגיעה בעכבר. יש לאבטח את הקשר היטב מבלי להתפרק במהלך הסרת המחט, חזק מספיק כדי להחזיק את המחט אך רופף מספיק כדי לאפשר החלקת המחט הרחק מהתפר הקשור באמצעות מלקחיים.
חשוב לציין, מצאנו שקשירה אחת של כל CCA אינה מספיקה כדי להפחית באופן אמין את זרימת הדם ולשמור על היפופרפוזיה מוחית לטווח ארוך11. הסבר אפשרי אחד עשוי להיות שקשירה בודדת גורמת להיצרות נקודתית, מה שעשוי לגרום לעלייה מקומית בלחץ, מה שמוביל למהירות מוגברת של זרימת הדם כדי לפצות על הפחתת זרימת הדם. אנו ממליצים לבצע שלוש קשירה בהפרש של ~1 מ"מ זו מזו כדי ליצור שבר של היצרות. יתרון נוסף בשימוש בשלוש קשירה הוא שהקשרים משמשים כמנגנון הגהה למקרה שאחד הקשרים ישתחרר במהלך הסרת מחט נוספת. ואכן, שבר של היצרות הנגרם על ידי שלוש קשירה נפרדת של אותו CCA מגביר את עקביות המודל, מה שמוביל להיפופרפוזיה מוחית מתמשכת בכ-90% מהעכברים. יתר על כן, היצרות שבר מחקה היצרות CCA הנגרמת על ידי טרשת עורקים בחולים אנושיים בצורה מדויקת יותר בהשוואה להיצרות נקודת מוקד, ובכך מגדילה את הרלוונטיות הקלינית של מודל המחט.
אנו ממליצים בחום להסיר את המחט במהירות לאחר סיום הקשירה הראשונה כדי לוודא שזרימת הדם CCA מתאוששת חלקית, ורק לאחר מכן לעבור לקשירה השנייה והשלישית ברצף. לא מומלץ לסיים את כל שלושת הקשרים עם המחט בתוך כל שלושת הקשרים, מכיוון שהדבר יגדיל משמעותית את זמן החסימה המלאה של זרימת הדם. בדרך כלל, אנו לא ממליצים על יותר מדקה אחת של חסימת CCA מלאה לפני הסרת המחט. המלצה זו מבוססת על הדיווח כי עכברים לא הראו סימנים לפגיעה תפקודית כלשהי לאחר 3 מפגשים של חסימה של 60 שניות של שני CCAs19. במודל שלנו, המנתח עובד על CCA אחד בכל פעם, וזה סלחני יותר מהחסימה של שני ה-CCA בו זמנית, אך אנו עדיין ממליצים לעקוב אחר ציר הזמן הזה כדי לא לכלול כל חפץ שנגרם על ידי חסימה ממושכת ולא היפופרפוזיה כרונית משני הצדדים.
בעוד שמודל מחט זה מאפשר להתאים את קוטר התפרים המסוקסים באמצעות מחטים בקטרים שונים (בהתבסס על משקל הגוף או הדרישות הספציפיות של הגבלת זרימת הדם), מניסיוננו, לעכברים היו שיעורי הישרדות גבוהים יותר כאשר היפופרפוזיה בהמיספרה הימנית הייתה בינונית ולא חמורה. מצד שני, היפופרפוזיה חמורה מתמשכת בהמיספרה השמאלית הניבה תוצאות פתולוגיות ונוירולוגיות ארוכות טווח. לפיכך, אנו ממליצים לבצע קשירה אסימטרית על ידי שימוש במחט עבה יותר כדי לקשור את ה-CCA הימני (הגורם להיפופרפוזיה מתונה בהמיספרה הימנית) ומחט דקה יותר כדי לקשור את ה-CCA השמאלי (הגורם להיפופרפוזיה חמורה בהמיספרה השמאלית).
לבסוף, חוקרים צריכים להיות מודעים לכך שזני עכברים שונים עשויים לייצר תוצאות שונות מהעלבון האיסכמי או הטראומטי, בעיקר בשל הבדלים באנטומיה של כלי הדם במוח20,21. מכיוון שמחקרים רבים בימינו דורשים יצירת עכברים טרנסגניים חדשים, יש לשקול היטב את זן הרקע אם נדרש ניתוח BCAO בכל שלב של תכנון הניסוי. לדוגמה, גם זני C57BL/6 וגם SV129 הם בחירת רקע נפוצה ליצירת בעלי חיים טרנסגניים לחקר שבץמוחי 21. עם זאת, תועד היטב כי עכברי C57BL/6 רגישים הרבה יותר לאיסכמיה בהשוואה לזנים האחרים שנבדקו, כולל עכברי SV129 20,21. למעשה, ישנן עדויות לכך שההשפעה של זן העכברים יכולה להיות חשובה אפילו יותר מהשפעת הטכניקה המשמשת לגרימת VCID21. לפיכך, חשוב מאוד לשמור על עקביות הרקע של העכברים לאורך כל הניסויים הכוללים גרימת פגיעה מוחית איסכמית במכרסמים. חשוב לציין, חוקרים יכולים להעריך את יעילות תוצאת הניתוח בבעלי חיים באמצעות מערכות ניקוד נוירולוגיות22 עם ציון של 0.5 כקריטריון הכללה. ניתן לאשר פגיעה מוחית באמצעות צביעה חיסונית Iba1 הרגישה מאוד לנזק מוחי גם לאחר עלבון מוקדי קל.
לסיכום, חשוב לזכור ש-VCI הוא מונח מורכב המאחד ייצוגים קליניים וגורמים רבים תחת אותה מטריה. לכן, חוקרים צריכים תמיד לזכור איזה מודל צריך להיבחר על סמך היבטי ה-VCI שהם רוצים לחקור. לעולם לא יכול להיות מודל אוניברסלי אחד לכל הביטויים של VCI. מודלים של היצרות CCA מגבילים מאוד את זרימת הדם מהעורקים הראשיים, ובכך מחקים חולים עם היצרות טרשת עורקים. שיטת המחט החדשנית ליצירת BCAS אסימטרי בעכברי C57BL/6J היא שיטה אמינה לחיקוי VCID המציעה מספר יתרונות על פני השיטות שדווחו בעבר (גמישות גבוהה במיוחד, תמותה נמוכה, תוצאות ארוכות טווח, עלות מינימלית וניטור MRI חי). בשל יתרונותיו על פני המודלים האחרים, ניתן להשתמש בו כדי לקדם עוד יותר את הידע שלנו על התקדמות VCID וכן לשמש בסיס לסינון סוכנים טיפוליים פוטנציאליים לריפוי או להאטת התקדמות VCID. בדומה לשיטות מדווחות אחרות של BCAS, מודל המחט דורש מיומנויות כירורגיות מתקדמות שניתן לשלוט בהן עם הזמן, תוך שימוש בהדגמה חזותית זו כמדריך.
למחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.
פרויקט זה נתמך על ידי מענקי המכונים הלאומיים לבריאות/NINDS RF1NS117509 (G. Cao) ומענקי VA Merit Review BX003923 ו-BX006454 (G. Cao).
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מזרק 1 מ"ל | BD | 309659 | הזרקת IP של קטופרופן |
| 2.5 מ"מ קצות מפסק קהה | קנט סיינטיפיק תאגיד | SURGI-5016-2 | 2 דרוש |
| Andis Ion T-Blade גוזם חיות מחמד | Andis | BTF3 | לגילוח פרווה |
| תמיסת בטדין | Avrio Health L.P. | NDC 67618-150-17 | |
| תפר משי קלוע, 5-0 | טלפלקס רפואי | 106-S | לתפירת עור |
| תפר משי קלוע, 7-0 | טלפלקס רפואי | 103-S | לקשירת CCAs |
| מצלמה | Med Associates, Inc | VID-CAM-MONO-7 | לזכוכית כיסוי אימות דגם |
| פישרברנד | 12-541-012 | לאימות דגם | |
| קרסיל סגול | Thermo Scientific | C581-25 | לאימות דגם |
| קצה חלוקה, מחט, גמיש, 34 מד, 1/4 אינץ' | OAL Jensen Global | JG34-0.25HPX | עבור CCA |
| DSIStudio | https://dsi-studio.labsolver.org השמאלית; לניתוח נתוני DTI | ||
| פינצטה Dumont; דפוס #1 | Roboz Surgical Instrument Co | RS-4960 | 2 דרוש |
| פינצטה של Dumont; דפוס #5, זווית 45 מעלות | Roboz מכשיר כירורגי Co | RS-5058 | 2 דרוש |
| אתנול | פישר מדעי | 64-17-5 | לדלל ל-70% |
| אתילן גליקול | Thermo Scientific | E178-4 | לאימות דגם |
| מחט עיניים, גודל #4; 3/8 מעגל, קצה חיתוך, 11 מ"מ אורך אקורד | מכשיר כירורגי Roboz Co | RS-7981-4 | לתפירת עור |
| EZ מערכת הרדמה קלאסית | מערכות | EZ-7000 | |
| גליצרול | תרמו סיינטיפיק | AAA16205AP | לאימות דגם |
| מערכת ניטור הומותרמית | הרווארד ביוסיינס | K 022258 | |
| מערכת הדמיה EVOS FL Auto | Life Technologies | AMAFD2000 | לאימות דגם |
| Isoflurane | Covetrus | 11695-6777-2 | |
| Ketoprofen | Zoetis | 5487 | |
| Leica M320 F12 מיקרוסקופ מרפאה וכירורגיה | Leica | M320 F12 | |
| קרם לידוקאין ופרילוקאין, USP 2.5%/2.5% | Padagis | NDC 0574-2042-30 | גנרי לקרם EMLA |
| ליתיום קרבונט | Thermo Scientific | L119-500 | לאימות דגם |
| Luxol מהיר | כחול Thermo Scientific | AC212170250 | לאימות מודל |
| שקופיות מיקרוסקופ | פישרברנד | 12-550-403 | לאימות מודל |
| Microtome | Leica | SM2010R | לאימות מודל |
| מים מוריס עם הפלטפורמה הנסתרת | מהנדסי | https://maze.conductscience.com/portfolio/morris-water-maze/ | |
| M-Prove Portable Balance | Sartorius | מאזני AY711 | לשקילת MRI של העכבר |
| עם ParaVision 6.0.1 | Bruker | AV3HD 9.4T | לאימות דגם |
| מד זרימת גז מרובה | Aalborg Instruments | GMR2-010334 | למיזוג גזים בקצב זרימה נמוך (N2O ו-O2) |
| מחטי עט עדינות במיוחד של ננו - 32G 4 מ"מ | BD | 58320883 | ל-CCA |
| O.C.T | Thermo Scientific | 23-730-571 | לאימות מודל |
| Paraformaldehyde, 4% | Thermo Scientific | J61899. AK | לאימות דגם |
| PBS | Thermo Scientific | BP399500 | לאימות דגם |
| מערכת PeriCam PSI עם מחזיק בדיקה Aperiflux | Perimed Inc | PeriCam PSI HR | לאימות דגם |
| permount | Thermo Scientific | SP15-100 | לאימות דגם |
| מלקחיים עם ידית עגולה; תפירה מיקרו עם פלטפורמת קשירה; | מכשיר כירורגי מעוקל Roboz Co | RS-5264 | כדי לעזור בחיתוך ותפירת העור |
| מנורת חום לבעלי חיים קטנים, 75 וואט | מורגנוויל סיינטיפיק | HL0100 | לאימות דגם |
| אפליקטורים קטנים עם קצה כותנה | פישר סיינטיפיק | 23-400-118 | |
| מספריים קפיציים - 8 מ"מ כלי | מדע עדינים | 15024-10 | |
| סטודנט הלסי מחזיק מחט | Fine Science כלים | 91201-13 | 3 דרושים: 2 להחזקת מחזירי עור ו-1 לתפירת העור |
| סוכרוז | Thermo Scientific | A15583.36 | לאימות דגם |
| אוניברסלית תקרת הר | Med Associates, Inc | ENV-598 | לאימות דגם |
| אמבט מים | VWR | 89032-226 | לאימות דגם |
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה