עורק מוחין בינוני טכניקת הסגר לגרימת שלאחר שבץ דיכאון בחולדות
22 במאי 2019
כאן אנו מציגים פרוטוקול כדי לגרום דיכאון לאחר שבץ בחולדות על ידי הסגר את עורק המוח האמצעי באמצעות עורק הראש הפנימי. אנו משתמשים במבחן Porsolt שחייה כפויה במבחן העדפה הסוכות כדי לאשר ולהעריך מצבי דיכאון המושרה.
הפרוטוקול שלנו מציע טכניקה חדשה של העורק המוחי המדיאלי בחולדות כדי לעזור ללמוד את המנגנון של התפתחות דיכאון לאחר שבץ ולמצוא טיפול יעיל יותר. היתרון העיקרי של הטכניקה שלנו הוא היכולת שלה להפחית את השונות בשינויים במשקל, בצקת במוח, נפח אוטם, ולמזער מקרי מוות הקשורים להליך. לאחר אישור חוסר תגובה לצביטת זנב בעכבר זכר 300 עד 350 גרם ספראג דאולי, מניחים את החיה על צלחת חימום 37 מעלות צלזיוס ולהשתמש בדיקה רקטלי לניטור טמפרטורת הגוף הליבה.
יש למרוח משחה על עיני החיה ולגילוח את השיער מהצוואר. לאחר מכן, לחטא את העור החשוף עם 70 אחוז אלכוהול chlorhexidine, ולכסות את החולדה עם וילון כירורגי סטרילי לפני ביצוע העורק על פי טכניקות סטנדרטיות. כדי לקבל את ציון החומרה הנוירולוגית, מניחים חולדה occluded על משטח שטוח ולאפשר את החיה לנוע בחופשיות.
לאחר דקה אחת, משוך בעדינות את החולדה לאחור בזנב ודרג את תגובת ההליכה של החיה. כדי למדוד את עוצמת הקול האוטמת, סרוק את פרוסות המוח המוכתמות המוכנות ברזולוציה של 1, 600 על 1, 600 נקודות לאינץ' וחתוך ותקן את קנה המידה עבור כל התמונות. לאחר מכן, טען את התמונות הסטנדרטיות לתוכנה מתאימה לניתוח תמונה ולהשתמש בכלי מעקב כדי למדוד את האזור של חיוורון מסומן בשש פרוסות רצופות של שני מילימטרים כדי לקבוע את גודל האוטם כאחוז מפרוסת המוח כולה.
30 עד 33 ימים לאחר הניתוח, מעבירים את בעלי החיים לחדר סגור, שקט ומבוקר אור בכלובים בודדים, ומעבירים בקבוק המכיל 100 מיליליטר של תותב סוכרוז אחד לכל כלוב למשך 24 שעות. למחרת, להסיר את הבקבוקים, כמו גם את האוכל ומי שתייה במשך 12 שעות. בתום תקופת הקיפוח, מניחים בקבוק אחד המכיל 100 מיליליטר של תותב סוכרוז 1 ובקבוק אחד המכיל 100 מיליליטר של מי ברז לתוך כלוב במשך ארבע שעות.
לאחר מכן, להקליט את הנפח של פתרון סוכרוז ומים נצרך כדי לאפשר חישוב של הזיקה כדי sucrose העדפה עבור כל בעל חיים. למבחן השחייה הכפויה של פורסולט, 30 עד 33 ימים לאחר הניתוח, יש למקם תחילה כל חולדה בצילינדר פרספקס אנכי המכיל 80 ס"מ של 25 מעלות צלזיוס במשך 15 דקות. בתום תקופת ההרגעה, אפשרו לחולדה להתייבש במשך 15 דקות במתחם המחומם ב-32 מעלות צלזיוס לפני החזרת החיה לכלוב הביתי שלה.
למחרת, להחזיר את החולדה לתוך הצילינדר במשך חמש דקות אחרונה, הקלטת הבדיקה חמש דקות כדי לאפשר חישוב של משך הזמן הכולל של חוסר תנועה במהלך תקופה זו. ניתוח היסטולוגי חושף נפח אוטם מובהק סטטיסטית כאחוז מנפח המוח הכולל לאחר MCAO בהשוואה לבעלי חיים בקבוצת הביקורת המזויפת. בצקת מוחית מובהקת סטטיסטית נצפית גם בבעלי החיים הניסיוניים בהשוואה לקבוצת הביקורת המזויף.
בעלי חיים MCAO להפגין הופעות נוירולוגיות נמוכות יותר בהשוואה לבעלי חיים המופעלים על ידי זיוף ב 50 דקות, 24 שעות, ושבעה ימים לאחר הניתוח. חולדות MCAO גם צורכות כמות נמוכה משמעותית של סוכרוז ומציגות חוסר תנועה ארוך יותר במהלך מבחני השחייה הכפויה של פורסלט בהשוואה לבעלי החיים המופעלים על ידי זיופים. זהו מודל חשוב למחקרי שבץ התנהגותי והוא יכול לשמש ככלי להערכת טיפולים עתידיים או מתן נתונים פרה-קליניים קריטיים על היעילות של חומרים טיפוליים.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מאמר זה מציג פרוטוקול להשראת דיכאון לאחר שבץ בחולדות באמצעות חסימה של העורק המוחי האמצעי. המחקר עושה שימוש במבחנים התנהגותיים להערכת מצבי דיכאון בנבדקים.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- מדעי המוח
- מדעי ההתנהגות
- מחקר שבץ מוחי
רקע
- דיכאון לאחר שבץ מוחי הוא סיבוך נפוץ בעקבות שבץ מוחי.
- הבנת מנגנוניו עשויה לסייע בפיתוח טיפולים יעילים.
- ייתכן כי בשיטות הנוכחיות קיימת שונות גבוהה בתוצאות.
- מחקר זה נועד לדייק את טכניקת החסימה (occlusion) כדי למזער את השונות.
מטרת המחקר
- לבסס מודל מהימן לחקר דיכאון לאחר שבץ.
- להעריך את השפעותיה של טכניקת החסימה החדשה על התנהגויות דיכאוניות.
- להפחית סיבוכים הקשורים לפרוצדורה במודלים של בעלי חיים.
שיטות שבהן נעשה שימוש
- טכניקה לחסימת העורק המוחי האמצעי בחולדות.
- הערכות התנהגותיות באמצעות מבחן השחייה המאולצת של Porsolt.
- מבחן העדפת סוכרוז להערכת שינויים במצב הרוח.
- ניטור פרמטרים פיזיולוגיים במהלך הפרוצדורה.
תוצאות עיקריות
- הטכניקה החדשה הדגימה שונות מופחתת בשינויי המשקל.
- נצפתה שכיחות נמוכה יותר של בצקת מוחית ונפח אוטם.
- מקרי מוות הקשורים לפרוצדורה צומצמו למינימום.
- בדיקות התנהגותיות אישרו את השראתם של מצבים דיכאוניים.
מסקנות
- טכניקת החסימה המשופרת יעילה לחקר דיכאון לאחר שבץ.
- היא מספקת מודל עקבי יותר למחקרים עתידיים.
- דרושים מחקרים נוספים כדי לבחון התערבויות טיפוליות.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
ביסוס מודלים פרה-קליניים מהימנים של דיכאון לאחר שבץ הוא קריטי להפחתת סיכונים באישור יעדים נוירופסיכיאטריים בטיפולים בשבץ מוחי. טכניקת MCAO זו מפחיתה את השונות בנפח האוטם, בבצקת המוח ובשיעור התמותה, ובכך מגבירה את הביטחון החזוי באפיון התנהגותי. עקביות משופרת של המודל תומכת בהחלטות go/no-go בשלבי הגילוי המוקדמים על ידי הבהרת הקשרים המכניסטיים בין איסכמיה מוחית לבין פנוטיפים דיכאוניים.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בחינה של היפותזות טיפוליות הקושרות פגיעה איסכמית לפתופיזיולוגיה של דיכאון באמצעות השראה מבוקרת של MCAO.
- ערך תפעולי: מפחית שונות בתוצאות של שינויים במשקל, נפח השבב (infarct volume) ובצקת מוחית, ובכך משפר את השחזוריות של הבדיקה למחקרי מעורבות מטרה (target engagement).
- ערך חיזוי: תומך בסריקה פנוטיפית של תרכובות על ידי אספקת מערכת רלוונטית למחלה עם התנהגויות דמויי-דיכאון שעברו תיקוף באמצעות מבחני העדפת סוכרוז ושחייה מאולצת.
סריקה ופיתוח בדיקה (Assay)
- מוכנות הבדיקה: מייצר מערכות ביולוגיות סטנדרטיות עם מדדי חומרה נוירולוגיים כמותיים ומדידות של נפח האוטם עבור סריקת תרכובות בהמשך התהליך.
- תוצרים כמותיים: מייצר נקודות קצה מדידות, כולל יחסי העדפה לסוכרוז ומשך אי-ניידות, המאפשרים ניתוח תגובה למינון בסריקה טיפולית.
- סקלאביליות: טכניקת החסימה המבוססת על ICA מאפשרת יצירה עקבית של מודלים בין קבוצות שונות, ותומכת בשימוש חוזר בפלטפורמה במסעות לזיהוי תרכובות מובילות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- רלוונטיות למחלה: מדמה דיכאון לאחר שבץ כסיבוך נוירופסיכיאטרי נלווה, בהתאם לשכיחות ה-PSD הקלינית ולצורך הטיפולי שטרם קיבל מענה.
- המשכיות תרגומית: מקשר בין הפחתת סיכונים מנגנונית בשלב הגילוי לבין תיקוף פרה-קליני באמצעות אישור התנהגותי והיסטולוגי של מצבים דיכאוניים.
- קידום מותאם סיכון: מספק נתונים פרה-קליניים על יעילות טיפולית על ידי מתאם בין נפח האוטם המושרה על ידי MCAO לבין תוצאות התנהגותיות, ובכך מסייע בקבלת החלטות לגבי המשך התהליך (go/no-go).
שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד
השיטה משתלבת ברצף הגילוי, החל מתיקוף המטרה דרך זיהוי מוביל ועד לבדיקת יעילות פרה-קלינית, ובכך מאפשרת זיקוק איטרטיבי של היפותזות טיפוליות לנוירו-פסיכיאטריה של שבץ.
- ביולוגיה של הגילוי: תומך בבדיקת השערות לגבי מנגנונים של שבץ איסכמי המניעים פנוטיפים דיכאוניים באמצעות MCAO מבוקר ודירוג נוירולוגי.
- סריקה: מאפשר סטנדרטיזציה של בדיקות באמצעות מדידות הדירות של נפח האוטם (infarct volume) ובצקת מוחית, החיוניות לסריקת ספריות של תרכובות.
- אנליטיקה: מספק משתנים תלויים כמותיים, כולל צריכת סוכרוז ומשך חוסר ניידות, ובכך מקל על השוואה סטטיסטית בין קבוצות טיפול.
- מחקר טרנסלציונלי: מקשר בין עומס נגעים איסכמיים לבין פנוטיפים התנהגותיים, ותומך בהתאמת סממנים ביולוגיים בין נפח האוטם לתוצאות דמויות-דיכאון.
- שימוש חוזר ארגוני: מבסס פלטפורמה פרה-קלינית רב-פעמית להערכת מועמדים לנוירופרוטקציה ולטיפול בדיכאון במודלים של תחלואה נלווית לשבץ.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון בתיקוף המטרה על ידי הפחתת העמימות המכניסטית במודלים של תחלואה נלווית של שבץ ודיכאון.
- ערך תפעולי: משפר את השחזוריות והסטנדרטיזציה בין מעבדות באמצעות מזעור מקרי מוות ושונות הקשורים לפרוטוקול.
- ערך אסטרטגי: משפר את יעילות ההון על ידי הפחתת תוצאות חיוביות שגויות בזיהוי מועמדים (leads) באמצעות מודלים עם סיכון ביולוגי מופחת.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף מותאם סיכונים של טיפולים תרופתיים לשבץ המכוונים לתחלואה נוירופסיכיאטרית נלווית, בהתבסס על תוצאות פנוטיפיות עקביות.
שיקולים ביישום
- נדרשת מומחיות בניתוחים סטריאוטקסיים במכרסמים ובדירוג חומרת פגיעה נוירולוגית.
- תלוי בציוד למדידת נפח האוטם באמצעות ניתוח תמונה של חתכי מוח צבועים.
- מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית של פרוטוקולי העדפת סוכרוז ומבחן שחייה מאולצת עבור נקודות קצה התנהגותיות.
- שיקולי התאמה כוללים התאמת טכניקת חסימת ה-ICA עבור זני חולדות וגילאים שונים, תוך ניטור טמפרטורת הליבה.
- מגבלות מעשיות כוללות את הצורך בניטור לאחר הניתוח כדי לאשר את התפתחות האוטם ושינויים התנהגותיים 30–33 ימים לאחר MCAO.
