Induzione di ictus ischemico acuto nei topi utilizzando la tecnica di occlusione dell'arteria media distale
15 dicembre 2023
Qui, presentiamo un protocollo per stabilire un modello di occlusione dell'arteria cerebrale media distale (dMCAO) attraverso l'elettrocoagulazione transcranica in topi C57BL/6J e valutare il successivo comportamento neurologico e le caratteristiche istopatologiche.
Nella presente ricerca, miriamo a fornire un protocollo completo e dettagliato per stabilire un modello di occlusione dell'arteria cerebrale media in topi C57BL/6J utilizzando l'elettrocoagulazione transcranica e abbiamo valutato il successivo comportamento neurologico e le caratteristiche istopatologiche. L'arteria cerebrale media o MCA è riconosciuta come il sito principale dell'ictus ischemico nell'uomo. I metodi di occlusione MCA, compresa la tecnica, l'introduzione fotochimica e l'occlusione, sono stati ampiamente impiegati per indurre l'ischemia cerebrale focale nei roditori.
Rispetto ad altri modelli di ictus ischemico, questo modello ha il vantaggio di una minore invasività chirurgica, dimensioni dell'infarto più piccole e un tasso di sopravvivenza più elevato, rendendolo più adatto per lo studio del recupero funzionale a lungo termine dopo ictus ischemico. Nel complesso, l'approccio attuale genera efficacemente un modello sperimentale affidabile di ictus ischemico che mostra un'elevata sopravvivenza e un'eccellente ripetibilità. Di conseguenza, questa metodologia funge da strumento inestimabile sia per la ricerca di base che per la ricerca traslazionale nel campo dell'ictus.
In futuro, impiegheremo paradigmi comportamentali come il riconoscimento di nuovi oggetti e il labirinto d'acqua per studiare le alterazioni dinamiche nelle capacità di apprendimento e memoria a lungo termine tra i topi occlusi con MCA distale. Questo ci permetterà di accertare la fattibilità di utilizzarli come modello animale per studi di compromissione cognitiva post-ictus.
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Panoramica
Questo studio presenta un protocollo dettagliato per l'allestimento di un modello di occlusione dell'arteria cerebrale media distale (dMCAO) in topi C57BL/6J mediante elettrocoagulazione transcranica. L'attenzione è rivolta alla valutazione dei comportamenti neurologici e delle caratteristiche istopatologiche osservate dopo l'occlusione.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Valutazione del comportamento neurologico
- Analisi istopatologica
- Modellizzazione dell'ictus ischemico
Sfondo
- L'arteria cerebrale media (MCA) ha un ruolo fondamentale negli ictus ischemici nell'uomo.
- Esistono diversi metodi di occlusione dell'MCA, ma la dMCAO offre vantaggi in termini di invasività chirurgica e tassi di sopravvivenza.
- Il modello è utile per lo studio del recupero funzionale a lungo termine.
Scopo dello studio
- Generare un modello sperimentale affidabile di ictus ischemico nei roditori.
- Valutare gli esiti comportamentali e le alterazioni istopatologiche dopo l'ictus.
- Utilizzare il modello per futuri studi sul deterioramento cognitivo.
Metodi Utilizzati
- È stata impiegata l'elettrocoagulazione transcranica per indurre l'ostruzione dell'arteria cerebrale media.
- I topi C57BL/6J sono stati utilizzati per studiare i cambiamenti neurologici successivi all'ostruzione.
- Sono stati utilizzati test comportamentali come la forza di presa, il test del palo, il test di rimozione adesiva e il test del cilindro.
- L'esame istologico del tessuto cerebrale è stato effettuato al termine delle valutazioni comportamentali.
Risultati principali
- I topi hanno mostrato riduzioni significative della forza di presa e tempi di discesa aumentati in vari test comportamentali.
- L'analisi istologica ha evidenziato un'alterata disposizione dei neuroni e una ridotta densità cellulare nell'area peri-infartuale.
Conclusioni
- Lo studio stabilisce un modello dMCAO robusto e altamente riproducibile per la ricerca sull'ictus.
- Questa metodologia migliorerà la comprensione degli esiti strutturali e comportamentali dopo un ictus ischemico.
- Applicazioni future potrebbero concentrarsi sui deficit cognitivi nel recupero post-ictus.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
Il modello murino di occlusione dell'arteria cerebrale media distale (dMCAO) fornisce un sistema riproducibile e clinicamente rilevante per lo studio della patofisiologia dell'ictus ischemico e la valutazione di interventi sperimentali. Il suo infarto moderato, limitato alla corteccia, e l'elevato tasso di sopravvivenza permettono una valutazione solida degli esiti neurologici e istopatologici, sostenendo la previsione dell'efficacia nella validazione precoce dei bersagli terapeutici. Questo modello è particolarmente indicato per la selezione di portafogli e la riduzione del rischio meccanicistico nella ricerca preclinica sulle malattie cerebrovascolari.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Permette l'analisi di ipotesi terapeutiche rivolte alla neuroprotezione e al riparo post-ictus.
- Consente la riduzione del rischio biologico modellando la degenerazione neuronale e l'attivazione gliale in un sistema controllato.
- Facilita la validazione funzionale degli obiettivi attraverso endpoint comportamentali e istologici quantificabili.
- Fornisce un'elevata affidabilità predittiva per lo sviluppo di target neurovascolari nel percorso di scoperta.
Sviluppo di screening e saggi
- Stabilisce un sistema in vivo validato per lo screening di composti e interventi neuroprotettivi.
- Fornisce saggi comportamentali standardizzati e riproducibili, come i test della forza di presa, del palo, adesivo e del cilindro.
- Consente la misurazione quantitativa della dimensione dell'infarto e della perdita neuronale per la valutazione comparativa dei composti.
- Permette la scalabilità dei saggi e il riutilizzo della piattaforma in diversi programmi di ricerca neurovascolare.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Si allinea ai meccanismi rilevanti per la malattia osservati nell'ictus corticale umano.
- Garantisce continuità dalla fase iniziale di scoperta fino alla validazione preclinica degli esiti funzionali e istopatologici.
- Permette decisioni di avanzamento corrette per il rischio, basate su parametri comportamentali e cellulari rilevanti per la traduzione clinica.
- Supporta futuri studi sul deterioramento cognitivo e sul recupero a lungo termine dopo l'ictus.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il modello dMCAO si integra nel percorso dalla scoperta alla fase preclinica, collegando studi meccanicistici iniziali con valutazioni dell'efficacia traslazionale per terapie contro l'ictus.
- Biologia della scoperta: Facilita la verifica delle ipotesi e la chiarificazione dei percorsi per la neuroprotezione e la riparazione.
- Screening: Fornisce output comportamentali e istologici riproducibili e quantitativi per il triage dei composti.
- Analisi: Permette il confronto statistico dei deficit neurologici e delle metriche di infarto tra gruppi sperimentali.
- Ricerca traslazionale: Allinea i risultati preclinici con la patologia dello ictus umano per la validazione di biomarcatori e endpoint.
- Riutilizzo aziendale: Funge da piattaforma standardizzata per la valutazione trasversale ai programmi di interventi neurovascolari.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva e riduce l'ambiguità meccanicistica nella validazione degli obiettivi terapeutici nell'ictus.
- Valore operativo: Fornisce flussi di lavoro in vivo standardizzati, riproducibili e scalabili per la ricerca neurovascolare.
- Valore strategico: Supporta decisioni informate di prosecuzione/cessazione e l'avanzamento efficiente del portafoglio in termini di capitale.
- Impatto sul portafoglio: Permette la priorizzazione aggiustata per il rischio di candidati neuroprotettivi e rigenerativi.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze nelle tecniche microchirurgiche e nella fenotipizzazione comportamentale dei roditori.
- Necessita di accesso a strumentazione specializzata per l'elettrocoagulazione e i test comportamentali.
- Richiede una rigorosa standardizzazione intersettoriale dei protocolli chirurgici e analitici.
- Potrebbe essere necessaria un'adattamento per diverse ceppi di topi o modelli di comorbilità.
- Il modello è limitato agli infarti corticali e potrebbe non rappresentare tutti gli aspetti dell'eterogeneità dell'ictus umano.
Domande frequenti sulla biofarmaceutica
Chapters in this video
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Introduction
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Distal Middle Artery Occlusion Procedure to Induce Ischemic Stroke in Mice
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Neurological Behavioral Tests in Distal Middle Artery Occluded Mice to Study Ischemic Stroke Outcomes
6:09
Mouse Brain Histology to Study the Pathological Mechanisms of Ischemic Stroke Induced by Distal Middle Artery Occlusion
