Een van de meest voorkomende oorzaken van morbiditeit en mortaliteit wereldwijd is beroerte. Wereldwijd vertegenwoordigt ischemische beroerte 68% van alle beroertegevallen, terwijl in de Verenigde Staten ischemische beroerte 87% van de beroertegevallenvertegenwoordigt 1,2. Geschat wordt dat de economische last van beroerte in de Verenigde Staten2 en 45 miljard EUR in de Europese Unie3bedraagt . Diermodellen van beroerte zijn nodig om de pathofysiologie te bestuderen, nieuwe methoden voor evaluatie te ontwikkelen en nieuwe therapeutische opties voor te stellen4.
Ischemische beroerte treedt op met occlusie van een belangrijke hersenslagader, meestal de middelste hersenslagader of een van de takken5. Zo hebben modellen van ischemische beroerte van oudsher betrekking gehad op midden-cerebrale slagader occlusie (MCAO)6,7,8,9,10,11,12. In navolging van MCAO, neurologisch letsel wordt meestal beoordeeld door infarctzone (IZ) te meten met behulp van een 2,3,5-triphenyltetrazoliumchloride (TTC) kleuringsmethode13, hersenoedeem (BE) met behulp van of het berekenen van hemisferische volumes14,15,16, en bloed hersenbarrière (BBB) permeabiliteit door middel van een spectrometrie techniek met behulp van Evans blauwe kleuring17,18,19.
De traditionele MCAO-methode maakt gebruik van afzonderlijke sets hersenen voor elk van de drie hersenmetingen. Voor een grote steekproefgrootte resulteert dit in een aanzienlijk aantal geëuthanaseerde dieren, met extra ethische en financiële overwegingen. Een alternatieve methode om deze kosten te verlichten zou metingen van alle drie parameters in één set post-MCAO knaagdierhersenen omvatten.
Eerdere pogingen zijn gedaan om combinaties van parameters in hetzelfde hersenmonster te meten. Gelijktijdige immunofluorescente kleuringsmethoden20 evenals andere moleculaire en biochemische analyses21 zijn beschreven na TTC-kleuring in hetzelfde hersenmonster. We hebben eerder de volumes van de hersenhelft berekend om hersenoedeem te beoordelen en TTC-vlekken uitgevoerd om de infarctzone in dezelfde hersenset15te berekenen.
In dit protocol presenteren we een aangepaste MCAO-techniek die ischemisch hersenletsel meet door de permeabiliteit van IZ, BE en BBB in dezelfde set knaagdierhersenen te bepalen. IZ wordt gemeten door TTC-kleuring, BE wordt bepaald door het hemisferische volume te berekenen en BBB-permeabiliteit wordt verkregen door spectrometriemethoden19. In dit protocol gebruikten we een aangepast MCAO-model, gebaseerd op directe invoeging en fixatie van de monofilamentkatheter in de interne halsslagader (ICA) en verdere blokkering van de bloedtoevoer naar de middelste hersenslagader (MCA)22. Deze gewijzigde methode vertoont een verlaagd sterftecijfer en morbiditeit in vergelijking met de traditionele MCAO-methode16,22.
Deze nieuwe aanpak biedt een financieel verantwoord en ethisch model voor het meten van neurologisch letsel na MCAO. Deze beoordeling van de belangrijkste parameters van ischemisch hersenletsel zal helpen om de pathofysiologie uitgebreid te onderzoeken.