Endovasculaire trombectomie en tPA-gemedieerde trombolyse zijn de enige twee door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) goedgekeurde therapieën van acute ischemische beroerte, die jaarlijks ~700.000 patiënten in deVerenigde Staten treft. Omdat de toepassing van trombectomie beperkt is tot occlusie van grote bloedvaten (LVO), terwijl tPA-trombolyse occlusies van kleine bloedvaten kan verlichten, zijn beide waardevolle therapieën voor acute ischemische beroerte2. Bovendien verbetert de combinatie van beide therapieën (bijv. start van tPA-trombolyse binnen 4,5 uur na het begin van de beroerte, gevolgd door trombectomie) de reperfusie en defunctionele uitkomsten. Het optimaliseren van trombolyse blijft dus een belangrijk doel voor onderzoek naar beroertes, zelfs in het tijdperk van trombectomie.
Trombo-embolische modellen zijn een essentieel hulpmiddel voor preklinisch onderzoek naar beroertes dat gericht is op het verbeteren van trombolytische therapieën. Dit komt omdat mechanische vasculaire occlusiemodellen (bijv. intraluminale hechting MCA-occlusie) geen bloedstolsels produceren en het snelle herstel van de cerebrale bloedstroom na het verwijderen van mechanische occlusie overdreven geïdealiseerd is 4,5. Tot op heden omvatten de belangrijkste trombo-embolische modellen fototrombose 6,7,8, topisch ijzerchloride (FeCl3) toepassing9, micro-injectie van trombine in de MCA-tak 10,11, injectie van ex vivo (micro)embolie in de MCA of gemeenschappelijke halsslagader (CCA)12,13,14 en voorbijgaande hypoxie-ischemie (tHI)15,16, 17,18. Deze beroertemodellen verschillen in de histologische samenstelling van de resulterende stolsels en de gevoeligheid voor tPA-gemedieerde lytische therapieën (tabel 1). Ze variëren ook in de chirurgische vereiste van craniotomie (nodig voor in situ trombine-injectie en plaatselijke toepassing van FeCl3), de consistentie van de grootte en locatie van het infarct (bijv. CCA-infusie van micro-embolieën levert zeer variabele uitkomsten op) en globale effecten op het cardiovasculaire systeem (bijv. tHI verhoogt de hartslag en het hartminuutvolume om hypoxie-geïnduceerde perifere vasodilatatie te compenseren).
Het op RB-kleurstof gebaseerde fototrombotische beroerte (PTS)-model heeft veel aantrekkelijke kenmerken, waaronder eenvoudige craniotomievrije chirurgische ingrepen, lage mortaliteit (meestal < 5%) en een voorspelbare grootte en locatie van het infarct (in het MCA-leverende gebied), maar het heeft twee belangrijke beperkingen. 8 Het eerste voorbehoud is een zwakke tot nihil-respons op tPA-gemedieerde trombolytische behandeling, wat ook een nadeel is van het FeCl3-model 7,19,20. Het tweede voorbehoud van PTS- en FeCl3-beroertemodellen is dat de daaruit voortvloeiende trombi bestaan uit dicht opeengepakte bloedplaatjesaggregaten met een kleine hoeveelheid fibrine, wat niet alleen leidt tot de veerkracht tegen tPA-lytische therapie, maar ook afwijkt van het patroon van gemengde bloedplaatjes:fibrinetrombi bij patiënten met een acute ischemische beroerte21,22. Het in situ trombine-micro-injectiemodel daarentegen bestaat voornamelijk uit gepolymeriseerd fibrine en een onzeker gehalte aan bloedplaatjes10.
Gezien de bovenstaande redenering veronderstelden we dat vermenging van RB en een subtrombotische dosis trombine voor MCA-gerichte fotoactivering door verdunde schedel de fibrinecomponent in de resulterende trombi kan verhogen en de gevoeligheid voor tPA-gemedieerde lytische behandeling kan verhogen. We hebben deze hypothese bevestigd,23 en hierin beschrijven we gedetailleerde procedures van het gemodificeerde (T+RB) fototrombotische beroertemodel.