Beroerte is de op één na belangrijkste doodsoorzaak en de derde belangrijkste oorzaak van invaliditeit wereldwijd 1,2. Beroerte treft onevenredig veel lage- en middeninkomenslanden, waar het gemiddeld 15 jaar eerder voorkomt dan in hoge-inkomenslanden1. De twee hoofdtypen zijn ischemische beroerte (85%) en intracerebrale bloeding (15%). Ischemische beroerte, die verantwoordelijk is voor het overgrote deel van de beroertes, ontstaat door een blokkade van de cerebrale bloedtoevoer, wat leidt tot celdood en herseninfarct4. De ischemische cascade omvat meerdere biochemische gebeurtenissen, waaronder significante pro-oxidatieve processen 5,6.
Ondanks uitgebreide preklinische en klinische inspanningen zijn slechts een handvol therapieën—met name intraveneuze trombolyse met weefselplasminogenactivator en mechanische trombectomie—effectief gebleken, en deze behandelingen worden beperkt door smalle therapeutische vensters en strikte selectiecriteria voor patiënten. Daarom is er een dringende behoefte om de cellulaire en moleculaire mechanismen achter ischemisch letsel, neurovasculaire reparatie en herstel na een beroerte te verduidelijken. Een reproduceerbaar, klinisch relevant diermodel is onmisbaar om dit doel te bereiken.
Het midden-cerebrale arterie occlusie (MCAO) model wordt breed gebruikt om ischemische beroerte bij knaagdierente onderzoeken 7,8. De intraluminale filamentocclusiemethode is een van de meest klassieke en meest gebruikte MCAO-technieken9. Deze techniek kan zowel permanente als tijdelijke occlusies modelleren zonder craniectomie te hoeven doen. Een nieuwere transfemorale techniek met endovasculaire draden heeft veelbelovend gebleken voor het induceren van tijdelijke MCAO bij ratten, wat consistentere resultaten biedt10. Dit model houdt in dat de middelste cerebrale arterie wordt geblokkeerd, meestal met behulp van een intraluminale filamenttechniek11. MCAO veroorzaakt focale cerebrale hypoperfusie, wat leidt tot ischemie en reperfusieletsel12.
Hoewel MCAO waardevol is voor het onderzoeken van de pathofysiologie van beroertes en mogelijke behandelingen, kan het variabele laesievolumes7 veroorzaken. Daarom kunnen verbeteringen aan het MCAO-model—zoals het verfijnen van reperfusietechnieken, het opstellen van gestandaardiseerde bedrijfsprotocollen en het ontwikkelen van uniforme evaluatiecriteria—de variabiliteit in infarctlocatie en -volume verminderen, waardoor het nut ervan in ischemisch beroerteonderzoek wordt vergroot.
Dit protocol vereist een leercurve van ongeveer 10–15 operaties om consistenteresultaten te behalen. De slagingspercentages kunnen variëren afhankelijk van de ervaring van de gebruiker en rattenstam14. Het model is geschikt voor het bestuderen van acute ischemische beroerte, maar kan mogelijk niet volledig menselijke comorbiditeiten zoals hypertensie of diabetes15 repliceren. Daarom wilden we een geoptimaliseerd MCAO-protocol ontwikkelen en rigoureus valideren dat tot doel heeft experimentele variabiliteit te verminderen door middel van gestandaardiseerde procedures en strenge kwaliteitscontrolemaatregelen. Vier complementaire innovaties werden geïntegreerd om dubbele verbeteringen in standaardisatie en databetrouwbaarheid te bereiken: (1) Dual-time-point longitudinale beoordeling—neurologische scores van de Zea-Longa, Bederson en Modified Garcia schalen werden parallel verkregen met 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride (TTC)-afgeleide infarctvolumes bij 24 uur en 72 uur na reperfusie, waarmee de temporele relatie tussen oedeemoplossing en functioneel herstel werd afgebakend; (2) Drievoudige kruisvalidatie—geblindeerde, dubbele onderzoekerscoring met geïntegreerde tri-schaal kalibratie verhoogde de gevoeligheid en precisie van gedragsevaluatie significant; (3) Volledige hypothermische rapid-sectioning—een standaardprocedure (SOP) van "90 s ijsbadextractie gevolgd door enkelstaps 2-mm coronale snijden in voorgekoelde mallen" werd vastgesteld om autolyse en menselijke fouten te minimaliseren, zodat hoge volumemetrische metingen werden gegarandeerd; (4) Geïntegreerd kwaliteitscontrolekader — een uitgebreide SOP die preoperatief vasten, anesthesiedieptecontrole, preoperatieve thermoregulatie en kruisbesmettingspreventie omvat, werd opgesteld om een reproduceerbare en gemakkelijk overdraagbare MCAO-standaardprocedure te leveren, waarmee een solide basis werd gelegd voor consistentie tussen laboratoriums en kruisstudievergelijkbaarheid.