$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Krwotok podpajęczynówkowy (SAH) stanowi do 5% wszystkich przypadków udaru mózgu i stanowi stosunkowo powszechną patologię z częstością występowania od 7,2 do 9 pacjentów na 100 000 rocznie, ze śmiertelnością 20%-60% w zależności od badania1,2,3. W ostrej fazie śmiertelność jest związana z nasileniem krwawienia, krwawienia ponownego, skurczu naczyń mózgowych (CVS) i/lub powikłań medycznych4. U osób, które przeżyły, wczesne uszkodzenie mózgu (EBI) wiąże się z wydłużeniem krwotoku miąższowego i nagłym wzrostem ciśnienia śródczaszkowego, co może skutkować pierwotnym niedokrwieniem mózgu5 i natychmiastową śmiercią w około 10%-15% przypadków6. Po początkowym "ostrym" stadium SAH rokowanie zależy od wystąpienia "wtórnego" lub opóźnionego niedokrwienia mózgu (DCI), wykrytego u blisko 40% pacjentów za pomocą tomografii komputerowej mózgu i do 80% pacjentów po rezonansie magnetycznym (MRI)7,8. Oprócz CVS występującego od 4 do 21 dni po pęknięciu tętniaka u większości pacjentów z SAH, DCI9 może wynikać z wieloczynnikowych rozlanych zmian w mózgu wtórnych do tworzenia mikrozakrzepicy, zmniejszonej perfuzji mózgowej, zapalenia nerwów i depresji rozprzestrzeniającej się korowo (CSD)10,11,12,13. Dotyczy to 30% osób, które przeżyły SAH i wpływa na funkcje poznawcze, w tym pamięć wzrokową, pamięć werbalną, czas reakcji oraz funkcje wykonawcze, wzrokowo-przestrzenne i językowe14 upośledzając codzienne życie15. Obecne standardowe terapie mające na celu zapobieganie CVS i/lub złym wynikom poznawczym u pacjentów z SAH opierają się na zablokowaniu sygnalizacji Ca2 + i zwężeniu naczyń krwionośnych za pomocą inhibitorów kanału Ca2 + w postaci nimodypiny. Jednak nowsze badania kliniczne ukierunkowane na zwężenie naczyń krwionośnych wykazały dysocjację między wynikiem neurologicznym pacjenta a zapobieganiem CVS16, co sugeruje bardziej złożone mechanizmy patofizjologiczne zaangażowane w długoterminowe konsekwencje SAH. W związku z tym istnieje medyczna potrzeba lepszego zrozumienia liczby zdarzeń patologicznych towarzyszących SAH oraz opracowania ważnych i standaryzowanych modeli zwierzęcych w celu przetestowania oryginalnych interwencji terapeutycznych.
Pęknięcie tętniaka wewnątrzczaszkowego, głównie odpowiedzialnego za SAH u ludzi, jest prawdopodobnie trudne do naśladowania w przedklinicznych modelach zwierzęcych. Obecnie pęknięcie tętniaka i sytuacja SAH mogą być wstępnie badane przez perforację tętnicy środkowej mózgu (model nakłucia wewnątrznaczyniowego) odpowiedzialną za CVS i dysfunkcje sensitivomotoryczne u myszy17,18. Ze względu na brak jakiejkolwiek możliwej kontroli nad wystąpieniem krwawienia i dyfuzją krwi w tym modelu, u gryzoni opracowano inne metody generowania modeli SAH bez pęknięcia wewnątrznaczyniowego. Dokładniej rzecz ujmując, polegają one na bezpośrednim podaniu krwi tętniczej do przestrzeni podpajęczynówkowej poprzez pojedyncze lub podwójne wstrzyknięcie w magna cisterna19 lub pojedyncze wstrzyknięcie do cysterny prechiazmatycznej 20. Główną zaletą tych modeli mysich bez pęknięcia wewnątrznaczyniowego jest możliwość powtarzalnego opanowania procedury chirurgicznej oraz jakości i ilości wstrzykniętej próbki krwi. Kolejną przewagą tego modelu nad modelem w przypadku perforacji wewnątrznaczyniowej jest w szczególności zachowanie ogólnego dobrostanu zwierzęcia. W rzeczywistości ta operacja jest mniej inwazyjna i technicznie mniej wymagająca niż ta wymagana do spowodowania pęknięcia ściany szyjnej. W tym ostatnim modelu zwierzę musi być zaintubowane i wentylowane mechanicznie, podczas gdy żyłka jest wprowadzana do tętnicy szyjnej zewnętrznej i wprowadzana do tętnicy szyjnej wewnętrznej. Prawdopodobnie prowadzi to do przejściowego niedokrwienia z powodu niedrożności naczynia przez ścieżkę drutu. W związku z tym współzachorowalność (stan agonalny, silny ból i śmierć) związana z zabiegiem chirurgicznym jest mniej istotna w modelu podwójnej iniekcji w porównaniu z modelem perforacji wewnątrznaczyniowej. Oprócz tego, że jest to bardziej spójny SAH, metoda podwójnej iniekcji bezpośredniej jest zgodna z dobrostanem zwierząt w badaniach i testach (skrócony czas pod narkozą, ból spowodowany uszkodzeniem tkanek podczas operacji i dystresu) i prowadzi do minimalnej całkowitej liczby zwierząt wykorzystanych do badania protokołu i szkolenia personelu.
Ponadto, pozwala to na implementację tego samego protokołu dla myszy transgenicznych, prowadząc do zoptymalizowanego patologicznego zrozumienia SAH i możliwości testowania porównawczego potencjalnych związków terapeutycznych. Tutaj przedstawiamy standaryzowany mysi model krwotoku podpajęczynówkowego (SAH) poprzez podwójne codzienne kolejne wstrzyknięcie autologicznej krwi tętniczej do cisterna magna u 6-8 tygodniowych samców myszy C57Bl / 6J. Główną zaletą tego modelu jest kontrola objętości krwawienia w porównaniu z modelem perforacji wewnątrznaczyniowej oraz wzmocnienie krwawienia bez drastycznego wzrostu ciśnienia śródczaszkowego21. Ostatnio podwójne bezpośrednie wstrzyknięcie krwi do cisterna magna zostało dobrze opisane w kwestiach eksperymentalnych i fizjopatologicznych u myszy. Rzeczywiście, niedawno wykazaliśmy CVS dużych tętnic mózgowych (tętnice mózgowe podstawne (BA), środkowe (MCA) i przednie (ACA)), odkładanie fibryny mózgowo-naczyniowej i apoptozę komórek od 3 dnia (D3) do 10 (D10), wady krążenia płynu mózgowo-rdzeniowego w stanie okołonaczyniowym, którym towarzyszą zmienione funkcje sensywnomotoryczne i poznawcze u myszy, 10 dni po SAH w tym modelu22. W ten sposób sprawia, że model ten jest opanowany, zwalidowany i scharakteryzowany dla krótkotrwałych i długotrwałych zdarzeń po SAH. Powinien idealnie nadawać się do prospektywnej identyfikacji nowych celów oraz do badań nad silnymi i skutecznymi strategiami terapeutycznymi przeciwko powikłaniom związanym z SAH.