Krwotok podpajęczynówkowy (SAH) jest spowodowany pęknięciem tętniaka wewnątrzczaszkowego i stanowi zagrożenie życia, związane ze znaczną zachorowalnością i śmiertelnością, stanowiąc ok. 5% udarów1,2. Pacjenci z SAH mają silne bóle głowy, dysfunkcje neurologiczne i postępujące zaburzenia świadomości3. Około 30% pacjentów z SAH umiera w ciągu pierwszych 30 dni po początkowym krwawieniu4. Klinicznie 50% pacjentów doświadcza opóźnionego uszkodzenia mózgu (DBI) po wczesnym uszkodzeniu mózgu. DBI charakteryzuje się opóźnionym niedokrwieniem mózgu i opóźnionymi deficytami neurologicznymi. Obecne badania wykazały, że synergistyczne działanie kilku różnych czynników prowadzi do utraty funkcji neurologicznych, w tym do zniszczenia bariery krew-mózg, skurczu małych tętnic, dysfunkcji mikrokrążenia i zakrzepicy5,6.
Jednym unikalnym aspektem SAH jest to, że patogeneza pochodzi z lokalizacji pozamiąższowej, ale następnie prowadzi do szkodliwych kaskad wewnątrz miąższu: patologia zaczyna się od nagromadzenia krwi w przestrzeni podpajęczynówkowej, wywołując wiele efektów śródmiąższowych, takich jak zapalenie nerwów, apoptoza komórek neuronalnych i śródbłonkowych, depolaryzacja rozprzestrzeniania się kory mózgowej i powstawanie obrzęku mózgu7, 8.
Badania kliniczne są ograniczone przez kilka czynników, co sprawia, że model zwierzęcy jest kluczowym elementem w konsekwentnym i dokładnym naśladowaniu patomechanicznych zmian choroby. Zaproponowano różne protokoły modelowe SAH, np. autologiczne wstrzyknięcie krwi do cisterna magna (ACM). Również zmodyfikowana metoda z podwójnym wstrzyknięciem krwi autologicznej do cysterny magna i cysterny skrzyżowania wzrokowego (APC) odpowiednio9,10. Podczas gdy autologiczne wstrzyknięcie krwi jest prostym sposobem symulowania patologicznego procesu skurczu naczyń krwionośnych i reakcji zapalnych po krwotoku podpajęczynówkowym, następujący po nim wzrost ciśnienia śródczaszkowego (ICP) jest stosunkowo powolny i nie są indukowane żadne godne uwagi zmiany w przepuszczalności bariery krew-mózg11,12. Inna metoda, okołotętnicze umieszczanie krwi, zwykle stosowana w dużych modelach SAH (np. małpy i psy), polega na umieszczeniu antykoagulowanej krwi autologicznej lub porównywalnych produktów krwiopochodnych wokół naczynia. Zmiany średnicy tętnicy można obserwować pod mikroskopem, służąc jako wskaźnik skurczu naczyń mózgowych po SAH13.
Barry et al. po raz pierwszy opisali model perforacji wewnątrznaczyniowej w 1979 roku, w którym tętnica podstawna jest odsłonięta po usunięciu czaszki; tętnica jest następnie nakłuwana mikroelektrodami wolframowymi, przy użyciu mikroskopijnej techniki stereotaktycznej14. W 1995 roku Bederson i Veelken zmodyfikowali model niedokrwienia mózgu Zea-Longa i ustalili perforację wewnątrznaczyniową, która od tego czasu jest stale ulepszana15,16. Metoda ta opiera się na fakcie, że myszy i ludzie mają podobną wewnątrzczaszkową sieć naczyniową, znaną jako krąg Willisa.
Do oceny pooperacyjnej i oceny SAH w modelu mysim zaproponowano różne podejścia. Sugawara i in. opracowali skalę ocen, która jest szeroko stosowana od 2008 roku17. Metoda ta ocenia nasilenie SAH na podstawie zmian morfologicznych. Jednak w przypadku tej metody morfologia tkanki mózgowej myszy musi zostać zbadana pod bezpośrednim widzeniem, a zatem mysz musi zostać poświęcona do oceny. Ponadto ustalono kilka metod określania nasilenia SAH in vivo. Podejścia obejmują zarówno prostą ocenę neurologiczną, jak i monitorowanie ciśnienia śródczaszkowego (ICP), a także różne techniki obrazowania radiologicznego. Co więcej, ocena MRI została pokazana jako nowe, nieinwazyjne narzędzie do oceny nasilenia SAH, korelujące z wynikiem neurologicznym18,19.
Tutaj przedstawiono protokół dla modelu SAH spowodowanego perforacją wewnątrznaczyniową, w połączeniu z pooperacyjnym rezonansem magnetycznym. Próbując ustanowić system do obiektywizacji ilości krwawienia w warunkach in vivo, opracowaliśmy również system do oceny SAH i kwantyfikacji całkowitej objętości krwi w oparciu o 7,0 T o wysokiej rozdzielczości T2-zależny rezonans magnetyczny. Takie podejście zapewnia prawidłową indukcję SAH i wykluczenie innych patologii, takich jak udar, wodogłowie lub krwotok śródmózgowy (ICH) i powikłania.