Ustalenie szczurzego modelu niedrożności zatoki strzałkowej górnej za pomocą metody zatorowości gwintowanej
4 lipca 2021
Tutaj tworzymy nowatorski szczurzy model zakrzepicy zatoki strzałkowej (SSS) metodą Sprague'a-Dawleya (SD) za pomocą metody embolizacji nici, a stabilność i niezawodność modelu zostały zweryfikowane.
Ze względu na brak idealnego modelu zwierzęcego, badania CVST są znacznie ograniczone. Teraz z powodzeniem stworzono nowy typ modelu CVST SD-Rat poprzez wprowadzenie samodzielnie wykonanej embolizacji nici dośrodkowo w początkowym miejscu SSS, która standaryzowała różne lub niekontrolowane czynniki interferencyjne w stanie klinicznym. Po pomyślnym znieczuleniu szczura przez wstrzyknięcie dootrzewnowe, nałóż żelowy okulistyczny lubrykant do oczu po umieszczeniu szczura na ramie stereotaktycznej, aby chronić rogówki przed wysuszeniem podczas znieczulenia.
Usuń włosy z czubka głowy szczura. Aby przeprowadzić ten proces bardziej efektywnie, wcześniejszy krok można wykonać wcześniej w pomieszczeniu przygotowawczym. Po pomyślnym znieczuleniu szczura przez maszynę anestezjologiczną, nałóż również sterylny okulistyczny lubrykant do oczu.
Wysterylizuj powierzchnię na czubku głowy szczura za pomocą 5% jodowidonu. Naprzemiennie trzy razy z 75% etanolem. Wykonaj nacięcie skóry o długości około dwóch centymetrów na środku głowy.
Powięź jest rozcinana skalpelem. A następnie ostrożnie oderwij górną powięź i okostną, aby całkowicie odsłonić czaszkę. Potwierdź położenie ciemiączka przedniego, A i ciemiączka tylnego, B.Użyj obszaru między szwem koronalnym a szwem łokciowym jako obszaru obserwacyjnego przepływu krwi.
Aby zapobiec wpływowi czaszki na obserwację podczas obrazowania przepływu krwi w plamkach laserowych, należy rozrzedzić czaszkę w obszarze obserwacji, aż naczynia krwionośne będą wyraźnie widoczne. Podczas zgrzytania czaszką należy wielokrotnie płukać oponę twardą za pomocą strzykawki o normalnej temperaturze, aby uniknąć uderzenia kory mózgowej w wysoką temperaturę. Ten i następne kroki są wykonywane pod mikroskopem preparacyjnym.
Na tym rysunku prostokątny obszar z czerwoną linią to obszar obserwacji przepływu krwi. Rozmiar przerzedzonej czaszki powinien wynosić około jednego centymetra pomnożonego przez jeden centymetr. A prostokątny obszar z niebieską linią to okno kości.
Około sześciu milimetrów pomnożonych przez cztery milimetry. Czerwony okrągły obszar to staw ciemieniowy, a strzałka wskazuje na SSS. Kiedy czaszka jest widoczna, użyj pęsety, aby ostrożnie usunąć pozostałe kawałki kości z okienka kości.
Wybierz odpowiednią sondę gwintowaną, użyj punktu czołowego lub jako punktu wtyczki. Ostrożnie nakłuj go igłą strzykawkową o średnicy 2 milimetrów i szybko włóż sondę gwintowaną do punktu przygotowania. W tym momencie kąt między końcem sondy gwintowanej a SSS powinien wynosić około 30 do 45 stopni.
Następnie wyreguluj kąt między końcem sondy gwintowanej a SS od zera do 10 stopni. I powoli włóż SSS do struktury, aż głowa dotrze do tylnego końca zbiegu zatoki. Po przebiciu SSS może wystąpić przyspieszony oddech.
Jeśli końca sondy gwintowanej nie można szybko włożyć do punktu przygotowania za jednym razem, użyj małej gazy lub wacika, aby delikatnie docisnąć punkt sondy, powoli zsuwając się w dół, aby ostrożnie odsłonić punkt przygotowania. To jest zrobione, szybko włóż do końca drutu doprowadzonego do SSS. Niebieska strzałka pokazuje stan sondy włożonej do SSS od punktu wtyczki.
Biała strzałka pokazuje korpus sondy, a czerwona strzałka pokazuje, że jest to głowica. Następnie odetnij nadmiar części ogona. Zszyj skórę szczura.
Zdezynfekuj skórę trzy razy i usuń szczura z klatki stereotaktycznej. Użyj laserowego źródła światła, aby równomiernie oświetlić obszar obserwacji przepływu krwi. Obraz rejestruje dynamiczny proces sondy gwintowej do SSS.
Na tym rysunku A i B przedstawiono porównanie przepływu krwi przed i po wprowadzeniu embolizacji nici. C pokazuje, że przepływ krwi w SSS i żyłach mózgowych był znacznie zmniejszony w porównaniu z obydwoma w środkowej tętnicy mózgowej i naczyniach włosowatych. Zamocuj zwierzę na stole do skanowania MRI.
Skalibruj pozycję mózgu poprzez skanowanie pozycjonowania i wykonaj skanowanie sekwencji T2WI i MRI po potwierdzeniu pozycji. W celu dokładniejszej obserwacji stanu sondy gwintowanej w SSS, zastosowano metodę montowania na głowie C2 w celu wyświetlenia obrazu T2WI mózgu szczura. Na tym rysunku A, B i C pokazują sondę gwintowaną w SSS od pozycji poziomej, strzałkowej i czaszkowej.
Na zdjęciu widać, że sonda gwintowana jest na swoim miejscu, co potwierdza embolizację SSS. Ponieważ model zakrzepicy SSS u szczura jest łatwy do ustalenia, minimalizując uraz, oferuje dobrą stabilność i pozwala na dokładne kontrolowanie czasu chemicznego i lokalizacji, jest to idealny nowy typ modelu CVST.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia nowy i wiarygodny model zakrzepicy zatok żylnych mózgu (CVST) u szczurów linii Sprague-Dawley (SD), ukierunkowany konkretnie na zatokę sagitalną górną (SSS) z wykorzystaniem techniki embolizacji nicią. Model ten został opracowany w celu standaryzacji warunków eksperymentalnych, zminimalizowania urazu oraz umożliwienia precyzyjnej kontroli czasu i lokalizacji niedokrwienia, co pozwala rozwiązać problemy ograniczeń występujących w poprzednich zwierzęcych modelach CVST i ułatwia badanie patofizjologii CVST.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- neuronauka
- eksperymentalne modele udaru
- biologia naczyniowa
Wstęp
- Mechanizmy CVST są słabo poznane ze względu na niekontrolowane zmienne kliniczne.
- Istniejące modele zwierzęce CVST dostarczyły niespójnych i niepełnych wyników.
- Do rozwoju badań nad CVST niezbędne są stabilne i zstandaryzowane modele zwierzęce.
- Udoskonalone modele mogą pomóc w wyjaśnieniu mechanizmów patofizjologicznych oraz wspomóc diagnostykę i leczenie.
Cel badania
- Ustanowienie nowego, stabilnego i powtarzalnego modelu zakrzepicy SSS u szczurów SD z wykorzystaniem embolizacji nicią.
- Zminimalizowanie urazów i standaryzacja zmiennych eksperymentalnych w modelowaniu CVST.
- Umożliwienie precyzyjnej kontroli czasu i lokalizacji niedokrwienia w modelu.
Zastosowane metody
- Szczury rasy Sprague-Dawley zostały poddane znieczuleniu i przygotowane do zabiegu chirurgicznego.
- Odsłonięto czaszkę, a następnie utworzono okno czaszkowe poprzez ścieńczenie i usunięcie kości nad SSS.
- Do SSS pod odpowiednim kątem wprowadzono wykonaną samodzielnie sondę nitkową w celu wywołania zakrzepicy.
- Do monitorowania przepływu krwi w żyłach mózgowych przed i po embolizacji wykorzystano obrazowanie przepływu krwi metodą laserowego speckle.
- Wykonano badanie MRI (sekwencja T2WI), aby potwierdzić położenie sondy nitkowej oraz powodzenie embolizacji SSS.
Główne wyniki
- Metoda embolizacji nicią skutecznie wywołała zakrzepicę SSS u szczurów SD.
- Model wykazał dobrą stabilność i powtarzalność.
- Obrazowanie przepływu krwi wykazało znaczną redukcję przepływu w SSS i żyłach mózgowych po embolizacji.
- MRI potwierdziło prawidłowe umiejscowienie sondy niciowej oraz skuteczną okluzję SSS.
Wnioski
- Model zakrzepicy SSS u szczurów SD jest łatwy do ustanowienia i minimalnie traumatyczny.
- Zapewnia on stabilne i powtarzalne wyniki, pokonując ograniczenia poprzednich modeli.
- Model ten jest wartościowy do badania mechanizmów CVST oraz testowania potencjalnych terapii.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Niezawodne modele przedkliniczne są niezbędne do ograniczania ryzyka we wczesnych etapach poszukiwania leków przeciwzakrzepowych w obrębie naczyń mózgowych oraz do wyjaśniania mechanizmów chorobowych w sytuacjach, gdy zmienność kliniczna ogranicza możliwości przełożenia wyników na praktykę. Szczurowy model embolizacji nitką w celu zamknięcia zatoki przysionowej górnej (SSS) umożliwia standaryzowane i powtarzalne indukowanie zakrzepicy zatok żylnych mózgu (CVST), co zwiększa wiarygodność prognostyczną w badaniach mechanistycznych i terapeutycznych. Model ten rozwiązuje kluczowy problem w procesie odkrywania leków, umożliwiając kontrolowaną weryfikację hipotez oraz wysoką porównywalność wyników między różnymi badaniami.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia badanie patofizjologii CVST w kontrolowanych i powtarzalnych warunkach.
- Wspiera ograniczanie ryzyka biologicznego poprzez minimalizację zmiennych zakłócających, które są nieodłącznie związane z badaniami klinicznymi.
- Ułatwia funkcjonalną walidację celów dla potencjalnych interwencji w systemie istotnym dla przebiegu choroby.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Zapewnia zwalidowaną platformę in vivo do ilościowej oceny zmian przepływu krwi w mózgu.
- Umożliwia standaryzację czasu i lokalizacji niedokrwienia w celu późniejszego przesiewu farmakologicznego.
- Wspiera powtarzalne obrazowanie i odczyty biomarkerów niezbędne do opracowywania testów.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodne z punktami końcowymi istotnymi dla choroby w ramach oceny biomarkerów translacyjnych.
- Zapewnia ciągłość od odkryć mechanistycznych do przedklinycznej walidacji hipotez terapeutycznych.
- Zmniejsza ryzyko biologiczne przy wdrażaniu kandydatów do badań klinicznych.
Integracja potoku i przepływu pracy
Model ten wpisuje się w kontinuum procesu odkrywczego – od wczesnych badań mechanistycznych po przedkliniczną ocenę wiodących związków – stanowiąc standaryzowaną platformę do weryfikacji hipotez oraz badań translacyjnych.
- Biologia odkrywcza: Umożliwia rygorystyczne testowanie hipotez zerowych i wyjaśnianie szlaków w badaniach nad CVST.
- Przesiewanie: Zapewnia powtarzalne, ilościowe wyniki przepływu krwi i obrazowania do oceny związków.
- Analityka: Wspiera statystyczne porównywanie efektów interwencji z wykorzystaniem danych z MRI oraz obrazowania laser-speckle.
- Badania translacyjne: Łączy fazy odkrywcze i przedkliniczne dzięki kontrolowanym punktom końcowym istotnym dla przebiegu choroby.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje skalowalny, zestandaryzowany model dla badań prowadzonych w ramach wielu programów i ośrodków.
Wpływ operacyjny i organizacyjny
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i redukuje niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach nad CVST.
- Wartość operacyjna: Poprawia powtarzalność, standaryzację i skalowalność badań in vivo.
- Wartość strategiczna: Poprawia jakość decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) oraz efektywność kapitałową poprzez redukcję ryzyka biologicznego na późnych etapach.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację i rozwój kandydatów na terapeutyki naczyniowo-mózgowe w oparciu o dostosowanie do ryzyka.
Uwagi dotyczące implementacji
- Wymaga doświadczenia w technikach mikrochirurgicznych oraz obrazowaniu in vivo.
- Wymagany jest dostęp do zestawów stereotaktycznych, MRI oraz systemów obrazowania przepływu krwi metodą laserowego speklowania.
- Wymagana jest rygorystyczna standaryzacja protokołów chirurgicznych i obrazowania pomiędzy zespołami.
- Metoda może być dostosowana do innych modeli gryzoni, przy uwzględnieniu różnic anatomicznych.
- Potencjalne ograniczenia obejmują zmienność techniczną oraz konieczność specjalistycznego przeszkolenia.
