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Artigo de método

Injeção de sangue autólogo de Modelo hemorragia intracerebral espontânea em ratos

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DOI:

10.3791/2618

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24 de agosto de 2011

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Neste artigo

Resumo

O modelo de injeção de sangue autólogo de hemorragia intracerebral em camundongos descritos neste protocolo usa a técnica de injecção dupla para minimizar o risco de refluxo de sangue até a faixa de agulha, não anticoagulantes no sistema de bombeamento, e elimina todo o espaço morto e tubos expansíveis no sistema.

Resumo

A investigação da fisiopatologia da lesão após hemorragia intracerebral (HIC) exige um modelo animal reprodutível. Embora a HIC represente 10-15% de todos os acidentes vasculares cerebrais, ainda não existe uma terapia específica eficaz. O modelo de injeção autóloga de sangue em camundongos envolve a injeção estereotáxica de sangue arterial na região dos gânglios basais, simulando uma hemorragia hipertensiva espontânea no ser humano. A resposta à hemorragia pode então ser estudada in vivo e os déficits neurocomportamentais podem ser quantificados, permitindo a descrição da patologia resultante e a avaliação de agentes terapêuticos potenciais. O procedimento descrito neste protocolo utiliza a técnica de dupla injeção para minimizar o risco de refluxo sanguíneo ao longo do trajeto da agulha, não utiliza anticoagulantes no sistema de bombeamento e elimina todo o espaço morto e tubos expansíveis no sistema.

Protocolo

1. Preparação de equipamentos

  1. Limpe o quadro estereotáxico e bomba com etanol 75% para minimizar a contaminação bacteriana.
  2. Esterilizar Hamilton seringa e agulha de sílica fundida.
    Nota: Se esterilização química é usado, não se esqueça de lavar várias vezes em água estéril antes do uso.
  3. Limpe a superfície do papel de cera de parafina com etanol 75% e deixar secar.

2. Preparação de mouse para injeção

Nota: Tenha ratos entregues à sua facilidade de animais pelo menos 7 dias antes da cirurgia, que lhes permitam adaptar ao novo ambiente e reduzir o estresse.

  1. Pesar do mouse para linha de base pré-operatório.
  2. Induzir a anestesia com oxigênio a 30%, 70% de óxido nitroso e isoflurano até 4% que não respondem a pitada de cauda
  3. Injetar mouse com buprenorfina por via intraperitoneal 0.1mg/Kg para analgesia pós-operatória
  4. Raspar couro cabeludo
  5. Olhos casaco com vaselina estéril
  6. Prepare couro cabeludo com betadine x 3 wipes, em seguida, permitir couro cabeludo para secar
  7. Faça um centímetro incisão mediana sagital do couro cabeludo com bisturi cirúrgico estéril
    Nota: A incisão generosa irá permitir a exposição completa de marcos crânio.
  8. Shave um centímetro da superfície ventral da cauda com início em 1 cm da base e preparar com betadine x 3 wipes
  9. Rato lugar no quadro estereotáxico
    Nota: É importante assegurar mouse está seguro no quadro com a superfície do crânio paralelo com a base do quadro, com excelente exposição do bregma e pelo menos 3 mm à direita do bregma.

3. Cirurgia hemorragia intracerebral

Notas: Durante toda a cirurgia o mouse é anestesiado com oxigênio a 30%, 70% de óxido nitroso, e 1-3% do isoflurano, foi mantido a 37 ± 0,5 ° C usando um termistor-almofada de aquecimento controlado e monitorado por termômetro retal.

  1. Anexar estéril 27 g em 1 agulha de seringa cc no frame.
  2. Ajuste o braço estereotáxico até agulha é exatamente sobre bregma.
  3. Ajuste o braço de modo que a agulha é 2,5 milímetros lateral ao bregma e inferiores para a superfície do crânio.
  4. Manualmente girar seringa para fazer orifício de trepanação na superfície do crânio ao aplicar movimento descendente suave do quadro de tomada de cuidado para não perfurar o crânio completamente.
  5. Remova a agulha e orifício de trepanação completa manualmente com seringa / agulha
    Nota: Completando o orifício de trepanação à mão permite o reconhecimento imediato quando tiver perfurado a tabela interna do crânio e minimiza o risco de, inadvertidamente, empurrando agulha no parênquima cerebral.
  6. Fazer incisão transversal na superfície ventral da cauda utilizando lâmina cirúrgica estéril e permitir 2-3 gotas grandes de sangue arterial a cair sobre o papel de cera de parafina. Em seguida, rapidamente parar o sangramento com pressão usando gaze estéril.
  7. Retirar 17 mL de sangue em seringa e seringa Hamilton lugar na bomba.
  8. Ajuste o braço estereotáxico para apontar 5 ° medialmente em relação ao eixo vertical.
  9. Ajustar cuidadosamente o braço estereotáxico de forma que a ponta da agulha está sobre o orifício de trepanação no crânio e abaixe agulha de 3,5 mm.
  10. Aguarde 2 minutos, em seguida retire a agulha 0,5 mm (de modo que a ponta é de 3 mm de profundidade)
  11. Espere 5 minutos para permitir que o cérebro re-expansão ao redor da agulha e minimizar o risco de refluxo de sangue até a faixa de inserção da agulha durante a injeção.
  12. Injetar mL de sangue 1 / minuto para 7,5 mL.
  13. Espere 5 minutos para permitir que o sangue inicial de coagulação e de mudanças do tecido ocorrer para minimizar a elevação da pressão intracraniana.
  14. Injetar a 7,5 mL restantes de 1 mL / minuto
  15. Permitir agulha para permanecer no local por 25 minutos para permitir a coagulação do sangue
    Nota: Não esperar até que a coagulação do sangue irá resultar em refluxo de sangue até o local de inserção de agulha para retirar a agulha
  16. Lentamente, retirar a agulha e lave imediatamente com água quente para evitar qualquer sangue residual na agulha de coagulação e garantir a reutilização da agulha.
  17. Remova o mouse a partir do quadro e fechar o rabo e incisões no couro cabeludo com cola cirúrgica veterinária.
  18. Desligue a anestesia.
  19. Permitem mouse para despertar ao ser aquecido continuamente com acesso gratuito à umedecido alimentos.
  20. Retorno do mouse para gaiola com littermates quando totalmente acordado. Lugar úmido alimentos pelota no fundo da gaiola para ajudar os animais no acesso aos alimentos.

4. Resultados representativos:

Figura 1
Figura 1. Secção coronal do cérebro do rato 15 minutos após a cirurgia ICH. Imediatamente após o sacrifício do cérebro foi inspecionado por ICH sucesso com base na inspeção bruta de uma seção coronal no local de inserção da agulha. Hemorragias que rastreou até a base do cérebro, a pista agulha após o corpo caloso, ou para os ventrículos foram consideradas mal sucedidas e que o mouse foi eliminado de todas as análises. Geral ICH succetaxas ss foram 75-85%, em 50 ratos com mortalidade de 0%.

Figura 2
Figura 2. Testar Cilindro demonstra hemiparesia esquerda após ICH gânglios basais direito. (A) traseira do mouse Amostra após a cirurgia ICH. Observe a colocação de apenas forelimb o direito sobre a parede do cilindro após ICH gânglios basais esquerdo. (B) Gráfico de testes cilindro 1 resultados da coorte de camundongos após ICH cirurgia (n = 5) em comparação com placebo (n = 4). Ratos Sham tiveram todos os procedimentos, exceto a injeção de sangue (agulha foi inserida no cérebro). Cada rato foi colocado em uma de 12 cm de diâmetro do cilindro de vidro claro e observado por 20 partes traseiras. A colocação inicial dos membros anteriores na parede do cilindro foi marcado por de trás. Movimentos posteriores (como a exploração lateral) não foram marcados até o rato voltou para o solo ea parte traseira próxima marcado. O índice foi calculado como a lateralidade (direita # colocações forelimb no lado do cilindro - # deixou colocações forelimb) / (# # direito + esquerdo + # ambos), onde 0 indica nenhuma preferência forelimb e 1 indicado apenas forelimb o direito foi usado .

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Discussão

Este modelo cirúrgico da hemorragia intracerebral em camundongos, utilizando a cauda resultados autólogo de sangue arterial em um modelo reprodutível de hemorragia espontânea gânglios basais. Um modelo em camundongos ICH oferece a vantagem da disponibilidade de animais transgênicos para investigar fisiopatologia, no entanto, seu pequeno tamanho faz com que procedimentos neurocirúrgicos mais tecnicamente difícil do que em animais maiores.

O modelo de colagenase e o modelo de injeção de sangue...

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Agradecimentos

O trabalho foi financiado por uma bolsa do Instituto de Medicina Translacional e Terapêutica, e uma bolsa de formação do Instituto de Medicina e Engenharia (T32HL007954) da Universidade da Pensilvânia e da Marlene L. Cohen e H. Jerome Fleisch Scholar Grant no University of Connecticut Health Center (LHS) e NIH NS-029331 (FAW).

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Materiais

Estereotáxica para neurocirurgia mouse (Stoelting, 51.925)

Bomba Microinfusion e processador (UMP-3 e MICRO4, instrumentos de precisão Mundial, Sarasota, FL)

Rato mais quente (Stoelting, 50300)

Anestesia inalatória do mouse (Braintree Científico, EZ-AF9000)

25 mL estanques borosilicato seringa Hamilton com êmbolo revestido e sem agulha

(Hamilton empresa, Reno, NV, seringa 1702RN: 765401, ponteira: 30949, espaçador: 30946)

agulha de sílica fundida corte a 2 cm de comprimento (Hamilton, 17.739)
* Nota Hamilton seringa e agulha de sílica fundida pode ser reutilizada para múltiplas cirurgias se esterilizados antes de cada cirurgia. Estes materiais são cruciais para evitar a coagulação do sangue.

Luvas cirúrgicas estéreis

Bata cirúrgica, gorro e máscara

Betadine

Etanol 75%

estéril 27 g de agulhas (uso individual)

estéril seringa cc 1 (uso individual)

lâmina cirúrgica estéril

Cidex

água estéril

buprenorfina e isoflurano

gaze esterilizada

parafina quadrados de papel de cera

Cola cirúrgica veterinária (Vetbond, 3M, St. Paul, MN)

Referências

  1. Hua, Y., Schallert, T., Keep, R. F., Wu, J., Hoff, J. T., Xi, G. Behavioral Tests After Intracerebral Hemorrhage in the Rat. Stroke. 33, 2478-2484 (2002).
  2. James, M., Warner, D., Laskowitz, D. Preclinical Models of Intracerebral Hemorrhage: A Translational Perspective. Neurocritical Care. 9, 139-152 (2008).
  3. Foerch, C., Arai, K., Jin, G., Park, K. -P., Pallast, S., van Leyen, K., Lo, E. H. Experimental Model of Warfarin-Associated Intracerebral Hemorrhage. Stroke. 39, 3397-3404 (2008).
  4. Nakamura, T., Xi, G., Hua, Y., Schallert, T., Hoff, J. T., Keep, R. F. Intracerebral hemorrhage in mice: model characterization and application for genetically modified mice. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 24, 487-494 (2004).
  5. Rynkowski, M. A., Kim, G. H., Komotar, R. J., Otten, M. L., Ducruet, A. F., Zacharia, B. E., Kellner, C. P., Hahn, D. K., Merkow, M. B., Garrett, M. C. A mouse model of intracerebral hemorrhage using autologous blood infusion. Nat. Protocols. 3, 122-128 (2008).
  6. Wang, J., Fields, J., Doré, S. The development of an improved preclinical mouse model of intracerebral hemorrhage using double infusion of autologous whole blood. Brain Research. 1222, 214-221 (2008).
  7. Zhao, X., Sun, G., Zhang, J., Strong, R., Song, W., Gonzales, N., Grotta, J. C., Aronowski, J. Hematoma resolution as a target for intracerebral hemorrhage treatment: Role for peroxisome proliferator-activated receptor γ in microglia/macrophages. Annals of Neurology. 61, 352-362 (2007).

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Reimpressões e permissões

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