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Artigo de método

Medindo a zona de infarto e edema cerebral em um cérebro de rato após oclusão da artéria cerebral média

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8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Frank, D., et al. Medindo o edema cerebral pós-AVC, a zona de infarto e a quebra da barreira hematoencefálica em um único conjunto de amostras de cérebro de roedores. J. Vis. Exp. (2020).

Este vídeo demonstra a avaliação da zona de infarto e edema cerebral em fatias de cérebro de ratos submetidos à oclusão da artéria cerebral média. As áreas infartadas são identificadas usando coloração redox, enquanto um filtro azul e uma função de limiar no software de análise de imagem quantificam a zona de infarto e o edema no hemisfério afetado.

Protocolo

Todos os procedimentos envolvendo amostras de animais foram revisados e aprovados pelo comitê de revisão ética animal apropriado.

1. Determinação da zona de infarto

  1. Meça a zona de infarto (IZ) 24 h após a oclusão da artéria cerebral média (MCAO).
    NOTA: Ratos que perderam mais de 20% de seu peso ou desenvolveram convulsões ou hemiplegia são excluídos do experimento.
  2. Eutanasiar o rato substituindo a mistura de gases inspirados por 20% de oxigênio e 80% de dióxido de carbono até que o rato pare de respirar espontaneamente.
  3. Abra o tórax com uma incisão lateral de 5-6 cm através da parede abdominal sob a caixa torácica usando uma tesoura e uma pinça cirúrgica.
  4. Faça uma incisão diafragmática ao longo de todo o comprimento da caixa torácica com tesoura e pinça cirúrgica.
  5. Deslocando cuidadosamente os pulmões, corte a caixa torácica até a clavícula nos lados direito e esquerdo.
  6. Perfundir com 200 mL de solução salina normal através do ventrículo esquerdo do coração.
  7. Perfure ou incise o átrio direito do coração com uma tesoura.
  8. Realize a decapitação usando uma guilhotina e colete tecido cerebral.
  9. Usando uma tesoura de íris, corte do forame magno até a borda distal da superfície posterior do crânio em ambos os lados.
  10. Separe os bulbos olfatórios, as conexões nervosas ao longo da superfície ventral e a superfície dorsal do crânio do cérebro.
  11. Remova o cérebro da cabeça.
  12. Produza 6 fatias de cérebro criando seções horizontais de 2 mm de espessura com uma lâmina de barbear de aço inoxidável, sem revestimento e de borda única.
  13. Incubar durante 30 min a 37 °C em TTC a 0,05%.
  14. Coloque o tecido cerebral nas lâminas do microscópio e faça a varredura óptica dessas 6 fatias cerebrais com uma resolução de 1600x1600 dpi (consulte Figura 1 por exemplo).
  15. Adicione um filtro azul com um editor de fotos (por exemplo, Adobe Photoshop CS2) usando a função Channel Mixer (Image > Adjustments > Channel Mixer) e salve a imagem como um formato de arquivo JPEG.
    NOTA: Depois de aplicar o filtro azul, a imagem aparecerá em tons de cinza.
  16. Abra a imagem salva no ImageJ 1.37v.
    NOTA: Este programa de computador usa uma função de limite para isolar e calcular os pixels que são pretos ou brancos (consulte Figura 2).
  17. Para cada uma das 6 fatias cerebrais da imagem, selecione e salve cada hemisfério (ipsilateral lesionado direito e contralateral esquerdo não lesionado) como um arquivo de imagem separado usando a ferramenta "seleção de polígonos" no menu principal.
  18. Defina o ponto de corte para determinar o IZ usando uma função de limite automático no menu principal do software ImageJ selecionando Image > Ajustar > Threshold e medir o número de pixels em cada hemisfério de um único conjunto cerebral.
    NOTA: Macros podem ser usadas para esta etapa no software ImageJ (consulte Documento suplementar 1 para o código). O corte é um parâmetro crítico para determinar quais pixels converter em branco e quais converter em preto, dependendo do tom de cinza (consulte Figura 3 e Figura 4 como exemplos). O ImageJ então compara pixels brancos e pretos para determinar o IZ. Com base no protocolo de coloração e nas configurações do scanner, usamos um valor de corte constante de 0,220.
  19. Realize a medição da correção do IZ para inchaço do tecido usando o método Ratios of Ipsilateral and Contralateral Cerebral Hemispheres (RICH) (veja o exemplo em Figura 5).
    figure-protocol-1
    NOTA: O tamanho do infarto é avaliado como uma porcentagem do hemisfério contralateral.

2. Determinação do edema cerebral

NOTA: Use ImageJ 1.37v para medição de edema cerebral (BE).

  1. Meça BE 24 h após o MCAO. Para o cálculo do EB, use os dados do volume do hemisfério esquerdo e direito (em unidades).
  2. Execute a varredura óptica com uma resolução de 1600x1600 dpi (consulte Figura 1 por exemplo).
  3. Selecione os hemisférios cerebrais e defina o ponto de corte para determinar o BE com ImageJ 1.37v, conforme descrito acima nas seções 1.17-1.19.
  4. Expresse a área BE como uma porcentagem das áreas padrão do hemisfério contralateral não afetado, calculada pelo método RICH usando a seguinte equação (veja o exemplo em Figura 5).
    figure-protocol-2
    NOTA: A extensão do EB é avaliada como uma porcentagem do hemisfério contralateral.

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Resultados

figure-results-1
Figura 1: Exemplo de varredura de fatias de cérebro.

figure-results-2
Figura 2: Fatias de cérebro representativas de ratos operados de forma simulada e MCAO.

(AB) Imagem digitalizada original. (CD) Transformação em escala de cinza. (E-G) F...

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Matrizes de Cérebro e TecidosSigma-Aldrich15013
Scanner ópticoCânoneCano Scan 4200FResolução 3200 x 6400 dpi
Placas de PetriSigma-AldrichPág. 5606
Lâminas de bisturi #11Sigma-AldrichS2771
Software
Adobe Photoshop CS2 para WindowsAdobe
ImageJ 1.37vNIHO código-fonte está disponível gratuitamente. O autor, Wayne Rasband (wayne@codon.nih.gov), está no Research Services Branch, National Institute of Mental Health, Bethesda, Maryland, EUA
Office 365 ProPlusMicrosoft-Microsoft Office Excel
janelas 10Microsoft
Reagentes
2,3,5-cloreto de trifeniltetrazólioSigma-Aldrich298-96-4
Azul Evans 2%Sigma-Aldrich314-13-6

Etiquetas

Medi o da Zona de InfartoAvalia o do Edema CerebralT cnica de Colora o RedoxIncuba o com TTCSoftware de An lise de ImagemAplica o da Fun o de LimiarCompara o com o Hemisf rio ContralateralRuptura da Barreira Hematoencef licaSeccionamento do C rebro de Rato