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Detecção precoce de lesão cerebral por ressonância magnética e patológica usando um modelo de rato de encefalopatia hipóxico-isquêmica neonatal

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DOI:

10.3791/64183

28 de outubro de 2022

Neste artigo

Resumo

O presente protocolo descreve um modelo de roedores de lesão hipóxico-isquêmica de recém-nascidos para identificação precoce de alterações no tecido cerebral por morfologia macroscópica e ressonância magnética. Isso tem benefícios em relação aos modelos existentes, que podem ser usados para estudar lesões tardias, mas não permitem a avaliação de alterações precoces reprodutíveis.

Resumo

A encefalopatia hipóxico-isquêmica (EHI) perinatal é uma doença aguda que pode acometer recém-nascidos, resultando em desfechos variáveis de neurodesenvolvimento a longo e curto prazo. O diagnóstico precoce é fundamental para identificar bebês que podem se beneficiar da intervenção; no entanto, o diagnóstico precoce depende muito de critérios clínicos. Nenhum teste molecular ou radiológico se mostrou promissor na detecção precoce de lesão cerebral. Estudos mostraram que a ressonância magnética (RM) pode mostrar alterações no fluxo sanguíneo/isquemia e distúrbios metabólicos. No entanto, todos eles têm sido usados para avaliar a fase secundária da doença (>12 h) após o início da lesão. O diagnóstico precoce é fundamental para iniciar rapidamente a hipotermia terapêutica em bebês elegíveis, que atualmente é recomendada para ser iniciada dentro de 6 horas após o nascimento. O modelo de lesão hipóxico-isquêmica em ratos foi desenvolvido em 1981 e foi validado e usado extensivamente para estudar mudanças na perfusão cerebral, marcadores de lesão cerebral e morfologia. No entanto, tem sido usado principalmente como um "modelo tardio", avaliando a lesão vários dias após o insulto isquêmico inicial. Sabe-se que o modelo tem baixa sensibilidade na avaliação de alterações cerebrais precoces confiáveis e reprodutíveis. O objetivo deste estudo foi desenvolver um modelo confiável para estudar marcadores morfológicos e radiológicos macroscópicos precoces de EHI usando coloração patológica e espectroscopia de ressonância magnética cerebral/ressonância magnética.

Introdução

A encefalopatia hipóxico-isquêmica (EHI) é uma condição devastadora resultante de vários fatores em recém-nascidos1. A asfixia perinatal e/ou a interrupção do fluxo sanguíneo cerebral podem resultar em alterações isquêmicas focais ou globais no cérebro2. A taxa de ocorrência é de aproximadamente 1,6 em 1.000 nascidos vivos, mas pode chegar a 12,1 em 1.000 nascidos vivos em países em desenvolvimento3. Essa condição resulta em alta mortalidade (20% -50%), enquanto 25% dos que sobrevivem provavelmente sofrem de uma deficiência neural de longo prazo, como retardo ment....

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Protocolo

Todos os procedimentos experimentais foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Oklahoma Medical Research Foundation (OMRF) (protocolo IACUC # 17-17). Filhotes de ratos Sprague-Dawley fêmeas prenhes em E14 foram usados para o presente estudo. Os animais foram obtidos de uma fonte comercial (ver Tabela de Materiais).

1. Preparação animal

  1. Aclimatar os animais no biotério antes da entrega das ninhadas.
  2. Mantenha todos os ratos em um ciclo de luz / escuridão de 12 h e alimente o ratchow padrão.
  3. Após a entrega das nin....

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Resultados

O presente protocolo para produzir e avaliar alterações cerebrais precoces após EHI foi de fácil implementação e permitiu a visualização patológica e radiológica macroscópica da lesão cerebral dentro de 6 h de insulto em filhotes de ratos em P10. O plano experimental é representado na Figura 1. Ambos os sexos foram analisados em conjunto, e 24 animais de cinco leitegadas foram examinados em cada grupo. A mortalidade animal foi muito baixa, com 99% de sobrevivência dos animais até a realizaçã.......

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Discussão

Um protocolo de pesquisa em filhotes de ratos recém-nascidos foi projetado com sucesso para visualizar e analisar marcadores precoces de lesão cerebral em EHI. Até o momento, faltam ferramentas de avaliação objetivas para detectar lesões cerebrais precoces na população de recém-nascidos. Após a lesão da HI, há uma fase (1-6 h) em que o comprometimento do metabolismo oxidativo cerebral tem o potencial de se recuperar parcialmente antes da falha da função mitocondrial19

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Divulgações

Não há conflitos de interesse para nenhum dos autores.

Agradecimentos

Agradecemos à equipe veterinária da Fundação de Pesquisa Médica de Oklahoma por sua experiência e assistência na modificação dos protocolos de cuidados com os animais.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
0,9% de solução salina normalFisher ScientificZ1376
Cloreto de 2,3,5-trifeniltetrazólio (TTC)Millipore SigmaT8877
Almofada pneumática abdominalSA Instruments, Inc., Stony Brook, NY
Almofadas absorventes com barreira de umidade à prova d'água, 58,4 x 91,4 cm, 680 mLFisher Scientific501060566
BD 30 G Agulha e seringaFisher Scientific Catalog No.14-826-10
Biospec 7.0 Tesla/30 cm ímã de furo horizontal sistema de imagem de pequenos animaisBruker Biospin, Ettlingen, Alemanha
BuprenorfinaFornecido pela medicina veterinária
Termômetro compacto com sondaFisher ScientificS01549
Mistura de gases 92% nitrogênio 8% oxigênioBobina
Bruker BioSpin MRI Gmbh, Ettlingen, Alemanha
Gásisoflurano Fornecido pela medicina veterinária
Circulador de imersão Isotemp 2100Fisher ScientificDescontinuadoImerso em câmara de banho-maria com água corrente contínua através de tubulação
Peso do frasco de anel de chumboVWR29700-060Pesos em banho-maria para garantir que a câmara dos roedores permaneça submersa em banho-maria
Mathematica SoftwareWolfram Research, Champaign, IL, EUAversão 6.0
Solução Eletrolítica Pedialyte, Bebida de Hidratação, 1 Litro,PedialyteObtido a partir de
solução salina tamponada com fosfato CVS (DPBS, 1X), fórmula de DulbeccoMillipore SigmaJ67670.
BaldeUsamos uma gaiola de alojamento de roedores antiga - esta é uma boa alternativa: Cambro 182615CW135 Caixa de Armazenamento de Alimentos Camwear, 18" X 26" X 15", Modelo #:182615CW135
Câmara de Contenção de Roedores de PlexiglassPedialyte/CVSA medicina veterinária forneceu uma pequena câmara usada para conter roedores. Aproximadamente 6x4x4 polegadas
Ratos Sprague Dawley grávidos em E14Charles RiverCódigo de cepa 400
Purdue Products  Betadine SwabsticksFisher Scientific19-061617
Bobina de volume em quadratura (diâmetro interno de 72 mm)Bruker BioSpin MRI Gmbh, Ettlingen, Alemanha
Sutura de Seda EstoeltingCatálogo Fisher ScientificNo.10-000-656
Sutura Vicryl 5-0Fisher Scientific 
de superfície da cabeça Airgas Sem Sabor de plástico transparente AP NC1985424

Referências

  1. Douglas-Escobar, M., Weiss, M. D. Hypoxic-ischemic encephalopathy: A review for the clinician. JAMA Pediatrics. 169 (4), 397-403 (2015).
  2. Bano, S., Chaudhary, V., Garga, U. C. Neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy: A radiological review. Journal of Pediatr....

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