Este estudo apresenta um protocolo para o estabelecimento de um modelo animal altamente reprodutível de transformação hemorrágica (TH) usando oclusão/reperfusão da artéria cerebral média (MCAO/R) em camundongos C57BL/6 com hiperglicemia aguda.
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Este estudo apresenta um protocolo para o estabelecimento de um modelo animal altamente reprodutível de transformação hemorrágica (TH) usando oclusão/reperfusão da artéria cerebral média (MCAO/R) em camundongos C57BL/6 com hiperglicemia aguda.
A transformação hemorrágica (TH) é uma complicação grave que pode ocorrer como resultado da terapia trombolítica após acidente vascular cerebral isquêmico (AVC) isquêmico (AVC) e apresenta limitações significativas na aplicação clínica do ativador de plasminogênio tecidual recombinante (rt-PA). Infelizmente, atualmente não há intervenções eficazes disponíveis para TH na prática clínica. Portanto, há uma necessidade urgente de modelos animais experimentais estáveis e confiáveis para elucidar a patogênese da TH e desenvolver estratégias de intervenção eficazes. Este estudo apresentou um protocolo para estabelecer um modelo de camundongo de TH induzida por hiperglicemia aguda combinada com isquemia focal transitória (tMCAO). Camundongos C57BL/6J machos foram injetados com glicose a 30% para induzir hiperglicemia e, em seguida, submetidos a 60 min de tMCAO com reperfusão. O volume do infarto, a integridade da barreira hematoencefálica (BHE) e o grau de hemorragia intracraniana foram avaliados 24 h após a OCM. Os resultados mostraram que a injeção de glicose levou à hiperglicemia transitória (14,3-20,3 mmol / L), o que aumentou significativamente o volume do infarto e a incidência de TH. A coloração de hematoxilina-eosina (H & E) indicou lesões hemorrágicas significativas dentro da zona de infarto em camundongos hiperglicêmicos. Além disso, camundongos hiperglicêmicos exibiram interrupção agravada da BHE, conforme mostrado pelo vazamento mais grave de azul de Evans (EB) e FITC-Dextran. Em conclusão, a hiperglicemia aguda resultou de forma confiável e consistente em TH macroscópica em um modelo de camundongo de tMCAO. Este modelo reprodutível oferece uma ferramenta valiosa para investigar os mecanismos patológicos da TH e desenvolver intervenções terapêuticas correspondentes.
O infarto cerebral é a principal causa de incapacidade e a segunda principal causa de morte em adultos em todo o mundo1. A fase aguda desempenha um papel crucial na progressão do infarto cerebral, servindo como um ponto crucial para o tratamento da doença. A restauração precoce e oportuna do fluxo sanguíneo na área da penumbra é essencial para evitar a morte de células cerebrais, com trombólise e terapia intervencionista representando os pilares do tratamento do infarto cerebral agudo (ACI). No entanto, a transformação hemorrágica (TH) representa uma complicação significativa após trombólise e terapia intervencionista, ocorrendo em 15% a 30% dos pacientes com AVC isquêmico, limitando sua aplicação em alguma medida 2,3. A ocorrência de TH aumenta significativamente o risco de mortalidade e incapacidade, afetando o prognóstico da ACI. Portanto, é de grande importância clínica investigar os mecanismos patológicos da TH e identificar alvos terapêuticos eficazes.
Atualmente, a oclusão da artéria cerebral média induzida por embolia por fio (MCAO) é frequentemente utilizada como modelo de TH em roedores4. A obstrução prolongada pode resultar em infarto cerebral maciço envolvendo o córtex e o estriado, potencialmente levando à TH secundária. O Thread MCAO não requer craniotomia, é altamente reprodutível e produz dano cerebral focal e TH semelhante a um acidente vascular cerebral humano. No entanto, esse modelo mecânico tem algumas desvantagens distintas, incluindo altas taxas de mortalidade precoce e baixas taxas de sobrevida em longo prazo5. Outro modelo de TH frequentemente utilizado é o modelo de trombólise, no qual a formação de coágulos sanguíneos é induzida primeiramente no vaso-alvo, seguido pelo uso de drogas trombolíticas (por exemplo, rt-PA, varfarina) para dissolver o coágulo, mimetizando o processo clínico da TH no AVC isquêmico 6,7. Apesar de replicar em grande parte o processo patológico da terapia trombolítica clínica, os modelos animais de TH induzidos por rt-PA ou varfarina são difíceis de implementar e associados a alta mortalidade animal, bem como incidência e localização variáveis de sangramento. Para avançar na pesquisa translacional básica e clínica sobre TH após infarto cerebral, é essencial estabelecer um modelo animal reprodutível de TH que seja fácil de operar e ofereça alta estabilidade.
A hiperglicemia é um contribuinte significativo para a TH após isquemia/reperfusão cerebral (I/R)8. Vários estudos retrospectivos analisaram os dados clínicos de pacientes submetidos à trombectomia mecânica, revelando que níveis elevados de glicemia na admissão estão ligados a uma maior incidência de HA espontânea3. Em pacientes diabéticos com AVC, a hiperglicemia aumenta significativamente o risco de TH e leva a déficits neurológicos mais graves 9,10. Os pesquisadores desenvolveram modelos de HT induzindo I/R cerebral em modelos animais diabéticos por meio do MCAO. No entanto, o modelo diabetes-MCAO tem longa duração experimental, procedimento complexo e alto custo11,12. Um modelo confiável de TH pode ser estabelecido induzindo hiperglicemia aguda por meio de injeção intraperitoneal de glicose e integrando-o a um modelo de I/R cerebral gerado pela técnica de sutura. Este método é facilmente realizado com posição de sangramento consistente e imita efetivamente as características clínicas da hiperglicemia pós-AVC. No entanto, existem diferenças significativas em condições cruciais, como tempo isquêmico e concentração de glicose; além disso, a estabilidade do modelo e a incidência de TH são inconsistentes em diferentes literaturas.
Nosso grupo de pesquisa utilizou extensivamente o método de hiperglicemia aguda-MCAO para estabelecer um modelo de HT. Além disso, realizamos uma série abrangente de experimentos para explorar a relação entre o tempo isquêmico, a concentração de glicose no sangue, a taxa de incidência de TH e a mortalidade animal. Esses experimentos acabaram levando à identificação de condições ideais para a criação de um modelo HT pós-infarto cerebral. Este estudo apresenta um protocolo detalhado para estabelecer um modelo de TH induzida por hiperglicemia aguda usando injeção intraperitoneal de glicose a 30% combinada com MCAO embólico.
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O protocolo experimental foi aprovado pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade de Jianghan (JHDXLL2024-080) e conduzido de acordo com as Diretrizes Éticas de Animais Experimentais emitidas pelo Centro de Controle de Doenças da China. Camundongos C57BL / 6J machos adultos pesando 21-26 g foram usados neste estudo. Os detalhes dos reagentes e equipamentos usados estão listados na Tabela de Materiais.
1. Agrupamento animal e indução de hiperglicemia aguda
2. Preparo pré-operatório
NOTA: Todos os camundongos experimentais jejuaram por 12 h antes da cirurgia.
3. Medição do fluxo sanguíneo cerebral basal
4. Procedimento cirúrgico MCAO
NOTA: A AOCM é realizada usando um método de oclusão de rosca modificado, conforme descrito anteriormente por Chiang et al.13.
5. Remoção e reperfusão de monofilamentos
6. Medição de glicose no sangue
NOTA: Os níveis de glicose no sangue foram medidos nos seguintes momentos: (1) imediatamente antes da cirurgia MCAO (linha de base), (2) imediatamente após a inserção do monofilamento (15 min após a injeção de glicose), (3) imediatamente após a retirada do monofilamento imediatamente após a inserção do monofilamento (75 min após a injeção de glicose).
7. Coloração de cloreto de 2,3,5-trifeniltetrazólio (TTC)
8. Observação Gross
9. Coloração de hematoxilina e eosina (H & E)
10. Determinação do lekage Evans Blue (EB)
NOTA: Para obter detalhes sobre este procedimento, consulte Wang et al.17.
11. Determinação de vazamento de FITC-Dextrano
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O procedimento experimental deste estudo está ilustrado na Figura 1. Resumidamente, os camundongos foram submetidos a MCAO induzida por oclusão de thread por 60 min, seguido de reperfusão. A glicose (30% em solução salina normal, 7,2 mL/kg de peso corporal) foi administrada por via intraperitoneal 15 min antes do MCAO. Os níveis de glicose no sangue foram medidos no início (antes da injeção de glicose), imediatamente após a OCM e no momento da reperfusão. Após 24 h de reperf...
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O protocolo atual foi projetado para criar um modelo animal confiável de transformação hemorrágica após AVC isquêmico, que pode replicar os efeitos nocivos da revascularização do vaso em condições hiperglicêmicas. Dentre os vários fatores de risco para AVC isquêmico, o nível glicêmico dentro de 24 h após o início do AVC está positivamente correlacionado com a exacerbação da lesão cerebral e aumento da mortalidade 3,18. Numerosas ...
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Os autores não têm interesses conflitantes a divulgar.
A Figura 1 foi criada com o software BioRender (https://www.biorender.com/). Este estudo foi apoiado por doações do projeto orientador da Fundação de Ciências Naturais da Província de Hubei (nº 2022CFC057).
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Cloreto de 2,3,5-trifeniltetrazólio (TTC) | Sigma-Aldrich | 108380 | O corante para coloração TTC |
| Placa de cultura de 24 poços | Corning Incorporated | CLS3527 | O vaso para coloração TTC 30 |
| % de injeção de glicose | Kelun Pharmaceutical | H42021188 | Indução de hiperglicemia aguda |
| % de paraformaldeído | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd. | G1101 | Sutura |
| absorvível de ácido poliglicólico | Jinhuan Medical Co., Ltd | KCR531 | 5.0 Equipamento para cirurgia |
| Placa de cultura de 96 poços | Corning Incorporated | CLS3596 | EB que mede o conteúdo |
| anestesia | Midmark Corporation | VMR | Anestesia para animais |
| Meio de montagem antidesbotamento com DAPI | Beyotime Biotech | P0131 | Suporte para seções de tecido |
| Automação-desidratação de tecidos Máquina | Leica Biosystems | TP1020 | Desidratar tecido |
| Microscopia confocal | Leica Biosystems | STELLARIS 5 | Aquisição de imagem |
| Gel de sódio diclofenaco | MaYinglong Farmacêutica | H10950214 | Analgesia para solução de |
| coloração de eosina | Servicebio Technology | G1001 | O corante para H& Coloração E |
| Evans Blue | Aladdin | E104208 | coloração EB Gel |
| ocular | Guangzhou Pharmaceutical | H44023098 | Material para cirurgia |
| Fitc-dextran | Sigma-Aldrich | 60842-46-8 | Avaliação da permeabilidade BBB |
| Microscópio de fluorescência | Olympus | BX51 | Aquisição de imagem |
| Micrótomo congelado | Leica Biosystems | CM1900 | Uso para seções congeladas |
| Glicosímetro | YuWell | 580 | Medição de glicose no sangue |
| Solução de coloração de hematoxilina | Servicebio | G1004 | O corante para H & Coloração |
| E Iodo | Lircon | 20020059 | Material para cirurgia |
| Isoflurano | Rwd Life Science | R510-22-10 | Anestesia para animais |
| Medidor de fluxo sanguíneo Doppler a laser | Moor Instruments | moorVMS | Monitoramento do fluxo sanguíneo |
| MCAO Suturas | Rwd Life Science | 907-00023-01 | Material para cirurgia |
| Meloxicam | Boehringer-Ingelheim | J20160020 | Analgesia para animais |
| Kit de instrumentos microcirúrgicos | Rwd Life Science | SP0003-M | Equipamento para cirurgia |
| Micrótomo | Thermo Fisher Scientific | HM325 | Produção de seção de tecido Lâmina |
| micrótomo | Leica Biosystems | 819 | Produção de seção de tecido |
| Pomada de mupirocina | GlaxoSmithKline | H10930064 | Anti-infecção para animais |
| Bálsamo neutro | Absin Bioscience | abs9177 | Seal para H & E coloração |
| Centro de incorporação de parafina | Thermo Fisher Scientific | EC 350 | Produzir blocos de parafina |
| Pentobarbital sódico | Sigma-Aldrich | P3761 | Eutanásia para animal |
| Solução salina tamponada com fosfato | Beyotime Biotech | C0221A | Enxágue para seção de tecido |
| Scanner | EPSON | V330 | Barbeador |
| de varredura de tecidoShenzhen Codos Electrical Appliances Co., Ltd. | CP-9200 | Equipamento para cirurgia | |
| Espectrofotômetro | Thermo Fisher Scientific | 1510-02362 | EB medição de conteúdo |
| sacarose | Shanghai Macklin Biochemical | 57-50-1 | Desidratação para tecido |
| Tissue-Tek O.C.T. Composto | Sakura | 4583 | Meio de inclusão de tecido |
| Ácido tricloroacético | Sigma-Aldrich | T6399 | EB Medição de conteúdo |
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This corrects the article 10.3791/67371