Utilizando uma janela craniana para Visualizar a artéria cerebral média Durante endotelina 1 Induzida por oclusão da artéria cerebral média
22 de fevereiro de 2013
Este artigo descreve um método para a visualização de artérias cerebrais de rato através de uma janela craniana via craniectomia temporal, a fim de visualizar partes proximais da artéria cerebral média ( Figura 1). Este método versátil, pode ser combinada com várias técnicas de administração de fármacos para medir a reactividade da artéria cerebral In vivo.
Neste protocolo de vídeo, vamos demonstrar a utilização de uma janela craniana para visualizar a artéria cerebral média durante a oclusão da artéria cerebral média induzida pela endotelina um. Para esta preparação da janela craniana, uma craniectomia c temporal é realizada para visualizar as porções proximais da artéria cerebral média. Criação de uma janela craniana É um método que permite a visualização direta de estruturas na superfície cortical do cérebro.
Essa técnica pode ser realizada em muitos locais sobrepostos ao cérebro do rato, mas é mais facilmente realizada criando uma craniectomia C sobre os ossos frontais ou parietais prontamente acessíveis. Na maioria das vezes, usamos essa técnica em combinação com o modelo endotelial de oclusão da artéria cerebral média induzida ou o modelo MCAO induzido por TE um de AVC isquêmico. Um procedimento de janela craniana é realizado para quantificar as alterações no diâmetro do vaso que ocorrem após a injeção de TE um no parênquima cerebral adjacente à artéria cerebral média proximal ou ACM.
Especificamente, usamos uma técnica para criar uma janela craniana através do osso temporal na face lateral do crânio do rato. As artérias cerebrais podem então ser visualizadas com a dura-máter intacta ou com a dura-máter inizada e retraída. Mais comumente, deixamos a dura-máter intacta durante a visualização.
Como o MCAO induzido por ET um envolve a administração de um peptídeo vasoconstritor no parênquima cerebral, isso ignora a necessidade de incisar a dura-máter diretamente sobre os vasos visualizados para a administração do medicamento. Neste vídeo, mostraremos como criar uma janela craniana para visualizar as artérias cerebrais de forma gradual, bem como evitar muitas das armadilhas potenciais comuns relacionadas a esse método. Após a colocação da cânula guia, conforme referenciado, uma janela craniana pode ser criada para visualizar diretamente as porções proximais da artéria cerebral média durante um procedimento de AVC, primeiro, faça uma incisão no couro cabeludo conforme mostrado com uma tesoura e retraia a pele para revelar o músculo temporal.
Dividir o músculo temporal usando eletrocautério e, em seguida, retrair Para visualizar a porção escamosa do osso temporal. A obtenção de exposição adequada do osso temporal é crucial para esse procedimento. Tenha cuidado para evitar a órbita durante a cauterização.
Para melhorar a visualização, use sutura para retrair o músculo temporal dividido ao meio. Desenhe um quadrado de três a quatro milímetros na porção escamosa do osso temporal mimado à órbita e superior à base do processo zigomático à medida que reflete no osso temporal. Use uma broca para cortar essa parte do osso.
Tenha cuidado para evitar aplicar muita pressão, pois é possível perfurar o cérebro. Certifique-se de realizar lavagens frequentes com solução salina estéril para melhorar a visualização do campo cirúrgico e evitar o superaquecimento do crânio. Começando em um canto solto, remova cuidadosamente o pedaço de osso temporal usando uma pinça de dente de rato fino, certificando-se de não rasgar nenhum vaso associado à dura-máter.
Aqui você pode visualizar um ramo da artéria cerebral média na linha de base antes da injeção endotelial. Um. Poucos minutos após uma injeção endotelial, a artéria cerebral média começará a se contrair. Eventualmente, os ramos tornam-se difíceis de visualizar e o tecido cerebral fica pálido.
Após cerca de 20 minutos, os efeitos do endotélio diminuirão e os vasos começarão a se dilatar gradualmente. Retornando ao diâmetro basal após cerca de 45 minutos Para medir o diâmetro do vaso Em diferentes momentos antes e depois da injeção endotelial, os quadros estáticos do vídeo são capturados em intervalos de um minuto. Usando o VLC media player Usando o VLC Media player, vá para ferramentas, preferências e altere a configuração para todos em mostrar configurações.
Expanda o menu de vídeo na barra lateral esquerda e expanda os módulos de saída. Selecione o tipo de cena do tipo de filtro de cena para o prefixo do nome do arquivo. Em seguida, adicione um caminho de diretório.
Em seguida, defina a taxa de registro para captura de quadros estáticos com base na taxa de quadros do seu vídeo, conforme explicado no protocolo escrito. Por fim, clique em salvar aberto. O vídeo desejado e o player VLC salvarão automaticamente os quadros estáticos uma vez a cada minuto para medir o diâmetro do vaso.
Usando essas imagens primeiro, abra o software Image J e, em seguida, abra os quadros estáticos que você medirá. Vá para analisar, definir medidas e desmarque todas as caixas. Selecione a ferramenta de linha reta, amplie conforme necessário.
Coloque uma linha perpendicular ao caminho do vaso Para medir o diâmetro do vaso. Vá para analisar, em seguida, clique em medir para obter o diâmetro do vaso. Repita isso para todas as imagens desejadas.
O diâmetro do vaso em cada ponto de tempo deve ser normalizado para o diâmetro basal do vaso para que as comparações possam ser feitas usando vários ratos. Para fazer isso, use a fórmula mostrada aqui. Em resumo, esta técnica de preparação da janela craniana é muito versátil, pois pode ser alterada para atender às necessidades de muitos experimentos com pequenas modificações.
Por exemplo, monitoramos com sucesso o fluxo sanguíneo cerebral em ramos específicos da ACM usando imagens de fluxo doppler a laser para focar diretamente em uma artéria cerebral visualizada através de uma janela craniana. Além disso, uma preparação semelhante com o tamanho da dura-máter pode ser usada com administração tópica de compostos vasoativos para criar um banho de reatividade vascular in vivo. Vários fatores devem ser levados em consideração ao preparar uma janela craniana para diminuir a taxa de falha dessa técnica.
Muitos desses fatores estão relacionados à obtenção de uma boa visualização das artérias cerebrais. Por exemplo, deve-se ter cuidado ao criar a craniectomia C para que a dura-máter ou os vasos sanguíneos que a recobrem não sejam interrompidos com o leito de perfuração. Isso é melhor realizado lavando frequentemente com solução salina estéril para limpar os detritos e resfriar o crânio.
Esperamos que este vídeo o ajude a projetar experimentos que utilizem uma janela craniana e a evitar as armadilhas comuns que podem ocorrer durante esse procedimento.
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Visão Geral
Este artigo descreve um método para visualizar artérias cerebrais de ratos através de uma janela craniana utilizando craniectomia temporal. Esta técnica permite a observação das porções proximais da artéria cerebral média e pode ser combinada com métodos de administração de fármacos para avaliar a reatividade da artéria cerebral in vivo.
Principais Componentes do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Biologia Vascular
- Pesquisa sobre Acidente Vascular Cerebral Isquêmico
Contexto
- A técnica da janela craniana permite a visualização direta de estruturas cerebrais.
- A craniectomia temporal é um método utilizado para acessar a artéria cerebral média.
- Essa abordagem é particularmente útil no estudo de condições isquêmicas.
- A oclusão da artéria cerebral média induzida por endotelina-1 é um modelo comum na pesquisa de acidente vascular cerebral.
Objetivo do Estudo
- Demonstrar a técnica de janela craniana para visualização de artérias cerebrais.
- Quantificar alterações no diâmetro dos vasos após injeção de endotelina-1.
- Ampliar a compreensão da reatividade de artérias cerebrais in vivo.
Métodos Utilizados
- Criação de uma janela craniana por meio de craniectomia temporal.
- Visualização da artéria cerebral média.
- Indução da oclusão da artéria cerebral média utilizando endotelina-1.
- Medição das alterações no diâmetro dos vasos após a injeção.
Resultados Principais
- Visualização bem-sucedida da artéria cerebral média proximal.
- Alterações quantificadas no diâmetro vascular após a administração de endotelina-1.
- Demonstrou a eficácia da técnica de janela craniana.
- Forneceram insights sobre a reatividade da artéria cerebral durante eventos isquêmicos.
Conclusões
- O método da janela craniana é uma ferramenta valiosa para o estudo das artérias cerebrais.
- Essa técnica pode ser integrada a diversos métodos de administração de fármacos.
- Ele aprimora a compreensão das respostas vasculares no cérebro.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A visualização direta da dinâmica das artérias cerebrais permite a redução de riscos mecanicistas na validação de alvos terapêuticos para acidente vascular cerebral, quantificando respostas vasconstritoras in vivo. Esta abordagem auxilia na avaliação pré-clínica da reatividade vascular e dos efeitos de compostos sobre a hemodinâmica cerebral, orientando decisões de avanço ou interrupção no desenvolvimento de fármacos neurovasculares. A integração com modelos de OCM induzida por endotelina-1 aumenta a confiança preditiva para terapias direcionadas a vias isquêmicas.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas mediante a visualização de alterações no diâmetro da ACM proximal em resposta à endotelina-1.
- Valor Operacional: Oferece um método reprodutível para a validação funcional de alvos nas vias vasoconstritoras em modelos de acidente vascular cerebral isquêmico.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Valor Científico: Gera medidas quantitativas do diâmetro dos vasos que servem como leitura funcional para triagem de compostos.
- Valor Operacional: Padroniza protocolos de visualização e medição para melhorar a reprodutibilidade do ensaio entre lotes experimentais.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Apoia a modelagem de sistemas relevantes para doenças ao associar a exposição à endotelina-1 com a dinâmica da artéria cerebral média em um modelo de acidente vascular cerebral isquêmico em ratos.
- Valor Operacional: Facilita a continuidade desde a descoberta até a validação pré-clínica, permitindo o acompanhamento longitudinal das respostas vasculares.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
A técnica da janela craniana posiciona-se na fase inicial de descoberta para apoiar a validação de alvos e a identificação de compostos líderes, fornecendo dados em tempo real sobre a reatividade vascular que informam a compreensão mecanicista antes do avanço do composto.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses e a elucidação de vias ao permitir a observação direta da dinâmica de constrição e dilatação da ACM.
- Triagem: Fornece resultados quantitativos (alterações no diâmetro do vaso) que permitem comparar os efeitos de compostos sobre o tônus da artéria cerebral.
- Análises: Oferece medidas normalizadas do diâmetro vascular ao longo do tempo, facilitando comparações estatísticas entre grupos tratados.
- Pesquisa Translacional: Conecta-se à continuidade pré-clínica ao modelar a OACM induzida por endotelina-1, um sistema relevante para a fisiopatologia do acidente vascular cerebral.
- Reutilização Empresarial: Representa uma plataforma cirúrgica reutilizável, adaptável a múltiplos estudos neurovasculares além do desafio com endotelina-1.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva na validação de alvos ao reduzir a ambiguidade no mecanismo de ação vascular.
- Valor Operacional: Aprimora a padronização e reprodutibilidade por meio de protocolos definidos de craniectomia e visualização.
- Valor Estratégico: Melhora as decisões de prosseguir ou interromper ao fornecer dados hemodinâmicos precoces que reduzem os riscos associados a alvos vasculares.
- Impacto no Portfólio: Permite a priorização ajustada ao risco de compostos com base em perfis de reatividade da artéria cerebral.
Considerações sobre a Implementação
- Exige experiência em microcirurgia de roedores e preparação de janela craniana.
- Depende de instrumentação estereotáxica, ferramentas de perfuração e sistemas de irrigação com solução salina para a preparação óssea.
- Necessita padronização entre equipes nos fluxos de trabalho de cirurgia, aquisição de imagens e análise de imagens.
- Envolve considerações de adaptação ao aplicar a técnica a diferentes regiões cerebrais ou modelos de doenças.
- É limitada pela necessidade de remoção óssea precisa para evitar danos vasculares ou à dura-máter durante a craniectomia temporal.
