Uma técnica de oclusão da artéria cerebral média para induzir A depressão pós-AVC em ratos
22 de maio de 2019
Aqui nós apresentamos um protocolo para induzir a depressão do borne-curso nos ratos obstruindo a artéria cerebral média através da artéria carotídea interna. Utilizamos o teste de nadada forçada de Porsolt e o teste de preferência de sacarose para confirmar e avaliar o humor depressivo induzido.
Nosso protocolo propõe uma nova técnica de oclusão da artéria cerebral medial em ratos para ajudar a estudar o mecanismo de desenvolvimento da depressão pós-acidente vascular cerebral e encontrar uma terapia mais eficiente. A principal vantagem de nossa técnica é sua capacidade de reduzir a variabilidade em alterações de peso, edema cerebral e volume de infarto, e minimizar mortes relacionadas ao procedimento. Depois de confirmar a falta de resposta ao aperto de cauda em um rato Desarmado macho de 300 a 350 gramas, coloque o animal em uma placa de aquecimento de 37 graus Celsius e use uma sonda retal para monitorar a temperatura corporal do núcleo.
Aplique pomada nos olhos do animal e raspe o cabelo do pescoço. Em seguida, desinfete a pele exposta com 70% de clorexidina alcoólica, e cubra o rato com a cortina cirúrgica estéril antes de realizar a oclusão de acordo com as técnicas padrão. Para obter o escore de gravidade neurológica, coloque um rato ocluído em uma superfície plana e permita que o animal se mova livremente.
Depois de um minuto, puxe suavemente o rato para trás pela cauda e a grade da resposta de marcha do animal. Para medir o volume de infarto, escaneie as fatias cerebrais manchadas preparadas em uma resolução de 1.600 por 1.600 pontos por polegada e corte e padronize a escala para todas as imagens. Em seguida, carregue as imagens padronizadas em um programa de software de análise de imagem apropriado e use uma ferramenta de rastreamento para medir a área de palidez marcada em seis fatias consecutivas de dois milímetros para determinar o tamanho do infarto como uma porcentagem de toda a fatia cerebral.
30 a 33 dias após a cirurgia, transfira os animais para uma sala fechada, silenciosa e controlada pela luz em gaiolas individuais, e coloque uma garrafa contendo 100 mililitros de solução de 1% de sacarose em cada gaiola por 24 horas. No dia seguinte, retire as garrafas, bem como a comida e a água potável por 12 horas. Ao final do período de privação, coloque uma garrafa contendo 100 mililitros de solução de 1% de sacarose e uma garrafa contendo 100 mililitros de água da torneira em cada gaiola por quatro horas.
Em seguida, registo o volume da solução de sacarose e da água consumida para permitir o cálculo da afinidade com a preferência por sacarose para cada animal. Para o teste de natação forçada de Porsolt, 30 a 33 dias após a cirurgia, primeiro lugar cada rato em um cilindro de plexiglass vertical contendo 80 centímetros de água celsius de 25 graus por 15 minutos. Ao final do período de habituação, permita que o rato seque por 15 minutos no recinto aquecido a 32 graus Celsius antes de devolver o animal à gaiola de origem.
No dia seguinte, devolva o rato ao cilindro por cinco minutos finais, registrando o teste de cinco minutos para permitir o cálculo da duração total da imobilidade durante esse período. A análise histológica revela um volume de infarto estatisticamente significativo como uma porcentagem do volume total do cérebro pós-MCAO quando comparado com animais do grupo de controle falso. Um edema cerebral estatisticamente significativo também é observado nos animais experimentais em comparação com o grupo de controle falso.
Animais MCAO demonstram desempenho neurológico mais baixo em comparação com animais operados por vergonha em 50 minutos, 24 horas e sete dias após a cirurgia. Os ratos de MCAO também consomem uma quantidade significativamente menor de sacarose e exibem uma imobilidade mais longa durante os testes de natação forçada de Porsalt em comparação com os animais operados por farsa. Este é um modelo importante para estudos de avc comportamental e poderia servir como uma ferramenta para avaliar terapias futuras ou fornecer dados pré-clínicos críticos sobre a eficácia de substâncias terapêuticas.
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Visão Geral
Este artigo apresenta um protocolo para induzir depressão pós-acidente vascular cerebral em ratos por meio da oclusão da artéria cerebral média. O estudo utiliza testes comportamentais para avaliar estados depressivos nos indivíduos.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Ciência Comportamental
- Pesquisa sobre AVC
Antecedentes
- A depressão pós-AVC é uma complicação comum após um acidente vascular cerebral.
- Compreender seus mecanismos pode auxiliar no desenvolvimento de terapias eficazes.
- Os métodos atuais podem apresentar alta variabilidade nos resultados.
- Este estudo tem como objetivo aperfeiçoar a técnica de oclusão para minimizar a variabilidade.
Objetivo do Estudo
- Estabelecer um modelo confiável para o estudo da depressão pós-AVC.
- Avaliar os efeitos da nova técnica de oclusão sobre comportamentos depressivos.
- Reduzir complicações relacionadas ao procedimento em modelos animais.
Métodos Utilizados
- Técnica de oclusão da artéria cerebral média em ratos.
- Avaliações comportamentais utilizando o teste de natação forçada de Porsolt.
- Teste de preferência pela sacarose para avaliar alterações do humor.
- Monitoramento de parâmetros fisiológicos durante o procedimento.
Resultados Principais
- A nova técnica demonstrou redução na variabilidade das alterações de peso.
- Observou-se menor incidência de edema cerebral e volume de infarto.
- As mortes relacionadas ao procedimento foram minimizadas.
- Testes comportamentais confirmaram a indução de estados depressivos.
Conclusões
- A técnica refinada de oclusão é eficaz para o estudo da depressão pós-acidente vascular cerebral.
- Ela fornece um modelo mais consistente para pesquisas futuras.
- São necessários estudos adicionais para explorar intervenções terapêuticas.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
O estabelecimento de modelos pré-clínicos confiáveis de depressão pós-AVC é essencial para reduzir os riscos na validação de alvos neuropsiquiátricos em terapêuticas para AVC. Esta técnica de OAMC reduz a variabilidade no volume do infarto, edema cerebral e mortalidade, aumentando a confiança preditiva na caracterização fenotípica comportamental. A melhoria na consistência do modelo apoia decisões de avanço ou interrupção no estágio inicial de descoberta, esclarecendo as ligações mecanicistas entre isquemia cerebral e fenótipos depressivos.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas que relacionam lesão isquêmica à fisiopatologia depressiva por meio da indução controlada de OCMC.
- Valor Operacional: Reduz a variabilidade dos resultados em alterações de peso, volume de infarto e edema cerebral, melhorando a reprodutibilidade dos ensaios em estudos de engajamento de alvos.
- Valor Preditivo: Apoia a triagem fenotípica de compostos ao fornecer um sistema relevante para a doença, com comportamentos semelhantes à depressão validados por meio dos testes de preferência pela sacarose e nado forçado.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Prontidão para Ensaios: Produz sistemas biológicos padronizados com escores quantificáveis de gravidade neurológica e medidas de volume de infarto para triagem de compostos em etapas subsequentes.
- Saídas Quantitativas: Gera pontos finais mensuráveis, incluindo razões de preferência pela sacarose e duração da imobilidade, permitindo análise de resposta à dose na triagem terapêutica.
- Escalabilidade: A técnica de oclusão baseada na Artéria Cerebral Média permite geração consistente do modelo entre coortes, apoiando a reutilização da plataforma em campanhas de identificação de compostos líderes.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Relevância para a Doença: Modela a depressão pós-AVC como uma complicação neuropsiquiátrica comórbida, alinhando-se à prevalência clínica da DPA e à necessidade terapêutica não atendida.
- Continuidade Tradutiva: Conecta a desmistificação mecanicista na fase de descoberta à validação pré-clínica por meio da confirmação comportamental e histológica dos estados depressivos.
- Avanço Ajustado ao Risco: Fornece dados pré-clínicos sobre eficácia terapêutica ao correlacionar o volume do infarto induzido por MCAO com os desfechos comportamentais, auxiliando decisões de avançar ou não no desenvolvimento.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O método se insere no continuum de descoberta, desde a validação do alvo até a identificação de compostos promissores e os testes de eficácia pré-clínica, permitindo o aperfeiçoamento iterativo de hipóteses terapêuticas para acidente vascular cerebral e transtornos neuropsiquiátricos.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses sobre mecanismos de acidente vascular cerebral isquêmico que levam a fenótipos depressivos, por meio de MCAO controlado e pontuação neurológica.
- Triagem: Permite a padronização de ensaios por meio de medidas reprodutíveis de volume de infarto e edema cerebral, essenciais para a triagem de bibliotecas de compostos.
- Análises: Fornece variáveis dependentes quantitativas, incluindo consumo de sacarose e duração da imobilidade, facilitando comparações estatísticas entre grupos tratados.
- Pesquisa Translacional: Relaciona a carga da lesão isquêmica com fenótipos comportamentais, apoiando o alinhamento de biomarcadores entre volume de infarto e desfechos semelhantes à depressão.
- Reutilização Empresarial: Estabelece uma plataforma pré-clínica reutilizável para avaliação de candidatos neuroprotetores e antidepressivos em modelos de comorbidades pós-AVC.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança na validação de alvos ao reduzir a ambiguidade mecanicista em modelos de comorbidade entre acidente vascular cerebral e depressão.
- Valor Operacional: Melhora a reprodutibilidade e padronização entre laboratórios por meio da redução de mortes e variabilidade relacionadas ao procedimento.
- Valor Estratégico: Melhora a eficiência do capital ao reduzir falsos positivos na identificação de compostos promissores por meio de modelos com menor risco biológico.
- Impacto sobre o Portfólio: Permite a priorização ajustada ao risco de terapêuticas para acidente vascular cerebral que visam comorbidades neuropsiquiátricas, com base em leituras fenotípicas consistentes.
Considerações sobre a Implementação
- Requer experiência em cirurgia estereotáxica em roedores e pontuação da gravidade neurológica.
- Depende de instrumentação para quantificação do volume do infarto por meio de análise de imagem de cortes cerebrais corados.
- Necessita padronização entre equipes dos protocolos de preferência por sacarose e teste de natação forçada para os desfechos comportamentais.
- As considerações de adaptação incluem o escalonamento da técnica de oclusão da artéria carótida interna entre diferentes linhagens e idades de ratos, com monitoramento da temperatura corporal central.
- As limitações práticas incluem a necessidade de monitoramento pós-operatório para confirmar o desenvolvimento do infarto e alterações comportamentais aos 30–33 dias após o MCAO.
