Субарахноидальное кровоизлияние продолжает нести высокое бремя смертности и заболеваемости человека. Для облегчения дальнейших исследований состояния и его патофизиологии представлена дохиазматическая модель однократной инъекции.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Субарахноидальное кровоизлияние продолжает нести высокое бремя смертности и заболеваемости человека. Для облегчения дальнейших исследований состояния и его патофизиологии представлена дохиазматическая модель однократной инъекции.
Несмотря на успехи, достигнутые в лечении за последние десятилетия, субарахноидальное кровоизлияние (САК) по-прежнему несет на себе тяжелое бремя заболеваемости и смертности, в основном затрагивая довольно молодое население. Было разработано несколько моделей САК на животных для исследования патофизиологических механизмов, лежащих в основе САК, и для тестирования фармакологических вмешательств. Прехиазматическая модель однократной инъекции на крысах, представленная в этой статье, представляет собой экспериментальную модель САК с заданным объемом крови. Вкратце, животное обезболивают, интубируют и держат под искусственной вентиляцией легких. Температура регулируется с помощью грелки. Катетер помещается в хвостовую артерию, что позволяет непрерывно измерять артериальное давление, а также брать кровь. Атлантоокципитальная мембрана разрезается, и катетер для регистрации давления помещается в большую цистерну, чтобы обеспечить измерение внутримозгового давления. Этот катетер также может быть использован для интратекальных терапевтических вмешательств. Крысу помещают в стереотаксическую рамку, просверливают отверстие для заусенца спереди от брегмы, а через отверстие для заусенца вводят катетер и помещают прямо перед хиазмой зрительного нерва. Аутологичная кровь (0,3 мл) извлекается из хвостового катетера и вводится вручную. Это приводит к повышению внутримозгового давления и уменьшению мозгового кровотока. Животное держат под действием седативных препаратов в течение 30 минут и дают подкожный физиологический раствор и анальгетики. Животное экстубируют и возвращают в клетку. Дохиазматическая модель имеет высокую скорость воспроизводимости и ограниченную вариабельность между животными из-за заранее определенного объема крови. Он имитирует САК у людей, что делает его подходящей моделью для исследований САК.
Нетравматическое субарахноидальное кровоизлияние (САК) является одной из форм инсульта, составляющей около 5% всех случаев. Наиболее распространенной причиной нетравматического САК является внезапный разрыв аневризмы (САК), на долю которого приходится 85% САК. Другие причины включают разрыв артериовенозной мальформации, коагулопатии и разрыв вен при перимезенцефальном кровоизлиянии1. Уровень заболеваемости составляет 9 на 100 000 человеко-лет, при этом смертность составляет примерно каждый третий, а другая треть требует поддержки повседневной жизни послеSAH 2,3.
После первоначальной стабилизации и подтверждения диагноза лечение зависит от тяжести кровоизлияния. Пациентам с наиболее тяжелыми заболеваниями будет вставлен внежелудочковый дренаж в желудочки для снижения внутримозгового давления (ВЧД), и они будут госпитализированы в отделение нейроинтенсивной терапии, где они будут находиться под пристальным наблюдением. Пациенты будут проходить ангиографию для выявления (вероятной) аневризмы, а затем аневризму скручивать или зажимать, чтобы предотвратить повторное кровотечение4. Несмотря на многочисленные испытания фармакологической терапии, только нимодипин, антагонист кальциевых каналов, показал улучшение исходов5. В настоящее время проводятся многочисленные клинические испытания. Пожалуйста, ознакомьтесь с обзором Дау и его коллег для получения обширного списка6.
Разрыв аневризмы был описан как внезапное начало самой сильной головной боли, которую когда-либо испытывали, или головной боли, вызванной ударом грома. Разрыв приводит к резкому повышению ВЧД с последующим снижением мозгового кровотока (КБФ). Это снижение приводит к глобальной ишемии мозга, что может привести к потере сознания. Этот более механистический путь, наряду с инициированным распадом экстравазированных элементов крови, приводит к высвобождению цитокинов и активации врожденной иммунной системы, что приводит к стерильному нейровоспалению. Кроме того, часто наблюдается разрушение гематоэнцефалического барьера, что приводит к отеку мозга и нарушению ионного гомеостаза. Все эти и другие изменения, названные ранней черепно-мозговой травмой (EBI), происходят в течение первых нескольких дней и приводят к потере нейронов и апоптозу7.
Примерно у 1/3 пациентов, страдающих аСАК, развивается отсроченная ишемия головного мозга (DCI) между 4-14 днями8. DCI определяется либо как дебют очагового, неврологического нарушения, либо как снижение минимум на два балла по шкале комы Глазго, продолжающееся не менее 1 часа, когда другие причины, включая судороги и повторное кровотечение, исключаются. DCI связан с повышенным риском смерти и снижением функционального исхода после aSAH9. Церебральный вазоспазм (CVS), сужение мозговых артерий, как известно, связан с DCI на протяжении десятилетий и ранее считался единственной причиной DCI. С тех пор было показано, что CVS может возникать без развития DCI, и с тех пор было выявлено больше факторов, включая микрососудистый тромбоз и сужение, корковую депрессию и воспалительную реакцию EBI10,11,12.
Из-за большого влияния EBI и DCI на течение заболевания и исход пациентов, животные модели должны имитировать их в максимально возможной степени, оставаясь при этом воспроизводимыми. Исследователи использовали широкий спектр различных моделей на различных животных, от мышей до приматов, чтобы попытаться смоделировать aSAH. Крысы дикого типа Sprague-Dawley и Wistar в настоящее время являются наиболее часто используемыми лабораторными животными, и наиболее распространенными моделями являются модель эндоваскулярной перфорации, модель двойной инъекции цистерна-магна и, наконец, прехиазматическая модель однократной инъекции, которая будет описана в этой статье13.
Дохиазматическая модель с одной инъекцией была первоначально разработана Прунеллом и его коллегами для противодействия некоторым недостаткам других экспериментальных моделей14. Операция, когда она освоена, обладает высокой воспроизводимостью и сводит к минимуму различия между животными. Модель имитирует САК у людей по нескольким пунктам, включая внезапный рост ВЧД после инъекции крови, что приводит к преходящей глобальной ишемии из-за падения CBF15,16. Он влияет на переднее кровообращение, где происходит большинство аСАК у людей17. Летальность колеблется от 10% до 33% в зависимости от исследования и количества введенной крови14,18. Отсроченная гибель клеток и нейровоспаление могут быть обнаружены на 2-й и 7-й день, что обеспечивает переменные для изучения последствий EBI и DCI19,20.
В исследовании представлено обновленное описание прехиазматической модели однократной инъекции у крыс, а также описание того, как использовать ICP-зонд в качестве порта для интратекального введения фармацевтических препаратов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Эта процедура выполняется в соответствии с Директивой Европейского Союза 2010/63/ЕС о защите животных, используемых в научных целях, и одобрена Датской инспекцией по экспериментам на животных (лицензия No 2016-15-0201-00940). Хирургическое вмешательство проводится с использованием асептической техники в максимально широком объеме, включая стерильные инструменты, перчатки, катетеры и швы. В исследовании использовались самцы и самки крыс Sprague-Dawley весом 230-350 г, группа, размещенная в 12-часовом цикле света / темноты, с постоянной температурой 22 ° C (± 2 ° C) и влажностью 55% (± 10%). Животные обеспечиваются стандартным кормом и водой ad libitum. После операции животные размещаются в одиночных клетках, но могут быть возвращены в групповую клетку после удаления ICP-зонда. Анестетиком в этом протоколе является газ изофлуран, но 1,5 мл / кг внутрибрюшинной смеси кетамина (100 мг / мл) и ксилазина (20 мг / мл) 3: 2 также эффективен21.
1. Подготовка
2. Анестезия
3. Хвостовой катетер
4. Зонд ICP
5. Размещение иглы и лазерно-доплеровского зонда
6. Индукция САК
7. Восстановление и пробуждение
8. Удаление ICP-зонда (если он не был удален во время операции)
ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте хирургический микроскоп по усмотрению хирурга.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Женщины имеют повышенный риск развития аСАК по сравнению с мужчинами. Несмотря на это, самцы грызунов в основном используются в экспериментах из-за возможного смещения из-за гетерогенности цикла течки у самок. Репрезентативные результаты, представленные здесь, взяты из недавней публикации, сравнивающей самок и самцов крыс, подтверждая, что модель дает аналогичные результаты у самок животных по сравнению с самцами21. В исследование были включены 34 самки крыс Sprague-Dawley (18 SAH и 16 Shams). Шам...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Прехиазматическая модель САК с однократной инъекцией имитирует несколько важных элементов САК человека, включая всплеск ВЧД, снижение CBF, транзиторную глобальную ишемию, активацию нейровоспалительных маркеров и CVS 14,15,16,18,19,20. ICP-зонд также использовался в качестве порта для интратекального введения (
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
У авторов нет противоречащих друг другу интересов, о которых можно было бы заявить.
Работа была поддержана Фондом Лундбека и Грантом передового опыта Лундбека (No R59-A5404). Спонсоры не играли никакой роли ни в одной части рукописи.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Катетер периферических вен 16 G | BD Venflon | 393229 | Игла укороченная, дистальная на 1 см изогнутая. Крылья удалены |
| Колокольчик / камера для анестезии | Неизвестно | ||
| Анализатор газов крови | Радиометр | ABL80 | |
| Монитор артериального давления (АД) | Adinstruments | ML117 | Подключается к Powerlab |
| Изогнутые щипцы, 12 см x 3 | F.S.T | 11001-12 | Для анестезии |
| Цилиндрическая подушка, 28 см x 4 см | Самодельная | Сделано из хирургические полотенца | |
| сбора данных | Adinstruments | ML870 Powerlab | |
| Программное обеспечение для сбора данных | Adinstruments | LabChart 6.0 | |
| Дрель | KMD | 1189 | |
| Контроллер дрели | Silfradent | 300 IN | |
| Гибкий свет | Schott | KL200 | |
| Грелка | Minco | 1135 | |
| Игла для подкожных инъекций, 20 г KD | Medical | 301300 | Подключается к стереотаксической рамке |
| ICP монитор | Adinstruments | ML117 | Подключается к |
| испарителю изофлурана | Powerlab Ohmeda | TEC3 | |
| Ноутбук | Lenovo | T410 | |
| Лазерный допплеровский монитор | Adinstruments | ML191 | |
| Лазерный допплеровский зонд | Oxford Optronics | MSF100XP | Подключается к лазерному допплеровскому монитору |
| Иглодержатель, 13 см | F.S.T | 12001-13 | Для анестезии |
| Прецизионный шприц, 0,025 мл | Hamilton | 547407 | |
| Стереотаксическая рамка | Kopf Instruments | M900 | |
| Хирургический микроскоп | Carl Zeiss | F170 | |
| Шовный материал игла | Allgaier | 1245 | Для анестезии |
| контроллер Temperaure | CWE,INC. | TC-1000 | |
| Преобразователь x 2 | Приспособления | MLT0699 | Подключается к монитору BP и ICP |
| Аппарат искусственной вентиляции легких | Ugo Basile | 7025 | |
| Ветеринарная машинка для стрижки | Aesculap | GT421 | |
| 3-контактный ретрактор Blair, 13,5 см | Agnthos | 17022--13 | |
| Тупой втягивающий инструмент Alm | F.S.T | 17008-07 | |
| Изогнутые щипцы, 12 см x 2 | F.S.T | 11001-12 | |
| Иглодержатель, 13 см | F.S.T | 12001-13 | |
| Прямые щипцы Дюмона, 11 см | F.S.T | 11252-00 | |
| Прямой гемостат от комаров Холстеда x 2 | F.S.T | 13008-12 | |
| Прямые ножницы для радужной оболочки, 9 см | F.S.T | 14090-09 | |
| Прямые ножницы Ванна, 10,5 см | F.S.T | 15018-10 | |
| Впитывающиеся тампоны | Kettenbach | 31603 | |
| Черная шелковая нить, 4-0, 5 x 15 см | Vö mel | 14757 | |
| Костный воск | Aesculap | 1029754 | |
| Карбомер гель для глаз 2 мг/г | Паранова | ||
| Ватный тампон | Heinz Herenz | WA-1 | |
| Аппликатор с ватным наконечником x 4 | Selefa | 120788 | |
| Игла для подкожных инъекций, 23 г x2 | KD Медицинский | 900284 | Подключается к запорному крану. Снимите дистальный конец |
| иглы для подкожных инъекций, 23 г x3 | KD Medical | 900284 | Снимите дистальный конец. 2 соединяет с запорным краном, 1 к шприцу |
| зонд ВЧД: | Самодельный | Изготовлен из следующего: | |
| Полиэтиленовая трубка, 20 мм | Smiths medical | 800/100/200 | Внутренний диаметр (ID): 0,58 мм, Внешний диаметр (OD): 0,96 мм. |
| Силиконовая трубка, 10 мм | Fisher | 15202710 | ID: 0,76 мм, Наружный диаметр: 2,4 мм. |
| Силиконовая трубка, 2 мм | Fisher | 11716513 | Внутренний диаметр: 1,0 мм, Внешний диаметр: 3,0 мм. |
| Микрогематокритные тубы | Марка | 7493 11 | |
| OP-полотенце, 45 см x75 см | Mö lnlycke | 800430 | |
| Адаптер PinPort, 22 г | Instech | PNP3F22 | |
| Инжектор PinPort | Instech | PNP3M | |
| Полиэтиленовая трубка, 2 x 20 см | Smiths medical | 800/100/200 | Подключается к шприцу. Внутренний диаметр: 0,58 мм, внешний диаметр: 0,96 мм. |
| Резиновая лента | Unknown | ||
| Scalpel, 10 лезвий | Kiato | 23110 | |
| Spinalneedle, 25 G x 3.5'' | 'Braun | 5405905-01 | |
| Система запорного крана, Discofix x 2 | Braun | 16494C | Подключается к датчику |
| Шовный материал, 4-0, монофил, нерезорбируемый x 3 | Ethicon | EH7145H | |
| Шприц, 1 мл | BD Пластипак | 1710023 | |
| Шприц, люэр-лок, 10 мл x 4 | BD Пластипак | 305959 | Подключается к преобразователю |
| Тканевый клей | 3M | 1469SB | |
| 0,5% Хлоргексидиновый спирт | Faaborg Pharma | 210918 | |
| Карпрофен 50 мг/мл | ScanVet | 43715 | Разведенный 1:10 |
| Изофлуран | Бакстера | ||
| Изотонический физиологический раствор | Amgros | 16404 | |
| Лидокаин-Адреналин 10 мг/5 и микро; г/мл | Amgros | 16318 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.