ספיגה דו צדדי משותף עורק תרדמה כגירוי נפשית מראש מספיק כדי לגרום סובלנות איסכמי מוקדמת לאיסכמיה מוחית מיקוד
Summary
יש מצטבר ראיות, שנפשי מראש איסכמי (PC) – אתגר איסכמי שאינו מזיק למוח – מעניק הגנה זמנית לעלבון איסכמי מזיק שלאחר מכן. הקמנו הבילטרלי חסימת עורק תרדמה משותפת (BCCAO) כגירוי נפשית מראש כדי לגרום לסובלנות איסכמי מוקדם (IT) לאיסכמיה מוחית מוקדי חולפים (הנגרם על ידי חסימה של עורק מוח אמצעי, MCAO) בC57BL6 / י עכברים.
Abstract
יש מצטבר ראיות, שנפשי מראש איסכמי – אתגר איסכמי שאינו מזיק למוח – מעניק הגנה זמנית לעלבון איסכמי מזיק שלאחר מכן. הקמנו חסימת עורק תרדמה משותפת דו צדדית כגירוי נפשית מראש כדי לגרום לסובלנות איסכמי מוקדם לאיסכמיה מוחית חולפת במוקד C57BL6 / עכברי J. בסרטון הזה, נדגים את המתודולוגיה ששמשה למחקר זה.
Introduction
שבץ איסכמי הוא מחלה עם תמותה גבוהה וניטל כלכלי וחברתי עצום 1. למרות מאמצים מדעיים ניסיוניים וקליניים אינטנסיביים ברחבי העשורים אחרונים, אפשרויות טיפול בחולי שבץ איסכמי חריפים נשארות מוגבלות מאוד 2. בניגוד לכך, עלייה באחוז של קשישים במדינות מפותחות באופן דרמטי להגדיל את שכיחות ושכיחות של חולים עם שבץ מוחי איסכמי בעשורים הקרובים 3. לכן, יש צורך דחוף באסטרטגיות טיפול חדשות בחולים עם שבץ מוחי איסכמי.
גישה אחת היא להשיג הבנה נוספת במנגנוני הסתגלות אנדוגני של המוח להתמודד עם גירוי מזיק. neuroprotection המוח המופק מזה ידוע גם בשם נפשית מראש איסכמי (PC), או סובלנות איסכמי (IT), ומתאר תופעה, שבו גירוי מזיק שאינם מזיק להחיל את המוח, גורם להתנגדות חולפתנגד 4 עלבון איסכמי מזיק שלאחר מכן. היא מתרחשת בשני חלונות זמן שונים: מוקדם זה, המתרחש בתוך דקות עד כמה שעות לאחר מחשב ועיכבו את ה-IT, אשר צריך השהיה של כמה שעות להתרחש 4.
עד כה, מחקר על זה במוח התמקד בעכב אותו. הרבה פחות ידוע על המנגנונים של תחילת ה-IT. מטרתו של מחקר זה היא לבסס דו צדדי חסימת עורק תרדמה משותפת (BCCAO) שהיא גירוי כדי לגרום לעיכוב זה, כמו גירוי מחשב נאות הוקם כדי לגרום לתחילת ה-IT לאיסכמיה מוחית מוקדי חולפים (הנגרם על ידי חסימה של עורק מוח אמצעי, MCAO) בC57BL6 / עכברי ג'יי.
במהלך שני הניתוחים (BCCAO וMCAO), ניטור של זרימת דם במוח (CBF) על ידי לייזר דופלר Flowmetry (LDF) בוצע.
BCCAO בוצע בעכברים מורדמים ונושמים באופן ספונטני. שני עורקי התרדמה משותפים (CCA) נחשפווהאפילו על 60 שניות ואחרי 5 דקות של reperfusion. רצף / reperfusion BCCAO זה חזר על עצמו פעמיים. לאחר ניתוח, עכברים התאוששו במהירות ולא הראו שום סימנים של ירידה תפקודית. כדי לשלול, כי פרוטוקול BCCAO מתואר לעיל לא לגרום למוות של תאים במוח מתעכב, ביצענו תיוג TdT בתיווך dUTP-ביוטין ניק סוף (Tunel) מכתים 72 שעות לאחר BCCAO (או ניתוח דמה) ב קבוצה נפרדת.
MCAO הוא מודל נרחב הוקם לזירוז של איסכמיה המוחית מוקדי במכרסמים 5-7. הניתוחים בוצעו באמצעות נהלי עבודה אחידים (SOP) 8. לאחר חשיפת המרכז לאמנות עכשווית שמאל, חוט חד סיליקון מכוסה הוכנס המרכז לאמנות העכשווית דיסטלי, התקדמה דרך עורק התרדמה הפנימי (הרשפ"ת) למעגל וויליס ועד עורק המוח הקדמי (ACA) ובכך, מקורו של עורק המוח האמצעי ( MCA) היה האפיל לתקופה מוגדרת של זמן. במחקר זה, שאנובשימוש 45 דקות של MCAO, שתוצאתה בדרך כלל בנגע איסכמי בטריטוריה של MCA אזורים במוח מעורב striatal וקליפת המוח.
במחקר שלנו, נתחנו את הפרופיל הזמני של תחילת IT באמצעות BCCAO כגירוי מחשב. הנתונים שלנו מצביעים, כי עיכוב הזמן האופטימלי בין BCCAO וMCAO לגרום מוקדם זה הוא 30 דקות.
בסרטון הזה, אנו נותנים הדגמה של שני הניתוחים, כלומר BCCAO וMCAO.
Protocol
Representative Results
Discussion
במחקר שלנו, שהראינו כי שלושה רצפים של BCCAO, שכל אחד שנמשך לרגע אחד ואחריו reperfusion במשך חמש דקות, הם גירוי מחשב איסכמי מספיק כדי לגרום לתחילת ה-IT.
יתר על כן, יש לנו הראינו כי פרוטוקול preconditioning משמש הוא הליך בטוח וקטין פולשני ללא תחלואה ל?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Materials
| Name of the instrument | Company | Catalogue number/model |
| Binocular surgical microscope | Zeiss | Stemi 2000 C |
| Light source for microscope | Zeiss | SteREO CL 1500 ECO |
| Heating pad with rectal probe | FST | 21061-10 |
| Stereotactic frame | David Kopf | Model 930 |
| Scissors | FST | 91460-11 |
| Dumont forceps #5 | FST | 11251-10 |
| Dumont forceps #7 | FST | 11271-30 |
| Mircovascular clamp | FST | 00398-02 |
| Clamp applicator | FST | 00072-14 |
| Springscissors | FST | 15372-62 |
| Needle holder | FST | 12010-14 |
| Needles | Feuerstein, Suprama | BER 562-20 |
| 5-0 silk suture | Feuerstein, Suprama | |
| 7-0 silk suture | Feuerstein,Suprama | |
| 8-0 silk suture | Feuerstein, Suprama |
References
- Roger, V. L., et al. Heart disease and stroke statistics–2011 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 123, e18-e209 (2011).
- Khaja, A. M., Grotta, J. C. Established treatments for acute ischaemic stroke. Lancet. 369, 319-330 (2007).
- Foerch, C., Sitzer, M., Steinmetz, H., Neumann-Haefelin, T. Future demographic trends decrease the proportion of ischemic stroke patients receiving thrombolytic therapy: a call to set-up therapeutic studies in the very old. Stroke. 40, 1900-1902 (2009).
- Gidday, J. M. Cerebral preconditioning and ischaemic tolerance. Nat. Rev. Neurosci. 7, 437-448 (2006).
- Atochin, D. N., Clark, J., Demchenko, I. T., Moskowitz, M. A., Huang, P. L. Rapid cerebral ischemic preconditioning in mice deficient in endothelial and neuronal nitric oxide synthases. Stroke. 34, 1299-1303 (2003).
- Cho, S., et al. Obligatory role of inducible nitric oxide synthase in ischemic preconditioning. J. Cereb. Blood. Flow Metab. 25, 493-501 (2005).
- Kunz, A., et al. Neurovascular protection by ischemic tolerance: role of nitric oxide and reactive oxygen species. J. Neurosci. 27, 7083-7093 (2007).
- Dirnagl, U., et al. Standard operating procedures (SOP) in experimental stroke research: SOP for middle cerebral artery occlusion in the mouse. Nature Precedings. , (2010).
- Engel, O., Kolodziej, S., Dirnagl, U., Prinz, V. Modeling stroke in mice – middle cerebral artery occlusion with the filament model. J. Vis. Exp. (47), e2423 (2011).
- Bederson, J. B., et al. Rat middle cerebral artery occlusion: evaluation of the model and development of a neurologic examination. Stroke. 17, 472-476 (1986).
- Lin, T. N., He, Y. Y., Wu, G., Khan, M., Hsu, C. Y. Effect of brain edema on infarct volume in a focal cerebral ischemia model in rats. Stroke. 24, 117-121 (1993).
- Kawano, T., et al. iNOS-derived NO and nox2-derived superoxide confer tolerance to excitotoxic brain injury through peroxynitrite. J. Cereb. Blood Flow Metab. 27, 1453-1462 (2007).
- Qi, S., et al. Sublethal cerebral ischemia inhibits caspase-3 activation induced by subsequent prolonged ischemia in the C57Black/Crj6 strain mouse. Neurosci. Lett. 315, 133-136 (2001).
- Wu, C., et al. A forebrain ischemic preconditioning model established in C57Black/Crj6 mice. J. Neurosci. Methods. 107, 101-106 (2001).
- Liu, S., Zhen, G., Meloni, B. P., Campbell, K., Winn, H. R. Rodent Stroke Model Guidelines for Preclinical Stroke Trials (1st Edition). J. Exp. Stroke Transl. Med. 2, 2-27 (2009).
- Nishio, S., et al. Hypothermia-induced ischemic tolerance. Ann. N.Y. Acad. Sci. 890, 26-41 (1999).
- DeBow, S., Colbourne, F. Brain temperature measurement and regulation in awake and freely moving rodents. Methods. 30, 167-171 (2003).
- Colbourne, F., Sutherland, G. R., Auer, R. N. An automated system for regulating brain temperature in awake and freely moving rodents. J. Neurosci. Methods. 67, 185-190 (1996).
- Kapinya, K. J., Prass, K., Dirnagl, U. Isoflurane induced prolonged protection against cerebral ischemia in mice: a redox sensitive mechanism?. Neuroreport. 13, 1431-1435 (2002).
- Li, L., Zuo, Z. Isoflurane preconditioning improves short-term and long-term neurological outcome after focal brain ischemia in adult rats. Neuroscience. 164, 497-506 (2009).
- Xiong, L., et al. Preconditioning with isoflurane produces dose-dependent neuroprotection via activation of adenosine triphosphate-regulated potassium channels after focal cerebral ischemia in rats. Anesth. Analg. 96, 233-237 (2003).
- Spratt, N. J., et al. Modification of the method of thread manufacture improves stroke induction rate and reduces mortality after thread-occlusion of the middle cerebral artery in young or aged rats. J. Neurosci. Methods. 155, 285-290 (2006).
- Zarow, G. J., Karibe, H., States, B. A., Graham, S. H., Weinstein, P. R. Endovascular suture occlusion of the middle cerebral artery in rats: effect of suture insertion distance on cerebral blood flow, infarct distribution and infarct volume. Neurol. Res. 19, 409-416 (1997).
