Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Bilateralt gemensamma halspulsådern Ocklusion som en fullgod Konditioneringscykel Stimulus att framkalla tidig ischemisk tolerans till Focal cerebral ischemi

Published: May 9, 2013 doi: 10.3791/4387

Summary

Det finns ackumulerande bevis, som ischemisk prekonditionering (PC) - ger en transient skydd till en efterföljande skadlig ischemisk förolämpning - en icke-skadlig ischemisk utmaning för hjärnan. Vi etablerade bilaterala gemensamma halspulsådern ocklusion (BCCAO) som en konditionering stimulans att inducera tidig ischemisk tolerans (IT) till övergående fokal cerebral ischemi (inducerad av mellersta cerebral artär ocklusion, MCAO) i C57BL6 / J-möss.

Abstract

Det finns ackumulerande bevis, som ischemisk prekonditionering - ger en transient skydd till en efterföljande skadlig ischemisk förolämpning - en icke-skadlig ischemisk utmaning för hjärnan. Vi har etablerat bilateral gemensamma halspulsådern ocklusion som en konditionering stimulans att inducera tidig ischemisk tolerans till övergående fokal cerebral ischemi i C57BL6 / J-möss. I den här videon, kommer vi att visa de metoder som används för denna studie.

Introduction

Ischemisk stroke är en sjukdom med hög dödlighet och en enorm socioekonomisk börda 1. Trots intensiva försök och kliniska vetenskapliga ansträngningar under hela senaste decennierna, behandlingsalternativ för akut ischemisk stroke patienter är mycket begränsade 2. I motsats till detta, kommer att öka i andelen äldre människor i utvecklade länder ökar dramatiskt incidens och prevalens av patienter med ischemisk stroke inom de närmaste decennierna 3. Därför finns det ett stort behov av nya behandlingsstrategier för patienter med ischemisk stroke.

Ett tillvägagångssätt är att få ytterligare förståelse i mekanismer av endogent anpassning av hjärnan för att klara av en skadlig stimulans. Denna hjärnhärledd neuroprotektion är också känd som ischemisk prekonditionering (PC) eller ischemisk tolerans (IT) och beskriver ett fenomen, i vilket en icke-skadlig skadlig retning tillämpas på hjärnan, inducerar en övergående motståndmot en efterföljande skadlig ischemisk insult 4. Den förekommer i två olika tidsfönster: tidiga IT, vilket sker inom några minuter till några timmar efter PC och försenade IT, vilket kräver en latens på ett par timmar för att uppträda 4.

Hittills har forskningen om IT i hjärnan fokuserade på försenade IT. Mycket mindre är känt om mekanismerna för tidig IT. Syftet med denna studie är att fastställa bilaterala gemensamma halspulsådern ocklusion (BCCAO) som är ett etablerat stimulans för att inducera fördröjd IT, som en lämplig PC stimulans för att framkalla tidig IT till övergående fokal cerebral ischemi (inducerad av mellersta cerebral artär ocklusion, MCAO) i C57BL6 / J-möss.

Under både kirurgiska ingrepp (BCCAO och kortex), var övervakning av cerebralt blodflöde (CBF) med laser Doppler flowmetry (LDF) utförs.

BCCAO utfördes i bedövade och spontanandning möss. Både gemensamma halspulsåder (CCA) exponeradesoch tilltäppta under 60 sekunder följt av 5 min av reperfusion. Denna BCCAO / reperfusion sekvens upprepades två gånger. Efter operation, återhämtade möss snabbt och visade inga tecken på funktionshinder. För att utesluta att den BCCAO protokollet beskrivet ovan inte leda till fördröjd celldöd i hjärnan, utförde vi en TdT-förmedlad dUTP-biotin nick end märkning (TUNEL) färgning 72 timmar efter BCCAO (eller simulerad kirurgi) i en separat grupp.

MCAO är en allmänt etablerad modell för induktion av fokal cerebral ischemi hos gnagare 5-7. De kirurgiska förfaranden utfördes enligt standardiserade arbetsrutiner (SOP) 8. Efter exponering vänstra CCA, var en kisel-täckt monofilament införs i distala CCA, avancerade via interna halspulsådern (ICA) i Circle of Willis tills den främre cerebral artär (ACA) och därigenom, ursprung mitten cerebral artär ( MCA) ockluderades under en definierad tidsperiod. I denna studie, vianvänds 45 min av kortex, vilket oftast resulterar i en ischemisk lesion i MCA territoriet omfattar striatala och kortikala områden i hjärnan.

I vår studie analyserade vi den temporala profilen av tidig IT använda BCCAO som PC stimulans. Våra data visade att den optimala tidsfördröjningen mellan BCCAO och MCAO att inducera tidigt är det 30 min.

I den här videon, kommer vi att ge en demonstration av både kirurgiska ingrepp, dvs BCCAO och kortex.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alla förfaranden som beskrivs i den här artikeln har utförts i enlighet med de riktlinjer och regler för Landesamt für Gesundheit und Soziales, Berlin, Tyskland.

Pre-kirurgiska ingrepp

Ett. Framställning av Monofilament

  1. För framställning av intraluminala filament, var 8-0 nylon monofilament suturer används och skars till en längd av 13 mm vardera.
  2. För beläggning av monofilamenten, var Xantopren M slemhinna, (Heraeus Kulzer GmbH, Hanau, Tyskland) som används aktiveras genom tillsats av en droppe av aktivatorlösning (Activator, Universal plus, Heraeus Kulzer GmbH, Hanau, Tyskland).
  3. Den monofilament långsamt dras genom silikon tills det var helt täckt med den. Genom att göra så, skulle monofilamentet vara jämnt täckt med silikon. Undvik att vänta för länge eftersom det aktiverade beläggningsmaterial blir fast och torkar snabbt.
  4. Innan silikon börjar stelna, Rekommenderas att skala bort överdriven silikon från filamentet genom att dra den över ett pappersark. Genom att göra så, kan silikonskiktet gallras till en ungefärlig tjocklek av 200 um.
  5. Basen i silikon-täckta monofilament var fast i modellera för att låta det torka över natten.

Kommentar: Helst endast steriliseras eller åtminstone desinficerade monofilament bör användas för att säkerställa sterilitet i operationsområdet. I praktiken är sterilisering eller desinfektion av de handgjorda monofilament mycket svårt eftersom kvaliteten på monofilamenten kan förvärra 9. Därför kan det vara lämpligt att använda kommersiellt tillgängliga sterila monofilament istället.

2. Framställning av kirurgiska instrument och djuren

  1. Alla kirurgiska instrument hölls i 70% etylalkohol. Dessutom inför varje nytt kirurgiskt ingrepp, alla kirurgiska instrument rengöras noggrant ettnd desinficeras med 70% etylalkohol.
  2. Operationsområdet var grundligt desinficeras med 70% etanol i samtliga djur före transektion. De desinficerade platserna fick torka helt innan du utför snitten. Ytterligare klippning av päls utfördes inte eftersom detta kan orsaka microabrasions och efterföljande hudinflammation 9.

Kirurgiska ingrepp

Tre. Placering av LDF Probe och LDF Övervakning

  1. För induktion av anestesi, exponerades möss för en gasblandning bestående av 30% syre, 70% N 2 O och 2,5% isofluran med användning av en förångare. För underhåll av anestesi, var isofluran koncentration reduceras till 1,5%. Möss andades spontant via andningsmask hela det kirurgiska ingreppet.
  2. En rektal temperatursond infördes och möss fixerades till den stereotaktiska ramen utsätta parietala huvudet. Under operation, möss vilar på entermostatstyrt värmedyna, vilket garanterar en konstant kärntemperatur av 37,0 ± 0,5 ° C. En sagittal mittlinjesnitt (~ 1 cm längd) utfördes för att exponera parietala skallen.
  3. Den vänstra sidan av skallen var försiktigt dissekeras och en fiberoptisk sond fastställdes direkt till skallen 2 mm caudal och 5 mm i sidled från bregma med snabblim. Efteråt var sårkanterna noga anpassad för att undvika hjärnan hypotermi samt infektioner.
  4. Musen vändes för att exponera den ventrala sidan av halsen. Den fiberoptiska sonden anslöts till LDF enhet (PeriFLUX System 5000, Perimed, Järfälla, Sverige) via anslutande sond adapter (Master Probe 418-1, Perimed, Järfälla, Sverige).

Kommentar: Medan du vrider runt musen, bör den fiberoptiska sonden böjas med försiktighet för att undvika att det bryter av från skallen.

  1. LDF-enheten var ansluten till en bärbar dator comdatorn. Kontinuerlig inspelning av LDF-värden inleddes med PeriSoft för Windows (version 2.50, Järfälla, Sverige). Visar medelvärdet CBF kursen erhållits från tio LDF inspelningar under BCCAO och reperfusion Figur 1.

4. Bilateralt gemensamma halspulsådern Ocklusion

  1. Anestesi underhållas som beskrivits i 3.1. Musen placerades på rygg. Djurets svans och tassar fixerades till värmedyna med tejp. Ett sagittalt ventrala mittlinjen snitt (~ 1 cm längd) utfördes.
  2. Båda salivatory körtlar var noga separeras och mobiliseras för att visualisera den underliggande CCA: s.
  3. Både CCA: s var noga skiljas från respektive vagala nerver och medföljande vener utan att skada dessa strukturer. Manipulationer av vagala nerver kan leda till övergående eller permanent dysfunktion av det parasympatiska nervsystemet, som har potential för förekomst av betydande hjärt arrhythmia eller ens irreversibel hjärtstillestånd. Därför är det viktigt att undvika eventuella manipulationer av vagala nerver. En lös 5-0 silke sutur slinga gjordes runt varje CCA.
  4. En liten kisel slang (diameter 2 mm) sattes in i mellan CCA och suturerna silke på varje sida. Denna slang användes som skenor av CCA: s för att undvika skador på kärlväggarna när suturerna skärptes (Figur 4).
  5. Både CCA: s var blockerad under en minut genom att dra åt silkessuturer. Endast möss, där LDF signalen reducerades till <10% av baslinjen signalen ingick i studien. Efter återupptagandet av både CCA: s, var en fem minuters reperfusion period påbörjas. Genom LDF en fullständig reperfusion var säkerställd. Djur med ofullständig reperfusion (dvs <90% återvinning av CBF jämfört med baseline CBF) exkluderades. Sekvensen av en minut av BCCAO och fem minuter av reperfusion upprepades två gånger för totalt BCCAO duratipå av 3 min. Figur 1 visar medelvärdet CBF kursen erhölls från tio LDF inspelningar under BCCAO och reperfusion. Under förfarandet, är det rekommenderat att hålla halsen lindade våta med normal saltlösning.
  6. Efter den sista reperfusion, var alla slangar och suturer samt den fiberoptiska sond fäst vid skallen avlägsnades, såren suturerades och lidokain salva (Xylocain 2%, AstraZeneca GmbH, Wedel, Tyskland) upprepade gånger appliceras på såren som behövt för analgetisk ledning.
  7. Möss överfördes till ett förvärmt (30 ° C) återvinning box (MediHEAT. PecoServives Ltd Brough, Cumbria, UK) tills de hade återfått fullständig medvetenhet. Därefter fick mössen återvände till sina djurburar.

Fem. Middle Cerebral artärocklusion

  1. Möss var åter bedövades gjordes en rektal temperatursond insatt och möss placerades på en värmedyna för att exponera den ventrala sidan av halsen. Efteråt, w deere fastställas enligt beskrivningen i BCCAO avsnittet.
  2. En permanent ligatur med användning av en lång 7-0 silkesutur gjordes runt den vänstra proximala CCA och tråden var försiktigt dras kaudalt med användning av en mygga klämma (Figur 4).
  3. En annan permanent ligatur gjordes runt den vänstra externa karotisartären (ECA) och tråden drogs mot höger sida av djuret (figur 4).
  4. Bindväv som omger den vänstra ICA försiktigt mobiliseras och hypoglossalnerven varsamt lyfts för att få en god överblick över den distala förlopp ICA. Den vänstra ICA svänger till vänster medan pterygopalatine artären (PPA) följer loppet av den proximala ICA till höger (Figur 4).

Kommentar: Det finns en annan artär som ska identifieras som svänger till höger i caudal riktning. Detta är den occipital artär, som variabelt härstammar antingen från CCA bifurkation eller från proximal delen av ECA (figur 4).

  1. En lös suturslingan gjordes runt proximala ICA med en 5-0 silkestråd.
  2. Använd en liten mikrovaskulär klämma, var ICA tillfälligt ockluderade distalt till 5-0 lös suturslingan (Figur 4).
  3. Ett litet snitt gjordes i den distala delen av CCA strax innan CCA bifurkation hjälp mikrovaskulära saxar (Figur 4).
  4. Ett förutbestämt silikon-täckt monofilament infördes i CCA via litet snitt och skjuts in i ICA tills den stannade vid mikrovaskulära klämman (Figur 4).
  5. Den microclamp avlägsnades försiktigt från ICA, medan monofilament var avancerat djupare in i ICA tills den stoppas (figur 4). Kommentar: Vid denna punkt, vända tången i vänster hand så att du inte håller den som en penna. Detta hjälper till att ta tag i tråden med tången lättare.Den Kärlklämma-applikator bör hållas i höger hand. Det kan vara nödvändigt att nästan dra åt löst 5-0 sutur runt ICA för att förhindra blödning från snittet sidan.
  6. Den exakta placeringen av monofilament Tipset har identifierats för att kontrollera om det var fram till ICA och inte i PPA. Om monofilament spets infördes i den proximala PPA, var tråden försiktigt dras tillbaka precis innan ICA / PPA bifurkation. Man försökte föra monofilament i ICA igen, samtidigt som du försiktigt drar den proximala ICA lite till höger. Genom att göra så, var det naturliga förloppet av den distala ICA simulerade gör det lättare att komma åt ICA.
  7. Efter monofilament har avancerat in i ICA nästan helt, var det löst 5-0 suturslingans runt proximala ICA åt för att hålla tråden på plats. Efteråt var alla silke trådar förkortas och huden såret syddes.
  8. Den vätskeförlust under operationen var Replenished genom att injicera 1,0 ml normal saltlösning ip Efteråt var musen överfördes till den förvärmda upptagningshus tills den återfått fullständig medvetandet.
  9. För reperfusion, var mössen åter nedsövd och monofilament togs bort efter noggrant lossa 5-0 silke sutur runt proximala ICA. Efteråt blev det 5-0 sutur åt igen noggrant för att förhindra blödning.
  10. Efter bekräftelse av fullständig hemostas, var nacken såret sys.
  11. Lidokain salvan upprepade appliceras lokalt på huden som behövs för smärtlindring och musen flyttades till den förvärmda (30 ° C) återvinning rutan tills den återfått fullständig medvetenhet.
  12. Som en första antydan till en framgångsrik kortex förfarande, en medsols cirklande av djuret observerades. Svårighetsgraden av funktionella underskott kvantifierades med Bederson poäng modifierad för möss 10. Enligt denna modifierade Bederson poäng, neurologiska poängen vire graderas enligt följande: 0 (normal motorik), 1 (flexion av bålen och kontralaterala framben när musen lyftes i svansen), 2 (cirkling till den kontralaterala sidan när musen hölls i svansen på en plan yta, men normalt hållning vid vila), 3 (lutar till den kontralaterala sidan vid vila), och 4 (ingen spontan motorisk aktivitet eller död).

6. BCCAO Sham Kirurgi

För BCCAO hyckla förfaranden, var mössen bedövades för varaktigheten av en riktig BCCAO PC processledning, salivavsöndring körtlar mobiliseras och CCA: s exponerades. Det är viktigt att direkta manipulationer till halspulsåder eller vagala nerver undviks under bluff förfarande. Manipulationer av CCA kan skada dess endotelskiktet, vilket kan resultera i en frisättning av vasoaktiva substanser från endotel eller framkalla lokal trombos inom den arteriella lumen. Som en följd, kan tromboemboliska händelser inträffar efter simulerad operation. Detta skulle vara ett stort confounder av the procedur. Å andra sidan, kanske manipulationer av vagala nerver leder till övergående eller permanent dysfunktion av det parasympatiska nervsystemet, som har potential för förekomst av betydande hjärtarytmi eller irreversibel hjärtstillestånd. Därför är det viktigt att undvika eventuella manipulationer av vagala nerver under BCCAO.

Post-kirurgiska ingrepp

7. Infarktvolymen Mätningar

För bedömning av infarkt storlek, överlevde möss under 72 timmar efter kortex. Efteråt djur var djupt sövda, hjärnor avlägsnades, snap-frysta i metylbutan, snittades och färgades med hematoxylin (hjälp Papanicolau protokoll) för infarktvolymen mätningar. Brain sektioner uppsamlades vid 600 ^ m-intervall och infarkt volymer bestämdes med användning av en bildanalysator (MCID kärna 7,0 rev.2.0, GE Healthcare Niagara Inc) och korrigerad för ödem enligt metoden av Lin et al. 7,11

8. Inklusionskriterier

Vi ingår endast djur som hade en LDF-uppmätt CBF minskning med mer än 90% under vart och ett av de tre BCCAO episoder. Helst bör LDF övervakning ske i båda hjärnhalvorna under BCCAO. För praktiskt genomförbart, och utförde vi LDF enbart övervakning i de vänstra halvklot, som kommer att utsättas för MCAO senare. Detta tillvägagångssätt har beskrivits tidigare 6,12. Reperfusion efter varje BCCAO episod krävdes för att vara fullständig (dvs. återvänder till utgångsvärdet). Av minska tidslängden möss hölls under bedövning, vi övervakar inte CBF under kortex operation. I en pilotstudie med en separat grupp av djur dock övervakas vi CBF av LDF under kortex operation. I denna grupp av möss, mätte vi genomgående en minskning av CBF med 90% jämfört med utgångsvärdet före CCA ocklusion. Dessutom, efter avlägsnande av monofilament CBF återvinnas till> 90% av respektivebaslinjevärdena efter CCA ocklusion. Dessa LDF Kriterierna skall fastställas i litteraturen och resultera i enhetliga infarkt volymer 7. Vi ingår endast djur som hade en Bederson poäng på minst 1 efter återhämtning från anestesi efter kortex. Dessutom visade endast djur som överlevt i 72 timmar efter kortex och vilka inga tecken på intrakraniell blödning ingick i studien.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Vår BCCAO protokoll resulterade i omedelbara och djupa (> 90%) CBF minskningar när både CCA: s var tilltäppt (Figur 1). Återupptagande av CCA har lett till fullständig reperfusion som övervakas av LDF (Figur 1). Efter PC, visade djuren inga tecken på funktionshinder. Dessutom fanns det ingen mortalitet. TUNEL-färgning utfördes 72 h efter BCCAO i en separat grupp av djur visade inga tecken på fördröjd celldöd i hjärnan efter BCCAO (data ej visade).

När man analyserar den tidsmässiga profil optimala tidsfördröjningen mellan BCCAO och MCAO för tidigt det (figur 2), fann vi en signifikant minskning av infarkt volymer (minskning med 65%, n = 10) jämfört med Sham-gruppen (n = 10) när BCCAO utfördes 30 min före kortex. Dessutom var infarkt volymer reduceras när BCCAO utfördes 2 h och 24 h före MCAO (n = 10). 24 tim representerar den andra (fördröjda) tidsfönster på IT 6. >

Således kan man dra slutsatsen att den optimala tiden fönstret för tidig IT användning BCCAO som en PC stimulus är 30 min före induktion av övergående fokal cerebral ischemi (MCAO).

Figur 1
Figur 1. Kurs av de genomsnittliga CBF värden som uppmätts av LDF under BCCAO och reperfusion (n = 10).

Figur 2
Figur 2. Temporal profil infarkt volymer vid olika tidsfördröjningar i kortex efter BCCAO n = 10/grupp, grafer visar medelvärde ± standardavvikelse, * p <0,05 från sham, ** p <0,01 från sham (envägs ANOVA med Bonferronis posthoc test).

3 "src =" / files/ftp_upload/4387/4387fig3.jpg "fo: innehåll-width =" 6in "fo: src =" / files/ftp_upload/4387/4387fig3highres.jpg "/>
Figur 3. Representativa hematoxylin-färgade hjämsektioner härledda från en BCCAO-förkonditionerad (A) och en skenopererade djur (B), som utsattes för 45 min MCAO 30 min efter BCCAO / bluff. Hjärnorna avlägsnades och bearbetades 72 timmar efter MCAO.

Figur 4
Figur 4. Schema för den vänstra halspulsådern s kärlanatomi inklusive ingrepp för BCCAO och kortex.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I vår studie har vi visat att tre sekvenser av BCCAO sammanträdena varar en minut och följt av reperfusion i fem minuter, är en tillräcklig ischemisk PC stimulans för att framkalla tidig IT.

Vidare har vi visat att förbehandling protokoll som används är en säker och mindre invasiv förfarande utan anmärkningsvärd postoperativ morbiditet, inga tecken på apoptos i hjärnan och ingen dödlighet. Flera olika prekonditionerande protokoll har beskrivits tidigare 6-7,12. Andra har använt 6 min av BCCAO som en konditionering stimulus 13-14. Men på grund av det faktum att en minut av BCCAO för tre gånger resulterade i en skyddande effekt i tidiga tidsfönster på det utan någon påvisbar ischemisk hjärnskada, beslutade vi att använda detta protokoll.

För konsekventa resultat, anestesidurationen och kirurgiska ingrepp, liksom andra variabler såsom djurens vikt, hjärnan temperaturerunder operation, bör postsurgical hydraulfluidpåfyllningsanordning, postsurgical smärtlindring samt pre-och postsurgical bur anrikning standardiseras 15. Särskild uppmärksamhet kräver underhåll av normoterma villkor hos mössen genom hela perioden av anestesi eftersom hypotermi själv har en konditionering effekt och kan därför störa BCCAO effekten 16. I vaken och fritt rörliga gnagare, kärntemperaturer är ungefär mellan 0,5 och 1 grad Celsius högre än motsvarande hjärnan temperaturerna 17. Vila hjärnan temperaturer i vaken och fritt rörliga gnagare är ungefär 36,5 grader Celsius 18. Eftersom vi inte mäta hjärnans temperaturer i våra experiment, justerade vi möss "kärntemperaturer till 37,0 ± 0,5 grader Celsius för att nå hjärnan temperaturer som liknar de ovan nämnda vilande hjärna temperaturer.

Teoretiskt, användning av flyktiga anestetika detsjälv kan vara en ytterligare confounder eftersom det har visats att isofluran själv kan framkalla IT. Men blir isoflurananestesi en relevant PC stimulans endast när det administreras upprepade i flera timmar vilket inte var fallet i de procedurer som beskrivs i den aktuella studien 19-21. Dessutom analyserade vi också skenopererade djur att kontrollera för den potentiella confounding effekt isoflurananestesi.

Storleken och formen av monofilament som används för induktion av MCAO spelar en kritisk roll. Jämnt silikon täckt filament förbättra resultaten i kortex och minska graden av komplikationer såsom subarachnoid blödningar och bör därför vara att föredra jämfört med värma trubbiga filament 22. En annan avgörande punkt är filamentlängd. Optimal glödlampor längder mellan 9-11 mm redovisas 15. På grund av det faktum att våra snitt gjordes proximalt till CCA bifurkation, använde vi en monofilament length av 13 mm och en tjocklek av ungefär 200 um.

Sammantaget, typ och kvalitet av monofilament beläggning och dess längd är avgörande för att säkerställa en tillräcklig ocklusion av MCA och för att undvika betydande tvärström via främre kommunicerande artären. Betydande tvärström från höger sida av Circle of Willis resulterar i en oönskad minskning av infarktvolymen och därmed ökar variationen av resultaten 23. Ytterligare processuella standardisering med avsikten att ytterligare minska resultatet variabilitet inkluderar LDF-baserade CBF övervakning under kortex och reperfusion och användning av kommersiellt tillgängliga gjorda industri, standardiserade monofilament. Genom användning av kommersiellt tillgängliga monofilament också deras sterilitet kan säkerställas.

Dessutom har djur som inte a> 90% CBF minskning under BCCAO eller MCAO, eller som inte har en> 90% reperfusion efter återöppnande av artärerna should uteslutas ur studien. Denna strategi kommer att bidra till att ytterligare minska variabiliteten i infarkt volymer, vilket främst sker som ett resultat av vanliga varianter i cerebral säkerheter cirkulation.

Sammanfattningsvis är BCCAO en etablerad och lätt tillämplig modell för att undersöka effekterna av IT i tidiga och fördröjd tidsfönster. Studera fenomenet IT hjälper till att få en bättre förståelse av mekanismerna bakom endogen skydd i hjärnan. I perspektiv, kan detta bidra till att utveckla alternativa behandlingsmöjligheter för patienter med akut ischemisk stroke.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Vi har inget att lämna ut.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Roger, V. L., et al. Heart disease and stroke statistics--2011 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 123, e18-e209 (2011).
  2. Khaja, A. M., Grotta, J. C. Established treatments for acute ischaemic stroke. Lancet. 369, 319-330 (2007).
  3. 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).
  4. Gidday, J. M. Cerebral preconditioning and ischaemic tolerance. Nat. Rev. Neurosci. 7, 437-448 (2006).
  5. 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).
  6. Cho, S., et al. Obligatory role of inducible nitric oxide synthase in ischemic preconditioning. J. Cereb. Blood. Flow Metab. 25, 493-501 (2005).
  7. Kunz, A., et al. Neurovascular protection by ischemic tolerance: role of nitric oxide and reactive oxygen species. J. Neurosci. 27, 7083-7093 (2007).
  8. Dirnagl, U., et al. Standard operating procedures (SOP) in experimental stroke research: SOP for middle cerebral artery occlusion in the mouse. Nature Precedings. , (2010).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. Wu, C., et al. A forebrain ischemic preconditioning model established in C57Black/Crj6 mice. J. Neurosci. Methods. 107, 101-106 (2001).
  15. 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).
  16. Nishio, S., et al. Hypothermia-induced ischemic tolerance. Ann. N.Y. Acad. Sci. 890, 26-41 (1999).
  17. DeBow, S., Colbourne, F. Brain temperature measurement and regulation in awake and freely moving rodents. Methods. 30, 167-171 (2003).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).

Tags

Medicin 75 neurobiologi anatomi fysiologi neurovetenskap immunologi kirurgi stroke cerebral ischemi ischemisk prekonditionering ischemisk tolerans IT ischemisk stroke mellersta cerebral artär ocklusion MCAO bilateral gemensamma halspulsådern ocklusion BCCAO hjärna ischemi ocklusion reperfusion möss djurmodell kirurgiska tekniker
Bilateralt gemensamma halspulsådern Ocklusion som en fullgod Konditioneringscykel Stimulus att framkalla tidig ischemisk tolerans till Focal cerebral ischemi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Speetzen, L. J., Endres, M., Kunz,More

Speetzen, L. J., Endres, M., Kunz, A. Bilateral Common Carotid Artery Occlusion as an Adequate Preconditioning Stimulus to Induce Early Ischemic Tolerance to Focal Cerebral Ischemia. J. Vis. Exp. (75), e4387, doi:10.3791/4387 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter