Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Behavior

أسلوب انسداد الشريان الدماغي الأوسط للحث علي الاكتئاب بعد السكتة الدماغية في الفئران

doi: 10.3791/58875 Published: May 22, 2019
* These authors contributed equally

Summary

هنا نقدم بروتوكول للحث علي الاكتئاب بعد السكتة الدماغية في الفئران عن طريق انسداد الشريان الدماغي الأوسط عن طريق الشريان السباتي الداخلي. نحن نستخدم Porsolt اختبار السباحة القسري واختبار تفضيل السكروز لتاكيد وتقييم امزجه الاكتئاب المستحث.

Abstract

الاكتئاب بعد السكتة الدماغية (PSD) هو الأكثر تكرارا من جميع المضاعفات النفسانية الناجمة عن السكتة الدماغية. اغلبيه أكبر (حوالي 60%) من جميع المرضي السكتة الدماغية تعاني من PSD, اضطراب يعتبر ان يكون السلائف السكتة الدماغية ذات الصلة لزيادة الموت وتدهور في الصحة. الفيزيولوجيا المرضية من PSD لا تزال غامضه. لدراسة اليه التنمية وحدوث مزيد من شعبه القطاع الخاص ، ولمعرفه العلاج ، حاولنا وضع بروتوكول جديد يتطلب انسداد الشريان الدماغي الأوسط (MCA) عبر الشريان السباتي الداخلي (ICA) في الفئران. يصف هذا البروتوكول نموذجا لل PSD المستحثة في الفئران من خلال انسداد الشريان الدماغي الأوسط (MCAO). تستخدم أيضا في التجربة هي Porsolt القسري اختبار السباحة واختبار تفضيل السكروز لتاكيد وتقييم المزاج الاكتئاب من الفئران تحت التحقيق. بدلا من إدخال القسطرة من خلال الشريان السباتي الخارجي (ECA) ، كما هو منصوص عليه في الاجراء الأصلي ، فان تقنيه MCAO هذه لديها الحيدة التي تمر مباشره عبر ICA. وقد وضعت هذه التقنية MCAO قبل بضع سنوات ، ويؤدي إلى انخفاض في معدل الوفاات والتقلبات. ومن المقبول عموما ان المعايير المستخدمة مفضله في اختيار النماذج البيولوجية. وتبين البيانات التي تم الحصول عليها مع هذا البروتوكول ان هذا النموذج من MCAO يمكن ان يكون وسيله للحث علي PSD في الفئران ، ويمكن ان يؤدي إلى فهم الفيزيولوجيا المرضية والتنمية في المستقبل من الادويه الجديدة وغيرها من عوامل نيوروبروتكتيف.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

السكتة الدماغية هي الرابعة علي قائمه الامراض التي ترتكب الموت في الولايات المتحدة1،2،3، في حين انها تسبب معظم الإعاقات لدي البالغين في البلدان المتقدمة4؛ هذا يجعل السكتة الدماغية المنافس الرئيسي بين القضايا الصحية الأكثر اهميه في العالم. الحياة الطبيعية في المرضي الناجيين من السكتة الدماغية نادره ، مع حوالي 15 ٪-40 ٪ من ضحايا البقاء علي قيد الحياة يعانون من العجز الدائم ، 20 ٪ تتطلب الرعاية المؤسسية 3 أشهر بعد بداية السكتة الدماغية5، وحوالي ثلث الناجيين 6 أشهر الذين يحتاجون إلى الآخرين لمساعدههم من خلال كل يوم6. وتفيد التقارير بان السكتة الدماغية تمثل أيضا ارتفاع النفقات الصحية الوطنية7. التقديرات من جمعيه القلب الامريكيه لديها التكاليف المتعلقة بالسكتة الدماغية في الولايات المتحدة في أكثر من $50,000,000,000 في 20108.

ليس فقط السكتة الدماغية تسبب الاضرار الطويلة الأجل للافراد ، ولكن بعض الناجيين يميلون إلى المعاناة من الاضطرابات العاطفية والسلوكية ، مثل الخرف ، والتعب ، والقلق ، والاكتئاب ، والهذيان ، والعدوان9،10،11 ،12،13،14. تتمه النفسانية الأكثر تكرارا بعد السكتة الدماغية هو الاكتئاب بعد السكتة الدماغية (PSD) ، تشخيص في حوالي 40 ٪-50 ٪ من الناجيين15،16،17. يؤدي الاكتئاب الناجم عن السكتة الدماغية إلى زيادة المراضه والوفاات18، 19،20،21،22. لا يعرف الفيزيولوجيا المرضية من PSD تماما ، ولكن يبدو انه ناجم عن عوامل متعددة ويرتبط بالاعاقه ، والضعف المعرفي ، وموقع آلافه23.

نموذج الفئران من الاسكيميه الدماغ البؤري ، التي انشاتها mcao ، هو النموذج الحيواني الأكثر انتشارا من السكتة الدماغية24،25،26،27. وفي إثبات التحريض علي المديرية العامة لقطاع الطرق في الجرذان عن طريق انسداد MCA عبر التحالف ، تستخدم التقنيات التي تقلل إلى ادني حد من الوفاات والتغير في نموذج MCAO28.

والهدف الرئيسي من هذا البروتوكول هو تحديد الخطوات اللازمة لحمل المديرية العامة في الفئران عن طريق انسداد MCA عبر التحالف الكتروني الخاص ، وهو نموذج معدل من MCAO ، مما يقلل من معدل الوفاات ونتيجة التغير28. وتشمل الأهداف المحددة أداء الفحوص العصبية والنسيجية (تحديد درجه الخطورة العصبية [NSS] ، وحجم منطقه الاحتشاء ، وذمه الدماغ) للتحقق من فعاليه MCAO واستخدام الاختبارات السلوكية لفحص تاثير هذا الاجراء MCAO علي تطوير الاضطرابات العاطفية ، وأساسا PSD.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

وافقت اللجنة المعنية برعاية الماشية في جامعه بن غوريون في النقب علي جميع إجراءات العلاج والاختبار المستخدمة في هذا البروتوكول.

1. اعداد الفئران للإجراءات التجريبية

ملاحظه: حدد الذكور الكبار Sprague-Dawley الفئران وزنها 300-350 ز.

  1. منزل الفئران ، أربعه في القفص ، في مائي فيفاريوم في 22 درجه مئوية و 40 ٪ الرطوبة ، مع عكس 12 ح ضوء/دوره الظلام (أضواء قباله في 8:00 صباحا) والوصول غير المحدود إلى الغذاء والماء.
  2. بشكل عشوائي تعيين الفئران إلى مجموعتين ، وهي مجموعه MCAO (n = 24) ومجموعه الشام (n = 19).

2. اعداد الفئران للجراحة

  1. لاعداد الفئران لاجراء MCAO المعدلة ، تخدير كل الفئران لمده 30 دقيقه مع خليط من ايزوفلوان (4 ٪ للاستقراء ، 2 ٪ للجراحة ، و 1.3 ٪ للصيانة) في 24 ٪ الأكسجين (2 لتر/دقيقه) في غرفه الحث والسماح لها بالتنفس تلقائيا29 ،30.
    ملاحظه: تحفيز المنعكس الانسحاب دواسة عن طريق معسر الجلد بين أصابع القدم و/أو منصات اصبع باستخدام ملقط حاد. النظر في عمق التخدير كافيه عندما يختفي منعكس.
  2. الحفاظ علي درجه حرارة الجسم الاساسيه في 37 درجه مئوية مع لوحه التدفئة.
  3. قياس درجه حرارة الجسم من جميع الفئران من خلال مسبار وضعت في المستقيم الفئران قبل البدء في العملية الجراحية.
  4. الحفاظ علي درجه حرارة الجسم ثابت (37 درجه مئوية) لجميع الفئران للتقليل من اي تاثير نقص الأكسجين علي النتيجة العصبية وأي أصابه عصبيه.
  5. تطبيق مرهم الدموع الاصطناعية علي كل من عيون الحيوانية في حين انها تقع علي طاوله الاعداديه.
  6. حلق الرقبة من كل الفئران وتطهير الجلد مع 70 ٪ الكحول كلوهيكسيدين (70 ٪ الكحول و 0.5 ٪ الكلوركهيكسيدين غلوكونات). كرر الخطوة التطهير مرتين أكثر.
  7. تغطيه الفئران مع الستائر الجراحية المعقمة.

3. الجراحة (تقنيه MCAO)

ملاحظه: اجراء عمليه جراحيه علي النحو الموصوف من قبل Boyko et al.28 واستخدام الاداات التي قدمها ماكغاري وآخرون29 و اولتش وآخرون30.

  1. اجراء شق الخط الأوسط البطني وتشريح اللفافة السطحية.
  2. بعناية اجراء تشريح حاده وغير حاده داخل العضلات مثلث علي شكل (sternohyoid ، هاضم ، والعضلات sternohyoid) لتحديد الشرايين السباتية (اللجنة الاقتصادية لافريقيا ، و ICA ، والشريان السباتي المشترك [CCA]).
  3. تشريح بعناية وفضح الحق CCA و ICA.
  4. فصل الحق CCA و ICA من العصب المبهم.
    ملاحظه: وعند تحديد الشرايين السباتية علي النحو المنصوص عليه في الخطوة 3.2 ، سيتم الاعتراف بالتحالف كنصف من فروع التقديرات القطرية إلى جانب اللجنة الاقتصادية لافريقيا.
  5. ادراج القسطرة (الحرارة التي قللت أو سيليكون المغلفة 4-0 النايلون) حيده مباشره من خلال ICA ، ~ 18.5-19 مم من نقطه التشعب من الحق CCA في دائره ويليس حتى التوصل إلى مقاومه خفيفه ، لاوككلودي MCA.
    ملاحظه: الشعيرات الحرارية الطنانة والنايلون 4-0 المغلفة بالسيليكون تلعب نفس الدور وهي الأكثر تفضيلا خيوط أحاديه في الاونه الاخيره ، نظرا لأنها توفر أفضل انسداد من النايلون عادي الموضوع28،30.
  6. اربط خيطا من الحرير 4-0 حول التحالف الكتروني الخاص فوق الشريان التاجي الأيمن (الشرايين المجنحة) لحجب النقطة القريبة للنقطة التالية لإدخال الخيوط بشكل دائم وبعيد اليها مؤقتا.
  7. ربط التحالف الخاص حول الخيط داخل الخيوط لربط خياطه الحرير لمنع النزيف.
  8. تخضع الفئران التي تديرها الشام لنفس العملية الجراحية مثل الفئران MCAO ولكن ادراج خيط النايلون بدلا28.
    ملاحظه: الخيط النايلون ، مثل النايلون المغلفة بالسيليكون ، يسد ICA ، ولكنها ليست فعاله مثل هذا الأخير.
  9. إغلاق الجرح علي عنق الجرذ بعد انسداد MCA ، إيقاف التخدير ، ووضع الفئران في حاضنه تحت الملاحظة حتى يستيقظ.
    ملاحظه: الحاجة إلى الربط القريب هو لاوككلودي ICA ، وان من ربط اضافيه البعيدة للحد من النزيف حول خيوط وتامينه في المكان. أيضا ، يجب ان يستيقظ الجرذ بعد بضع دقائق من إغلاق الجرح.

4. التعافي بعد الجراحة

  1. أداره 5 مل من محلول ملحي 0.9 ٪ لكل الفئران داخل الصفاق ، علي الفور بعد الجراحة ، لمنع الجفاف.
  2. أداره تسكين دون قيد أو شرط في اليوم الأول بعد العملية ؛ استخدام ميلوكسيكام 1 مغ/كغ SQ q24 h. إعطاء ديبيرون المخفف (0.5 g المذاب في 400 mL من مياه الشرب) إلى الفئران تظهر اعراض الم خلال الأيام الثلاثة الاولي.
  3. التضحية بأي الفئران مع النوبات (المضبوطات ناجمه عن زيادة الضغط داخل الجمجمة من الوذمه الدماغية أو نزيف الدماغ28).

5. الخطورة العصبية نقاط31

ملاحظه: يتم تنفيذ هذا الاجراء من قبل اثنين من المراقبين الذين لا يشاركون في الإجراءات الجراحية. يختبرون العجز العصبي والعجز الحركي الصف علي النتيجة التراكمية 0-432. ويمكن اجراء تقييم هذه النتيجة في فترات زمنيه مختلفه ؛ في هذا التحقيق ، تم تنفيذه 50 دقيقه ، 24 ساعة ، 7 ، 15 ، و 30 يوما بعد الجراحة. تجد أدناه الخطوات اللازمة لتقييم NSS. علي الرغم من ان ليست ضرورة في هذه الحالة ، مطلوب هذه النتيجة للتاكد من السكتة الدماغية في القوارض من أجل أداره العلاج.

  1. وضع الفئران علي أرضيه من السيراميك والسماح لها بالتحرك بحريه لمده 1 دقيقه.
  2. سحب بلطف الفئران إلى الوراء من قبل الذيل والصف علي النحو التالي.
    1. الصف الفئران مع نقاط 0 لعدم وجود عجز العصبية.
    2. الصف الفئران مع درجه 1 لثني الأطراف الاماميه.
    3. صف الجرذ مع النتيجة 2 لقبضه الأطراف الاماميه الضعيفة المعاكسة.
    4. الصف الفئران مع درجه 3 لتحلق علي الجانب الخزلي عندما سحبت من الذيل.
    5. الصف الفئران مع درجه 4 لعفويه تحلق32.
      ملاحظه: إذا لوحظ أكثر من واحد من ردود الفعل ، وتعطي الافضليه للعمل مع درجه اعلي.

6. تحديد حجم الاحتشاء (الفحص النسيجي)

  1. قياس من الاحتشاء حجم
    ملاحظه: تنفيذ هذا الاجراء كما هو موضح سابقا33،34. قياس الدماغ احتشاء الحجم باستخدام 2, 3, 5-كلوريد ثلاثي فينيلبيراسيتام (عقاري) تلطيخ 24 ح بعد ضخ.
    1. موت ببطء خمسه فئران من كل مجموعه ، 24 ساعة بعد NSS الاخيره ، من خلال تعريضهم لجرعه زائده ايزوفلواني في غرفه الحث.
    2. قطع رؤوس الفئران وعزل أدمغتهم بسرعة باستخدام مقص صغير وملقط.
    3. غسل العقول المعزولة في 0.9 ٪ المالحة.
    4. فحص نقاط النزيف علي العقول لاستبعاد الفئران التي خضعت لنزيف تحت العنكبوتية في دائره ويليس.
    5. وضع كل الدماغ علي شريحة زجاجيه نظيفه علي-20 درجه مئوية حزمه الجليد ومن ثم وضعها في الثلاجة-20 درجه مئوية لمده 5 دقائق لجعل الدماغ أسهل لشريحة.
    6. خذ الشريحة الزجاجية مع الدماغ عليها من-20 درجه مئوية الثلاجة ، ووضعها مره أخرى علي-20 درجه مئوية حزمه الجليد ، وتشريح القطب الامامي والمخيخ مع شفره وملقط.
    7. شريحة الأقسام الدماغ أفقيا إلى سماكه 2 ملم مع شفره لإنتاج سته شرائح.
    8. اعداد 0.05 ٪ الحل العقاري عن طريق أضافه 1.25 g من مسحوق عقاري إلى 500 mL من محلول ملحي العادي قبل التضحية ، ونقل الحل إلى لوحه 24 بئر (1 مل لكل بئر) مغطاه في إحباط ، وتخزينه في 4 درجه مئوية.
      ملاحظه: والانسجه الملونة مع عقاري حساسة للضوء.
    9. باستخدام ملقط ، ونقل شرائح الدماغ إلى لوحه 24 جيدا التي تحتوي علي حل عقاري (شريحة واحده في بئر) وتمتد من شرائح في الحل.
    10. احتضان محتوي لوحه في 37 درجه مئوية في حمام المياه الضحلة لمده 30 دقيقه.
    11. يستنشق المحلول من لوحه مع ماصه ، يغسل لهم سائل غسيل المخ ، واحتضان في درجه حرارة الغرفة لمده 30 دقيقه.
    12. ضع الشرائح في الترتيب الذي تم قطعها علي زجاج المختبر وافحص الشرائح باستخدام ماسح ضوئي.
    13. تحليل حجم احتشاء كنسبه مئوية من شريحة الدماغ كله ، وذلك باستخدام برنامج تحليل ImageJ ، استنادا إلى التعريف البصري.
  2. تحليل من الاحتشاء حجم35
    1. قياس حجم احتشاء باستخدام برنامج تحليل الصور القياسية (ImageJ) وتحليل حجم الدماغ احتشاء كنسبه مئوية من حجم الدماغ كله33.
    2. ضع شرائح الدماغ علي الشرائح المجهر الزجاجي ومسحها ضوئيا باستخدام ماسح ضوئي بدقه عاليه (1,600 × 1,600 نقطه في البوصة) لاجراء تحليل مناسب.
    3. اقتصاص الصور وتوحيد المقياس لجميع الصور ، وذلك باستخدام المسطرة المترية المضمنة في الصورة الممسوحة ضوئيا.
    4. قياس منطقه شحوب ملحوظ في سته متتالية 2 مم المقاطع الاكليليه باستخدام أداه العصا (تتبع) واختيار اليد الحرة علي ImageJ 1.37 v البرمجيات36.
    5. حساب وحده التخزين احتشاء غير مباشر باستخدام الصيغة التالية37.

7. قياس وذمه الدماغ38

ملاحظه: وقد تم قياس وذمه الدماغ 24 ساعة بعد MCAO الماضي.  موت ببطء الحيوانية مع العجز العصبي الشديد التدخل في الأكل و/أو الشرب لمده ثلاثه أيام علي الأقل ، وأكثر من 20 ٪ من فقدان الوزن ، الهيبليجيا أو النوبات.

  1. تقييم حجم وذمه النصف الأيمن من الكره الارضيه باستخدام الجمع من المناطق شرائح الإكليل لحساب كميات من نصفي اليمين واليسار في الوحدات التعسفية (بكسل).
    ملاحظه: استخدم برنامج ImageJ 1.37 v لهذا الحساب ، بعد المسح الضوئي (الدقة: 1,600 × 1,600 نقطه في البوصة). حدد منطقه الاهتمام واستخدم وظيفة القياس من قائمه التحليل. تم استخدام وحدات الماكرو في تحقيقنا.
  2. التعبير عن منطقه وذمه الدماغ كنسبه مئوية من المناطق القياسية في نصف الكره الارضيه المعاكس غير متاثر.
  3. احسب درجه التورم باستخدام المعادلة التي تم تطويرها سابقا39.

8. النماذج السلوكية

  1. اجراء الاختبارات السلوكية بين الأيام 30 و 33 بعد الجراحة في غرفه مغلقه ، هادئه ، والتي تسيطر عليها الضوء.
  2. تعيين المحققين المكفوفين لجميع الإجراءات التجريبية لشريط فيديو جميع الاختبارات السلوكية مع برنامج متاح تجاريا.
  3. السكروز اختبار تفضيل40،41
    1. وضع الفئران في أقفاص الفردية في نفس الغرفة حيث انها تقع اثناء الدورة المظلمة.
    2. لل 24 ساعة القادمة ، وضع زجاجه واحده من 100 مل من 1 ٪ (ث/الخامس) محلول السكروز في كل قفص مع الفئران ليتم اختبارها وتسمح للتكيف من الفئران.
    3. بعد 24 ساعة ، وحرمان الفئران من الطعام والماء لمده 12 ساعة عن طريق أزاله الزجاجات.
    4. ثم بعد 12 ساعة ، وضع زجاجتين في كل قفص ل 4 h ، واحده تحتوي علي 100 mL من ماء الصنبور واخر يحتوي علي 100 mL من محلول السكروز (1 ٪ [w/v]).
    5. تسجيل كميه محلول السكروز والمياه المستهلكة من قبل الفئران في ملليلتر. حساب التقارب إلى تفضيل السكروز علي النحو التالي.
  4. Porsolt القسري اختبار السباحة42
    ملاحظه: واجري اختبار السباحة القسري Porsolt علي النحو الموصوف في بروتوكول سابق نشرته Zeldetz et al.40 و boyko et al.42. وينص مبدا هذا الاختبار علي انه عندما تجبر الجرذان علي السباحة في منطقه محظوره من أين ، فانها لا تستطيع الهرب ، وتصبح في نهاية المطاف غير متحركة ، وتوقف اي محاولات للهروب من المياه43،44. وقد اجري هذا الاختبار في غرفه مختلفه خلال الدورة المظلمة.
    1. وضع كل جرذ في اسطوانه عمودي شبكي (الارتفاع: 100 سم ؛ القطر: 40 سم) تحتوي علي 80 سم من الماء عند 25 درجه مئوية لمده 15 دقيقه للسكن.
    2. إخراج الفئران والسماح لها لتجف لمده 15 دقيقه في الضميمه ساخنه (32 درجه مئوية).
    3. أعاده الفئران إلى القفص المنزل (الأصلي).
    4. كرر الخطوة 8.4.1 24 ساعة في وقت لاحق ، وهذه المرة للتحقيق ، لمده 5 دقائق.
    5. شريط فيديو للاختبار 5 دقائق وحساب المدة الاجماليه لعدم الجمود خلال تلك الفترة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

كشفت النتائج النسيجية (الجدول 1) عن حجم احتشاء كبير إحصائيا كنسبه مئوية من إجمالي المخ (p < 0.0001) بعد mcao بالمقارنة مع الماشية في مجموعه السيطرة علي الشام. وذكر أيضا ان وذمه الدماغ ذات دلاله احصائيه عندما تم وضع التقييم من المجموعة التجريبية (p < 0.0003) جنبا إلى جنب مع ان من مجموعه السيطرة الشام.

وتظهر درجات NSS التي تم الحصول عليها ، كما هو ممثل في الجدول 2، انخفاض الأداء العصبي في المجموعة التجريبية (mcao) مقارنه بالأرقام الأعلى لمجموعه السيطرة الصورية بعد اختبارات مان-ويتني: p < 0.001 بعد 50 دقيقه ، p < 0.05 بعد 24 ساعة ، و p < 0.05 بعد 7 أيام.

وكشفت نتائج تقييمات تفضيل السكروز ان الفئران MCAO تستهلك أيضا كميه اقل بكثير من السكروز (p < 0.0001 ، الشكل 2a) وكان مده الجمود أطول (p ≪ 0.0001 ، الشكل 2a) بالمقارنة مع الفئران التي تعمل بالشام.

Figure 1
الشكل 1: بيان بياني للجدول الزمني للبروتوكول. وتظهر الاختبارات المختلفة التي يتم تشغيلها علي الفئران في أوقات مختلفه علي المخطط: MCAO = انسداد الشريان الدماغي الأوسط في بداية التجربة. NSS = درجه الخطورة العصبية ، 50 دقيقه ، 24 ساعة ، و 7 و 30 يوما بعد MCAO ؛ والاختبارات السلوكية (تفضيل السكروز و Porsolt القسري اختبارات السباحة) من أيام 30 إلى 33 ما بعد MCAO. وقد تم تعديل هذا الرقم من Ifergane وآخرون45. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: اختبار تفضيل السكروز الذي اجري من الأيام 30 إلى 33 مع ما بعد MCAO (n = 16) وفئران التحكم في الشام (n = 14). النسبة المئوية (%) من تفضيل السكروز. تستهلك الفئران MCAO اقل السكروز (p < 0.0001) من الفئران السيطرة علي الشام ، مع وجود فرق كبير في استهلاك السكروز بين المجموعتين المبينة في الشكل. MCAO = انسداد الشريان الدماغي الأوسط. تمثل جميع البيانات المجموعة يعني ± SEM. وقد تم تعديل هذا الرقم من Ifergane وآخرون45. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: اختبار السباحة القسري Porsolt الذي اجري من أيام 30 إلى 33 بعد MCAO (n = 16) واجراء ما بعد الشام (n = 14). مده الجمود (بالثواني). كان الوقت الجمود في اختبار السباحة القسري أطول بكثير في مجموعه MCAO من في مجموعه الشام (p < 0.0002). MCAO = انسداد الشريان الدماغي الأوسط. تمثل جميع البيانات المجموعة يعني ± SEM. وقد تم تعديل هذا الرقم من Ifergane وآخرون45. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

النتائج النسيجية مجموعه انسداد الشريان الدماغي الأوسط مجموعه الشام التي تديرها
دماغ إجماليه (احتشاء حجم) 8.8% ± 6.5 0.3% ± 0.1
وذمه الدماغ 10.2% ± 4.6 2.6% ± 1.2
جميع البيانات تمثل المجموعة المتوسطة ± s. .M

الجدول 1: النتائج النسيجية لحجم الاحتشاء وذمه الدماغ. MCAO = انسداد الشريان الدماغي الأوسط (n = 5); الشام (ن = 5).

درجه الخطورة العصبية مجموعه انسداد الشريان الدماغي الأوسط مجموعه الشام التي تديرها
50 دقيقه بعد الجراحة 2.75 ± 0.14 0.0 ± 0.0
24 ساعة بعد الجراحة 3.2 ± 0.15 0.0 ± 0.0
7 أيام بعد الجراحة 0.91 ± 0.2 0.0 ± 0.0
جميع البيانات تمثل المجموعة المتوسطة ± s. .M

الجدول 2: درجه الشدة العصبية (NSS) للفئران والجرذان التي تديرها الشام. MCAO = انسداد الشريان الدماغي الأوسط (n = 16); الشام (ن = 14). هذا الجدول ماخوذ من Ifergane et al.45.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

واحده من الطرق التي التقنية MCAO المقدمة هنا يمكن ان تعتبر أكثر أمانا من نموذج MCAO الأصلي ويتضح من حقيقة ان اللجنة الاقتصادية لافريقيا وفروعها ، بما في ذلك الشريان القذالي ، محطه اللغة ، والشريان الفكي العلوي ، لا تتعرض للخطر عندما انسداد ال [MCA] عن طريق ال [أيكا]. أزاحه نموذج MCAO الأصلي للجنة الاقتصادية لافريقيا (وفروعها) ، من خلال تشريح وتخثر لهم46، يسبب ضعف التسمم ، وذلك بسبب حل وسط لإمدادات الاوعيه الدموية إلى العضلات mastication47. قد يؤدي تدمير العضلات في نهاية المطاف إلى إطلاق ديناميات اضافيه للسوائل الحسابية. وخلافا لتقنية MCAO الاصليه التي يحدث فيها الوصول إلى MCA من خلال اللجنة الاقتصادية لافريقيا ، فان التقنية الموصوفة هنا تعدل من أجل السكتة الدماغية ، مع عدم حدوث انقطاع في تدفق الدم في اللجنة الاقتصادية لافريقيا وروافدها.

الحجج الأكثر اهميه لتفضيل نموذج MCAO الرواية إلى بقية MCAO الأصلي في قدرته علي الحد من تقلب في وذمه الدماغ ، وحجم احتشاء ، وتغيرات الوزن ، بشكل كبير ، فضلا عن انخفاض الوفاات ذات الصلة MCAO. الوفاات في إجراءات MCAO هو عامل مهم48؛ ويعتبر معدل الوفاات 20 ٪ معقول49،50. معدلات الوفاات (20 ٪ لل MCAO الأصلي ، 12.5 ٪ لرواية MCAO ، و 0 ٪ للسيطرة) في التحقيق الحالي كانت كلها في نطاق المعدل المقبول ، ولكن تقنيه MCAO الرواية كان أفضل من MCAO الأصلي.

فقدت الفئران التي تمر بالاجراء MCAO الرواية اقل وزنا الحق بعد الجراحة واكتسبت المزيد من الوزن بحلول نهاية التحقيق من الفئران التي خضعت لتقنية MCAO الأصلي28. فقدان الوزن أكثر وزيادة الوزن اقل في الفئران التي خضعت لل MCAO الأصلي يمكن ان تنجم عن ربط اللجنة الاقتصادية لافريقيا خلال عمليه جراحيه, الذي يسبب نقص التروية البعيدة في الوجه, اللسانية, والشرايين الفك العلوي, فضلا عن الاضرار المرتبطة بالعضلات التي دعم mastication. إذا تم أعاقه التسمم ، فان المدخول الفموي يقلل ، والذي ، عندما يقترن بالهدم ، يمكن ان يمثل فقدان الوزن ، وعلي المدى الطويل ، للحصول علي نتيجة عصبيه سيئه ، والاعتلال ، والوفاة43. ولا يتطلب الوصول إلى اللجنة الاقتصادية لافريقيا عن طريق التحالف الخاص بها التدخل في اعمالها وفروعها. التالي ، لا يتم تشغيل اي إعاقات خلال الاجراء الجديد MCAO ، وتعاني من مشاكل الوزن ، والاعتلال ، أو الوفاات من قبل الفئران التي تمر بهذا الاجراء.

الاختبارات المستخدمة لتقييم العوامل الاكتئابية الكامنة ، مثل السلوك الاكتئابي ، الانهيدونيا ، الجمود ، والتعلم وضعف الذاكرة ، هي الإجراءات القياسية المطبقة في النماذج الحيوانية من الاكتئاب51،52. الاختبار السلوكي ، مثل اختبار السباحة القسري Porsolt ، يتاثر عاده بقدرات حركيه غير عادية بعد MCAO. هنا ، تم تطبيق هذا الاختبار من أيام 30 إلى 33 بعد العملية الجراحية للتاكد من ان التحريض من شعبه القطاع الخاص في الفئران المعدلة MCAO لم تؤثر بشكل مفرط علي قدراتهم الحركية. وفقا للنتائج ، وأظهرت الفئران من المجموعة التجريبية السلوك الهروب الكلي مماثله لتلك الفئران السيطرة علي الشام. وكان الفئران MCAO أكثر بكثير من الفشل الهروب, فتره مرتفعه بشكل كبير من الجمود, وانخفاض تفضيل السكروز بالمقارنة مع الكائنات التي تديرها الشام. وهذا يوحي بان هذه التقنية MCAO هو بديل قادره علي أسلوب MCAO الأصلي.

ويتوقف الفرق بين ادراج الفئران واستبعادها في إجراءات التقييم التجريبي الأوسع نطاقا إلى حد كبير علي نتائج العملية. ومع النموذج المتعلق بالقطاع الخاص الذي يحفز القطاع الخاص بالقطاع الخاص ، يمكن تقليص بعض الآثار الجانبية غير المرغوب فيها ، مما يترك مجالا لادراج فئران أصغر حجما وربما هشه في إجراءات MCAO. نموذج الحيوانية من MCAO المقدمة هنا يوفر سيناريو لتقليل النتائج غير المقصودة بعد الناجمة عن MCAO PSD لأنه لديه القدرة علي الحد من التغير في الوزن التغييرات, وذمه الدماغ, وحجم احتشاء, فضلا عن الوفاات ذات الصلة MCAO. ويمكن ان تكون هذه التقنية بمثابه أداه لتقييم العلاجات المستقبلية لشعبه القطاع الخاص وتوفير البيانات الاكلينيكيه عن فعاليه المواد العلاجية ، فضلا عن رصد العوامل الأخرى التي تعدل الطرائق المتعلقة بالنتيجة السريرية لسكته الدماغية وشعبه القطاع الخاص.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.

Acknowledgments

نشكر البروفيسور أولينا سفيافنوفسكا من قسم علم وظائف الأعضاء ، كليه البيولوجيا والإيكولوجيا والطب ، جامعه يول هوتشار دنيبرو ، دنيبرو ، أوكرانيا علي دعمها وإسهاماتها المفيدة في مناقشاتنا. البيانات التي تم الحصول عليها هي جزء من اطروحه دكتوراه R.K..

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Absorbent pad - - -
Black lusterless perspex box - - (120 cm × 60 cm × 60 cm), divided into a 25% central zone and the surrounding border zone
Bottles Techniplast ACBT0262SU 150 mL bottles filled with 100 mL of water and 100 mL 1%(w/v) sucrose solution
Electric Shock Heat System Ultasonic Inc. - -
Horizon-XL Mennen Medical Ltd
Imaging System Kodak - For imaging and quantification
Monofilament - - -
Paper towels Pharmacy - Dry towels used for keeping rats dry after immersing them in water
Pexiglass cylinder - - a 100 cm tall and 40 cm in diameter cylinder used for carrying out the forced swim test
Purina Chow Purina 5001 Rodent laboratory chow given to rats, mice and hamster is a life-cycle nutrition that has been used in biomedical researc for over 5 decades. Provided to rats ad libitum in this experiment
Rat Cages Techniplast 2000P Conventional housing for rodents. Was used for housing rats throughout the experiment
Scanner  Canon CanoScan 4200F -
Video Camera ETHO-VISION (Noldus) - Digital video camera for high definition recording of rat behavior under open field test

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Miniño, A. M., Murphy, S. L., Xu, J., Kochanek, K. D. Deaths: final data for 2008. National Vital Statistics Reports. 59, (10), 1-126 (2011).
  2. Roger, V. L., et al. Executive summary: Heart disease and stroke statistics-2012 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 125, (1), 188-197 (2012).
  3. Towfighi, A., Saver, J. L. Stroke declines from third to fourth leading cause of death in the United States: Historical perspective and challenges ahead. Stroke. 42, (8), 2351-2355 (2011).
  4. Guo, J. M., Liu, A. J., Su, D. F. Genetics of stroke. Acta Pharmacologica Sinica. 31, (9), 1055-1064 (2010).
  5. Lloyd-Jones, D., et al. Heart disease and stroke statistics - 2010 update: A report from the American Heart Association. Circulation. 121, (7), e46-e215 (2010).
  6. Warlow, C. P. Epidemiology of stroke. Lancet. 352, (Suppl 3), SIII1-SIII4 (1998).
  7. Demaerschalk, B. M., Hwang, H. M., Leung, G. US cost burden of ischemic stroke: A systematic literature review. The American Journal of Managed Care. 16, (7), 525-533 (2010).
  8. Heidenreich, P. A., et al. Forecasting the future of cardiovascular disease in the United States: A policy statement from the American Heart Association. Circulation. 123, (8), 933-944 (2011).
  9. de Groot, M. H., Phillips, S. J., Eskes, G. A. Fatigue associated with stroke and other neurologic conditions: Implications for stroke rehabilitation. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 84, (11), 1714-1720 (2003).
  10. Kim, J., Choi, S., Kwon, S. U., Seo, Y. S. Inability to control anger or aggression after stroke. Neurology. 58, (7), 1106-1108 (2002).
  11. Leys, D., Hénon, H., Mackowiak-Cordollani, M. S., Pasquier, F. Poststroke dementia. Lancet Neurology. 4, (11), 752-759 (2005).
  12. McManus, J., Pathansali, R., Stewart, R., Macdonald, A., Jackson, S. Delirium post-stroke. Age and Ageing. 36, (6), 613-618 (2007).
  13. Robinson, R. G. Poststroke depression: Prevalence, diagnosis, treatment, and disease progression. Biological Psychiatry. 54, (3), 376-387 (2003).
  14. Tang, W., et al. Emotional incontinence and executive function in ischemic stroke: A case-controlled study. Journal of the International Neuropsychological Society. 15, (1), 62-68 (2010).
  15. Astrom, M., Adolfsson, R., Asplund, K. Major depression in stroke patients: A 3-year longitudinal study. Stroke. 24, (7), 976-982 (1993).
  16. Eastwood, M. R., Rifat, S. L., Nobbs, H., Ruderman, J. Mood disorder following cerebrovascular accident. The British Journal of Psychiatry. 154, 195-200 (1989).
  17. Robinson, R. G., Bolduc, P. L., Price, T. R. Two-year longitudinal study of poststroke mood disorders: Diagnosis and outcome at one and two years. Stroke. 18, (5), 837-843 (1987).
  18. Kauhanen, M., et al. Poststroke depression correlates with cognitive impairment and neurological deficits. Stroke. 30, (9), 1875-1880 (1999).
  19. Morris, P. L., Robinson, R. G., Andrzejewski, P., Samuels, J., Price, T. R. Association of depression with 10-year poststroke mortality. The American Journal of Psychiatry. 150, (1), 124-129 (1993).
  20. Paolucci, S., et al. Post-stroke depression, antidepressant treatment and rehabilitation results. A case-control study. Cerebrovascular Diseases. 12, (3), 264-271 (2001).
  21. Schwartz, J. A., et al. Depression in stroke rehabilitation. Biological Psychiatry. 33, (10), 694-699 (1993).
  22. Williams, L. S., Ghose, S. S., Swindle, R. W. Depression and other mental health diagnoses increase mortality risk after ischemic stroke. The American Journal of Psychiatry. 161, (6), 1090-1095 (2004).
  23. Whyte, E., Mulsant, B. Post-stroke depression: Epidemiology, pathophysiology, and biological treatment. Biological Psychiatry. 52, 253-264 (2002).
  24. Belayev, L., Alonso, O. F., Busto, R., Zhao, W., Ginsberg, M. D. Middle cerebral artery occlusion in the rat by intraluminal suture. Neurological and pathological evaluation of an improved model. Stroke. 27, (9), 1616-1623 (1996).
  25. Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20, (1), 84-91 (1989).
  26. 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. Journal of Neuroscience Methods. 155, (2), 285-290 (2006).
  27. Yu, F., Sugawara, T., Chan, P. H. Treatment with dihydroethidium reduces infarct size after transient focal cerebral ischemia in mice. Brain Research. 978, (1-2), 223-227 (2003).
  28. Boyko, M., et al. An experimental model of focal ischemia using an internal carotid artery approach. Journal of Neuroscience Methods. 193, (2), 246-253 (2010).
  29. McGarry, B. L., Jokivarsi, K. T., Knight, M. J., Grohn, O. H. J., Kauppinen, R. A. A Magnetic Resonance Imaging Protocol for Stroke Onset Time Estimation in Permanent Cerebral Ischemia. Journal of Visualized Experiments. (127), e55277 (2017).
  30. Uluç, K., Miranpuri, A., Kujoth, G. C., Aktüre, E., Başkaya, M. K. Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat. Journal of Visualized Experiments. (48), e1978 (2011).
  31. Boyko, M., et al. Morphological and neurobehavioral parallels in the rat model of stroke. Behavioural Brain Research. 223, (1), 17-23 (2011).
  32. Menzies, S. A., Hoff, J. T., Betz, A. L. Middle cerebral artery occlusion in rats: a neurological and pathological evaluation of a reproducible model. Neurosurgery. 31, (1), 100-107 (1992).
  33. Boyko, M., et al. Cell-free DNA - A marker to predict ischemic brain damage in a rat stroke experimental model. Journal of Neurosurgical Anesthesiology. 23, (2), 222-228 (2011).
  34. Zheng, Y., et al. Experimental Models to Study the Neuroprotection of Acidic Postconditioning Against Cerebral Ischemia. Journal of Visualized Experiments. 125, (125), e55931 (2017).
  35. Poinsatte, K., et al. Quantification of neurovascular protection following repetitive hypoxic preconditioning and transient middle cerebral artery occlusion in mice. Journal of Visualized Experiments. (99), e52675 (2015).
  36. ImageJ. Available from: https://imagej.nih.gov/ij/ (2018).
  37. Liu, S., Zhen, G., Meloni, B. P., Campbell, K., Winn, H. R. Rodent stroke model guidelines for preclinical stroke trials. Journal of Experimental Stroke & Translational Medicine. 2, (2), 227 (2009).
  38. Boyko, M., et al. Pyruvate's blood glutamate scavenging activity contributes to the spectrum of its neuroprotective mechanisms in a rat model of stroke. European Journal of Neuroscience. 34, (9), 1432-1441 (2011).
  39. Kaplan, B., et al. Temporal thresholds for neocortical infarction in rats subjected to reversible focal cerebral ischemia. Stroke. 22, (8), 1032-1039 (1991).
  40. Zeldetz, V., et al. A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats. Journal of Visualized Experiments. (132), e57137 (2018).
  41. American Psychiatric Association. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fourth Edition. American Psychiatric Association. Washington, DC. (2000).
  42. Boyko, M., et al. Establishment of an animal model of depression contagion. Behavioural Brain Research. 281, 358-363 (2015).
  43. Porsolt, R. D., Anton, G., Blavet, N., Jalfre, M. Behavioral despair in rats: a new model sensitive to antidepressant treatments. European Journal of Pharmacology. 47, (4), 379-391 (1978).
  44. Boyko, M., et al. The neuro-behavioral profile in rats after subarachnoid hemorrhage. Brain Research. 1491, 109-116 (2013).
  45. Ifergane, G., et al. Biological and Behavioral Patterns of Post-Stroke Depression in Rats. Canadian Journal of Neurological Sciences. 45, (4), 451-461 (2018).
  46. Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20, (1), 84-91 (1989).
  47. Dittmar, M., Spruss, T., Schuierer, G., Horn, M. External carotid artery territory ischemia impairs outcome in the endovascular filament model of middle cerebral artery occlusion in rats. Stroke. 34, (9), 2252-2257 (2003).
  48. Ryan, C. L., et al. An improved post-operative care protocol allows detection of long-term functional deficits following MCAo surgery in rats. Journal of Neuroscience Methods. 154, (1-2), 30-37 (2006).
  49. Aspey, B. S., Cohen, S., Patel, Y., Terruli, M., Harrison, M. J. Middle cerebral artery occlusion in the rat: consistent protocol for a model of stroke. Neuropathology and Applied Neurobiology. 24, (6), 487-497 (1998).
  50. 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. Journal of Neuroscience Methods. 155, (2), 285-290 (2006).
  51. Cryan, J. F., Markou, A., Lucki, I. Assessing antidepressant activity in rodents: recent developments and future needs. Trends in Pharmacological Sciences. 23, (5), 238-245 (2002).
  52. Nestler, E. J., et al. Preclinical models: status of basic research in depression. Biological Psychiatry. 52, (6), 503-528 (2002).
أسلوب انسداد الشريان الدماغي الأوسط للحث علي الاكتئاب بعد السكتة الدماغية في الفئران
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kuts, R., Melamed, I., Shiyntum, H. N., Frank, D., Grinshpun, J., Zlotnik, A., Brotfain, E., Dubilet, M., Natanel, D., Boyko, M. A Middle Cerebral Artery Occlusion Technique for Inducing Post-stroke Depression in Rats. J. Vis. Exp. (147), e58875, doi:10.3791/58875 (2019).More

Kuts, R., Melamed, I., Shiyntum, H. N., Frank, D., Grinshpun, J., Zlotnik, A., Brotfain, E., Dubilet, M., Natanel, D., Boyko, M. A Middle Cerebral Artery Occlusion Technique for Inducing Post-stroke Depression in Rats. J. Vis. Exp. (147), e58875, doi:10.3791/58875 (2019).

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