JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Behavior

Farelerde inme sonrası depresyon Inducing için orta serebral arter tıkanıklığı tekniği

Published: May 22, 2019
doi:
10.3791/58875
, , , , , , , , ,
1Department of Anesthesiology and Critical Care, Soroka University Medical Center, Faculty of Health Sciences,Ben-Gurion University of the Negev, 2Department of Neurosurgery, Soroka University Medical Center, Faculty of Health Sciences,Ben-Gurion University of the Negev, 3Department of Biophysics and Biochemistry, Faculty of Biology, Ecology, and Medicine,Oles Honchar Dnipro National University

Summary

Burada iç karotis arter üzerinden orta serebral arter yuvasını kapatıp tarafından fareler sonrası felç depresyon teşvik etmek için bir protokol sunuyoruz. İndüklenen depresif ruh hali onaylamak ve değerlendirmek için Porsolt zorla yüzme testi ve sakaroz tercih testi kullanıyoruz.

Abstract

İnme sonrası depresyon (PSD), iskemik inme kaynaklanan tüm psikiyatrik komplikasyonların en tekrarlayan olduğunu. Büyük bir çoğunluk (yaklaşık% 60) Tüm iskemik inme hastaların PSD muzdarip, bir hastalık artan ölüm ve sağlık bozulması için iskemik inme ile ilgili öncü olarak kabul. PSD ‘nin patofizyolojisi hala belirsiz. PSD ‘nin geliştirilmesi ve oluşumu ile ilgili mekanizmayı daha fazla incelemek ve bir terapi bulmak için, Orta serebral arter (MCA) ile iç karotis arter (ICA) aracılığıyla sıçanlarda okcluding gerektiren yeni bir protokol geliştirmeye çalıştık. Bu protokol, Orta serebral arter tıkanıklığı (MCAO) yoluyla fareler içinde indüklenen PSD modeli açıklanmaktadır. Ayrıca deneyde kullanılan Porsolt zorunlu yüzme testi ve teyit etmek ve soruşturmada fareler depresif ruh değerlendirmek için sakaroz tercih testi vardır. Orijinal prosedür için öngörülen gibi dış karotis arter (ECA) yoluyla kateter takmak yerine, bu MCAO tekniği doğrudan ICA üzerinden geçen monofilament vardır. Bu MCAO tekniği birkaç yıl önce geliştirilmiştir ve mortalite ve değişkenlik bir azalma yol açar. Kullanılan kriterlerin biyolojik modellerin seçiminde tercih edildiği genellikle kabul edilir. Bu protokol ile elde edilen veriler, bu MCAO modelinin, fareler içinde PSD ‘nin inducing bir yolu olabilir ve potansiyel olarak patofizyoloji ve yeni ilaçların ve diğer nörokoruyucu ajanlar gelecekteki gelişimi anlayışına yol açabilir gösterir.

Introduction

Stroke, Amerika Birleşik Devletleri1,2,3‘ te ölüm-işlenen hastalıklar listesinde dördüncü, gelişmiş ülkelerde yetişkinler Engelli çoğunluğu neden iken4; Bu, dünyanın en önemli sağlık sorunları arasında inme bir lider rakip yapar. Normal inme-hayatta kalan hastalarda nadirdir, yaklaşık 15%-40% hayatta kalma kurbanlarının kalıcı özürlülük acı, 20% inme başlangıcı5sonra 3 ay kurumsal bakım gerektiren, ve yaklaşık 6 aylık sağkalım başkalarına ihtiyaç onlara yaşamak yardımcı olmak için Her gün6. İnme bildirildi de yükselen Ulusal Sağlık harcamaları için hesaplar7. Amerikan Kalp Derneği tahminler $50.000.000.000 üzerinde 20108yılında Amerika Birleşik Devletleri ‘nde inme ile ilgili maliyetleri vardır.

Sadece inme bireylerin uzun vadeli zararlara neden değil, ancak bazı kurtulan demans, yorgunluk, anksiyete, depresyon, deliryum ve saldırganlık gibi duygusal ve davranışsal bozukluklar, acı eğilimindedir9,10,11 ,12,13,14. Bir inme sonrası en tekrarlayan psikolojik devamı, felç sonrasında depresyon (PSD), yaklaşık% 40-50% hayatta kalma15,16,17tanısı. İnme kaynaklı depresyon morbidite ve mortalitenin artması ile sonuçlanır18, 19,20,21,22. PSD ‘nin patofizyolojisi tamamen bilinmemektedir, ancak görünüşte birden fazla faktörden kaynaklanır ve özürlülük, bilişsel bozukluk ve lezyon sitesi23‘ e bağlıdır.

Odak beyin iskemi, MCAO tarafından oluşturulan sıçan modeli, inme en yaygın hayvan modeli24,25,26,27. Indor ile MCA okcluding tarafından fareler PSD indüksiyon gösteren, mortalite ve değişkenlik MCAO modelinde en aza indirmek teknikleri istihdam edilmektedir28.

Bu protokolün birincil amacı, MCA ‘yı, mortaliteyi ve değişkenlik sonucunu azaltan modifiye edilmiş bir model olan ICA ‘dan atlayarak PSD ‘nin farelerde inducing adımlarını özetlemektedir28. Spesifik hedefler arasında nörolojik ve histolojik Sınavlar (nörolojik önem puanlarını belirleme [NSS], infarktüs bölgesinin hacmi ve beyin ödem), MCAO ‘nun etkinliğini doğrulamak ve davranışsal testler kullanarak duygusal bozuklukların gelişimi üzerinde bu MCAO prosedürün etkisi, özellikle PSD.

Protocol

Ben-Gurion Üniversitesi ‘nin hayvan bakım Komitesi, Israil Bu protokolde kullanılan tüm tedavi ve test prosedürlerini onayladı. 1. deneysel prosedür için Rats hazırlanması Not: Seçin yetişkin erkek Sprague-Dawley Rats tartım 300-350 g. Sıçan ev, kafes başına dört, 22 °C bir Vivarium ve 40% Nem, ters bir 12 h ışık/karanlık döngüsü (ışıklar kapalı 8:00 a.m.) ve gıda ve suya sınırsız erişim. Farele…

Representative Results

Histolojik bulgular (Tablo 1) toplam beyin yüzdesi olarak istatistiksel olarak anlamlı infarkt hacmi ortaya (p < 0,0001) Post-MCAO zaman sahte kontrol grubunda Hayvanlar ile karşılaştırıldığında. Ayrıca deneysel gruptan (p < 0,0003) değerlendirme, sahte kontrol grubu ile yan yana konulduğunda istatistiksel olarak anlamlı bir beyin ödem olduğunu bildirdi. Tablo 2…

Discussion

MCAO tekniğinin burada sunulan yollarından biri, orijinal MCAO modelinden daha güvenli kabul edileceği, oksipital arter, Terminal lingual ve maksiller arter dahil olmak üzere ECA ve dalları, tehlikeye atmaz. ICA üzerinden MCA yuvasını kapatıp zaman. ECA (ve dalları) orijinal MCAO modelinin ofset, distale kesme aleti ve onları46pıhtılaşma, kaslar47masticating vasküler tedarik için bir uzlaşma nedeniyle, bozulmuş mastication neden olur. Kas imha sonunda ek …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Biz Profesör Olena Severynovska fizyoloji, biyoloji, ekoloji ve Tıp Fakültesi, oles Honchar Dnipro Üniversitesi, Dnipro, Ukrayna onun destek ve bizim tartışmalar için yararlı katkılar için teşekkür ederiz. Elde edilen veriler, reyhan ‘ın doktora tezinin bir parçasıdır.

Materials

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. , (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).

Tags

Middle Cerebral Artery OcclusionPost-stroke DepressionRat ModelNeurological Severity ScoreInfarct VolumeSucrose Preference TestForced Swim Test

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).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image