Monitoraggio della pressione intracranica nel modello di roditore emorragia intraventricolare non traumatico
Summary
Il monitoraggio della pressione intracranica nei modelli di roditori di emorragia intraventricolare non traumatica non è comune nella letteratura corrente. Qui, dimostriamo una tecnica per misurare la pressione intracranica, la pressione arteriosa media e la pressione di perfusione cerebrale durante l’emorragia intraventricolare in un modello animale di ratto.
Abstract
I sopravvissuti all’emorragia intraventricolare sono spesso lasciati con una significativa compromissione della memoria a lungo termine; Pertanto, la ricerca che utilizza modelli animali di emorragia intraventricolare è essenziale. In questo studio, abbiamo cercato modi per misurare la pressione intracranica, la pressione arteriosa media e la pressione di perfusione cerebrale durante l’emorragia intraventricolare non traumatica nei ratti. Il progetto sperimentale includeva tre gruppi di Sprague Dawley: sham, emorragia intraventricolare standard da 200 μl e gruppi di controllo del veicolo. Con l’introduzione di un sensore di pressione intraparenchimale a fibre ottiche, sono state ottenute misurazioni precise della pressione intracranica in tutti i gruppi. Le pressioni di perfusione cerebrale sono state calcolate con la conoscenza della pressione intracranica e dei valori medi della pressione arteriosa. Come previsto, i gruppi di emorragia intraventricolare e di controllo del veicolo hanno entrambi sperimentato un aumento della pressione intracranica e un conseguente calo della pressione di perfusione cerebrale durante l’iniezione intraventricolare di sangue autologo e liquido cerebrospinale artificiale, rispettivamente. L’aggiunta di un sensore di pressione a fibre ottiche intraparenchimali è utile per monitorare precise variazioni della pressione intracranica.
Introduction
L’emorragia intraventricolare (IVH), un tipo di emorragia intracranica (ICH), è una malattia devastante che comporta mortalità e morbilità significative. IVH è caratterizzato come l’accumulo di prodotti sanguigni all’interno dei ventricoli intracranici. L’IVH isolata non è comune e si verifica tipicamente negli adulti1. Può essere associata a emorragia ipertensiva, rottura di aneurisma intracranico o un’altra malformazione vascolare, tumori o traumi1. IVH porta a lesioni cerebrali secondarie e allo sviluppo di idrocefalo2. I sopravvissuti all’IVH sono spesso lasciati con significativi disturbi funzionali, di memoria e cognitivi dopo la loro lesione. Questi deficit cognitivi e di memoria a lungo termine sono riportati nel 44% dei sopravvissuti all’ICH3. Nell’emorragia subaracnoidea (SAH), un altro tipo di ICH, è ben noto che circa la metà dei sopravvissuti avrà deficit di memoria, e per coloro che hanno IVH oltre a SAH, i risultati tendono ad essere significativamente peggiori 4,5,6.
I meccanismi sottostanti della disfunzione della memoria dopo IVH rimangono da chiarire. La ricerca in vivo che utilizza modelli animali IVH non traumatici con disfunzione funzionale e della memoria è essenziale per scoprire potenziali bersagli terapeutici per tali pazienti. I modelli animali con memoria più grave e disfunzione funzionale dopo IVH sarebbero i migliori per studiare questi cambiamenti. Il laboratorio dell’autore senior ha anche studiato specificamente il ruolo dell’alta pressione intracranica (ICP) nello sviluppo di deficit di memoria in modelli di ratto IVH. Pertanto, i metodi per misurare con precisione i PIC durante l’IVH erano importanti da indagare. Qui riportiamo i metodi per misurare con precisione gli ICP in un modello di ratto IVH. Sebbene il monitoraggio ICP sia stato precedentemente utilizzato in modelli animali traumatici di ICH e di emorragia subaracnoidea, il monitoraggio ICP in modelli spontanei di roditori IVH non è come comunemente riportato in letteratura 7,8. Quindi, il disegno sperimentale qui presentato includeva tre gruppi di ratti Sprague Dawley: sham, emorragia intraventricolare standard da 200 μl e controllo del veicolo. Per il gruppo IVH, è stato utilizzato un modello di iniezione di sangue intraventricolare autologo. Per gli animali di controllo del veicolo, è stata utilizzata l’iniezione intraventricolare della soluzione sterile di Ringer lattato. ICP, pressioni arteriose medie (MAP) e pressioni di perfusione cerebrale (CPP) sono state registrate intraoperatoriamente e i risultati sono riportati nel presente documento.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questo studio ha studiato i meccanismi per misurare ICP, MAP e CPP in un modello animale di ratto IVH non traumatico. I risultati sono stati registrati dai seguenti gruppi: sham, VH 200 μL e animali di controllo del veicolo (iniezione intraventricolare di liquido cerebrospinale artificiale). Questo disegno sperimentale è stato scelto per studiare come le ICP possono essere monitorate durante l’iniezione IVH poiché abbiamo ipotizzato che il picco di ICP possa contribuire alla lesione cerebrale secondaria più significa…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato finanziato dalla sovvenzione NINDS: K08NS105914
Materials
| 0.25% bupivacaine | Hospira, Inc. | 409115901 | |
| 1 mL syringe | Covetrus | 60734 | |
| 10% providine iodine solution | Aplicare | MSD093947 | |
| 20 mL syringe | Covidien | 8881520657 | |
| 22 G needles | Becton Dickinson | 305155 | |
| 28 G intraventricular needles | P technologies | 8IC313ISPCXC | C313I/SPC 28-Gneedles to fit 22-G guide cannula with 6 mm projection |
| 3-0 silk suture | Henry Schein, Inc. | SP116 | |
| 3-way-stopcock | Merti Medical Systems | M3SNC | |
| 4% paraformaldehyde | Fisher Chemical | 30525-89-4 | |
| AnyMaze software | Any-Maze behavioral tracking software | Stoelting CO, USA | |
| Artificial ointment | Covetrus | 48272 | |
| Blood collection vials with EDTA | Becton Dickinson | 367856 | |
| Bone wax | CP Medical, Inc. | CPB31A | |
| Carprofen | Zoetis, Inc. | 54771-8507-1 | |
| Centrifuge | Beckman | BE-GS6R | Model GS-6R |
| Cotton tip applicators | Covetrus | 71214 | |
| Drill | Dremel | 1600A011JA | |
| Fiberoptic pressure sensors with readout units | Opsens Medical | OPP-M200-X-80SC- 2.0PTFE-XN-100PIT-P1 and LIS-P1-N-62SC | Opp-M200 packaged pressure sensors with LifeSens system |
| Forceps | 11923-13, 11064-07 | ||
| Gauze | Covetrus | 71043 | |
| Guillotine | World Precision Instruments | 51330 | |
| Heating pad with rectal thermometer | CWE, Inc. | 08-13000 ,08-13014 | TC1000 Temperature controller |
| Hemostats | 13013-14, 13008-12 | ||
| Isoflurane | Covetrus | 29405 | |
| Lactated ringers | Baxter Healthcare Corp. | Y345583 | |
| Laryngoscope | American Diagnostic Corporation | 4080 | |
| Metal clip | Fine Scientic Tools | 18056-14 | |
| Micro scissors | Fine Scientic Tools | 15007-08 | |
| Microscope | Leica | model L2 | |
| Needle driver | 12003-15 | ||
| Polyethylene tubing | Thermo Fisher Scientific | 14-170-12B | PE-50 tubing |
| Rats | Envigo | Sprague Dawley rats 8–10 months old | |
| Scalpel | 10010-00 | ||
| Scissors | 14090-11 | ||
| Stereotaxic instrument | Kopf instruments | Model 940 with ear bars | |
| Syringe pump | KD Scientific | 780100 | Model 100 series |
| Touhy Borst | Abbott | 23242 | |
| Ventilator | Harvard rodent ventilator | 55-0000 | Model 683 |
References
- Gates, P. C., Barnett, H. J. M., Vinters, H. V., Simonsen, R. L., Siu, K. Primary intraventricular hemorrhage in adults. Stroke. 17, 872-877 (1986).
- Strajle, J., Garton, H. J. L., Maher, C. O., Muraszko, K., Keep, R. F., Xi, G. Mechanisms of hydrocephalus after neonatal and adult intraventricular hemorrhage. Translational Stroke Research. 3, 25-38 (2012).
- Murao, K., Rossi, C., Cordonnier, C. Intracerebral hemorrhage and cognitive decline. Revue Neurologique. 169, 772-778 (2013).
- Al-Khindi, T., Macdonald, R. L., Schweizer, T. A. Cognitive and functional outcome after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Stroke. 41, 519-536 (2010).
- Kreiter, K. T., et al. Predictors of cognitive dysfunction after subarachnoid hemorrhage. Stroke. 33, 200-208 (2002).
- Zanaty, M., et al. Intraventricular extension of an aneurysmal subarachnoid hemorrhage is an independent predictor of a worse functional outcome. Clinical Neurology and Neurosurgery. 170, 67-72 (2018).
- Gabrielian, L., Willshire, L. W., Helps, S. C., vanden Heuvel, C., Mathias, J., Vink, R. Intracranial pressure changes following traumatic brain injury in rats: lack of significant change in the absence of mass lesions or hypoxia. Journal of Neurotrauma. 28, 2103-2111 (2011).
- Kolar, M., Nohejlova, K., Duska, F., Mares, J., Pachl, J. Changes of cortical perfusion in the early phase of subarachnoid bleeding in a rat model and the role of intracranial hypertension. Physiological Research. 66, 545-551 (2017).
- Ariesen, M. J., Claus, S. P., Rinkel, G. J. E., Algra, A. Risk factors for intracerebral hemorrhage in the general population. A systematic review. Stroke. 34, 2060-2066 (2003).
- MacLellan, C. L., Paquette, R., Colbourne, F. A critical appraisal of experimental intracerebral hemorrhage research. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 32, 612-627 (2012).
- Hartman, R., Lekic, T., Rojas, H., Tang, J., Zhang, J. H. Assessing functional outcomes following intracerebral hemorrhage in rats. Brain Research. 1280, 148-157 (2009).
