Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Transient midterste cerebral arterieokklusionsmodel af slagtilfælde

Published: August 11, 2023 doi: 10.3791/65857

Summary

Denne protokol beskriver modellen af forbigående fokal cerebral iskæmi hos mus gennem intraluminal okklusion af den midterste cerebrale arterie. Derudover vises eksempler på resultatvurdering ved hjælp af magnetisk resonansbilleddannelse og adfærdstest.

Abstract

Slagtilfælde står som en væsentlig årsag til død eller kronisk handicap globalt. Ikke desto mindre er eksisterende optimale behandlinger begrænset til reperfusionsterapier i den akutte fase af iskæmisk slagtilfælde. For at få indsigt i slagtilfælde fysiopatologi og udvikle innovative terapeutiske tilgange, in vivo gnavermodeller af slagtilfælde spiller en grundlæggende rolle. Tilgængeligheden af genetisk modificerede dyr har især fremmet brugen af mus som eksperimentelle slagtilfældemodeller.

Hos patienter med slagtilfælde er okklusion af den midterste cerebrale arterie (MCA) en almindelig forekomst. Derfor involverer den mest udbredte eksperimentelle model intraluminal okklusion af MCA, en minimalt invasiv teknik, der ikke kræver kraniektomi. Denne procedure indebærer indsættelse af et monofilament gennem den ydre halspulsåre (ECA) og fremme den gennem den indre halspulsåre (ICA), indtil den når MCA's forgreningspunkt. Efter en 45 minutters arteriel okklusion fjernes monofilamentet for at tillade reperfusion. Under hele processen overvåges cerebral blodgennemstrømning for at bekræfte reduktionen under okklusion og efterfølgende genopretning ved reperfusion. Neurologiske og vævsresultater evalueres ved hjælp af adfærdstest og magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) undersøgelser.

Introduction

Slagtilfælde er en ødelæggende sygdom, der rammer ca. 15 millioner mennesker verden over årligt, ifølge WHO. Omkring en tredjedel af patienterne bukker under for tilstanden, mens en anden tredjedel oplever permanent invaliditet. Slagtilfælde er en kompleks patologi, der involverer forskellige celletyper, såsom neurale og perifere immunceller, vaskulatur og systemiske reaktioner1. Det indviklede netværk af reaktioner udløst af slagtilfælde på systemniveau kan i øjeblikket ikke replikeres ved hjælp af in vitro-modeller . Derfor er eksperimentelle dyremodeller afgørende for at dykke ned i sygdommens mekanismer og udvikle og teste nye terapier. I øjeblikket er tidlig vævsreperfusion den eneste godkendte intervention, enten gennem trombolyse med vævstype plasminogenaktivator (tPA) eller endovaskulær trombektomi1.

Okklusioner af den midterste cerebrale arterie (MCA) er hyppige hos patienter med slagtilfælde. Derfor blev gnavermodeller af forbigående MCA-okklusion (tMCAo) oprindeligt udviklet hos rotter 2,3,4. I dag er genetisk modificerede mus de mest almindeligt anvendte dyr i eksperimentelle slagtilfældemodeller. I denne undersøgelse beskriver vi en minimalt invasiv model af intraluminal tMCAo hos mus. Fremgangsmåden udføres via halspulsåren på nakkeniveau uden kraniektomi.

Varigheden af okklusionsperioden er en kritisk faktor, der bestemmer omfanget af den iskæmiske læsion. Selv korte okklusioner på 10 min kan forårsage selektiv neuronal død uden et tilsyneladende infarkt, mens længere okklusioner, der typisk varer 30 til 60 min, resulterer i en vis grad af cerebral infarkt. I modsætning til de proksimale og distale grene af MCA, der leverer cortex og har collaterals, mangler lenticulo-striatale arterier, der leverer blod til striatum, sikkerhedsstillelser5. Som følge heraf er der en større reduktion af blodgennemstrømningen i striatum end i cortex efter tMCAo. Således påvirker okklusioner på 30 min eller mindre generelt striatum, men ikke cortex, mens længere okklusioner, fra 45 min og fremefter, ofte genererer en iskæmisk læsion i hele MCA-territoriet, herunder striatum og dorsolateral cortex.

For at sikre musenes velbefindende administrerer vi smertestillende midler inden proceduren og bruger anæstesi under operationen. Ikke desto mindre kan anæstesi potentielt indføre kunstige ændringer i musens fysiologi og påvirke nogle resultatmål6. Det kirurgiske indgreb, når det udføres af erfarent personale, varer normalt ca. 15 minutter for at inducere MCAo. Derefter afhænger den samlede tid under anæstesi af okklusionsperioden. For eksperimenter, hvor minimering af anæstesi er afgørende, involverer et alternativt trin i proceduren seponering af anæstesi i okklusionsperioden og begrænser det kun til de kirurgiske trin til indsættelse og tilbagetrækning af filamentet, der udelukker MCA. Denne fremgangsmåde reducerer varigheden af anæstesi og minimerer dens potentielle kunstige virkninger på den eksperimentelle model 7,8. Derfor præsenteres metoden til inducering af forbigående fokal iskæmi ved intraluminal okklusion af MCA med to varianter: med musen bedøvet i hele okklusionsperioden eller med musen vågen i denne periode. I begge tilfælde bør en skinoperation udføres parallelt med interventionen udført på de iskæmiske mus. Derudover leveres data om resultatvurdering målt ved adfærdstest og MR på forskellige tidspunkter efter reperfusion. Endelig diskuteres de vigtigste faktorer, der skal overvejes ved gennemførelsen af forsøgsproceduren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Dyrearbejde blev udført efter de catalanske og spanske love (Real Decreto 53/2013) og de europæiske direktiver med godkendelse af det etiske udvalg (Comité Ètic d'Experimentació Animal, CEEA) ved universitetet i Barcelona og de lokale tilsynsorganer i Generalitat de Catalunya. Undersøgelser rapporteres i overensstemmelse med ARRIVE-retningslinjerne. Denne procedure er designet til at blive udført på voksne mus, der starter ved 8 uger, uden aldersgrænse. Eksempler på den kirurgiske procedure udviklet i C57BL/6 mus i alderen 10-12 uger er angivet her. Anatomiske forskelle afhængigt af musestamme bør overvejes.

1. Tilberedning af dyr

  1. Før du starter den kirurgiske procedure, skal du samle og sterilisere alle de nødvendige materialer og værktøjer. Opsæt operationsbordet med alle de nødvendige kirurgiske materialer (angivet i materialetabellen).
  2. Bedøv dyret ved hjælp af isofluranindånding i en blanding af ilt og lattergas (30% / 70%).
  3. Administrer buprenorphin (se materialetabel) subkutant i en dosis på 0,05 mg/kg legemsvægt for at give analgesi og lindre smerter og ubehag.
    BEMÆRK: Analgesi er obligatorisk, men forskellige protokoller accepteres. Smerte- og ubehagstegn skal også kontrolleres i de første dage efter MCAo (se trin 4). Anvend korrigerende løsninger, når det er nødvendigt.
  4. Anbring dyret i en anæstesiinduktionsboks (se materialetabel) med 5% isofluran, indtil det når en tilstand af dyb anæstesi (tab af refleks i potepunktur og okulær refleks).
  5. Placer musen på operationsbordet og sænk niveauet af isofluran til 1,5%, leveret med ansigtsmaske. Påfør dyrlægesalve for at undgå øjentørhed under proceduren.
  6. Hold kropstemperaturen på 37 ± 0,5 °C styret af en rektal sonde, der er tilsluttet en varmepude (se materialetabellen).
  7. Barber den ventrale del af nakken og hovedet (calvaria) med en elektrisk barbermaskine. Fjern forsigtigt pelsrester og desinficer hudområderne tre gange i cirkulære bevægelser med jodbaseret desinfektionsmiddel og 70% alkohol.
    .

2. Cerebral blodgennemstrømning (CBF) vurdering med laser Doppler flowmetri (LDF)

  1. Lav et snit på hovedets hud med en saks i retning af den sagittale sutur, fra ørerne til området mellem øjnene.
  2. Træk huden tilbage og fjern periosteum på højre side af kraniet.
  3. Find koordinaterne (2,5 mm laterale fra Bregma), og fastgør Dopplerholderen (se materialetabellen) ved hjælp af cyanoacrylat. Når limen er tørret, skal du tilslutte Doppler-sonden og kontrollere, om der er den korrekte signaludlæsning.

3. Forbigående midterste cerebral arterieokklusion (tMCAo)

  1. Drej musen over til liggende stilling, og fastgør den til operationsbordet med medicinsk tape.
  2. Lav et midterliniesnit på nakken. Træk sideværts huden og spytkirtlerne tilbage ved hjælp af retraktorer (se materialetabellen) for at udsætte halspulsområdet.
  3. Identificer den vaskulære anatomi af den fælles halspulsåre (CCA), ICA og ECA samt de forskellige arterier afledt af dem (maksillær og sproglig, overlegen skjoldbruskkirtel, occipital og pterygopalatine) (figur 1A).
  4. Fjern hovedarterierne fra det tilstødende bindevæv, så de kan håndteres.
    BEMÆRK: Vær særlig forsigtig med ikke at beskadige nerverne, især vagusnerven, der løber parallelt med CCA.
  5. Sæt en 6-0 silkesutur (se materialetabel) rundt om ECA ved den maksillære / sproglige bifurcation. Fastgør en knude tæt for permanent at afbryde cirkulationen.
  6. Før en anden sutur omkring den samme arterie, mellem den første knude og CCA-bifurcationen, og hold denne knude løs.
  7. Placer en tredje tråd omkring CCA og bind en slipknude, der let kan løsnes.
    BEMÆRK: Dette kan også udføres med et vaskulært klip, men tråden giver mere bevægelse og fleksibilitet. På dette stadium er det muligt at observere et første fald i CBF i LDF-signalet.
  8. Placer et vaskulært klip (se materialetabel), der afbryder blodcirkulationen fra ICA.
  9. Lav et lille snit i ECA, tæt på det område, hvor den stramme knude er placeret.
  10. Indsæt monofilamentet, indtil den tykke belægning er helt kommet ind i arterielt lumen.
  11. Stram den anden knude for at holde monofilamentet inde i arterien og forhindre, at blodets tryk skubber det ud (figur 1B).
  12. Fjern det vaskulære klip fra ICA.
  13. Skær Revisionsretten under den første knude, og drej stubben for at orientere den i retning af ICA (figur 1C).
  14. Monofilamentet overføres via ICA indtil det punkt, hvor MCA forgrener sig.
    BEMÆRK: Okklusionen afspejles i et pludseligt blodgennemstrømningsfald i LDF-aflæsningen. Vi betragter en vellykket okklusion, når faldet i CBF er større end 70% fra basalværdien. Hvis CBF-målesystemer ikke er tilgængelige, kan okklusionspunktet bemærkes ved modstanden mod fremskridt, som hos voksne mus normalt er ca. 11 mm fra forgreningen af CCA.
    1. Hvis anæstesien fortsættes i okklusionsperioden, skal du overvåge musen og holde den under konstant observation i 45 minutter.
    2. Hvis musen vækkes i okklusionsperioden, sutur halsens hud med flere sting. Uden at afbryde LDF-sonden skal du placere musen i den temperaturstyrede boks, hvilket tillader genopretning fra anæstesi.
      BEMÆRK: Det er almindeligt, at musen udviser spontan cirklende adfærd i denne periode, hvilket tyder på vellykket okklusion.
    3. Efter 40 minutter bedøves musen igen efter de samme anæstesi- og desinfektionsprocedurer som angivet i punkt 1.4, 1.5 og 1.7. Placer det tilbage på operationsbordet, og fjern stingene fra nakken.
  15. Efter 45 minutters okklusion løsnes knuden, der holder monofilamentet på plads. Træk langsomt og forsigtigt i filamentet, og kontroller, at vævskanalisering finder sted.
  16. Træk filamentet ud og stram knuden for at forhindre blodtab.
  17. Løsn CCA-knuden. Sørg for, at der ikke er nogen arteriel vægskade.
  18. Fjern retraktorerne og omplacer muskler, kirtler og hud. Sutur huden (6-0) og påfør desinfektionsmiddel.
  19. Afbryd Doppler-sonden, og tag holderen af. Sutur og desinficere hovedets hud.
  20. I genopretningsperioden fra anæstesi skal du forlade musen i et bur, der er forsynet med en varmelegeme for at opretholde temperaturen. Hold det under konstant observation, indtil det er fuldt ud genoprettet fra anæstesi. Efter genopretning kan musen returneres til sit bur.
    BEMÆRK: Boliger med social berigelse anbefales stærkt. Bland dog aldrig opererede mus med ikke-opererede mus i samme bur uden fysisk adskillelse for at forhindre aggression.

4. Postoperativ pleje

  1. Overvåg dyrene regelmæssigt efter de procedurer og regler, der er fastsat i henhold til de lokale regler. Giv smertestillende behandling på den passende tidsplan for at minimere smerter efter operationen.
    BEMÆRK: I denne undersøgelse blev det samme smertestillende middel anvendt som i begyndelsen af interventionen (Buprenorphin 0,05 mg / kg BW) 6 timer og 24 timer efter operationen.
  2. Udfør eutanasi, når tilsynsparametrene angiver det, efter de institutionelt godkendte protokoller.
  3. Daglig overvågning af dyrenes vægt. Giv blød mad til dyrene i løbet af de første par dage efter operationen. Derudover hydreres de ved subkutan injektion af saltvand (200 μL) umiddelbart efter operationen og periodisk derefter, hvis det observeres, at musen ikke hydrerer alene. Arranger mad og vand på en måde, der er let tilgængelig for dyret.
  4. Når in vivo-undersøgelsen er afsluttet, skal du bedøve musene, aflive dem og fjerne hjernevævet til yderligere histopatologisk analyse (hvis nødvendigt).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Der er forskellige tilgange til evaluering af resultatet af tMCAo-proceduren. In vivo neuroimaging metoder (MRI) og adfærdstest anvendes her.

Mus udvikler iskæmiske læsioner i hjernen, der hovedsageligt påvirker det område, der leveres af MCA ipsilateral til okklusionen, såsom striatum og dorsolateral cortex. Der findes flere metoder til at bestemme omfanget af læsionen, herunder 2,3,5-triphenyltetrazoliumchlorid (TTC) vævsfarvning, histologisk farvning (hæmatoxylin / eosin, thioninacetat) og in vivo neuroimaging modaliteter som MR. MR er valgt her på grund af dets ikke-invasive karakter og evnen til at bruge det samme væv til andre undersøgelser, hvilket giver en omfattende vurdering af læsionen i hver mus. Derudover giver MR mulighed for gentagne målinger i de samme dyr, hvilket øger reproducerbarheden af resultater og ofte reducerer antallet af dyr, der kræves til en undersøgelse.

Den samme anæstesiprotokol med isofluran (induktion 5%, vedligeholdelse 1,5%) blev anvendt i MR-sessionerne. Til vurdering af læsionsvolumen blev der anvendt en hurtig T2-vægtet sekvens (T2w turbo RARE fast spin-echo)9 for at minimere den tid, dyret bedøves, hvilket er vigtigt, når longitudinelle undersøgelser med MR-erhvervelser på forskellige tidspunkter skal udføres på de samme mus. Denne procedure tillader evaluering af ændringer i læsionen over tid hos de samme dyr, og det er meget nyttigt, når det anvendes til neuroprotektionsundersøgelser eller til at teste lægemiddeleffektivitet, blandt andre. Billedeksperimenter blev udført på en 7T vandret dyrescanner. De tekniske specifikationer for den anatomiske sekvens (kan variere afhængigt af magnetfeltstyrken): T2_TurboRARE; 22 koronale sektioner; 0,5 mm tyk; ekkotid (TE) = 33 ms; gentagelsestid (TR) = 2336,39 ms. 2 gennemsnit. Vendevinkel, 90°; synsfelt (FOV) = 20 mm x 20 mm med en matrixstørrelse på 256 x 256. Figur 2A viser et repræsentativt eksempel på MR-billeder af læsionsudvikling i samme mus, vurderet 40 min, 6 timer, 24 timer og 48 timer efter reperfusion. Progression af læsionsvolumen tager timer til cirka to dage at fuldføre. Kvantificering af læsionsvolumen viser denne udvikling over tid (figur 2B).

En række neurologiske skalaer er blevet beskrevet for at vurdere den neurologiske svækkelse forårsaget af iskæmisk fornærmelse. Vi foreslår at bruge neuroscore-tests, der er blevet grundigt beskrevet i tidligere manuskripter. For eksempel anbefales den test, der er rapporteret detaljeret af Orsini et al. (2012)10 .

En bred vifte af adfærdsmæssige tests er tilgængelige, primært for at detektere forskelle i motorisk og sensorisk funktionsnedsættelse. Til dette formål blev grebstyrketesten og hjørnetesten anvendt. Grebstyrketesten bruges til at evaluere motorfunktionen. Forbenenes styrke måles med en grebsstyrkemåler, der er tilsluttet en digital krafttransducer (se materialetabellen). Musen holder fast i en vandret stang med begge forpoter, mens den forsigtigt trækker den baglæns gennem halen. Den maksimale styrke af grebet inden forpoterne frigøres noteres. Der udføres fem forsøg pr. dyr, og hovedværdien beregnes efter udelukkelse af maksimums- og minimumsværdierne. Hjørnetesten bruges til at detektere ensidige abnormiteter i sensoriske og motoriske funktioner. Apparatet består af et hjørne med to plader (30 cm × 20 cm × 1 cm) fastgjort med en vinkel på 30° og en lille åbning i enden. Musen er placeret halvvejs mod hjørnet. Når musen kommer dybt ind i hjørnet, stimuleres begge sider af vibrissae sammen. Musen vender derefter tilbage for at vende mod den åbne ende. I alt udføres 10 forsøg pr. Dyr, og de valgte sider noteres. 50% venstre og højre sving forventes under fysiologiske forhold, mens en højre præference forventes hos mus med højre MCAo. Et forsøg betragtes som gyldigt, når en fuldstændig drejning opnås, eller når musen drejer hovedet ≥ 90º. Resultaterne vises som procentdelen af højre (ipsilaterale) drejninger.

De repræsentative resultater, der viser musenes tab af styrke 24 timer efter tMCAo målt ved grebsstyrketesten, præsenteres (figur 3A), samt deres præference for at dreje til siden ipsilateral til læsionen, når de stimuleres i hjørnetesten (figur 3B). Udførelse af adfærdstest samme dag som operationen kan være mindre præcis, da nogle parametre kan ændres på grund af anæstesiens nærhed og den postoperative periode.

Figure 1
Figur 1: Skematisk gengivelse af halsens vaskulære træ (højre side). (A) Billedet viser hovedarterierne (Common Carotidartery-CCA, External Carotidartery-ECA, Internal Carotidartery-ICA) og de forskellige grene (Pterygopalatinarterie Pt; Occipital arterie Occ; Overlegen skjoldbruskkirtelarterie St; Maxillar og linguale arterier Max / Lin). (B) De første trin i det kirurgiske indgreb, hvor CCA ligeres ved sutur, afbrydes ICA-cirkulationen af en vaskulær klemme, og monofilamentet indføres via ECA. C) Omlægning af ECA for at skubbe monofilamentet til okklusionszonen. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Repræsentative MR-billeder. (A) T2-w-billeder af den samme mus på forskellige tidspunkter efter reperfusion viser læsionens udvikling i den akutte fase. Det område, der er berørt af infarkt, vokser hurtigt i løbet af de første timer og oplever lidt variation derefter. (B) Udvikling af læsionsvolumen i den akutte fase efter MCAo. Hver søjle repræsenterer den gennemsnitlige ± SD i procent (%) af læsionsvolumen. Læsionsvolumen øges signifikant i løbet af de første 24 timer efter reperfusion (*p = 0,0182; **p = 0,0088; 1-vejs ANOVA/ Kruskal-Wallis test). Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Adfærdstest før (basal) og 24 timer efter tMCAo (n = 16 mus). (A) Test af grebstyrke viser den maksimale (maks.) styrke pr. mus. (B) Hjørnetest viser procentdelen (%) af højresving. Grafer viser boks og knurhår (minimum til maksimumværdier) pr. gruppe, og punkter svarer til individuelle mus (****p < 0,0001; Wilcoxon matched-pairs signeret rangtest). Klik her for at se en større version af denne figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den intraluminale tMCAo-procedure er den mest almindeligt anvendte model af fokal hjerneiskæmi med reperfusion i grundforskning. I øjeblikket er mus den foretrukne dyremodel på grund af tilgængeligheden af genetisk modificerede stammer. Det er dog vigtigt at erkende, at genetisk modificerede mus og deres genetiske baggrund kan påvirke hjernens vaskularisering. Tilstedeværelsen af sikkerhedscirkulation og anastomoser mellem forskellige arterielle territorier kan påvirke resultaterne af eksperimentelle procedurerbetydeligt 11.

Ved gennemførelsen af denne procedure skal visse afgørende punkter overvejes. Skader kan forekomme uden for MCA's område, der påvirker områder som hippocampus, thalamus eller hypothalamus, normalt på grund af okklusion af den bageste kommunikationsarterie. Derudover viser en lille procentdel af mus muligvis ikke tilsyneladende infarkt på trods af en tilsyneladende vellykket kirurgisk procedure.

Flere variabler kræver overvågning under proceduren. Udviklingen af hjernelæsioner afhænger direkte af sværhedsgraden af faldet i cerebral blodgennemstrømning (CBF) og varigheden af denne reduktion 5,12. For at spore CBF under den kirurgiske proces og vurdere flowændringer under okklusion og efter reperfusion anbefales det stærkt at bruge systemer som LDF (Laser Doppler Flowmetry) eller Laser Speckle flowmetri13,14. Varigheden af okklusion påvirker også omfanget af læsionen, idet okklusioner, der varer 30 min eller mindre, primært påvirker striatum og okklusioner længere end 45 min, hvilket også påvirker cortex-regionerne, der leveres af MCA. I betragtning af de mange variabilitetsfaktorer er det afgørende at etablere inklusions- / eksklusionskriterier, før undersøgelsen påbegyndes, og rapportere dem.

Desuden kan andre faktorer som blodtryk, kropstemperatur og blodsukker påvirke slagtilfælderesultaterne betydeligt. Vedligeholdelse af mus under anæstesi under okklusion kan påvirke parametre som blodtryk, synaptisk excitabilitet eller betændelse 6,15. En alternativ mulighed er at vække dyrene under okklusion.

Anæstesi kan påvirke blodtrykket, hvilket igen påvirker størrelsen af infarkt15. Opretholdelse af korrekt kropstemperatur er afgørende på grund af de veldokumenterede virkninger af hypotermi og hypertermi på cerebral iskæmi16. Derudover har hyperglykæmi vist sig at øge iskæmisk skade17. Desuden er alder og køn faktorer, der skal overvejes, når man designer eksperimenter og analyserer resultater.

I stedet for at blive betragtet som en ulempe bør mangfoldigheden af faktorer ses som en fordel, men det er afgørende at registrere variabler og overveje variabilitet, når stikprøvestørrelsen beregnes. Manglende omsætning af resultater fra eksperimentel forskning til klinisk praksis kan til dels tilskrives underdrevne eksperimentelle grupper og brugen af dyremodeller, der ikke i tilstrækkelig grad repræsenterer patologiske tilstande hos mennesker. Typisk anvendes unge, sunde, for det meste mandlige mus i eksperimentelle modeller, men disse kan udvides til at undersøge mus med comorbiditeter som hypertension, hyperglykæmi eller hyperkolesterolæmi samt forskellige aldersgrupper og køn.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ingen interessekonflikter.

Acknowledgments

Undersøgelse støttet af tilskud PID2020-113202RB-I00 finansieret af Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN)/Agencia Estatal de Investigación (AEI), Gobierno de España/10.13039/501100011033 og "Den Europæiske Fond for Regionaludvikling (EFRU). En måde at skabe Europa på". NCC og MAR havde prædoktorale stipendier (henholdsvis PRE2021-099481 og PRE2018-085737) finansieret af MCIN / AEI / 10.13039 / 501100011033 og af "Den Europæiske Socialfond (ESF) Investering i din fremtid". Vi takker Francisca Ruiz-Jaén og Leonardo Márquez-Kisinousky for deres tekniske support. Vi anerkender støtten fra MR-billeddannelsesfaciliteten hos Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS). Centre de Recerca de Catalunya (CERCA) Program of Generalitat de Catalunya understøtter IDIBAPS.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
6/0 suture  Arago Vascular ligatures
6/0 suture with curved needle Arago Skin sutures
9 mg/mL Saline Fresenius Kabi CN616003 EC For hydration
Anaesthesia system SurgiVet
Blunt retractors, 1 mm wide Fine Science Tools 18200-09
Buprenorfine Buprex For pain relief
Clamp applying forceps Fine Science Tools S&T CAF4
Dumont mini forceps Fine Science Tools M3S 11200-10
Forceps Fine Science Tools 91106-12
Glue Loctite To stick LDF probe to the skull
Grip Strength Meter IITC Life Science Inc. #2200
Isoflurane B-Braun CN571105.8
LDF Perimed Perimed Periflux System 5000
LDF Probe Holders Perimed PH 07-4
Medical tape
MRI magnet Bruker BioSpin, Ettlingen, Germany BioSpec 70/30 horizontal animal scanner 
Needle Holder with Suture Cutter Fine Science Tools 12002-14
Nylon filament Doccol 701912PK5Re
Recovery cage with heating pad
Sirgical scissors Fine Science Tools 91401-12
Small vessel cauterizer kit Fine Science Tools 18000-00
Stereomicroscope and cold light Leica M60
Suture tying forceps Fine Science Tools 18025-10
Thermostat, rectal probe and mouse pad Letica Science Instruments LE 13206
Vannas spring scissors (4mm cutting edge) Fine Science Tools 15019-10
Vascular clamps Fine Science Tools 00396-01

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Siddiqi, A. Z., Wadhwa, A. Treatment of acute stroke: current practices and future horizons. Cardiovascular Revascularization Medicine. 49, 56-65 (2023).
  2. Tamura, A., Graham, D. I., McCulloch, J., Teasdale, G. M. Focal cerebral ischemia in the rat: 1. Description of technique and early neuropathological consequences following middle cerebral artery occlusion. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 1, 53-60 (1981).
  3. Koizumi, J., Nakazawa, T., Ooneda, G. Experimental studies of ischemic brain edema. A new experimental model of cerebral embolism in rats in which recirculation can be introduced in the ischemic area. Japanese Journal of Stroke. 8, 1-8 (1986).
  4. Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, R., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20 (1), 84-91 (1989).
  5. Hossmann, K. A. Cerebral ischemia: Models, methods, and outcomes. Neuropharmacology. 55, 257-270 (2008).
  6. Seto, A., et al. Induction of ischemic stroke in awake freely moving mice reveals that isoflurane anesthesia can mask the benefits of a neuroprotection therapy. Frontiers in Neuroenergetics. 6, 1 (2014).
  7. Díaz-Marugan, L., et al. Poststroke lung infection by opportunistic commensal bacteria is not mediated by their expansion in the gut microbiota. Stroke. 54 (7), 1875-1887 (2023).
  8. Xie, L., Kang, H., Nedergaard, M. A novel model of transient occlusion of the middle cerebral artery in awake mice. Journal of Natural Sciences. 2 (2), e176 (2016).
  9. Arbaizar-Rovirosa, M., et al. Aged lipid-laden microglia display impaired responses to stroke. EMBO Molecular Medicine. 15 (2), e17175 (2023).
  10. Orsini, F., et al. Targeting mannose-binding lectin confers long-lasting protection with a surprisingly wide therapeutic window in cerebral ischemia. Circulation. 126 (12), 1484-1494 (2012).
  11. Majid, A., et al. Differences in vulnerability to permanent focal cerebral ischemia among 3 common mouse strains. Stroke. 31, 2707-2714 (2000).
  12. Rogers, D. C., Campbell, C. A., Stretton, J. L., Mackay, K. B. Correlation between motor impairment and infarct volume after permanent and transient middle cerebral artery occlusion in the rat. Stroke. 28, 2060-2065 (1997).
  13. Hedna, V. S., et al. Validity of Laser Doppler flowmetry in predicting outcome in murine intraluminal middle cerebral artery occlusion stroke. Journal of Vascular and Interventional Neurology. 8 (3), 74-82 (2015).
  14. Yin, L., et al. Laser speckle contrast imaging for blood flow monitoring in predicting outcomes after cerebral ischemia-reperfusion injury in mice. BMC Neuroscience. 23, 80 (2022).
  15. Thakkar, P. C., et al. Therapeutic relevance of elevated blood pressure after ischemic stroke in the hypertensive rats. Hypertension. 75 (3), 740-747 (2020).
  16. Yu, X., Feng, Y., Liu, R., Chen, Q. Hypothermia protects mice against ischemic stroke by modulating macrophage polarization through upregulation of interferon regulatory factor-4. Journal of Inflammation Research. 14, 1271-1281 (2021).
  17. Denorme, F., Portier, I., Kosaka, Y., Campbell, R. A. Hyperglycemia exacerbates ischemic stroke outcome independent of platelet glucose uptake. Journal of Thrombosis and Haemostasis. 19, 536-546 (2021).

Tags

Forbigående midterste cerebral arterieokklusionsmodel slagtilfælde iskæmisk slagtilfælde reperfusionsterapier gnavermodeller af slagtilfælde genetisk modificerede dyr eksperimentelle slagtilfældemodeller midterste cerebral arterieokklusion intraluminal okklusion minimalt invasiv teknik monofilament ekstern halspulsåre intern halspulsåre arteriel okklusion reperfusion cerebral blodgennemstrømning adfærdstest magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) undersøgelser
Transient midterste cerebral arterieokklusionsmodel af slagtilfælde
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Chaparro-Cabanillas, N.,More

Chaparro-Cabanillas, N., Arbaizar-Rovirosa, M., Salas-Perdomo, A., Gallizioli, M., Planas, A. M., Justicia, C. Transient Middle Cerebral Artery Occlusion Model of Stroke. J. Vis. Exp. (198), e65857, doi:10.3791/65857 (2023).

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