Diese Studie wurde teilweise durch NIH RO1NS053407 JH Zhang unterstützt. Wir danken Herrn Damon Klebe für seine wertvollen Beiträge danken.

Alle Verfahren wurden in Übereinstimmung mit den NIH Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren durchgeführt und von der Animal Care und Use Committee an der Loma Linda University. Ein. Präoperative Vorbereitungen Aseptische Techniken sind für alle chirurgischen Eingriffe empfohlen. Desinfizieren Sie die stereotaktischen Apparat und bereiten sterile chirurgische Instrumente vor der Operation. Tragen Sie persönliche Schutzausrüstung (PSA) bei allen tierischen Handhabung. Verwenden Sie ein Heizkissen während der Operation des Tieres physiologischen Körpertemperatur aufrecht zu erhalten. <ol><li> Wiegen Sie die 8-12 Wochen alten Maus mit einem Triple-Beam Tierwaage. </li><li> Co-Injektion Ketamin (100 mg / kg) und Xylazin (10 mg / kg) intraperitoneal dann erlauben Sie 7-10 min für die Anästhesie wirksam (Monitor für eine ausreichende Sedierung). </li><li> Platzieren Sie die Maus auf eine Wärmedecke und rasieren die Kopfhaut. </li><li> Bewerben Augensalbe in beide Augen. </li><li> Sichern Sie dieAtemwege, durch leichtes Bewegen der Zunge seitlich und sorgfältig sichern die Maus den Kopf auf den stereotaktischen Apparat. Hinweis: Der Kopf muss horizontal an der Basis des stereotaktischen Rahmens befestigt werden. </li><li> Desinfizieren Sie die OP-Bereich mit Betadine, und spülen Sie mit 70% Ethanol. Wiederholen alternierenden Anwendungen Betadine und 70% Ethanol für insgesamt dreimal. Wattestäbchen kann für diesen Zweck verwendet werden. </li></ol> 2. Blut Injection Modell <ol><li> Machen Sie eine 1 cm lange Inzision der Kopfhaut mit einem # 10 Skalpell. </li><li> Verwenden Sie Wattestäbchen wegzuräumen das weiche Gewebe für den Schädel, um die senkrechte Schnittpunkt der koronalen und sagittalen Naht (bregma) freizulegen. </li><li> Montieren Sie den Hamilton-Spritze (250 ul) auf der Einspritzpumpe und stereotaktisch leiten die Nadel (26 Gauge) über bregma. </li><li> Weiter, stellen Sie die stereotaktische Manipulatorarme um die Nadel 0,2 mm positionieren vorderen und 2mm seitlich nach rechts. Auf diese Koordinaten einen kleinen Schädel Bohrloch, mit einer variablen Geschwindigkeit Bohrer mit einem 1 mm Bohrer. </li><li> Suspend des Tieres Schwanz und desinfizieren seiner unteren Fläche mit 70% Ethanol. </li><li> Punktion der zentrale Schwanzarterie mit einer sterilen Nadel (zB 26 Gauge) und sammelt das arterielle Blut in eine unheparinized Kapillarrohr. </li><li> Übertragen Sie das Blut schnell aus der Kapillare in das Glas Lauf der Hamilton-Spritze, dann legen Sie den Kolben. </li><li> Bringen Sie die jetzt 30 ul oder mehr des arteriellen Blutes, die Hamilton-Spritze auf die Einspritzpumpe und die Nadel (mit seinen abgeschrägten Kante zur Pfeilnaht) durch das Bohrloch nur bis zu seiner Fase ist nicht mehr sichtbar. </li><li> Von diesem Punkt Voraus die Nadel 3 mm ventral und injizieren 5 ul autologen Blut bei einer Geschwindigkeit von 2 pl / min. </li><li> Nach Beendigung der ersten Injektion die Nadel Voraus 0,7 mm weiter in die Tiefe. </li><li> Warten5 min dann spritzen 25 ul Blut in das rechte Striatum. </li><li> Nach Abschluss der zweiten Injektion nun die Nadel in Position für weitere 10 min, Vor dem Abziehen mit einer Geschwindigkeit von 1 mm / min. </li><li> Verschließen Sie die Bohrloch mit Knochenwachs und vernähen die Haut. </li><li> Für postoperative Analgesie injizieren 0,05 mg / kg subkutan an Buprenorphin in vorgewärmter Fluide (normale Kochsalzlösung). </li></ol> 3. Kollagenase Injection Modell <ol><li> Nach den präoperativen Vorbereitung, wiederholen Sie die Schritte 1-4 für die Blutinjektion Modell beschrieben. </li><li> Füllen Sie den Hamilton-Spritze (10 ul) mit 0.075U der bakteriellen (Clostridien) Kollagenase VII-S in 0,5 ul Kochsalzlösung gelöst. Vermeiden Sie die Bildung von Luftblasen. </li><li> Bringen Sie die Hamilton-Spritze auf die Einspritzpumpe und die Nadel (26 Gauge), durch das Bohrloch nur bis zu seiner Fase ist nicht mehr sichtbar. </li><li> Die Kanüle 3,7 mm ventral und spritzen den 0.075U von Kollagenase into das rechte Striatum bei einer Rate von 2 pl / min. </li><li> Nach Abschluss der Injektion, nun die Nadel in Position für weitere 10 min, Vor dem Abziehen mit einer Geschwindigkeit von 1 mm / min. </li><li> Verschließen Sie die Bohrloch mit Knochenwachs und vernähen die Haut. </li><li> Inject 0,05 mg / kg Buprenorphin subkutan in vorgewärmten post-operative Flüssigkeiten. </li></ol> 4. Sham Betrieb <ol><li> Nach den präoperativen Vorbereitung, wiederholen Sie die Schritte 1-4 für die Blutinjektion Modell beschrieben. </li><li> Legen Sie die Nadel (26 Gauge) 3,7 mm ventral durch das Bohrloch. Die Nadel sollte in ihrer Position bleiben für 10 Minuten, bevor es bei einer Geschwindigkeit von 1 mm / min abgezogen. </li><li> Verschließen Sie die Bohrloch mit Knochenwachs und vernähen die Haut. </li><li> Inject 0,05 mg / kg Buprenorphin subkutan in vorgewärmten post-operative Flüssigkeiten. </li></ol> 5. Repräsentative Ergebnisse Experimentelle intrastriatal Blutungen hervorruft morphologischensowie Veränderungen im Verhalten von Nagetieren. Diese Veränderungen können ausgewertet werden, um eine adäquate Durchführung des Verfahrens zu gewährleisten, oder um die Auswirkungen von potentiellen Anwendungen zu untersuchen. Generierung der Anschnitt gezielt Hirnareal (zB Basalganglien) ist sehr wesentlich für eine reproduzierbare Methode, und kann auf Brutto-oder histologisch gefärbten Hirnschnitten (Abbildung 1-2) überprüft werden. Verletzungen der Basalganglien Ergebnisse in sensomotorischen Defiziten, die über verschiedene Verhaltens Einschätzungen quantifiziert werden können. Ergebnisse der Ecke wiederum Test zeigte, dass nach experimenteller rechtsseitigen ICH, Mäusen signifikant häufiger eingeschaltet ipsilateral und weg von dem beeinträchtigten kontralateralen Seite (links), (Abbildung 3 A) als Schein Tieren betrieben bei 24 und 72 Stunden nach der Operation. Ferner die Fähigkeit, angemessen zu platzieren die beeinträchtigte (links) Vordergliedmaße auf einer Oberfläche, nach Vibrissen Stimulation wurde über das Vorderbein Anordnen Test beurteilt. Nach 24 und 72 Stunden nach der Operation, Mäuse subprojiziert nach rechts einseitige ICH zeigten deutlich weniger Platzierungen als sham operierten Tieren. Messung von Hirnödem wird häufig verwendet, um das Ausmaß der Hirnschädigung nach experimenteller ICH quantifizieren. Intrazerebralen Injektionen von Eigenblut (30 ul) oder bakterielle Collagenase (0,075 U) zu einer signifikanten Erhöhung des Gehirns Wassergehalt im ipsilateralen Cortex und Basalganglien bei 24 (Fig. 4 A) und 72 h (Figur 4 B) nach der Operation geführt ( Vergleich zu sham). Das Ergebnis der Verhaltenstests (Abbildung 3) und das Ausmaß der Hirnödem (Abbildung 4) zeigten keinen Unterschied zwischen dem Blut und Kollagenase Einspritzer-Modelle in bestimmten Mengen. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/4289/4289fig1.jpg" /> Abbildung 1. Modellierung ICH bei Mäusen. (A) Das vereinfachte Schema eines koronalen Hirnschnitts 0,2 mm anterior von Bregma veranschaulicht die proposed Lage Eigenblut oder Kollagenase Injektion. Die laterale Ventrikel LV markiert. CPU steht für caudatus-Putamen, ein Teil des Striatum und GP kennzeichnet die Globus pallidus. Sowohl das Striatum sowie der Globus pallidus an eine Gruppe von Sub-Zellkernen, die auch als Basalganglien bekannt angehören. (B) Repräsentative Mikrophotographie eines koronalen Hirnschnitts 0.2mm anterior Bregma, bei 24 Stunden nach intrastriatal Injektion von autologen Vollblut gewonnen. <img alt="Abbildung 2" src="/files/ftp_upload/4289/4289fig2.jpg" /> Abbildung 2. Histologische Manifestation des Hämatoms. Vertreter Hämatoxylin und Eosin (H &amp; E) gefärbt koronalen Kryoschnitt (10 um) einer Maus Gehirn, welches Hämatom Größe bei 24 Stunden nach intrastriatal Injektion von bakteriellen Collagenase (0,075 U). LH = linke Hemisphäre, RH = rechte Hemisphäre. &lt;<html> img alt = &quot;Abbildung 3&quot; src = &quot;/ files/ftp_upload/4289/4289fig3.jpg&quot; /&gt; Abbildung 3. Neurofunktionalen Einschätzungen nach experimenteller ICH bei Mäusen. Intrastriataler Injektion von Eigenblut (30 ul) oder bakterieller Kollagenase (0,075 U) verursacht reproduzierbare neurofunktionalen Defizite. (A) Mäuse nach experimenteller ICH zeigten signifikant mehr nach rechts abzubiegen, als sham operierten Tieren bei 24 und 72 Stunden nach der Operation. (B) Vorderpfote Platzierung Kapazität der linken Extremität wurde nach ICH bei 24 und 72 Stunden nach der Operation beeinträchtigt. Die Werte wurden als Mittelwert ± SEM ausgedrückt und analysiert Kruskal-Wallis One Way Analysis of Variance auf den Rängen, von der Student-Newman-Keuls-Methode gefolgt. AP-Wert von &lt;0,05 wurde als statistisch signifikant; n = 6-12 pro Gruppe, * P &lt;0,05 im Vergleich zur Farce. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4289/4289fig3large.jpg" target="_blank">Klicken Sie hier für eine größere Abbildung zu sehen</a> . BBILDUNG 4 &quot;src =&quot; / files/ftp_upload/4289/4289fig4.jpg &quot;/&gt; Abbildung 4. Auswertung Gehirn Wassergehalt nach experimenteller ICH bei Mäusen. Intrazerebrale Injektion von Eigenblut (30 ul) oder bakterielle Collagenase (0,075 U) führte zu einer signifikanten Zunahme des Gehirns Wassergehalt im ipsilateralen Cortex und Basalganglien bei 24 (A) und 72 Std. (B) nach ICH-Induktion. Die Werte wurden als Mittelwert ± SEM ausgedrückt und analysiert One Way Analysis of Variance von Tukey post hoc Test. AP-Wert von &lt;0,05 wurde als statistisch signifikant; n = 6-10 pro Gruppe, * P &lt;0,05 im Vergleich zur Farce. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4289/4289fig4large.jpg" target="_blank">Klicken Sie hier für eine größere Abbildung zu sehen</a> .

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Part 1: Description of technique, ICP changes and neuropathological findings.</a> Neurol Res. 6, 184-188 (1984).</li><li>Yang, G. Y., Betz, A. L., Chenevert, T. L., Brunberg, J. A., Hoff, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+intracerebral+hemorrhage:+relationship+between+brain+edema,+blood+flow,+and+blood-brain+barrier+permeability+in+rats.">Experimental intracerebral hemorrhage: relationship between brain edema, blood flow, and blood-brain barrier permeability in rats.</a> J. Neurosurg. 81, 93-102 (1994).</li><li>Rosenberg, G. A., Mun-Bryce, S., Wesley, M., Kornfeld, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collagenase-induced+intracerebral+hemorrhage+in+rats.">Collagenase-induced intracerebral hemorrhage in rats.</a> Stroke. 21, 801-807 (1990).</li><li>Alkayed, N. 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Keine Interessenskonflikte erklärt.

Tiermodelle der intrazerebralen Blutung (ICH) tragen in hohem Maße zu einer höheren Verständnis der Krankheit Pathophysiologie und werden häufig verwendet, zu entwickeln und zu evaluieren neue therapeutische Strategien in einer präklinischen Einstellung. Intraparenchymalen Injektionen von Eigenblut oder bakterielle Kollagenase sind gut etablierte Methoden zur ICH bei Nagetieren zu generieren. Beide Methoden wurden in der Ratte entwickelt, jedoch aufgrund der rasch zunehmende Verfügbarkeit von transgenen und Knocko...

<table border="1"><tbody><tr><td> Material </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentar </td></tr><tr><td> Stereotaktischen Kopfrahmen </td><td> Stoelting Co. </td><td> 51600 </td><td></td></tr><tr><td> Nanomite Spritzenpumpe </td><td> Harvard Apparatus </td><td> PY2 70-2217 </td><td></td></tr><tr><td> Hamilton Spritze </td><td> Hamilton Company </td><td> 1725RN (250 ul) 1701 RN (10 ul) </td><td> 26-Gauge-Nadel für 250 ul und 10 ul Spritzen. </td></tr><tr><td> Mikrobohrer </td><td> Fine Science Tools </td><td> 18000-17 </td><td></td></tr><tr><td> Mikrobohrer Grat </td><td> Fine Science Tools </td><td> 19007-09 </td><td> 0,9 mm Durchmesser </td></tr><tr><td> Collagenase Typ VII-S </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> C2399 </td><td></td></tr><tr><td> Mikrohämatokrit Kapillarröhrchen </td><td> Fisher Scientific </td><td> 22-362-574 </td><td> unheparinized </td></tr><tr><td> Knochenwachs </td><td> Ethicon </td><td> W31 </td><td></td></tr><tr><td> Naht </td><td> Ethicon </td><td> 1676G </td><td></td></tr><tr><td> Ketamin </td><td> JHP Pharmaceuticals </td><td> 42023-115-10 </td><td> Ketalar </td></tr><tr><td> Xylazin </td><td> LLOYD Laboratories </td><td> 139-236 </td><td> AnaSed </td></tr></tbody></table>

modeling intracerebral hemorrhage in mice: injection of autologous blood or bacterial collagenase

Spontane Hirnblutung (ICH) definiert eine potenziell lebensbedrohliche neurologische Krankheit, die für 10-15% aller Schlaganfall-bedingten Hospitalisierungen und für die keine wirksame Behandlungen stehen zur Verfügung, um 1,2 date ausmacht. Aufgrund der Heterogenität der ICH beim Menschen, werden verschiedene präklinische Modelle benötigt, um gründlich zu erforschen Interessenten therapeutische Strategien 3. Experimentelle ICH wird häufig in Nagetieren durch intraparenchymal Injektion von Eigenblut oder bakterielle Kollagenase 4 induziert. Die entsprechenden Muster auf der Basis der Pathophysiologie von Hämorrhagie Induktion und Verletzungen Progression besteht. Das Blut Injektion Modell imitiert eine rasch voranschreitende Blutungen. Alternativ bakterieller Kollagenase enzymatisch stört die Basallamina des Gehirns Kapillaren, wodurch eine aktive Blutung, die in der Regel entwickelt sich über mehrere Stunden 5. Resultierenden perihematomal Ödeme und neurofunktionalen Defizite her quantifiziert werdenm beide Modelle. In dieser Studie haben wir beschrieben, ausgewertet und ein modifiziertes Doppeleinspritzung Modell der autologen Vollblut 6 sowie eine ICH Injektionsmodell bakterieller Kollagenase 7, welche beide Target die Basalganglien (Corpus striatum) von männlichen CD-1-Mäusen. Wir untersuchten neurofunktionalen Defizite und Hirnödem bei 24 und 72 Stunden nach ICH Induktion. Intrastriatalen Injektion von Eigenblut (30 ul) oder bakterieller Kollagenase (0.075U) verursacht reproduzierbare neurofunktionalen Defizite bei Mäusen und signifikant erhöhte Hirnödem bei 24 und 72 h nach der Operation (p &lt;0,05). Zusammenfassend liefern beide Modelle konsequente hämorrhagischen Infarkte und stellen grundlegende Methoden für die präklinische ICH Forschung.

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Modeling Intracerebral Hemorrhage in Mice: Injection of Autologous Blood or Bacterial Collagenase

Klinisch relevante Tiermodelle Hirnblutung (ICH) sind notwendig, um unser Wissen über hämorrhagischen Schlaganfall zu erweitern und neue therapeutische Strategien zu untersuchen. In dieser Studie beschreiben wir und auswerten beiden ICH Modelle einseitige Injektionen von entweder autologe Vollblut oder bakteriellen Collagenase in den Basalganglien (Corpus striatum) von Mäusen implementieren.

Modeling Hirnblutung in Mice: Injektion von Eigenblut oder bakterielle Collagenase

Spontaneous intracerebral hemorrhage (ICH) defines a potentially life-threatening neurological malady that accounts for 10-15% of all stroke-related ...

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Research

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Medicine

24.0K Aufrufe.  Loma Linda University School of Medicine. Klinisch relevante Tiermodelle Hirnblutung (ICH) sind notwendig, um unser Wissen über hämorrhagischen Schlaganfall zu erweitern und neue therapeutische Strategien zu untersuchen. In dieser Studie beschreiben wir und auswerten beiden ICH Modelle einseitige Injektionen von entweder autologe Vollblut oder bakteriellen Collagenase in den Basalganglien (Corpus striatum) von Mäusen implementieren.

Serie: Modeling Intracerebral Hemorrhage in Mice: Injection of Autologous Blood or Bacterial Collagenase

Modeling Stroke in Mice - Middle Cerebral Artery Occlusion with the Filament Model

Stroke is among the most frequent causes of death and adult disability, especially in highly developed countries. However, treatment options to date are very limited. To meet the need for novel therapeutic approaches, experimental stroke research frequently employs rodent models of focal cerebral ischaemia. Most researchers use permanent or transient occlusion of the middle cerebral artery (MCA) in mice or rats.
Proximal occlusion of the middle cerebral artery (MCA) via the intraluminal suture technique (so called filament or suture model) is probably the most frequently used model in experimental stroke research. The intraluminal MCAO model offers the advantage of inducing reproducible transient or permanent ischaemia of the MCA territory in a relatively non-invasive manner. Intraluminal approaches interrupt the blood flow of the entire territory of this artery. Filament occlusion thus arrests flow proximal to the lenticulo-striate arteries, which supply the basal ganglia. Filament occlusion of the MCA results in reproducible lesions in the cortex and striatum and can be either permanent or transient. In contrast, models inducing distal (to the branching of the lenticulo-striate arteries) MCA occlusion typically spare the striatum and primarily involve the neocortex. In addition these models do require craniectomy. In the model demonstrated in this article, a silicon coated filament is introduced into the common carotid artery and advanced along the internal carotid artery into the Circle of Willis, where it blocks the origin of the middle cerebral artery. In patients, occlusions of the middle cerebral artery are among the most common causes of ischaemic stroke. Since varying ischemic intervals can be chosen freely in this model depending on the time point of reperfusion, ischaemic lesions with varying degrees of severity can be produced. Reperfusion by removal of the occluding filament at least partially models the restoration of blood flow after spontaneous or therapeutic (tPA) lysis of a thromboembolic clot in humans.
In this video we will present the basic technique as well as the major pitfalls and confounders which may limit the predictive value of this model.

Filamentous occlusion of the Middle cerebral artery is a common model for studying ischemic stroke in mice.

Modeling Stroke in Mice - Middle Zerebralarterie mit dem Filament-Modell

Stroke is among the most frequent causes of death and adult disability, especially in highly developed countries. However, treatment options to date are ...

Forschung

Medizin

Sequencing of Bacterial Microflora in Peripheral Blood: our Experience with HIV-infected Patients

The healthy gastrointestinal tract is physiologically colonized by a large variety of commensal microbes that influence the development 
	of the humoral and cellular mucosal immune system1,2. 
 Microbiota is shielded from the immune system via a strong mucosal barrier. Infections and antibiotics are known to alter both the normal 
	gastrointestinal tract barrier and the composition of resident bacteria, which may result in possible immune abnormalities3.
HIV causes a breach in the gastrointestinal barrier with progressive failure of mucosal immunity and leakage into the systemic circulation of bacterial bioproducts, such as lipopolysaccharide and 
	bacterial DNA fragments, which contribute to systemic immune activation4-7. Microbial translocation is implicated in HIV/AIDS immunopathogenesis and response to therapy 4,8.
We aimed to characterise the composition of bacteria translocating in peripheral blood of HIV-infected patients. To pursue our aim we set up a PCR reaction for the panbacteric 16S ribosomial gene 
	followed by a sequencing analysis.
Briefly, whole blood from both HIV-infected and healthy subjects is used. Given that healthy individuals present normal intestinal homeostasis no translocation of microflora is expected in 
	these patients. Following whole blood collection by venipuncture and plasma separation, DNA is extracted from plasma and used to perform a broad range PCR reaction for the panbacteric 
	16S ribosomial gene9. Following PCR product purification, cloning and sequencing analyses are performed.

Our experiment will show how to perform a sequencing analysis of bacterial species translocating in peripheral blood of HIV positive patients.

Die Sequenzierung der bakteriellen Mikroflora im peripheren Blut: Unsere Erfahrung mit HIV-infizierten Patienten

The healthy gastrointestinal tract is physiologically colonized by a large variety of commensal microbes that influence the development 
	of the humoral ...

Delivery of Therapeutic Agents Through Intracerebroventricular (ICV) and Intravenous (IV) Injection in Mice

Despite the protective role that blood brain barrier plays in shielding the brain, it limits the access to the central nervous system (CNS) which most often results in failure of potential therapeutics designed for neurodegenerative disorders 1,2. Neurodegenerative diseases such as Spinal Muscular Atrophy (SMA), in which the lower motor neurons are affected, can benefit greatly from introducing the therapeutic agents into the CNS. The purpose of this video is to demonstrate two different injection paradigms to deliver therapeutic materials into neonatal mice soon after birth. One of these methods is injecting directly into cerebral lateral ventricles (Intracerebroventricular) which results in delivery of materials into the CNS through the cerebrospinal fluid 3,4. The second method is a temporal vein injection (intravenous) that can introduce different therapeutics into the circulatory system, leading to systemic delivery including the CNS 5. Widespread transduction of the CNS is achievable if an appropriate viral vector and viral serotype is utilized. Visualization and utilization of the temporal vein for injection is feasible up to postnatal day 6. However, if the delivered material is intended to reach the CNS, these injections should take place while the blood brain barrier is more permeable due to its immature status, preferably prior to postnatal day 2. The fully developed blood brain barrier greatly limits the effectiveness of intravenous delivery. Both delivery systems are simple and effective once the surgical aptitude is achieved. They do not require any extensive surgical devices and can be performed by a single person. However, these techniques are not without challenges. The small size of postnatal day 2 pups and the subsequent small target areas can make the injections difficult to perform and initially challenging to replicate.

Delivery of Therapeutic Agents Through Intracerebroventricular ICV and Intravenous IV Injection in Mice

This article demonstrates two very different methods of injection: 1) into the brain (intracerebroventricular) and 2) systemic (intravenous) to introduce the therapeutic agents into the central nervous system of neonatal mice.

Abgabe therapeutischer Wirkstoffe durch intracerebroventrikuläre (ICV) und intravenöse (IV) Injektion in Mäuse

Despite the protective role that blood brain barrier plays in shielding the brain, it limits the access to the central nervous system (CNS) which most ...

Assessing Changes in Volatile General Anesthetic Sensitivity of Mice after Local or Systemic Pharmacological Intervention

One desirable endpoint of general anesthesia is the state of unconsciousness, also known as hypnosis. Defining the hypnotic state in animals is less straightforward than it is in human patients. A widely used behavioral surrogate for hypnosis in rodents is the loss of righting reflex (LORR), or the point at which the animal no longer responds to their innate instinct to avoid the vulnerability of dorsal recumbency. We have developed a system to assess LORR in 24 mice simultaneously while carefully controlling for potential confounds, including temperature fluctuations and varying gas flows. These chambers permit reliable assessment of anesthetic sensitivity as measured by latency to return of the righting reflex (RORR) following a fixed anesthetic exposure. Alternatively, using stepwise increases (or decreases) in anesthetic concentration, the chambers also enable determination of a population's sensitivity to induction (or emergence) as measured by EC50 and Hill slope. Finally, the controlled environmental chambers described here can be adapted for a variety of alternative uses, including inhaled delivery of other drugs, toxicology studies, and simultaneous real-time monitoring of vital signs.

Loss of the righting reflex has long served as a standard behavioral surrogate for unconsciousness, also called hypnosis, in laboratory animals. Alterations in volatile anesthetic sensitivity caused by pharmacological interventions can be detected with a carefully controlled high-throughput assessment system, which may be adapted for delivery of any inhaled therapeutic.

Beurteilung von Veränderungen in volatilen Vollnarkose Empfindlichkeit von Mäusen nach lokalen oder systemischen pharmakologischen Intervention

One desirable endpoint of general anesthesia is  the state of unconsciousness, also known as hypnosis. Defining the hypnotic state in animals is  less ...

Intravital Video Microscopy Measurements of Retinal Blood Flow in Mice

Alterations in retinal blood flow can contribute to, or be a consequence of, ocular disease and visual dysfunction. Therefore, quantitation of altered perfusion can aid research into the mechanisms of retinal pathologies. Intravital video microscopy of fluorescent tracers can be used to measure vascular diameters and bloodstream velocities of the retinal vasculature, specifically the arterioles branching from the central retinal artery and of the venules leading into the central retinal vein. Blood flow rates can be calculated from the diameters and velocities, with the summation of arteriolar flow, and separately venular flow, providing values of total retinal blood flow. This paper and associated video describe the methods for applying this technique to mice, which includes 1) the preparation of the eye for intravital microscopy of the anesthetized animal, 2) the intravenous infusion of fluorescent microspheres to measure bloodstream velocity, 3) the intravenous infusion of a high molecular weight fluorescent dextran, to aid the microscopic visualization of the retinal microvasculature, 4) the use of a digital microscope camera to obtain videos of the perfused retina, and 5) the use of image processing software to analyze the video. The same techniques can be used for measuring retinal blood flow rates in rats.

Intravital microscopy can be used in animals to visualize and measure retinal vascular diameters, bloodstream velocities, and total retinal blood flow.

Alterations in retinal blood flow can contribute to, or be a consequence of, ocular disease and visual dysfunction. Therefore, quantitation of altered ...

Intrastriatal Injection of Autologous Blood or Clostridial Collagenase as Murine Models of Intracerebral Hemorrhage

Intracerebral hemorrhage (ICH) is a common form of cerebrovascular disease and is associated with significant morbidity and mortality. Lack of effective treatment and failure of large clinical trials aimed at hemostasis and clot removal demonstrate the need for further mechanism-driven investigation of ICH. This research may be performed through the framework provided by preclinical models. Two murine models in popular use include intrastriatal (basal ganglia) injection of either autologous whole blood or clostridial collagenase. Since, each model represents distinctly different pathophysiological features related to ICH, use of a particular model may be selected based on what aspect of the disease is to be studied. For example, autologous blood injection most accurately represents the brain&#39;s response to the presence of intraparenchymal blood, and may most closely replicate lobar hemorrhage. Clostridial collagenase injection most accurately represents the small vessel rupture and hematoma evolution characteristic of deep hemorrhages. Thus, each model results in different hematoma formation, neuroinflammatory response, cerebral edema development, and neurobehavioral outcomes. Robustness of a purported therapeutic intervention can be best assessed using both models. In this protocol, induction of ICH using both models, immediate post-operative demonstration of injury, and early post-operative care techniques are demonstrated. Both models result in reproducible injuries, hematoma volumes, and neurobehavioral deficits. Because of the heterogeneity of human ICH, multiple preclinical models are needed to thoroughly explore pathophysiologic mechanisms and test potential therapeutic strategies.

Preclinical models of intracerebral hemorrhage are utilized to mimic certain aspects of clinical disease. Thus, mechanisms of injury and potential therapeutic strategies may be explored. In this protocol, two models of intracerebral hemorrhage are described, intrastriatal (basal ganglia) injections of autologous blood or collagenase.

Intrastriataler Injektion von Eigenblut oder Clostridien-Kollagenase als Murine Modelle der Hirnblutung

Intracerebral hemorrhage (ICH) is a common form of cerebrovascular disease and is associated with significant morbidity and mortality. Lack of effective ...

Modeling Spontaneous Metastatic Renal Cell Carcinoma (mRCC) in Mice Following Nephrectomy

One of the key challenges to improved testing of new experimental therapeutics in renal cell carcinoma (RCC) is the development of models that faithfully recapitulate early- and late-stage metastatic disease progression. Typical tumor implantation models utilize ectopic or orthotopic primary tumor implantation, but few include systemic spontaneous metastatic disease that mimics the clinical setting. This protocol describes the key steps to develop RCC disease progression stages similar to patients. First, it uses a highly metastatic mouse tumor cell line in a syngeneic model to show orthotopic tumor cell implantation. Methods include superficial and internal implantation into the sub-capsular space with cells combined with matrigel to prevent leakage and early spread. Next it describes the procedures for excision of tumor-bearing kidney (nephrectomy), with critical pre- and post- surgical mouse care. Finally, it outlines the steps necessary to monitor and assess micro-and macro-metastatic disease progression, including bioluminescent imaging as well provides a detailed visual necropsy guide to score systemic disease distribution. The goal of this protocol description is to facilitate the widespread use of clinically relevant metastatic RCC models to improve the predictive value of future therapeutic testing.&#160;

Modeling Spontaneous Metastatic Renal Cell Carcinoma mRCC in Mice Following Nephrectomy

Models of spontaneous metastatic renal cell carcinoma (RCC) disease progression can be used for evaluating treatments in a clinically relevant setting. This protocol demonstrates different procedures for orthotopic kidney tumor cell implantation, proper nephrectomy, and finally outlines a necropsy guide for visual and bioluminescent scoring of metastatic burden and localization.

Modellierung Spontane metastasiertem Nierenzellkarzinom (mRCC) in Mäusen nach Nephrektomie

One of the key challenges to improved testing of new experimental therapeutics in renal cell carcinoma (RCC) is the development of models that faithfully ...

Ultrasound-guided Transthoracic Intramyocardial Injection in Mice

Murine models of cardiovascular disease are important for investigating pathophysiological mechanisms and exploring potential regenerative therapies. Experiments involving myocardial injection are currently performed by direct surgical access through a thoracotomy. While convenient when performed at the time of another experimental manipulation such as coronary artery ligation, the need for an invasive procedure for intramyocardial delivery limits potential experimental designs. With ever improving ultrasound resolution and advanced noninvasive imaging modalities, it is now feasible to routinely perform ultrasound-guided, percutaneous intramyocardial injection. This modality efficiently and reliably delivers agents to a targeted region of myocardium. Advantages of this technique include the avoidance of surgical morbidity, the facility to target regions of myocardium selectively under ultrasound guidance, and the opportunity to deliver injectate to the myocardium at multiple, predetermined time intervals. With practiced technique, complications from intramyocardial injection are rare, and mice quickly return to normal activity on recovery from anesthetic. Following the steps outlined in this protocol, the operator with basic echocardiography experience can quickly become competent in this versatile, minimally invasive technique.

Echocardiography-guided percutaneous intramyocardial injection represents an efficient, reliable, and targetable modality for the delivery of gene transfer agents or cells into the murine heart. Following the steps outlined in this protocol, the operator can quickly become competent in this versatile, minimally invasive technique.

Ultraschall-geführte Transthorakale intramyokardiale Injection in Mäuse

Murine models of cardiovascular disease are important for investigating pathophysiological mechanisms and exploring potential regenerative therapies. ...

Modeling Stroke in Mice: Permanent Coagulation of the Distal Middle Cerebral Artery

Stroke is the third most common cause of death and a main cause of acquired adult disability in developed countries. Only very limited therapeutical options are available for a small proportion of stroke patients in the acute phase. Current research is intensively searching for novel therapeutic strategies and is increasingly focusing on the sub-acute and chronic phase after stroke because more patients might be eligible for therapeutic interventions in a prolonged time window. These delayed mechanisms include important pathophysiological pathways such as post-stroke inflammation, angiogenesis, neuronal plasticity and regeneration. In order to analyze these mechanisms and to subsequently evaluate novel drug targets, experimental stroke models with clinical relevance, low mortality and high reproducibility are sought after. Moreover, mice are the smallest mammals in which a focal stroke lesion can be induced and for which a broad spectrum of transgenic models are available. Therefore, we describe here the mouse model of transcranial, permanent coagulation of the middle cerebral artery via electrocoagulation distal of the lenticulostriatal arteries, the so-called &#8220;coagulation model&#8221;. The resulting infarct in this model is located mainly in the cortex; the relative infarct volume in relation to brain size corresponds to the majority of human strokes. Moreover, the model fulfills the above-mentioned criteria of reproducibility and low mortality. In this video we demonstrate the surgical methods of stroke induction in the &#8220;coagulation model&#8221; and report histological and functional analysis tools.

Various murine models of middle cerebral artery occlusion (MCAO) are widely used in experimental brain research. Here, we demonstrate the model of transcranial permanent distal MCAO which produces consistent cortical infarction of a size corresponding to damage imposed by the majority of human ischemic strokes.

Modellierung Schlaganfall bei Mäusen: Permanent Koagulation der distalen A. cerebri media

Stroke is the third most common cause of death and a main cause of acquired adult disability in developed countries. Only very limited therapeutical ...

The Rabbit Blood-shunt Model for the Study of Acute and Late Sequelae of Subarachnoid Hemorrhage: Technical Aspects

Early brain injury and delayed cerebral vasospasm both contribute to unfavorable outcomes after subarachnoid hemorrhage (SAH). Reproducible and controllable animal models that simulate both conditions are presently uncommon. Therefore, new models are needed in order to mimic human pathophysiological conditions resulting from SAH.
This report describes the technical nuances of a rabbit blood-shunt SAH model that enables control of intracerebral pressure (ICP). An extracorporeal shunt is placed between the arterial system and the subarachnoid space, which enables examiner-independent SAH in a closed cranium. Step-by-step procedural instructions and necessary equipment are described, as well as technical considerations to produce the model with minimal mortality and morbidity. Important details required for successful surgical creation of this robust, simple and consistent ICP-controlled SAH rabbit model are described.

The experimental intracranial pressure-controlled blood shunt subarachnoid hemorrhage (SAH) model in the rabbit combines the standard procedures &#8212; subclavian artery cannulation and transcutaneous cisterna magna puncture, which enables close mimicking of human pathophysiological conditions after SAH. We present step-by-step instructions and discuss key surgical points for successful experimental SAH creation.