Wir danken Frau Caroline Robertson für die Voice-over und Frau Elena Pirovano für ihre Unterstützung in der Videoproduktion. Diese Studie wurde von der Universität Milano Bicocca, &quot;Fondo di Ateneo 2011&quot; unterstützt.

Ein. Wie man die Probe Halter (Single-Site oder Multi-Site) <ol><li> Die benötigten Materialien sind Naturkautschuk, Kunststoffröhrchen und einem Metall Stilett. Der Sondenhalter an die Größe des Tiers, die Anzahl und Größe der Laser-Doppler-Sonden und dem zerebralen vaskulären Territoriums zur überwacht werden muss angepasst werden. </li><li> Ausschneiden der Naturkautschuk der benötigten Größe (etwa 10 mm x 10 mm für eine 300 g Ratte). </li><li> Die Positionen der Sonde (n) und dem auf dem Bregma Naturkautschuk, je nach den gewünschten stereotaktischen Koordinaten; für mittlere Zerebralarterie die typische Koordinaten für den ischämischen Kern an Bregma -1 mm, 5 mm seitlich von der erwartete Mittellinie; für einen peripheren ischämischen borderzone Gebiet können die erwarteten Koordinaten an Bregma 2 mm, 2 mm lateral zur Mittellinie liegen. </li><li> Markieren sehr deutlich die Position des Bregma mit X, das ist die Landmarke zum Anbringen der Sondenhalter zum Schädel. &lt;/ Li&gt; <li> Legen des Stiletts in ein kleines Kunststoffrohr (dessen Größe benötigt, um die Größe der Sonde entsprechen). </li><li> Legen der Mandrin in dem Naturkautschuk an dem Punkt, wo die Sonde positioniert zu werden; schieben Mandrin in den Kautschuk, bis das Kunststoffrohr in das Gummi auch eingesetzt worden. </li><li> Ziehen Sie den Mandrin. </li><li> Wenn mehrere Sonden benötigt werden, wiederholen Sie die Schritte 1,5-1,7 für andere Sonde Positionen. </li><li> Optional für mehrere Sonden: wickeln Sie ein Maßband um den Kunststoffrohren, um eine bessere Stabilisierung der Sonden zu gewährleisten. </li><li> Optional: Führen Sie die chemische Sterilisation von mehreren Sondenhalterungen für zukünftige Nutzungen. </li></ol> 2. Präoperative Vorbereitung <ol><li> MCAO Hubmodell wird in der Regel als Überlebensstrategie Operation durchgeführt. In diesem Fall, wie in unserem Video gezeigt (Überlebenszeit 24 Stunden nach der Operation), benutzt der Chirurg eine aseptische Technik mit sterilisierten Instrumente und Verbrauchsmaterialien. </li><li> Anesthetize die Ratte mit Isofluran (3% induction Phase, 1,5% Wartung). </li><li> Legen Sie die Ratte in Bauchlage auf dem OP-Tisch. </li><li> Sanft rasieren den Kopf der Ratte. </li><li> Tragen Sie eine antiseptische Lösung zu einem Gaze und desinfizieren die Haut. </li><li> Applizierhilfe Lidocaine 2% 5 mg / kg subkutan im Schädelbereich. </li></ol> 3. Probe Positionierung und Sicherung über die intakte Schädel <ol><li> Biegen Sie rechts paramedian Hautschnitt (für rechts MCAO) und zerlegen das subkutane Gewebe um den kranialen Faszie (galea aponeurotica) zu erreichen. </li><li> Biegen Sie rechts paramedian Einschnitt in der kranialen Faszie und führen stumpf, um den Schädelknochen erreichen; bereiten ein Schädelknochen Fläche, die groß genug ist für die Anwendung der Sondenhalterung. </li><li> Bitte beachten Sie: keine Notwendigkeit für Bohr-oder Knochenschwund. </li><li> Bewerben Merbromin Lösung desinfizieren und trocknen den Schädel Oberfläche. </li><li> Nutzen Sie einen Fön (Satz für kalte Luft) zur Beschleunigung der Trocknung der Kopfoberfläche. </li&gt; <li> An diesem Punkt sind die Schädelnähte und der Bregma deutlich sichtbar. </li><li> Passen Sie die Sondenhalterung, indem Sie die Ränder mit einer sterilen Schere. </li><li> Tragen Sie eine kleine Menge der chirurgischen Kleber (Cyanacrylat-, Veterinär-Zulassung) auf der Oberfläche unter dem Sondenhalter, sorgfältig vermieden die untere Öffnung der Kunststoffrohre (bitte beachten Sie: wenn eine signifikante Menge des Klebers bleibt zwischen der optischen Oberfläche der Sonde und der Schädel, kann dies zu einem Low-Signal und kann die Sonde nach mehreren Anwendungen beschädigen). </li><li> Übernehmen Sie die Sonde Halter an der Kopfoberfläche, die sorgfältige Abstimmung der bregma mit dem X Wahrzeichen. Sanften Druck auf den Sondenhalter. </li><li> Nutzen Sie einen Fön (Satz für kalte Luft) zur Beschleunigung der Trocknung des chirurgischen Klebers. </li><li> Sichern Sie die Sondenhalterung durch Anbinden eines chirurgischen Faden um den Sondenhalter und dem Kopf des Tieres; vorsichtig sein, um den chirurgischen Faden über den Unterkiefer zu positionieren, die Vermeidung der Submandibulärregion und the Hals. </li><li> Optional füllen den Kunststoffschlauch (en) der Sondenhalterung mit einem optischen Gel (z. B. eine gemeinsame Ultraschall oder Elektrokardiographie Gel), was die Qualität des LD-Signals zu erhöhen. </li><li> Legen Sie die Sonde (n) in der Sondenhalterung und überprüfen Sie die aktuelle Lesung des LD-Durchflussmesser. Verwenden Sie den LD-Durchflussmesser nach den Anweisungen des Herstellers. </li><li> Befestigen Sie die Sonde (n) binden sie um den Kopf des Tieres; vorsichtig sein, um den chirurgischen Faden über den Unterkiefer zu positionieren, die Vermeidung der Submandibulärregion und den Hals. </li></ol> 4. Cerebral Perfusion Monitoring Während MCAO <ol><li> Legen Sie die Ratte in der Rückenlage, sorgfältig vermieden Zugkräfte auf die Sonde (n) oder Sondenhalter. </li><li> Starten zerebralen Perfusion Überwachung während MCAO. </li></ol> 5. Die Entfernung der Sonde (n) und Sondenhalter <ol><li> Schneiden die Fäden um die Sonde (n), dem Sondenhalter und dem Kopf des Tieres. </li><li> Sanft abzustumpfen sezieren kranialen Weichteile und Haut um den Naturkautschuk Basis der Sondenhalterung. </li><li> Entfernen Sie den Sondenhalter. </li><li> Tragen Sie eine antiseptische Lösung der Kopfoberfläche. </li><li> Naht der Schädelbasis Haut. </li></ol> 6. Post-operative Pflege <ol><li> Verwalten 2,5 ml Kochsalzlösung subkutan zu Dehydrierung vorzubeugen und die Tier warm mit einem Heizkissen nach dem Anhalten gasförmigen Anästhesie. </li><li> Für das Überleben der Operation: bieten präventive Analgesie mit Ketoprofen 4 mg / kg subkutan und wiederholen Sie die gleiche Dosis bei 12 Stunden nach der Operation </li><li> Unter unseren experimentellen Bedingungen wurde Euthanasie bei 24 Stunden nach der Operation durch CO 2-Inhalation durchgeführt. </li></ol>

<ol>
	<li>Sutherland, B. A., Papadakis, M., Chen, R. L., Buchan, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+blood+flow+alteration+in+neuroprotection+following+cerebral+ischemia.">Cerebral blood flow alteration in neuroprotection following cerebral ischemia.</a> J. Physiol. 589, 4105-4114 (2011).</li><li>Prinz, V., Endres, M., Dirnagl, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+3+Modeling+focal+cerebral+ischemia+in+rodents:+Introduction+and+overview.">Chapter 3 Modeling focal cerebral ischemia in rodents: Introduction and overview.</a> Rodent models of stroke. , (2010).</li><li>Schmid-Elsaesser, R., Zausinger, S., Hungerhuber, E., Baethmann, A., Reulen, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+critical+reevaluation+of+the+intraluminal+thread+model+of+focal+cerebral+ischemia:+evidence+of+inadvertent+premature+reperfusion+and+subarachnoid+hemorrhage+in+rats+by+laser-Doppler+flowmetry.">A critical reevaluation of the intraluminal thread model of focal cerebral ischemia: evidence of inadvertent premature reperfusion and subarachnoid hemorrhage in rats by laser-Doppler flowmetry.</a> Stroke. 29, 2162-2170 (1998).</li><li>Riva, M., Pappad&#224;, G. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemodynamic+monitoring+of+intracranial+collateral+flow+predicts+tissue+and+functional+outcome+in+experimental+ischemic+stroke.">Hemodynamic monitoring of intracranial collateral flow predicts tissue and functional outcome in experimental ischemic stroke.</a> Exp. Neurol. 233, 815-820 (2012).</li><li>Menon, B. K., Smith, E. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+leptomeningeal+score+on+CT+angiography+predicts+clinical+and+imaging+outcomes+in+patients+with+acute+anterior+circulation+occlusions.">Regional leptomeningeal score on CT angiography predicts clinical and imaging outcomes in patients with acute anterior circulation occlusions.</a> Am. J. Neuroradiol. 32, 1640-1645 (2011).</li><li>Bang, O. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collateral+flow+predicts+response+to+endovascular+therapy+for+acute+ischemic+stroke.">Collateral flow predicts response to endovascular therapy for acute ischemic stroke.</a> Stroke. 42, 693-699 (2011).</li><li>Shuaib, A., Butcher, K., Mohammad, A. A., Saqqur, M., Liebeskind, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collateral+blood+vessels+in+acute+ischaemic+stroke:+a+potential+therapeutic+target.">Collateral blood vessels in acute ischaemic stroke: a potential therapeutic target.</a> Lancet Neurol. 10, 909-921 (2011).</li><li>Liu, S., Zhen, G., Meloni, B. P., Campbell, K., Winn, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rodent+Stroke+Model+Guidelines+for+preclinical+stroke+trials+(1st+edition).">Rodent Stroke Model Guidelines for preclinical stroke trials (1st edition).</a> J. Exp. Stroke Transl. Med. 2, 2-27 (2009).</li><li>Shepherd, A. P., &#214;berg, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Laser-Doppler Blood Flowmetry. , (1990).</li><li>Ulu&#231;, K., Miranpuri, A., Kujoth, G. C., Akt&#252;re, E., Ba&#351;kaya, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focal+Cerebral+Ischemia+Model+by+Endovascular+Suture+Occlusion+of+the+Middle+Cerebral+Artery+in+the+Rat.">Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat.</a> J. Vis. Exp. (48), e1978 (2011).</li><li>Garcia, J. H., Wagner, S., Liu, K. F., Hu, X. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurological+deficit+and+extent+of+neuronal+necrosis+attributable+to+middle+cerebral+artery+occlusion+in+rats.+Statistical+validation.">Neurological deficit and extent of neuronal necrosis attributable to middle cerebral artery occlusion in rats. Statistical validation.</a> Stroke. 26, 627-634 (1995).</li></ol>

Die Finanzierung für die Produktion von Video-Artikel wurde von Moor Instruments Ltd (Axminster, Devon, UK), die die Laser-Doppler-Instrumente in unserer experimentellen Studie gezeigt produziert vorgesehen. Das experimentelle Protokoll wurde vom Ausschuss für Animal Care der Universität Milano Bicocca zugelassen, in Übereinstimmung mit den nationalen Leitlinien für die Verwendung von Versuchstieren (DL 116/1992) und der EU-Richtlinie für Tierversuche (2010/63/EU ), unter Projekt-Lizenz (n. 219/2011-B) aus dem italienischen Gesundheitsministerium.

Wir entwickelten in-house eine einfache und kostengünstige System für eine sichere Befestigung von einem oder mehreren Doppel-Faser (tiefe Penetration) LD Sonden an den intakten Schädel von Ratten während der MCAO Verfahren. Wenn auch scheinbar triviale Problem, wodurch eine sichere Befestigung des LD-Sonde auf den Schädel ist eigentlich ein großes Problem in diesem experimentellen Einstellung, da sie die Voraussetzung für einen reibungslosen Signalerfassung und eine erfolgreiche Überwachung der zerebralen Perfusion ist. Invasiven Verfahren, wie Bohrlöcher und Knochenschrauben, üblicherweise verlängern die Operationszeit und einführen experimentellen Variablen bezüglich Kraniotomie, und dies kann Forscher abzuschrecken und unterlassen sie von den LD-Überwachung. Andererseits ergibt die Verwendung einer einzelnen Faser (Low Penetration) Sonden, die dünner und relativ leichter sind direkt an der Kopfoberfläche geklebt werden, niedriger Qualität empfängt und nicht verlässlich mit erwachsenen Ratten verwendet werden, ohne Bohren oder Verdünnen des Schädels. Wir verwendeten einfache und preiswerte Materialien wie Naturkautschuk, Kunststoffröhrchen und einem Metall Stilett. Ein maßgeschneidertes Sondenhalter kann in wenigen Minuten hergestellt werden und an die experimentellen Bedingungen. Diese Sondenhalterungen Platz eins oder mehr Tiefenwirkung LD Sonden für klassische Single-Site-Monitoring auf der ischämischen Kern oder für mehrere Kontrollen vor Ort in verschiedenen arteriellen Gebieten in derselben Hemisphäre oder über den beiden Hemisphären. Viele Sondenhalterungen könnte hergestellt, chemisch sterilisiert werden und zur späteren Verwendung gespeichert. Veterinär-zugelassene chirurgische Kleber (cyanoacrilate), durch kalte Luft beschleunigt wird, wird verwendet, um den Sondenhalter zum intakten Oberfläche der Ratte Schädels anzubringen, je nach den gewünschten kranialen Koordinaten. Schließlich wird die Sonde Aufbau ferner anstelle von gemeinsamen Nähte befestigt. Die Gesamtzeit dieser LD-Sonde Set-up, nachdem die Beherrschung dieser Technik ist etwa 10 min. Wie gezeigt in Dieses Video haben wir routinemäßig überwachen zerebralen Perfusion im zentralen MCA Territorium (LD Sonde 1: ischämische Kern) und im peripheren MCA Territorium (LD-Sonde 2: hauptsächlich eine penumbral Bereich). In unserer Studie zeigten wir, dass die Variabilität des Blutflusses in LD Sonde 2 (Mittelwert 52% ± 16% SD, verglichen mit der Grundlinie) höher ist im Vergleich zu LD Sonde 1 (Mittelwert 31% ± 6% SD, verglichen mit der Ausgangswert) und können zur Schlaganfall Ausgang 4 vorherzusagen. Möglicherweise stellen wir einige der Fehlersuche Ratschläge für Forscher, die gerne unsere in-house entwickelte System verwenden möchten. Zu Beginn des Experiments wurden vorsichtig sein, um sehr gut trocknen Kopfoberfläche (mit Merbromin und kalte Luft) vor dem Anbringen der Sondenhalterung eine vorzeitige Ablösung vermeiden. Darüber hinaus sicher sein, um den Kleber auf der Naturkautschuk anzuwenden, Vermeidung von Kontakt mit dem offenen Ende des Kunststoffrohrs und die optische Oberfläche der LD-Sonde, zu schlechten Signal und eine mögliche Beschädigung der Sonde zu verhindern. Wenn binden die Naht um den Kopf des Tieres, sein, um Luftwege vorsichtig (dies wird durch die Positionierung des Fadens über den Unterkiefer Knochen verhindert). Nach dem Positionieren und Befestigen der Sonden, darauf achten, nicht die Traktion Sondenkabel beim Drehen das Tier in Rückenlage für Gebärmutterhalskrebs Chirurgie; dieser Schritt erfordert in der Regel zwei Personen, eine Person, die das Tier und eine zweite Person, die Fühlerkabel und sanft positionieren sie an die gewünschte Position. Schließlich wird eventuelle Kontamination mit Blut des Twin-Faser-LD-Sonde einfach nach den Reinigungshinweise des Herstellers verwaltet. Unser optimiertes System für zerebrale Perfusion Überwachung, wie in diesem Video gezeigt, könnte eine einfachere, schnellere und zuverlässigere Alternative zu der Sonde Set-up-Systeme, die derzeit von Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft sind in diesem Bereich verkauft. Darüber hinaus glauben wir, dass die Verwendung dieses Systems durch andere Forscher haben möglicherweise das Gestüt zu verbesserny von zerebraler Hämodynamik im experimentellen Schlaganfall Feld, das zur Entwicklung einer neuen Generation von cerebralen Sicherheiten Therapeutika.

Translationale Forschung auf hämodynamische Faktoren Schlaganfall Pathophysiologie und Therapie umgesetzt werden muss, da diese wichtige Frage wird oft paradoxerweise durch Grundlagenuntersuchungen 1 vernachlässigt. Zerebrale Perfusion Überwachung ist ein wesentlicher, aber wenig genutzt, Werkzeug für präzise ischämischen Schlaganfall Modellierung 2. Abgesehen von der Bestätigung der arteriellen Gefäßverschluss und Ausschluss von Subarachnoidalblutung 3, kann eine kontinuierliche zerebralen Perfusion Überwachung nützliche Daten über den Grad und die Konsistenz der Perfusionsdefizit, der funktionelle Status des intrakraniellen Kollateralen und die hämodynamische Wirkung neuer therapeutischer Ansätze. Eine aktuelle Studie aus unserer Gruppe zeigen, dass Multi-Site hämodynamischen Monitoring verwendet werden, um intrakranielle Kollateralkreislauf beurteilen und kann Infarktgröße und funktionale Defizit 4 vorherzusagen. Diese experimentellen Befunde sind consiStent mit klinischen Studien, dass die funktionelle Leistungsfähigkeit der zerebralen Kollateralkreislauf prädiktiven klinischen Verlauf von Patienten mit ischämischem Schlaganfall 5, 6 ist gezeigt. Aus diesem Grund wurden cerebralen Kollateralen als potentielle Therapeutika Target in der Akutphase von ischämischen Schlaganfall 7 empfohlen worden. Laser-Doppler (LD) Instrumente sind die häufigste Werkzeug zur zerebralen Perfusion im experimentellen Schlaganfall und ihre Verwendung ist durch die jüngsten Leitlinien zu diesem Thema 8 empfohlen messen. LD Geräte messen mikrovaskulären Durchblutung in einem kleinen Volumen kortikalen, die Tiefe des aufgezeichneten Signals abhängig ist von der Breite der Fasertrennung, mit zwei Sonden LD Faser ermöglicht eine größere Penetration im Vergleich zu einzelnen Faser LD Sonden 9. Blutfluss Werte werden als willkürlich Perfusion (VE), die relative anstelle von absoluten zerebralen Blutflusses geben ausgedrückt. Kalibrierung von PU ist in der Regel usin durchgeführtg Motilität Normen, nach den Anweisungen des Herstellers. LD Flowmetrie ermöglicht eine kontinuierliche dynamische Überwachung und Generierung von quantitativen Daten in der gleichen Sitzung. Zu den technischen Problemen, die derzeit die Begrenzung der Verwendung von LD ist ein wichtiges Thema erhalten eine sichere und anhaltende Befestigung einer tiefen Durchdringung Laser-Doppler-Sonde an das Tier Schädel. Dies ist wichtig für eine längere Überwachung und, wenn mehrere Sonden für verschiedene zerebrale arterielle Gebieten verwendet werden, wie wir in unserem Labor durchführen. Insbesondere wird verlängerte Operationszeit erforderlich, wenn Sonden mit dem Schädel mittels Bohrlöchern oder Schädel Schrauben befestigt sind, während schlechte Signalqualität und unsicheren Befestigung erfolgt, wenn einzelne Faser (low-Penetration) LD Sonden an dem Schädel durch einfache chirurgische Kleber befestigt sind. Twin Faser (Tiefenwirkung) LD Sonden eine höhere und gleichmäßigere Signal, aber sie sind größer als einzelne Faser Sonden und kann nicht sein,schraubten Schädel mit chirurgischen Kleber nur. In diesem Video zeigen wir unseren optimiertes System für die zerebrale Perfusion Überwachung während transienter Mitte Zerebralarterie durch intraluminale Faden in der Ratte. Wir beschreiben eine einfache Methode, um eine effiziente, maßgeschneiderte, kostengünstige Halterung für einzelne oder mehrere Doppel-Faser (Tiefenwirkung) LD-Sonden, für längere Überwachung der zerebralen Perfusion über den intakten Schädel verwendet werden erhalten. Das chirurgische Verfahren zur transienten MCAO in der Ratte konnte in dem Video-Artikel durch Uluç und Mitarbeiter 10 gesehen werden kann und nicht in diesem Video gezeigt.

<table border="1"><tbody><tr><td></td><td></td><td></td><td> Ausrüstung </td></tr><tr><td> MoorVMS-LDF 2-Kanal-Laser-Doppler-Monitor </td><td> Moor Instruments </td><td></td><td></td></tr><tr><td> VP12-Sonde </td><td> Moor Instruments </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Reagent / Material </td></tr><tr><td> Doccol silikonbeschichtetes Filamentgröße 4-0, Durchmesser mit Beschichtung 0.39mm </td><td> Doccol Konzern </td><td> 403956PK10 </td><td></td></tr><tr><td> Naturkautschuk, zB gemeinsame Schnuller für Neugeborene </td><td></td><td></td><td> MehrereLieferanten </td></tr><tr><td> Metall Stilett, zB aus Spinalnadel 18 GA x 90 mm </td><td></td><td></td><td> Mehrere Lieferanten </td></tr><tr><td> Kunststoffrohre, zB aus der Vene zur Infusion 25 GA x 20 mm eingestellt </td><td></td><td></td><td> Mehrere Lieferanten </td></tr><tr><td> Resorbierbaren Nahtmaterial, beschichtet, geflochten aus Seide </td><td></td><td></td><td> Mehrere Lieferanten </td></tr><tr><td> Cyanoacrylat chirurgischen Leim </td><td></td><td></td><td> Mehrere Lieferanten </td></tr><tr><td> Isofluran (100% v / v) für den tierärztlichen Gebrauch </td><td></td><td></td><td> Mehrere Lieferanten </td></tr></tbody></table>

optimized system for cerebral perfusion monitoring in the rat stroke model of intraluminal middle cerebral artery occlusion

Die translatorische Potenzial der prä-klinischen Schlaganfall-Forschung hängt von der Genauigkeit der experimentellen Modellierung. Hirndurchblutung Überwachung in Tiermodellen von akutem ischämischem Schlaganfall ermöglicht eine erfolgreiche Arterienverschluss bestätigen und auszuschließen Subarachnoidalblutung. Zerebrale Perfusion Überwachung kann auch verwendet werden, um intrakranielle Kollateralkreislauf, die als entscheidender Faktor für einen Schlaganfall Ergebnis und einer möglichen therapeutischen Angriffspunkt abzeichnet studieren. Trotz einer anerkannten Rolle der Laser Doppler Perfusion Überwachung als Teil der aktuellen Richtlinien für experimentelle zerebrale Ischämie, gibt es eine Reihe von technischen Schwierigkeiten, die Grenze ihrer Verbreitung. Eines der Hauptprobleme ist der Erhalt eines sicheren und verlängerte Befestigung eines Tiefschweißen Laser-Doppler-Sonde an das Tier Schädel. In diesem Video zeigen wir unseren optimiertes System für die zerebrale Perfusion Überwachung während transienter Mitte Zerebralarterie durch intraluminale Faden in der Ratte. Wir entwickelten in-Haus eine einfache Methode, um eine maßgeschneiderte Halter für Twin-Faser (Tiefenwirkung) Laser Doppler-Sonden, die Multi-Site-Überwachung zu ermöglichen, wenn nötig zu erhalten. Eine kontinuierliche und anhaltende Überwachung der zerebralen Perfusion könnte leicht über den intakten Schädel gewonnen werden.

Transient MCAO (60 min) wurde durch Einsetzen eines silikonbeschichteten Filament in der Arteria carotis externa induziert. Der Faden wurde dann durch das Abschlussende der Arteria carotis interna bis zum Ursprung der MCA geschoben, unter LD Überwachung. A. carotis communis und pterygopalatin Arterie wurden transient während des chirurgischen Einsetzen des Filaments verschlossen. Eine schematische Darstellung des chirurgischen Eingriffs ist in 1A gezeigt. Der kraniale Koordinaten für die Positionierung der zwei LD-Sonden wurden gemäß dem zugrundeliegenden arteriellen Gebiet gewählt. Vorläufige Experimente mit Gelatine-ink Perfusion (Abbildung 1B) zeigten, dass die ischämischen Kern in der zentralen MCA Territorium (bregma -1 mm, 5 mm von der Mittellinie; Probe 1) Es wird erwartet, während die Sicherheiten Strömung im borderzone Gebiet zwischen dem erwartet wird, kortikalen Bereichen der mittleren und vorderen Hirnarterien (bregma 2 mm, 2 mm von der Mittellinie; Probe 2). Zerebraler Hämodynamik wurde mittels Multi-Site-Laser-Doppler-Fühler während der gesamten Dauer des chirurgischen Eingriffs, also vor, während und nach MCAO (Abbildung 2). Der zerebrale Perfusion Defizit während MCAO war kleiner und zeigten eine höhere Variabilität in Probe 2 im Vergleich zu Probe 1, was darauf hindeutet, inter-individuelle Unterschiede in der funktionellen Leistung von intrakraniellen Sicherheiten unter ischämischen Bedingungen. Die Multi-Site-Laser-Doppler-Überwachung ermöglicht auch die zerebralen hämodynamischen Veränderungen während der Okklusion proximal extrakraniellen Hirnarterien (Arteria carotis communis, A. carotis interna, pterygopalatin Arterie) zu studieren. Stroke Ergebnis wurde 24 Stunden nach der Reperfusion untersucht, indem Infarktvolumen, berechnet auf 19 aufeinander folgende Abschnitte mit Kresylviolett (Abbildung 3), und Garcia funktionale neuroscore 11 gefärbt. Immunhistochemie für spezifische Marker associated mit ischämischer Hirnverletzung wurde durchgeführt, um eine topographische Verteilung der neuronalen Verlust (Mikrotubulus-assoziiertes Protein 2, MAP2) und ischämischen Penumbra (Hitzeschockprotein-70, Hsp70) in Bezug auf die Multi-site hämodynamischen Überwachung des intrakranialen Zirkulation zu erhalten (Abbildung 4). <img src="/files/ftp_upload/50214/50214fig1.jpg" alt="Abbildung 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50214/50214fig1highres.jpg"/> Abbildung 1. Zerebrale Perfusion Überwachung während intraluminale MCAO bei der Ratte. A. Schematische Darstellung des chirurgischen Eingriffs für transiente MCAO. Ein silikonbeschichteten Filament wurde verwendet, um den Ursprung des MCA verschließen, nachdem sie in der externen Karotis-Arterie eingeführt und geschoben durch die Arteria carotis interna. Proximal Halsarterien wurden entweder ligiert (Arteria carotis externa) oder transient verschlossenen (pterygopalatin Arterie und A. carotis communis) während des VerfahDure. B. Ein Vertreter des Gehirns nach Gelatine-Ink-Färbung dargestellt. Transcardiac Perfusion von Gelatine-Tinte Lösung wurden 60 min nach dem Beginn der Ischämie durchgeführt, ohne Reperfusion. Die normalerweise perfundiert Gehirn wurde durch Gelatine-Tinte gefärbt und erschien als graue Farbe mit schwarz gebeizt Schiffe, während der ischämischen (nicht durchbluteten) Bereich blieben ungefärbt (pink-farbig). Kranialen Koordinaten für die Positionierung der zwei LD-Sonden dargestellt sind. Probe 1 = -1 mm von bregma, 5 mm von der Mittellinie; Sonde 2 = 2 mm von bregma, 2 mm von der Mittellinie. <img src="/files/ftp_upload/50214/50214fig2.jpg" alt="Abbildung 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50214/50214fig2highres.jpg"/> Abbildung 2. Cerebral hämodynamischen Aufnahmen mit Multi-Site-Laser-Doppler-Sonden. Ein typisches hämodynamischen Muster, das funktionell aktive intrakraniellen Sicherheiten schlägt unter ischämischen Bedingungen gezeigt. In diesem Tier zeigte LD Kurven eine kleineer Perfusionsdefizit in Probe 2-Kanal, im Vergleich zu 1-Kanal, sowohl während der CCA Okklusion und MCA-Okklusion Sonde. MCA-O = mittel Zerebralarterie. CCA-O = A. carotis communis Okklusion. VE = Perfusion Einheiten. <img src="/files/ftp_upload/50214/50214fig3.jpg" alt="Abbildung 3" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50214/50214fig3highres.jpg"/> Abbildung 3. Repräsentative Gehirnschnitte zur Berechnung Infarktvolumen Histologische Kranzschnitte (50 um, n = 19 mit 250 um Intervall; Bregma 2,5 mm bis -3,0 mm). Werden in 4% Paraformaldehyd fixiert und mit 0,1% Kresylviolett fixiert. Infarktvolumen errechnet ImageJ Bildverarbeitungssoftware für inter-hemisphärische Asymmetrien auf Hirnödem korrigiert und ausgedrückt in mm 3. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50214/50214fig3large.jpg" target="_blank">Klicken Sie hier für eine größere Abbildung zu sehen</a> <img src = &quot;/ files/ftp_upload/50214/50214fig4.jpg&quot; alt = &quot;Figure 4&quot; fo: content-width = &quot;6in&quot; fo: src = &quot;/ files/ftp_upload/50214/50214fig4highres.jpg&quot; /&gt; Abbildung 4. Immunfärbung von molekularen Markern von Neuronenverlust und Penumbra Repräsentative aufeinanderfolgenden Gehirnschnitte gezeigt sind, wurden mit welcher Kresylviolett 0,1% (A) gefärbt oder mit Markern immungefärbt des neuronalen Verlustes (Mikrotubulus-assoziiertes Protein 2, MAP2, B). Und ischämischen Penumbra (Wärme shock protein-70, Hsp70, C).

Watch this Scientific Journal Video about Optimized System for Cerebral Perfusion Monitoring in the Rat Stroke Model of Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion at JoVE.com

Optimized System for Cerebral Perfusion Monitoring in the Rat Stroke Model of Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

Zerebrale Perfusion Überwachung wurde gezeigt, dass die Genauigkeit des ischämischen Schlaganfalls Modelle zu verbessern. Technische Schwierigkeiten oft die Begrenzung der Verwendung dieses unverzichtbares Werkzeug für zerebrovaskuläre Forschung. In diesem Video wird ein optimiertes System gezeigt, dass eine Einzel-oder Multi-Site hämodynamische Monitoring bei intraluminalen Mitte Zerebralarterie bei Ratten zu erhalten.

Optimierte System for Cerebral Perfusion Überwachung im Rat Stroke Modell Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

The translational potential of pre-clinical stroke research depends on the accuracy of experimental modeling. Cerebral perfusion monitoring in animal ...

optimized-system-for-cerebral-perfusion-monitoring-rat-stroke-model

Research

JoVE Journal

Medicine

23.0K Aufrufe.  University of Milano Bicocca. Zerebrale Perfusion Überwachung wurde gezeigt, dass die Genauigkeit des ischämischen Schlaganfalls Modelle zu verbessern. Technische Schwierigkeiten oft die Begrenzung der Verwendung dieses unverzichtbares Werkzeug für zerebrovaskuläre Forschung. In diesem Video wird ein optimiertes System gezeigt, dass eine Einzel-oder Multi-Site hämodynamische Monitoring bei intraluminalen Mitte Zerebralarterie bei Ratten zu erhalten.

Serie: Optimized System for Cerebral Perfusion Monitoring in the Rat Stroke Model of Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

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

Mouse Model of Middle Cerebral Artery Occlusion

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the brain (ischemic stroke) 2. Since most ischemic strokes (~80%) occur in the territory of middle cerebral artery (MCA) 3, many animal stroke models that have been developed have focused on this artery. The intraluminal monofilament model of middle cerebral artery occlusion (MCAO) involves the insertion of a surgical filament into the external carotid artery and threading it forward into the internal carotid artery (ICA) until the tip occludes the origin of the MCA, resulting in a cessation of blood flow and subsequent brain infarction in the MCA territory 4. The technique can be used to model permanent or transient occlusion 5. If the suture is removed after a certain interval (30 min, 1 h, or 2 h), reperfusion is achieved (transient MCAO); if the filament is left in place (24 h) the procedure is suitable as a model of permanent MCAO. This technique does not require craniectomy, a neurosurgical procedure to remove a portion of skull, which may affect intracranial pressure and temperature 6. It has become the most frequently used method to mimic permanent and transient focal cerebral ischemia in rats and mice 7,8. To evaluate the extent of cerebral infarction, we stain brain slices with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to identify ischemic brain tissue 9. In this video, we demonstrate the MCAO method and the determination of infarct size by TTC staining.

We demonstrate in the video a method for producing a middle cerebral artery occlusion in adult mice using an intraluminal monofilament. We also show how to evaluate the extent of cerebral infarction by 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining.

Mouse Model of Middle Zerebralarterie

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the ...

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United States in 20091,2. The intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model was developed by Koizumi4 in 1986 to simulate this 
impactful human pathology in the rat. A modification of the MCAO method was later presented by Longa3. Both techniques have been widely used to identify 
molecular mechanisms of brain injury resulting from ischemic stroke and potential therapeutic modalities5. This relatively noninvasive method in rats has been 
extended to use in mice to take advantage of transgenic and knockout strains6,7. To model focal cerebral ischemia, an intraluminal suture is advanced via 
the internal carotid artery to occlude the base of the MCA. Retracting the suture after a specified period of time mimics spontaneous reperfusion, but the 
suture can also be permanently retained. This video will be demonstrating the two major approaches for performing intraluminal MCAO procedure in mice in a 
stepwise fashion, as well as providing insights for potential drawbacks and pitfalls. The ischemic brain tissue will subsequently be stained by 
2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to evaluate the extent of cerebral infarction8.

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

The intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is the most frequent used model among experimental ischemic stroke models. Here we will demonstrate the entire model in detail with the guide of Laser Doppler flowmetry, and its representative results.

Intraluminale Nahen Zerebralarterie (MCAO) Modell des ischämischen Schlaganfalls mit Laser-Doppler-Flussmessung Guidance in Mäuse

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United ...

The Application Of Permanent Middle Cerebral Artery Ligation in the Mouse

Focal cerebral ischemia is among the most common type of stroke seen in patients. Due to the clinical significance there has been a prolonged effort to develop suitable animal models to study the events that unfold during ischemic insult. These techniques include transient or permanent, focal or global ischemia models using many different animal models, with the most common being rodents.
The permanent MCA ligation method which is also referred as pMCAo in the literature is used extensively as a focal ischemia model in rodents 1-6. This method was originally described for rats by Tamura et al. in 1981 7. In this protocol a craniotomy was used to access the MCA and the proximal regions were occluded by electrocoagulation. The infarcts involve mostly cortical and sometimes striatal regions depending on the location of the occlusion. This technique is now well established and used in many laboratories 8-13. Early use of this technique led to the definition and description of &#x201C;infarct core&#x201D; and &#x201C;penumbra&#x201D; 14-16, and it is often used to evaluate potential neuroprotective compounds 10, 12, 13, 17. Although the initial studies were performed in rats, permanent MCA ligation has been used successfully in mice with slight modifications 18-20 .
This model yields reproducible infarcts and increased post-survival rates. Approximately 80% of the ischemic strokes in humans happen in the MCA area 21 and thus this is a very relevant model for stroke studies. Currently, there is a paucity of effective treatments available to stroke patients, and thus there is a need for good models to test potential pharmacological compounds and evaluate physiological outcomes. This method can also be used for studying intracellular hypoxia response mechanisms in vivo. 
Here, we present the MCA ligation surgery in a C57/BL6 mouse. We describe the pre-surgical preparation, MCA ligation surgery and 2,3,5 Triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining for quantification of infarct volumes.

Middle cerebral artery (MCA) ligation is a technique to study focal cerebral ischemia in animal models. In this method, the middle cerebral artery is exposed by craniotomy and ligated by cauterization. This method gives highly reproducible infarct volumes and increased post-operative survival rates compared to other methods available.

Die Anwendung des dauerhaften mittleren Hirnarterie Ligation in der Maus

Focal cerebral ischemia is among the most common type of stroke seen in patients. Due to the clinical significance there has been a prolonged effort to ...

Bilateral Common Carotid Artery Occlusion as an Adequate Preconditioning Stimulus to Induce Early Ischemic Tolerance to Focal Cerebral Ischemia

There is accumulating evidence, that ischemic preconditioning - a non-damaging ischemic challenge to the brain - confers a transient protection to a subsequent damaging ischemic insult. We have established bilateral common carotid artery occlusion as a preconditioning stimulus to induce early ischemic tolerance to transient focal cerebral ischemia in C57Bl6/J mice. In this video, we will demonstrate the methodology used for this study.

There is accumulating evidence, that ischemic preconditioning (PC) &#x2013; a non-damaging ischemic challenge to the brain - confers a transient protection to a subsequent damaging ischemic insult. We established bilateral common carotid artery occlusion (BCCAO) as a preconditioning stimulus to induce early ischemic tolerance (IT) to transient focal cerebral ischemia (induced by middle cerebral artery occlusion, MCAO) in C57Bl6/J mice.

Bilaterale Arteria carotis communis Occlusion als adäquate Vorbehandlung Stimulus zu frühe ischämische Toleranz zu Focal zerebraler Ischämie induzieren

There is accumulating evidence, that ischemic preconditioning - a non-damaging ischemic challenge to the brain - confers a transient protection to a ...

Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Rat

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in 20091, 2. Several models of cerebral ischemia have been developed to mimic the human condition of stroke. It has been suggested that up to 80% of all strokes result from ischemic damage in the middle cerebral artery (MCA) area3. In the early 1990s, endothelin-1 (ET-1) 4 was used to induce ischemia by applying it directly adjacent to the surface of the MCA after craniotomy. Later, this model was modified 5 by using a stereotaxic injection of ET-1 adjacent to the MCA to produce focal cerebral ischemia. The main advantages of this model include the ability to perform the procedure quickly, the ability to control artery constriction by altering the dose of ET-1 delivered, no need to manipulate the extracranial vessels supplying blood to the brain as well as gradual reperfusion rates that more closely mimics the reperfusion in humans5-7. On the other hand, the ET-1 model has disadvantages that include the need for a craniotomy, as well as higher variability in stroke volume8. This variability can be reduced with the use of laser Doppler flowmetry (LDF) to verify cerebral ischemia during ET-1 infusion. Factors that affect stroke variability include precision of infusion and the batch of the ET-1 used6. Another important consideration is that although reperfusion is a common occurrence in human stroke, the duration of occlusion for ET-1 induced MCAO may not closely mimic that of human stroke where many patients have partial reperfusion over a period of hours to days following occlusion9, 10. This protocol will describe in detail the ET-1 induced MCAO model for ischemic stroke in rats. It will also draw attention to special considerations and potential drawbacks throughout the procedure.

Several animal models of cerebral ischemia have been developed to simulate the human condition of stroke. This protocol describes the endothelin-1 (ET-1) induced middle cerebral artery occlusion (MCAO) model for ischemic stroke in rats. In addition, important considerations, advantages, and shortcomings of this model are discussed.

Endothelin-1 induzierte Middle Cerebral Artery Occlusion Modell für ischämischen Schlaganfall mit Laser Doppler Flowmetrie Guidance in Rat

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in ...

Utilizing a Cranial Window to Visualize the Middle Cerebral Artery During Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be performed in many locations overlying the rat cerebrum, but is most easily carried out by creating a craniectomy over the readily accessible frontal or parietal bones. Most frequently, we have used this technique in combination with the endothelin-1 middle cerebral artery occlusion model of ischemic stroke to quantify the changes in middle cerebral artery vessel diameter that occur with injection of endothelin-1 into the brain parenchyma adjacent to the proximal MCA4, 5. In order to visualize the proximal portion of the MCA during endothelin -1 induced MCAO, we use a technique to create a cranial window through the temporal bone on the lateral aspect of the rat skull (Figure 1). Cerebral arteries can be visualized either with the dura intact or with the dura incised and retracted. Most commonly, we leave the dura intact during visualization since endothelin-1 induced MCAO involves delivery of the vasoconstricting peptide into the brain parenchyma. This bypasses the need to incise the dura directly over the visualized vessels for drug delivery. This protocol will describe how to create a cranial window to visualize cerebral arteries in a step-wise fashion, as well as how to avoid many of the potential pitfalls pertaining to this method.

This article describes a method for visualizing rat cerebral arteries through a cranial window using temporal craniectomy in order to view proximal portions of the middle cerebral artery (Figure 1). This versatile method can be combined with various techniques of drug delivery to measure cerebral artery reactivity in vivo.

Mit Hilfe eines Cranial Fenster, um den Nahen Cerebral Artery Während Endothelin-1 induzierte Middle Cerebral Artery Occlusion Visualisieren

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be ...

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 ...

Embolic Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) for Ischemic Stroke with Homologous Blood Clots in Rats

Clinically, thrombolytic therapy with use of recombinant tissue plasminogen activator (tPA) remains the most effective treatment for acute ischemic stroke. However, the use of tPA is limited by its narrow therapeutic window and by increased risk of hemorrhagic transformation. There is an urgent need to develop suitable stroke models to study new thrombolytic agents and strategies for treatment of ischemic stroke. At present, two major types of ischemic stroke models have been developed in rats and mice: intraluminal suture MCAO and embolic MCAO. Although MCAO models via the intraluminal suture technique have been widely used in mechanism-driven stroke research, these suture models do not mimic the clinical situation and are not suitable for thrombolytic studies. Among these models, the embolic MCAO model closely mimics human ischemic stroke and is suitable for preclinical investigation of thrombolytic therapy. This embolic model was first developed in rats by Overgaard et al.1 in 1992 and further characterized by Zhang et al. in 19972. Although embolic MCAO has gained increasing attention, there are technical problems faced by many laboratories. To meet increasing needs for thrombolytic research, we present a highly reproducible model of embolic MCAO in the rat, which can develop a predictable infarct volume within the MCA territory. In brief, a modified PE-50 tube is gently advanced from the external carotid artery (ECA) into the lumen of the internal carotid artery (ICA) until the tip of the catheter reaches the origin of the MCA. Through the catheter, a single homologous blood clot is placed at the origin of the MCA. To identify the success of MCA occlusion, regional cerebral blood flow was monitored, neurological deficits and infarct volumes were measured. The techniques presented in this paper should help investigators to overcome technical problems for establishing this model for stroke research.

Embolic Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO for Ischemic Stroke with Homologous Blood Clots in Rats

In this paper, we demonstrate a standard method for producing an embolic middle cerebral artery occlusion with homologous blood clots (fibrin-rich) in adult rat. This model closely mimics human ischemic stroke and is suitable for preclinical study of thrombolytic therapy for ischemic stroke.

Embolischen mittleren Hirnarterie Okklusion (MCAO) für ischämischen Schlaganfall mit homologen Blutgerinnsel in Ratten

Clinically, thrombolytic therapy with use of recombinant tissue plasminogen activator (tPA) remains the most effective treatment for acute ischemic ...

Quantification of Neurovascular Protection Following Repetitive Hypoxic Preconditioning and Transient Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Experimental animal models of stroke are invaluable tools for understanding stroke pathology and developing more effective treatment strategies. A 2 week protocol for repetitive hypoxic preconditioning (RHP) induces long-term protection against central nervous system (CNS) injury in a mouse model of focal ischemic stroke. RHP consists of 9 stochastic exposures to hypoxia that vary in both duration (2 or 4 hr) and intensity (8% and 11% O2). RHP reduces infarct volumes, blood-brain barrier (BBB) disruption, and the post-stroke inflammatory response for weeks following the last exposure to hypoxia, suggesting a long-term induction of an endogenous CNS-protective phenotype. The methodology for the dual quantification of infarct volume and BBB disruption is effective in assessing neurovascular protection in mice with RHP or other putative neuroprotectants. Adult male Swiss Webster mice were preconditioned by RHP or duration-equivalent exposures to 21% O2 (i.e. room air). A 60 min transient middle cerebral artery occlusion (tMCAo) was induced 2 weeks following the last hypoxic exposure. Both the occlusion and reperfusion were confirmed by transcranial laser Doppler flowmetry. Twenty-two hr after reperfusion, Evans Blue (EB) was intravenously administered through a tail vein injection. 2 hr later, animals were sacrificed by isoflurane overdose and brain sections were stained with 2,3,5- triphenyltetrazolium chloride (TTC). Infarcts volumes were then quantified. Next, EB was extracted from the tissue over 48 hr to determine BBB disruption after tMCAo. In summary, RHP is a simple protocol that can be replicated, with minimal cost, to induce long-term endogenous neurovascular protection from stroke injury in mice, with the translational potential for other CNS-based and systemic pro-inflammatory disease states.

This protocol describes repetitive hypoxic preconditioning, or brief exposures to systemic hypoxia that reduce infarct volumes and blood-brain barrier disruption following transient middle cerebral artery occlusion in mice. It also details dual quantification of infarct volume and blood-brain barrier disruption after stroke to assess the efficacy of neurovascular protection.

Die Quantifizierung der neurovaskulären Schutz Nach Repetitive hypoxische Präkonditionierung und Transient mittleren Hirnarterie Occlusion in Mice

Experimental animal models of stroke are invaluable tools for understanding stroke pathology and developing more effective treatment strategies. A 2 week ...