Un abonnement à JoVE est nécessaire pour voir ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre essai gratuit.
Ce protocole présente un guide étape par étape pour les chercheurs afin d’effectuer la procédure d’occlusion de l’artère cérébrale moyenne sur des souris en utilisant la méthode modifiée de l’artère carotide externe Longa. Les modifications présentées dans cet article visent à augmenter la précision de l’occlusion de l’artère cérébrale moyenne et à assurer une reperfusion complète.
Le modèle d’occlusion de l’artère cérébrale moyenne sert de modèle animal principal pour l’étude de l’AVC ischémique. Bien qu’il soit utilisé dans la recherche depuis plus de trois décennies, sa standardisation reste insuffisante. Principalement menée sur des rats et des souris, la procédure pose des défis en raison de la nature plus petite et plus fragile des souris. Contrairement à la méthode de l’artère carotide commune de Koizumi, l’artère carotide externe Longa est le seul modèle de course par filament intraluminal assurant une reperfusion complète post-ischémie. Cet aspect revêt une importance cruciale pour les études portant sur les phénomènes de reperfusion. Les modifications chirurgicales démontrées dans cet article assurent un flux sanguin continu de l’artère carotide commune tout au long de la phase ischémique et après le début de la reperfusion. Le but de ces modifications est d’occlure sélectivement l’artère cérébrale moyenne en maintenant la perfusion ininterrompue dans les branches proximales de l’artère cérébrale moyenne pendant la période d’ischémie. De plus, l’apparition de la reperfusion est soudaine et peut être contrôlée avec précision, ce qui permet de modéliser plus précisément la thrombectomie endovasculaire en médecine humaine. En présentant cet article vidéo complet, nous avons pour objectif de faciliter la formation des nouveaux chirurgiens et de promouvoir la standardisation des procédures chirurgicales au sein de la communauté scientifique.
L’AVC se classe au deuxième rang des causes de décès et au troisième rang des causes de décès et d’invalidité combinées1. Selon sa cause, l’AVC peut être ischémique ou hémorragique, l’AVC ischémique étant nettement plus répandu dans la pratique clinique. L’accident vasculaire cérébral ischémique résulte d’un blocage dans une artère fournissant du sang au tissu cérébral, entraînant une ischémie, la mort cellulaire et une inflammation. Depuis l’avènement des thérapies de reperfusion telles que la thrombolyse et la thrombectomie mécanique, de grands progrès ont été réalisés dans le traitement de l’AVC. Cependant, toutes les thérapies de reperfusion comportent le risque d’exacerber l’état du patient en provoquant ce que l’on appelle communément une lésion de reperfusion2. Le mécanisme exact des lésions de reperfusion reste incertain, et il appartient aux études précliniques d’identifier les causes potentielles et les mesures préventives. À cette fin, il devient crucial de développer un modèle animal pertinent pour les lésions de reperfusion qui suivent un AVC ischémique.
L’occlusion de l’artère cérébrale moyenne (MCAO) est le modèle animal le plus couramment utilisé pour étudier l’AVC ischémique. Il est principalement pratiqué chez les rongeurs et présente de nombreuses variantes différentes décrites dans la littérature scientifique jusqu’à présent 3,4. Les deux principaux types, Koizumi et Longa, connus sous le nom de variantes de l’artère carotide commune (ACC) et de l’artère carotide externe (ECA), diffèrent techniquement par le site d’artériotomie pour l’insertion du filament 5,6. Dans notre récent article, par le suivi in vivo de la perfusion vasculaire, nous avons montré que seule la méthode Longa peut être véritablement considérée comme un modèle d’ischémie/reperfusion cérébrale7. La procédure consiste à insérer le filament dans l’ECA, à le faire avancer à travers l’ICA et à le fixer au point de ramification de l’artère cérébrale moyenne (MCA) pour induire une ischémie du tissu cérébral. Après une période prédéterminée d’ischémie, le retrait du filament permet une reperfusion, simulant une ischémie cérébrale transitoire. Après le début de l’AVC, la principale variable de résultat utilisée dans la recherche est le plus souvent le volume de la lésion infarctus, qui peut être mesuré à l’aide de l’histologie ex vivo ou de scanners cérébraux in vivo. Les défis des modèles MCAO tournent autour de la faible reproductibilité attribuée aux variances inter-variantes, inter-opérateurs et inter-sujets, ces dernières posant une limitation significative dans la recherche préclinique sur l’AVC4.
De plus, les régions infarctus suite à l’AOCM chez les rongeurs sont massives par rapport à la taille du cerveau des rongeurs. De plus, les régions postérieures de l’hippocampe du cerveau sont souvent recrutées dans le volume de l’infarctus, bien que ces régions dépendent principalement du flux sanguin de l’artère cérébrale postérieure (ACP), et non de l’ACM8. Comme dans les méthodes de Koizumi et de Longa décrites dans la littérature, le CCA est maintenu ligaturé pendant la période d’ischémie en raison de la perméabilité incomplète du cercle de Willis chez la souris, conduisant à l’induction de l’ischémie dans une région beaucoup plus large que prévu 5,6,9. Même dans les méthodes où l’ACC est rouvert ou réparé après la période d’ischémie, les 30 à 60 minutes habituelles d’ischémie entraînent des lésions tissulaires irréversibles dans les régions non MCA10. De plus, contrairement aux attentes, des recherches antérieures ont montré que la longueur du revêtement de silicium d’un filament n’a pas d’impact sur la taille11 de la lésion. Cependant, le choix de la longueur du revêtement en silicium du filament n’a été abordé que dans les modèles avec CCA ligaturé pendant la période d’occlusion.
L’objectif de cette méthode était de modifier la méthode Longa MCAO chez la souris pour permettre un flux sanguin ininterrompu de l’ACC pendant la période d’ischémie, augmentant ainsi la sélectivité de la MCAO, tout en assurant une reperfusion complète de la région infarctus après la procédure. Ces modifications profiteraient grandement aux études longitudinales portant sur les lésions d’ischémie-reperfusion chez la souris en abaissant le taux de mortalité et en réduisant la variance entre les sujets.
Toutes les manipulations et procédures relatives aux animaux ont été approuvées par le Comité d’éthique des licences de la Faculté de médecine de l’Université de Zagreb et le Comité d’éthique pour la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques du Ministère de l’agriculture de la République de Croatie. Les procédures expérimentales ont été menées conformément à la loi croate sur la protection des animaux (NN 102/17, 32/19), aux amendements à la loi sur la protection des animaux (NN 37/13) et aux lignes directrices sur la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques (NN 55/13) qui sont conformes au Guide européen pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire (directive 2010/63/UE).
1. Préparation de l’animal et du site chirurgical
2. Chirurgie d’induction de l’ischémie
Figure 1 : Une illustration de l’avancement du filament d’occlusion de l’artère cérébrale moyenne au-delà du point de ramification de l’artère ptérygo-palatine. L’avancement correct du filament (à gauche) est obtenu en orientant le filament MCAO de telle sorte qu’il s’appuie contre la paroi latérale de l’ICA et s’éloigne du point de ramification du PPA. Si vous ne le faites pas (à droite), le filament peut pénétrer dans le PPA et ne pas provoquer d’accident vasculaire cérébral. Dans ce dernier cas, le filament ne pourra pas avancer aussi loin qu’il le devrait et le chirurgien doit retirer le filament jusqu’à ce que son extrémité devienne visible au point de ramification de l’ICA et recommencer à faire avancer le filament. Les artères de couleur verte représentent les artères communicantes postérieures (PcomA), la plupart du temps non patentes chez la souris. Créé avec BioRender.com. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
3. Période d’ischémie
4. Chirurgie de retrait de filament
5. Soins postopératoires
L’IRM peropératoire ou postopératoire, en particulier l’imagerie pondérée en perfusion (PWI) et/ou l’imagerie pondérée en diffusion (DWI) (Figure 2) peuvent offrir la preuve définitive de la réussite d’une procédure. L’IPP peropératoire montre une ischémie critique dans la région IPSILATÉRALE du MCA, confirmant ainsi que le placement du filament a entraîné une occlusion complète. L’IPP postopératoire d’une procédure réussie p...
Le MCAO est une procédure très exigeante pour l’opérateur et débilitante pour l’animal. Pour cette raison, il est de la plus haute importance pour les chercheurs d’avoir une procédure opératoire standard qui minimise la gravité de l’AVC, réduit les échecs de la procédure et améliore le bien-être de l’animal après la procédure. Ce protocole MCAO met en évidence certains des aspects clés à prendre en compte lors de l’exécution de cette procédure sur une souri...
Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer. Les auteurs n’ont aucune affiliation avec les noms commerciaux et les marques de commerce mentionnés dans cet ouvrage.
Ce travail a été financé par le projet BRADISCHEMIA de la Fondation croate pour la science (UIP-2017-05-8082) ; GA KK01.1.1.01.0007 financé par l’Union européenne par l’intermédiaire du Fonds européen de développement régional et par l’Union européenne par l’intermédiaire du Fonds européen de développement régional au titre de la convention de subvention n° KK.01.1.1.07.0071, projet "SineMozak. Le travail des doctorants Rok Ister et Marta Pongrac a été entièrement soutenu par le « Projet de développement de carrière des jeunes chercheurs - formation des doctorants » de la Fondation croate pour la science, financé par l’Union européenne par le Fonds social européen. La procédure a été filmée à l’aide d’un smartphone Android monté sur un microscope chirurgical à l’aide d’un support de caméra générique. Les documents vidéo ont été édités et la voix off a été enregistrée à l’aide de l’éditeur vidéo Wondershare Filmora.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Betadine cutaneous solution 10g/100ml | Alkaloid Skopje | N/A | |
Braided silk suture | Fine Science Tools | 18020-60 | |
Dafilon suture 5/0 DS16 | B. Braun | C0936154 | |
Dolokain 20 mg/g gel | Jadran-Galenski Laboratorij | N/A | |
Dumont #5 forceps | Fine Science Tools | 11251-20 | 2 pieces |
Dumont #7 forceps | Fine Science Tools | 11271-30 | |
Dumont N0 self-closing forceps | Fine Science Tools | 11480-11 | |
Durapore Surgical Tape 1,25cm x 9,1m | 3M | 7100057169 | |
Durapore Surgical Tape 2,5cm x 9,1m | 3M | 7100057168 | |
External thermostat | Petnap | 1012536 | |
Halsey needle holders | Fine Science Tools | 12500-12 | |
Hot bead sterilizer | Fine Science Tools | 18000-50 | |
Iris scissors | Fine Science Tools | 14060-10 | |
Isoflurane USP | Piramal critical care | N/A | |
Laser Doppler Monitor | Moor | MOORVMS-LDF2 | |
Metal Pet Heat Pad | Petnap | 1012525 | |
Micro Vannas spring scissors | Fine Science Tools | 15000-00 | |
Mini-colibri retractor | Fine Science Tools | 17000-01 | |
Recugel eye ointment | Bausch&Lomb | N/A | |
S&T B-1 vessel micro clamp | Fine Science Tools | 00396-01 | 2 pieces |
S&T micro clamp applying forceps | Fine Science Tools | 00071-14 | |
Schwartz micro serrefines | Fine Science Tools | 18052-01 | |
Stemi DV4 Spot stereo microscope | Zeiss | 000000-1018-453 | |
Steri-Strip Reinforced Adhesive Skin Closures 3 mm x 75 mm | 3M | 7100236545 | |
Straight tissue forceps | Fine Science Tools | 11023-10 | |
SZX Stand Arm | Olympus | SZ2-STS | |
Tec III 300 series calibrated vaporizer | Vaporizer Sales and Service inc. | N/A | |
Universal Stand Type 2 | Olympus | SZ2-STU2 | |
VetFlo Six Channel Anesthesia Stand | Kent Scientific | VetFlo-1225 | Modified for O2/N2 mixing |
Demande d’autorisation pour utiliser le texte ou les figures de cet article JoVE
Demande d’autorisationExplorer plus d’articles
This article has been published
Video Coming Soon