Ce travail a été soutenu par des subventions du Cœur d&#39;affiliation Association américaine du Grand Sud-Est (09GRNT2060421), l&#39;American Medical Association et de l&#39;Université de Floride, clinique et translationnelle Institut des sciences. Adam La Mecque est un garçon NRSA NIH / NINDS, prédoctoral (F30 NS-060335). Robert Regenhardt reçu le soutien bourse pré-doctorale de l&#39;Université de Floride du programme de formation multidisciplinaire sur l&#39;hypertension (T32 HL-083810).

Ce protocole a été approuvé par le soin des animaux et du Comité institutionnel d&#39;utilisation (IACUC) à l&#39;Université de Floride et est en conformité avec le «Guide pour les soins et l&#39;utilisation des animaux de laboratoire&quot; (huitième édition, National Academy of Sciences, 2011). Matériels <ol><li> Animaux: Huit semaines d&#39;âge, de sexe masculin, Sprague Dawley (Charles River Farms, Wilmington, MA, USA) pesant 250-300 g au moment de la chirurgie. </li><li> Anesthésie <ol class="lalpha"><li> Système d&#39;anesthésie par inhalation (VetEquip Inc, Pleasanton, CA, USA) </li><li> L&#39;isoflurane anesthésie (Pharmacie Baxter, Deerfield, IL, USA) </li></ol></li><li> Stéréotaxique système (David Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA) <ol class="lalpha"><li> Petit système stéréotaxique animaux </li><li> Non-rupture des barres d&#39;oreilles pour les rats </li><li> Support de la tête anesthésie gazeuse pour les rats </li></ol></li><li> Régulation de la température <ol class="lalpha"><li> BAT-12 Thermomètre microsonde (WorldPrecision Instruments, Inc, Sarasota, Floride, Etats-Unis) </li><li> T / PUMP, TP600 couverture thermique (Gaymar Industries, Inc, Orchard Park, État de New York, Etats-Unis) </li></ol></li><li> Les instruments chirurgicaux <ol class="lalpha"><li> Ciseaux Metzenbaum, pince à iris, les rétracteurs de serrage bulldog, une seringue de 10 ul avec 26 aiguille de la jauge biseauté, Bovie cautérisation kit (World Precision Instruments, Inc, Sarasota, Floride, Etats-Unis) </li><li> Micromoteur forage (Stoelting, Wood Dale, IL, USA) </li><li> 0,8 mm ronde foret fraise (Roboz Surgical Instrument Co., Inc, Gaithersburg, MD, USA) </li><li> STORZ Bonn suture Pinces (Bausch and Lomb, Inc, Rochester, NY, USA) </li></ol></li><li> Fournitures chirurgicales <ol class="lalpha"><li> 3,0 nylon suture (Oasis, Mettawa, IL, USA) </li><li> Des cotons-tiges, pommade ophtalmique Puralube (Fisher Scientific, Pittsburgh, PA, USA) </li><li> Les points chirurgicaux et bandes (Medtronic Xomed, Inc, Jacksonville, FL, USA) </li><li> Tondeuses à cheveux électriques (Oster, Providence, RI, USA) </li></ol></li&gt; <li> Produits chimiques <ol class="lalpha"><li> L&#39;endothéline-1 (American Peptide, Sunnyvale, CA, USA) </li><li> Chlorhexidine à 2% (Agrilabs, St. Joseph, MO, USA) </li></ol></li><li> Équipements de visualisation <ol class="lalpha"><li> Microscope chirurgical (Seiler Instrument et fabrication; St. Louis, MO, USA) </li><li> Sony Handycam HDR-SR12 (Sony, Minato, Tokyo, Japon) </li><li> Fibre optique d&#39;éclairage (Techniquip Corp, Livermore, CA, USA) </li></ol></li><li> Mesure de diamètre du vaisseau <ol class="lalpha"><li> VLC media player (Paris, France) </li><li> Image J logiciels (ImageJ 1.42q logiciel, US National Institutes of Health, Bethesda, MA, USA) </li></ol></li></ol> 1. Pré-chirurgicaux étapes <ol><li> Avant la chirurgie, les rats sont logés sous un 12:12 lumière / obscurité cycle avec libre accès à l&#39;eau et rongeur. </li><li> L&#39;anesthésie est induite avec 4% d&#39;isoflurane dans 100% d&#39;O 2 en mélange de gaz d&#39;une chambre d&#39;induction. </li><li> Le corbeau<html> n de la tête est rasée avec une tondeuse à cheveux électriques. </li><li> Le rat est placé dans une position couchée sur un coussin absorbant allongé sur une surface de commande à régulation de température (couverture thermique) et la tête est placée dans l&#39;appareil de stéréotaxie en commençant par le placement de la face d&#39;un masque à gaz anesthésique. </li><li> Ensuite, les barres d&#39;oreilles sont insérés et serrés. </li><li> Au cours de la procédure d&#39;anesthésie est maintenue avec 2% d&#39;isoflurane dans 100% d&#39;O mélange de gaz 2. </li><li> Pommade ophtalmique lubrifiante est appliquée aux deux yeux et les paupières sont fermées pour empêcher le dessèchement des yeux pendant l&#39;intervention chirurgicale. </li><li> Une sonde de température rectale est insérée pour maintenir une température constante pour animaux noyau de 37 ± 0,5 ° C. </li><li> A la tête du rat anesthésié maintenu fermement dans l&#39;appareil stéréotaxique la zone chirurgicale est nettoyée avec une alternance de chlorhexidine et de sérum physiologique à trois reprises. </li></ol> 2. Préparation fenêtre pré-crânienne ontenu &quot;&gt; Avant de créer une fenêtre crânienne, le rat doit être préparé pour toutes les expériences de l&#39;implantation d&#39;autre matériel nécessaire et doit recevoir toutes les procédures nécessaires chirurgicales. Par ce protocole, nous avons déjà implanté une canule guide pour l&#39;endothéline-1 (ET- 1) induite par MCAO comme indiqué dans une publication intitulée &quot;L&#39;endothéline-1 induite Moyen Modèle occlusion de l&#39;artère cérébrale pour AVC ischémique avec guidage laser Doppler chez le rat.&quot; 3. Création de la fenêtre crânienne Après mise en place d&#39;une canule de guidage ou de l&#39;équipement nécessaire pour l&#39;expérimentation, une fenêtre crânienne est créé pour visualiser directement portions proximale de l&#39;artère cérébrale moyenne au cours d&#39;une procédure d&#39;accident vasculaire cérébral. <ol><li> Tout d&#39;abord, les ciseaux sont utilisés pour inciser la peau recouvrant le muscle temporal à partir médialement et latéralement de travail. </li><li> Le muscle temporal est coupé en deux en utilisant l&#39;électrocoagulation et ensuite rétracté en utilisant 3,0 suture en nylon pour visua<html> liser la partie squameuse de l&#39;os temporal. </li><li> Un carré d&#39;environ 3-4 mm est dessiné sur la partie squameuse de l&#39;os temporal caudale de l&#39;orbite et supérieur à la base de l&#39;apophyse zygomatique, car il reflète hors de l&#39;os temporal. </li><li> Un forage est utilisé pour réduire progressivement la pièce ébauchée de l&#39;os sans l&#39;os temporal. Des précautions doivent être prises pour éviter d&#39;appliquer trop de pression sur la perceuse, car il est possible d&#39;endommager la mère ou le cortex cérébral. </li><li> Rinçages fréquents avec du sérum physiologique stérile sont réalisés pour améliorer la visualisation du champ opératoire et éviter une surchauffe du crâne. </li><li> A partir d&#39;un coin de meuble, le morceau d&#39;os temoporal est soigneusement enlevé à l&#39;aide de fines pinces à dents de rat tout en veillant à ne pas déchirer les vaisseaux associés à la dure-mère. </li><li> La durée est laissée intacte et les débris sont éliminés par rinçage utilisant une solution saline stérile. </li></ol> 4. Enregistrement de constriction Artère cérébrale tente &quot;&gt; Pour montrer comment capturer des images en temps réel, un rat qui fait l&#39;objet d&#39;ET-1 induite par MCAO est utilisé pour ce protocole. <ol><li> Avant l&#39;application de composés vasoactifs, une vidéo de base doivent être enregistrées pendant au moins 1 min. Pour l&#39;ET-1 induite par MCAO, l&#39;enregistrement de base est effectué une fois que l&#39;aiguille a été descendu dans le parenchyme cérébral, mais avant l&#39;injection d&#39;ET-1. </li><li> La pompe à seringue pour injection est démarrée et enregistrée pendant 1 heure ou jusqu&#39;à ce que le point limite désiré. L&#39;aiguille est laissée en place pendant l&#39;enregistrement vidéo afin d&#39;éviter des perturbations sur le plan focal. </li><li> Le rat doit être profondément anesthésié et euthanasiés selon un protocole approuvé à la suite de cette procédure. </li></ol> 5. Analyse d&#39;images Diamètre du vaisseau peut être déterminé pour chaque partie de la visualisé MCA. A titre d&#39;exemple, nous allons utiliser une branche de la MCA pour mesurer le diamètre des vaisseaux au temps des points avant et après l&#39;injection d&#39;ET-1. Still images de la vidéo sont enregistrées à intervalles de 1 min en utilisant VLC media player (VideoLAN). <ol><li> VLC player est installé et ouvert. </li><li> En choisissant des outils et des préférences puis, le réglage est changé sur &quot;Tout&quot; sous &quot;Afficher les paramètres.&quot; </li><li> Le menu &quot;vidéo&quot; est détendu dans la barre latérale gauche et &quot;modules de sortie&quot; est ensuite détendu. «Filtres Scene&quot; est sélectionné pour faire apparaître le menu vidéo scène filtre. </li><li> &quot;Scène&quot; est tapé dans la zone de préfixe du nom. </li><li> Un préfixe chemin de répertoire est défini. C&#39;est là que des images fixes sont enregistrées. </li><li> Un rapport d&#39;enregistrement est sélectionné sur la base de la vitesse désirée de capture d&#39;image fixe. Si une vidéo a été capturée à 29 images par seconde, puis &quot;1749&quot; (29 images / sec x 60 s / min) doit être inscrit dans la case pour enregistrer une image fixe toutes les 1 minutes. Toutes les modifications sont alors enregistrées. </li><li> La vidéo souhaitée est alors ouvert dans le lecteur VLC pour enregistrer automatiquement des images fixes une fois toutes les 1 minutes. </li><li> Diamètre du vaisseau est ensuite mesurée à l&#39;aide de cesimages. Tout d&#39;abord, le logiciel ImageJ (NIH) est ouvert. </li><li> Ensuite, les images fixes que vous mesurerez sont ouverts dans ImageJ. </li><li> En sélectionnant l&#39;option &quot;analyser&quot; menu &quot;, définir des mesures&quot; est alors ouverte et toutes les cases ne sont pas cochées. </li><li> Ensuite, l&#39;outil de ligne droite est sélectionnée. </li><li> Le raccourci clavier &quot;Ctrl +&quot; est utilisé pour zoomer en fonction des besoins et une ligne est placée perpendiculairement à la trajectoire navire pour mesurer le diamètre des vaisseaux. </li><li> Enfin, la longueur du navire est obtenue en sélectionnant l&#39;option &quot;analyser&quot; menu, puis &quot;mesure&quot; (ctrl + M) pour obtenir la longueur du navire. </li><li> Cette opération est répétée au moins trois fois et la moyenne pour chaque récipient de mesure mesurée dans chaque image fixe. </li><li> Diamètre du vaisseau à chaque point dans le temps est normalisé au diamètre du vaisseau de référence de sorte que les comparaisons peuvent être faites sur des rats multiples. Pour ce faire, utilisez la formule actuelle diamètre / base de diamètre x 100% pour calculer le diamètre de base% de chaque navire. </li></ol>

<ol>
	<li>Levasseur, J. E., Wei, E. P., Raper, A. J., Kontos, A. A., Patterson, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detailed+description+of+a+cranial+window+technique+for+acute+and+chronic+experiments.">Detailed description of a cranial window technique for acute and chronic experiments.</a> Stroke. 6, 308-317 (1975).</li><li>Baumbach, G. L., Dobrin, P. B., Hart, M. N., Heistad, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanics+of+cerebral+arterioles+in+hypertensive+rats.">Mechanics of cerebral arterioles in hypertensive rats.</a> Circ. Res. 62, 56-64 (1988).</li><li>Regrigny, O., 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=Effects+of+melatonin+on+rat+pial+arteriolar+diameter+in+vivo.">Effects of melatonin on rat pial arteriolar diameter in vivo.</a> Br. J. Pharmacol. 127, 1666-1670 (1999).</li><li>Mecca, A. P., O'Connor, T. E., Katovich, M. J., Sumners, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Candesartan+pretreatment+is+cerebroprotective+in+a+rat+model+of+endothelin-1-induced+middle+cerebral+artery+occlusion.">Candesartan pretreatment is cerebroprotective in a rat model of endothelin-1-induced middle cerebral artery occlusion.</a> Exp. Physiol. 94, 937-946 (2009).</li><li>Mecca, A. P., 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=Cerebroprotection+by+angiotensin-(1-7)+in+endothelin-1-induced+ischaemic+stroke.">Cerebroprotection by angiotensin-(1-7) in endothelin-1-induced ischaemic stroke.</a> Exp. Physiol. 96, 1084-1096 (2011).</li></ol>

Aucun conflit d&#39;intérêt déclaré.

En résumé, cette technique de la fenêtre crânienne préparation est très polyvalent car il peut être modifié pour répondre aux besoins de nombreuses expériences avec des modifications mineures 4, 5. Par exemple, nous avons réussi à surveiller le débit sanguin cérébral dans les branches MCA spécifiques en utilisant la vélocimétrie laser se concentrer directement sur une artère cérébrale visualisée à travers une fenêtre crânienne (la Mecque AP 2009 et 2011). En outre, une préparation si...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du réactif </td><td> Entreprise </td><td> Numéro de catalogue </td><td> Commentaires (optionnel) </td></tr><tr><td> Système d&#39;anesthésie par inhalation </td><td> VetEquip Inc, Pleasanton, CA, USA </td><td> 901806 </td><td></td></tr><tr><td> L&#39;isoflurane anesthésie </td><td> Pharmacie Baxter, Deerfield, IL, USA </td><td> 1001936060 </td><td></td></tr><tr><td> Petit système stéréotaxique animaux </td><td> David Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA </td><td> 900 </td><td></td></tr><tr><td> Les non-rupture barres d&#39;oreilles, rat </td><td> David Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA </td><td> 957 </td><td></td></tr><tr><td> Rat de gaz d&#39;anesthésie tête porte- </td><td> David Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA </td><td> 1929 </td><td></td></tr><tr><td> BAT-12 Thermomètre microsonde </td><td> Mondiale Precision Instruments, Inc, Sarasota, Floride, USA </td><td> BAT-12 </td><td&gt; </td></tr><tr><td> T / PUMP, une couverture thermique </td><td> Gaymar Industries, Inc, Orchard Park, État de New York, Etats-Unis </td><td> T / PUMP, TP600 </td><td></td></tr><tr><td> Ciseaux Metzenbaum </td><td> Mondiale Precision Instruments, Inc, Sarasota, Floride, USA </td><td> 501254 </td><td></td></tr><tr><td> Pince à iris </td><td> Mondiale Precision Instruments, Inc, Sarasota, Floride, USA </td><td> 15915 </td><td></td></tr><tr><td> Bulldog rétracteurs de serrage </td><td> Mondiale Precision Instruments, Inc, Sarasota, Floride, USA </td><td> 14119-G </td><td></td></tr><tr><td> Seringue de 10 ul de 26 gaugue </td><td> Mondiale Precision Instruments, Inc, Sarasota, Floride, USA </td><td> SGE010RNS </td><td></td></tr><tr><td> Bovie, kit haute température cautérisation </td><td> Mondiale Precision Instruments, Inc, Sarasota, Floride, USA </td><td> 500392 </td><td></td></tr><tr><td> Dents de rat Pince 0,12 </td><td> Stotz </td><td> E1811 </td><td></td></tr><tr><td> Perceuse micromoteur </td><td> Stoelting,Wood Dale, IL, USA </td><td> 51449 </td><td></td></tr><tr><td> 0,8 mm foret fraise ronde </td><td> Roboz Surgical Instrument Co., Inc, Gaithersburg, MD, USA </td><td> RS-6280C-1 </td><td></td></tr><tr><td> STORZ Bonn suture pince </td><td> Bausch and Lomb, Inc, Rochester, NY, USA </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Nylon Suture, taille 3,0 </td><td> Oasis, Mettawa, IL, USA </td><td> MV-663 </td><td></td></tr><tr><td> Des cotons-tiges </td><td> Fisher Scientific, Pittsburgh, PA, USA </td><td> 22-029-488 </td><td></td></tr><tr><td> Pommade ophtalmique Puralube </td><td> Fisher Scientific, Pittsburgh, PA, USA </td><td> NC0138063 </td><td></td></tr><tr><td> Tondeuses à cheveux électriques </td><td> Oster, Providence, RI, USA </td><td> 78005-301 </td><td></td></tr><tr><td> ET-1 dilué à 80 μ M de concentration dans du PBS </td><td> American Peptide, Sunnyvale, CA, USA </td><td> 88-1-10A </td><td></td></tr><tr><td> La chlorhexidine à 2% </td&gt; <td> Agrilabs, St. Joseph, MO, USA </td><td> 1040, Rev 6-06, CNA n °: 10580322 </td><td></td></tr><tr><td> Microscope d&#39;opération </td><td> Seiler Instrument et de la fabrication, St. Louis, MO, USA </td><td> Evolution XR6 </td><td></td></tr><tr><td> Sony Handycam </td><td> Sony, Minato, Tokyo, Japon </td><td> HDR-SR12 </td><td></td></tr><tr><td> Fibre optique d&#39;éclairage </td><td> Techniquip Corp, Livermore, Californie, USA </td><td> FO1-150 </td><td></td></tr><tr><td> VLC Media Player </td><td> (Paris, France) </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Image J logiciels </td><td> US National Institutes of Health, Bethesda, MA, USA </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

utilizing a cranial window to visualize the middle cerebral artery during endothelin-1 induced middle cerebral artery occlusion

Création d&#39;une fenêtre crânienne est une méthode qui permet la visualisation directe des structures sur la surface corticale du cerveau 1-3. Cette technique peut être réalisée dans de nombreux endroits qui recouvrent le cerveau du rat, mais est plus facilement réalisée par la création d&#39;une craniectomie sur les os facilement accessibles frontale ou pariétale. Le plus souvent, nous avons utilisé cette technique en combinaison avec le modèle de l&#39;endothéline-1 occlusion de l&#39;artère cérébrale d&#39;accident vasculaire cérébral ischémique à quantifier les changements de milieu diamètre de l&#39;artère cérébrale navire qui se produisent avec l&#39;injection de l&#39;endothéline-1 dans le parenchyme cérébral adjacent au proximale MCA 4, 5. Afin de visualiser la partie proximale de la MCA au cours de l&#39;endothéline -1 MCAO induite, nous utilisons une technique pour créer une fenêtre crânienne à travers l&#39;os temporal sur la face latérale du crâne de rat (figure 1). Artères cérébrales peuvent être visualisés soit avec la dure-mère intacte ou avec la mère et incisé retrala Direction exécutive. Le plus souvent, nous laissons intacte la durée pendant la visualisation depuis l&#39;endothéline-1 induite par MCAO implique la livraison du peptide vasoconstricteur dans le parenchyme cérébral. Cela évite la nécessité d&#39;inciser la dure-mère directement sur les vaisseaux visualisés pour l&#39;administration de médicaments. Ce protocole décrit comment créer une fenêtre crânienne de visualiser les artères cérébrales d&#39;une manière progressive, ainsi que la façon d&#39;éviter de nombreux pièges potentiels liés à cette méthode.

Les images fixes prises à partir de l&#39;émission vidéo capturée que le changement de diamètre de l&#39;artère cérébrale après injection d&#39;ET-1 peut être facilement apprécié en utilisant cette technique fenêtre crânienne (Figure 2). Quelques minutes après l&#39;injection d&#39;ET-1, le navire commence à serrer. Finalement, les navires seront difficiles à visualiser et le tissu cérébral devient pâle. Après environ 20 minutes, les effets de l&#39;ET-1 diminuera et les navires com...

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

Cet article décrit une méthode pour visualiser les artères cérébrales de rats à travers une fenêtre crânienne à l&#39;aide craniectomie temporelle afin de voir les parties proximales de l&#39;artère cérébrale moyenne (<strong&gt; Figure 1</strong&gt;). Cette méthode polyvalent peut être combiné avec différentes techniques de délivrance de médicaments à mesurer la réactivité artère cérébrale<em&gt; In vivo</em&gt;.

L&#39;utilisation d&#39;une fenêtre crânien à la Visualisez l&#39;artère cérébrale moyenne pendant l&#39;endothéline-1 induite par l&#39;occlusion Artère cérébrale moyenne

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 ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

14.9K vues.  University of Florida. Cet article décrit une méthode pour visualiser les artères cérébrales de rats à travers une fenêtre crânienne à l'aide craniectomie temporelle afin de voir les parties proximales de l'artère cérébrale moyenne ( Figure 1). Cette méthode polyvalent peut être combiné avec différentes techniques de délivrance de médicaments à mesurer la réactivité artère cérébrale In vivo.

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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.

Course de modélisation chez la souris - Moyen-occlusion artérielle cérébrale avec le modèle filamentaire

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

Recherche

Médecine

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.

Modèle murin d&#39;occlusion artère cérébrale moyenne

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 ...

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.

L&#39;application de la ligature permanente artère cérébrale moyenne chez la souris

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 ...

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.

L&#39;endothéline-1 induite Moyen Modèle occlusion de l&#39;artère cérébrale pour AVC ischémique avec guidage laser Doppler chez le 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 ...

Optimized System for Cerebral Perfusion Monitoring in the Rat Stroke Model of 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 models of acute ischemic stroke allows to confirm successful arterial occlusion and exclude subarachnoid hemorrhage. Cerebral perfusion monitoring can also be used to study intracranial collateral circulation, which is emerging as a powerful determinant of stroke outcome and a possible therapeutic target. Despite a recognized role of Laser Doppler perfusion monitoring as part of the current guidelines for experimental cerebral ischemia, a number of technical difficulties exist that limit its widespread use. One of the major issues is obtaining a secure and prolonged attachment of a deep-penetration Laser Doppler probe to the animal skull. In this video, we show our optimized system for cerebral perfusion monitoring during transient middle cerebral artery occlusion by intraluminal filament in the rat. We developed in-house a simple method to obtain a custom made holder for twin-fibre (deep-penetration) Laser Doppler probes, which allow multi-site monitoring if needed. A continuous and prolonged monitoring of cerebral perfusion could easily be obtained over the intact skull.

Cerebral perfusion monitoring has been demonstrated to improve accuracy in ischemic stroke models. Technical difficulties often limit the use of this essential tool for cerebrovascular research. In this video, an optimized system is shown to obtain a single or multi-site hemodynamic monitoring during intraluminal middle cerebral artery occlusion in rats.

Système optimisé pour la surveillance de la perfusion cérébrale chez le rat des maladies du intraluminale occlusion de l&#39;artère cérébrale moyenne

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

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.

Embolique Artère cérébrale moyenne occlusion (MCAO) pour AVC ischémique avec homologues caillots sanguins chez les rats

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.

Quantification de la protection neurovasculaire Après répétitive hypoxique préconditionnement et transitoire Moyen Cerebral Artery Occlusion chez la souris

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

Performing Permanent Distal Middle Cerebral with Common Carotid Artery Occlusion in Aged Rats to Study Cortical Ischemia with Sustained Disability

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, obesity and diabetes. Accordingly, when evaluating therapies for stroke in animals, it is important to select a model with excellent face validity. Ischemic stroke accounts for 80% of all strokes, and the majority of these occur in the territory of the middle cerebral artery (MCA), often inducing infarcts that affect the sensorimotor cortex, causing persistent plegia or paresis on the contralateral side of the body. We demonstrate in this video a method for producing ischemic stroke in elderly rats, which causes sustained sensorimotor disability and substantial cortical infarcts. Specifically, we induce permanent distal middle cerebral artery occlusion (MCAO) in elderly female rats by using diathermy forceps to occlude a short segment of this artery. The carotid artery on the ipsilateral side to the lesion was then permanently occluded and the contralateral carotid artery was transiently occluded for 60 min. We measure the infarct size using structural T2-weighted magnetic resonance imaging (MRI) at 24 hr and 8 weeks after stroke. In this study, the mean infarct volume was 4.5% &#177; 2.0% (standard deviation) of the ipsilateral hemisphere at 24 hr (corrected for brain swelling using Gerriet&#8217;s equation, n = 5). This model is feasible and clinically relevant as it permits the induction of sustained sensorimotor deficits, which is important for the elucidation of pathophysiological mechanisms and novel treatments.

Here we present a protocol to produce permanent distal middle cerebral artery occlusion in elderly female rats with simultaneous occlusion of the carotid arteries to generate large cortical infarcts and sustained deficits. We show confirmation of the lesion size using structural MRI at 24 hr and 8 weeks after stroke.

Exécution distale permanente Moyen cérébrale avec l&#39;artère carotide commune occlusion chez les rats âgés pour étudier corticale ischémie avec une incapacité prolongée

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, ...

Surgical Approach for Middle Cerebral Artery Occlusion and Reperfusion Induced Stroke in Mice

Stroke is a leading cause of death worldwide and continues to be one of the major causes of long-term adult disabilities. About 87% of strokes are ischemic in origin and occur in the territory of the middle cerebral artery (MCA). Currently the only Food and Drug Administration (FDA) approved drug for the treatment of this devastating disease is tissue plasminogen activator (tPA). However, tPA has a small therapeutic window for administration (3 - 6 hr), and is only effective in 4% of the patients who actually receive it. Current research focuses on understanding the pathophysiology of stroke in order to find potential therapeutic targets. Thus, reliable models are crucial, and the MCA occlusion (MCAo) model (also termed the intraluminal filament or suture model) is deemed to be the most clinically relevant surgical model of ischemic stroke, and is fairly non-invasive and easily reproducible. Typically the MCAo model is used with rodents, especially with mice due to all the genetic variations available for this species. Here we describe (and present in the video) how to successfully perform the MCAo model (with reperfusion) in mice to generate reliable and reproducible data.

In order to understand the pathophysiology of stroke, it is important to use reliable models. This paper will describe one of the most frequently used stroke models in mice, termed the middle cerebral artery occlusion (MCAo) model (also termed the intraluminal filament or suture model) with reperfusion.

Approche chirurgicale pour Occlusion de l&#39;artère cérébrale moyenne et reperfusion induite par des maladies chez les souris

Stroke is a leading cause of death worldwide and continues to be one of the major causes of long-term adult disabilities. About 87% of strokes are ...

Transient Middle Cerebral Artery Occlusion Model of Neonatal Stroke in P10 Rats

A number of animal models have been used to study hypoxic-ischemic injury, traumatic injury, global hypoxia, or permanent ischemia in both the immature and mature brain. Stroke occurs commonly in the perinatal period in humans, and transient ischemia-reperfusion is the most common form of stroke in neonates. The reperfusion phase is a critical component of injury progression, which occurs over a period of days to weeks, and of the endogenous response to injury. This postnatal day 10 (p10) rat model of transient middle cerebral artery occlusion (tMCAO) creates a unilateral, non-hemorrhagic focal ischemia-reperfusion injury that can be utilized to study the mechanisms of focal injury and repair in the full-term-equivalent brain. The injury pattern that is produced by tMCAO is consistent and highly reproducible and can be confirmed with MRI or histological analyses. The severity of injury can be manipulated through changes in occlusion time and other methods that will be discussed.

Neonatal stroke is a significant cause of early brain injury requiring a translational model with consistent focal injury patterns and high reproducibility in order to enable study. This study describes the detailed surgical procedure for creating a non-hemorrhagic, unilateral focal ischemia-reperfusion injury in full-term-equivalent rodents.

Transitoire cérébrale moyenne Artère Occlusion Modèle de l&#39;AVC néonatale chez les rats P10

A number of animal models have been used to study hypoxic-ischemic injury, traumatic injury, global hypoxia, or permanent ischemia in both the immature ...