Questo lavoro è stato sostenuto dalla American Heart Association Predoctoral Fellowship 788.808-41.910, il NIH-NINDS NS-NS-066.001 e 055.832, e il Center for Hearing Research Training NIH di Grant 1T32DC010775-01.

1. Per iniziare: Strumenti chirurgici richiesti Vedere la Figura 4 <ol><li> Trapano dentale (Kavo Dental Equipment, Modello: UMXL-TM), 2-bit trapano, trapano e 3 bit </li><li> Aghi ipodermici Due ~ 30 gauge </li><li> Seghettato pinzette, curvo punta opzionale (può essere utile ma non essenziale) </li><li> Due belle pinzette punta </li><li> tronchesi </li><li> Filo di sutura </li><li> Micro forbici </li></ol> 2. Creazione della finestra chirurgica <ol><li> Anestesia: Le procedure sono in conformità con le linee guida NIH e sono stati approvati da UC Irvine cura degli animali e del Comitato Usa. Soggetti sperimentali sono 295-400 g maschi Sprague Dawley (Charles River Laboratories, Wilmington, MA, USA) e la seguente procedura di anestesia dovrebbe essere utilizzata: <ol><li> Iniettare ratto per via intraperitoneale con un bolo di pentobarbital di sodio (55 mg / kg di peso corporeo), seguita da una iniezione intramuscolare di atropina (0,05 mg / kg, peso corporeo) in hind gamba, e amministrato 3.0 cc di destrosio al 5% in acqua per via sottocutanea. </li><li> Supplemento di sodio pentobarbital (27,5 mg / kg di peso corporeo), iniezioni, se necessario. Somministrare un antibiotico pomata oftalmica per gli occhi per proteggere le cornee durante le seguenti procedure. Somministrare 5% di destrosio (3 ml) e atropina (0,05 mg / kg, peso corporeo) ogni sei ore diminuiscono le secrezioni respiratorie durante l&#39;anestesia. Misura di temperatura corporea tramite una sonda rettale, e mantenere la temperatura corporea a 37 ° C da una coperta termica autoregolante. </li></ol></li><li> Individuare il MCA mediante: <ol class="lalpha"><li> Diradamento a 2 x 2 mm di imaging / finestra visualizzazione sulla corteccia somatosensoriale utilizzando una dimensione di 3 HP punta finché il cranio è quasi trasparente e poi diradamento alla piena trasparenza utilizzando una dimensione di 2 HP punta. Posizione di MCA può allora essere visto attraverso la finestra e la sua traiettoria prossimale utilizzato per approssimare la posizione del segmento iniziale. MCA generalmente eseguito in diagonale attraverso questofinestra in un rostrale caudale / ventrale alla direzione dorsale (per esempio, a sinistra in basso a destra / in alto durante la visualizzazione emisfero sinistro dal punto di vista del chirurgo). La finestra chirurgico può quindi creata sopra dove l&#39;osservatore stima il segmento M1 (prossimale alla corticale ramificazione) per essere collocata sulla base dei rami distali visibili attraverso la prima finestra. Per minimizzare la quantità di cranio che viene rimossa per poter accedere alla MCA, la finestra / visualizzazione immagini deve essere posizionato vicino a, ma separata dalla finestra chirurgica. Oppure </li><li> Una piccola finestra chirurgico dovrebbe essere posizionata circa 3 mm anteriore e di 1 mm lateralmente al foro ovale o il nervo mandibolare, vicino al rostro arco 30,33,34. Per accedere efficacemente stelo della MCA (noto anche come il segmento M1), il muscolo temporale è temporaneamente riflessa dalla superficie del cranio. (Nota: In caso di interventi chirurgici di sopravvivenza a lungo termine, l&#39;esperienza del nostro laboratorio è stato that, consentendo il muscolo temporale di rimanere attaccato al suo ancoraggio, il muscolo si ri-temprare alla superficie del cranio, permettendo un comportamento alimentare salutare ed efficace manutenzione del peso corporeo. </li></ol></li><li> Seguire MCA al rostrale, angolo ventrale della finestra di imaging (se si usa questo come riferimento) per stimare dove suo ramo corticale iniziale risiede. </li><li> Creare una nuova regione sottile cranio (ci riferiamo a questo come alla finestra chirurgica) leggermente rostrale e ventrale alla finestra di imaging (se si utilizza questo come riferimento) in cui il segmento M1 (pre-corticale ramificazione) di MCA dovrebbe essere. NOTA IMPORTANTE: Lasciare circa 2 mm di spazio tra la finestra di imaging (se si utilizza questo come riferimento) e la finestra chirurgico. </li><li> Individuare il gambo del MCA (noto anche come il segmento M1) appena prima corticale ramificazione dell&#39;arteria come illustrato nelle Figure 1A e 1B. </li><li> Utilizzando un formato HP-3 punta, sottile il teschio sopra la posizione del segmento M1 stimato. Quando l&#39;cranio diventa un po &#39;trasparente, passare alla dimensione più delicato po&#39; HP-2 trapano e sottile il cranio fino a quando non è completamente trasparente. Confermare visivamente come area chirurgica finestra diventa abbastanza sottile per visualizzare vascolare, e valutare la posizione di M1 a questo punto e completare la finestra in modo che vi sia 2-3 mm su ciascun lato della lunghezza del segmento M1 (questo permette stanza per inserimento e l&#39;uscita del ago di sutura su ciascun lato della MCA). </li></ol> NOTA IMPORTANTE: Fermare diradamento quando lo spessore del cranio è simile a quella della pellicola trasparente. Il vaso si romperà se il trapano sfonda il cranio e la dura madre. Se il cranio non è abbastanza sottile dall&#39;altro, rimuovendolo per l&#39;occlusione sarà difficile e può causare danni alla corteccia o arteria. <ol start="7"><li> Prendete un 30 gauge (30 G) ago ipodermico e piegare la punta di un ago, utilizzando seghettato pinzette. </li><li> Utilizzare l&#39;ago da 30 G per forare la cura craniocompletamente in una zona non direttamente sopra un&#39;arteria. Utilizzare questo foro di puntura per consentire pinzette per afferrare cranio e rimuovere con attenzione la zona assottigliata della finestra chirurgico. </li><li> Prendere un nuovo bisogno 30 G, piegare la punta come al punto 6, e rimuovere con attenzione la dura. </li></ol> NOTA: Taglio della dura lo farà a staccare e MCA diventerà più prominente, a seguito della pressione ridotta. 3. Occludere la MCA <ol><li> Utilizzare tronchesi per tagliare una mezza curva di inversione taglio sutura ago (turno 3/8, 16 millimetri ago di sutura) fino a circa 3-5 mm. </li><li> Infilare l&#39;ago di sutura rifilato come mostrato nella foto in figura 4E. NOTA IMPORTANTE: E &#39;importante che l&#39;ago è filettato in modo da entrambe le estremità del filo di sutura sono di lunghezza equivalente. Ciò permette alla trazione di entrambe estremità ottenute sotto M1, allo stesso tempo, l&#39;ago può quindi essere tagliato lasciando liberi due lunghezze di filo per legare i due nodi intorno MCA. </li><li> Utilizzare il seghettato la pinzetta scivolare l&#39;ago di sutura sotto M1. Inserire con circa 0,5-1 mm di distanza da MCA, rimanendo come superficiale possibile in modo da ridurre al minimo i danni alla corteccia, ma evitando di affaticare troppo MCA pure. </li><li> Quando l&#39;ago di sutura esce dall&#39;altra parte tale che è sotto MCA, utilizzare una multa pinzetta punta (come mostrato sotto) per tirare la punta dell&#39;ago sutura dal lato opposto, pur continuando ad alimentare o spingere l&#39;altra estremità della sutura ago con la punta seghettata pinzette. </li><li> Una volta che l&#39;ago di sutura viene completamente passato sotto MCA ed è stato estratto, continuare a tirare la sutura ago o filo finché la lunghezza del filo è uguale su entrambi i lati del MCA. Premendo verso il basso il filo come viene alimentato attraverso in modo da sforzare il MCA può essere utile per prevenire la rottura come il filo passi sotto l&#39;arteria. </li><li> Tagliare il filo vicino al ago di sutura. </li><li> Usare entrambe le pinzette punta fine a districare i due fili di sutura risultantes in modo che ci sono due thread indipendenti infilate sotto MCA che non si tocchino. Idealmente i fili saranno di circa 1 mm l&#39;uno dall&#39;altro, dove passano sotto MCA. </li><li> Usare entrambe le pinzette punta fine per legare due nodi distinti (due legature) con i fili intorno MCA che tentano di sostenere che circa 1 mm di spazio tra i nodi per permettere spazio per transection. </li></ol> NOTA: Se si desidera un controllo interno sham, preparare l&#39;occlusione lasciando i nodi occlusione sciolti in modo che esse non restringono MCA a tutti e raccogliere dati prima di serrare i nodi e tagliando il vaso. Tagliare il filo per evitare che la cattura su qualsiasi cosa prima di occlusione, ma lasciare abbastanza filo per permettere il serraggio dei nodi più tardi. In questo modo, qualsiasi rappresentazione basale o raccolta dei dati può essere eseguita con tutti della stessa invasione chirurgica dell&#39;occlusione e dei nodi serrati al punto di tempo appropriata con poco ritardo. <ol start="9"><li> Una volta che i nodi hanno essereit tirato stretto, utilizzare le forbici micro al transetto M1 tra i due nodi. </li><li> Nel caso di lungo termine, studi di sopravvivenza: <ol class="lalpha"><li> Sutura incisa cuoio capelluto lembo a posto con filo chirurgico sterile o fissare il tessuto con clip sterili ferita. </li><li> Somministrare antibiotici a livello locale per l&#39;area della ferita (come bacitracina unguento) e sistemica tramite iniezione profilattica di ampicillina (150 mg / kg IM). </li><li> Mentre il soggetto è ancora anestetizzato somministrare una pomata oftalmica antibiotica per gli occhi. </li><li> Somministrare supplementare atropina (0,05 mg / kg IM) per diminuire le secrezioni respiratorie durante l&#39;anestesia. </li><li> Iniettare flunixin meglumina (1,1 mg / kg) per via sottocutanea a conclusione della chirurgia e di nuovo la mattina seguente (~ 12 ore dopo) per il controllo del dolore. </li><li> Posizionare l&#39;animale su un, caldo, superficie inclinata asciutta in modo che il naso gli animali è sopra la coda sulla pendenza (questo facilita la respirazione fino a quando l&#39;animale è sveglio). &lt;/ Li&gt; <li> Monitorare l&#39;animale fino a quando è sveglio e muoversi in sicurezza per conto suo. </li><li> Una volta che l&#39;animale è tornato in vivaio, l&#39;attività dell&#39;animale, l&#39;aspetto, vocalizzazione, e l&#39;alimentazione e bere comportamento deve essere monitorato quotidianamente. </li></ol></li></ol> 4. Eutanasia <ol><li> A conclusione di ogni esperimento, ratti vanno eutanasia con sodio pentobarbital (2-3 ml, intraperitoneale). </li></ol>

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W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Middle+cerebral+artery+occlusion+without+craniectomy+in+rats.+Which+method+works+best?.">Middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Which method works best?.</a> Stroke. 24, 294-297 (1993).</li><li>Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+middle+cerebral+artery+occlusion+without+craniectomy+in+rats.">Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats.</a> Stroke. 20, 84-91 (1989).</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></ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare in questo momento.

Questo protocollo è stato sviluppato per indurre ischemia all&#39;interno della corteccia roditore, e di farlo con il minimo impatto periferico a soggetti sperimentali. La doppia occlusione e metodo transezione permette la conferma visiva che la nave è stata occlusa modo permanente, e possono essere eseguite senza invasione eccessiva o danni ai tessuti, e con un alto tasso di sopravvivenza. Questo protocollo occlusione può essere applicato a qualsiasi imbarcazione corticale che si può accedere mediante craniotomia p...

Al fine di indurre condizioni di ischemia che imitano efficacemente ictus ischemico umano, vari modelli ictus animali sono ampiamente utilizzati, con diversi volumi di infarto risultanti. Nel modello photothrombotic, il cervello viene irradiato attraverso il cranio intatto utilizzando illuminazione laser dopo l&#39;iniezione endovenosa di una sostanza fotosensibile (come rosa bengala), con conseguente coagulazione fotochimica, ostruzione dei vasi irradiati, ischemia e nel tessuto circostante 6, 7. Photothrombosis può portare a molto piccole, le regioni isolate di infarto ed è tipicamente utilizzato come mezzo di modellazione &quot;mini-ictus&quot;, o &quot;micro-ictus&quot;. La tecnica più ampiamente adottato per indurre ictus ischemico, in particolare in arteria cerebrale media (MCA), è il modello monofilo intraluminale 8, in cui un filamento viene chirurgicamente introdotto nella carotide esterna e avanzare finché la punta occlude la base del MCA. A primary sfida del filamento intraluminale occlusione è l&#39;alto tasso di mortalità (70% quando MCA è occluso per 3 ore, un punto di tempo rilevante per la ricerca ictus) 9. Altri problemi con il metodo inclusa possibile emorragia subaracnoidea, occlusione incompleta, e il volume dell&#39;infarto variabile 10,11. Risultati di questo modello in un ampio grado di infarto sia nella corteccia e subcortically 12, e modelli di una massiccia corsa umana. Sebbene i modelli ictus sia micro e massiccia sono importanti, tratti umani sono in genere da qualche parte nel mezzo. In ampi studi clinici, varia infarto ictus nel formato 28-80 cm 3, che si traduce in 4,5-14% della IPSI ishemic emisfero 9. In confronto, il nostro ratto pMCAO infarto dimensione varia da circa 9-35 mm 3, che costituisce il 3-12% dell&#39;emisfero IPSI ishemic. Il nostro modello pMCAO, quindi, ricorda da vicino i volumi infarto ictus ischemico umani per percentuale del cervellovolume. Oltre alla modellazione del danno strutturale di ictus, risultati pMCAO in deficit funzionali e comportamentali simili alla condizione umana. Come minimo, un modello efficace dei risultati della corsa in deficit di movimento controlaterale a danno del colpo 13-15, perdita o distruzione di funzione motoria e sensoriale 16,17, perdita o interruzione di attività neuronale evocata 16,18, riduzioni del flusso sanguigno cerebrale 19, 20, e di infarto 21,22. Di conseguenza, i nostri modelli pMCAO una grave occlusione della MCA con conseguente disabilità fisica, perdita di funzione all&#39;interno della corteccia sensoriale (e cortecce limitrofi), interruzione di attività neuronale, una grave riduzione della MCA flusso di sangue, e gli attributi infarto-segno distintivo di ictus ischemico 23 -25, quindi servire come un modello efficace di ictus umana. Procedurale, pMCAO coinvolge una piccola craniotomia in cui togliamo accuratamente il cranio e la dura madre dalun 2 x 2 mm &quot;finestra chirurgica&quot; sopra il segmento iniziale (M1) di MCA, appena prima della biforcazione primaria di MCA nei rami corticali anteriori e posteriori (Figure 1A e 1B). Passiamo una mezza curva inversa taglio sutura ago e filo (6-0 seta) attraverso lo strato piale delle meningi, sotto MCA e al di sopra della superficie corticale (vedi Tabella di reagenti e attrezzature specifiche per le forniture chirurgiche necessarie per effettuare pMCAO ). Abbiamo poi legare una doppia legatura, serrare le due nodi intorno MCA, e transetto la nave tra i due nodi. La doppia legatura e recisione attraverso M1 si verifica appena distale al lenticulostriate ramificazione, in modo che solo i rami corticali del MCA sono colpiti-quindi solo infarto corticale (nessun danno sottocorticale) avviene 26,27 (Figura 2). Anche se ictus umano coinvolge spesso infarto sottocorticale, modellare questo nei roditori richiede una maggiore invasività (occludere vasi cerebrali prima corticale Branching richiede arterie di accesso attraverso l&#39;arteria carotide nel collo e richiede occlusioni supplementari) nella tecnica e una maggiore variabilità nella dimensione dell&#39;infarto. Il modello qui descritto non può essere eseguita più prossimale, come l&#39;accesso ai rami precedenti di MCA non è possibile tramite una semplice craniotomia. Mentre può essere chirurgicamente possibile indurre un infarto sottocorticale via pMCAO, occlusione comporterebbe una procedura estremamente invasiva e pertanto non ideale. Efficacia di occlusione può essere confermata tramite laser Doppler, o laser speckle di imaging 12,24,25 (figura 3), o istologicamente post mortem (Figura 2). Va notato che la ricerca precedente ha dimostrato che la stimolazione sensoriale può svolgere un ruolo importante nell&#39;evoluzione e l&#39;esito di infarto; conferimento della protezione da danni quando somministrato entro 2 ore di pMCAO e causando un aumento dei danni ictus quando somministrato a 3 ore dopo pMCAO 24,25,28. Abbiamo confermato che a 5 ore di post-pMCAO, la stimolazione non ha più un effetto sul risultato (dati non pubblicati). Pertanto, la stimolazione sensoriale dei soggetti deve essere ridotto al minimo per 5 ore dopo pMCAO di ottenere volumi di infarto con variabilità minima. Di conseguenza, il nostro gruppo gestisce &quot;controlli non trattati&quot; di questo tipo, mantenendo i ratti anestetizzati per 5 ore post-pMCAO, al buio, con la stimolazione sensoriale minimale, ed espressamente nessuno stimolo soffio. Va inoltre osservato che la variazione occasionale nella struttura MCA, comprendente un&#39;eccessiva ramificazione, più segmenti primari, o l&#39;assenza di arterie comunicanti può verificarsi ad una frequenza di 10 a 30% in maschi adulti Sprague Dawley 29,30. Se si osservano anomalie nei MCA, si consiglia di non utilizzare quel particolare argomento, come l&#39;aggiunta di animali con tali anomalie vascolari aumenta la variabilità infarto. Inoltre, ci sono diversi aspetti pratici di oprocedura di ur che rendono questo metodo occlusione vantaggioso per le indagini ictus. Prima, suture possono essere collocati intorno all&#39;arteria ma non serrati per raccogliere una valutazione di base, seguita da valutazione post-ischemica dopo legatura e recisione. In questo modo, la preparazione chirurgica necessaria per l&#39;occlusione sia effettivamente controllato per, entro soggetti. Perché soggetti potrebbero rimangono stazionari oa una telaio stereotassico tutta occlusione, è possibile condurre la valutazione sperimentale di ciascun soggetto prima, durante, e dopo occlusione senza spostare il soggetto o disturbare qualsiasi apparecchiatura sperimentale in uso 25,28. Inoltre, questa procedura si traduce in un tasso di mortalità molto basso, anche in soggetti di età compresa tra roditori 21-24 mesi di età (equivalente ad un uomo anziano) 31, e possono quindi essere utilizzati per valutare i trattamenti ictus nei ratti che più da vicino modellare il più comune fascia di età dei malati di ictus 25,28. Vessel transection serve anche diversi scopi pratici. L&#39;assenza di sanguinamento dopo resezione conferma che la nave è stata completamente occlusa in entrambi i siti di legatura. Ulteriormente, transezione assicura una perturbazione permanente del flusso sanguigno. Infine, transezione assicura che qualsiasi flusso di sangue rilevata nelle porzioni distali del vaso occluso deve provenire da una sorgente alternativa. Infine, anche se non specificatamente descritto questa tecnica di occlusione per MCA in questo manoscritto e video, la stessa doppia tecnica di resezione legatura può essere applicato a qualsiasi nave cerebrale che si può accedere tramite craniotomia. Nostro laboratorio, per esempio, utilizzata pMCAO in combinazione con più occlusioni permanenti aggiuntivi di rami distali MCA al fine di bloccare sia primaria, e collaterali flusso di sangue 24 in una maniera simile alle tecniche di intese a indurre selettivamente ischemia all&#39;interno della corteccia somatosensoriale primaria 32. In conclusione, til suo metodo per occlusione permanente applicato alla MCA da vicino i modelli tre aspetti principali di ictus ischemico umana: la posizione più comune (MCA), tipo (ischemia), e il grado di danno (infarto) associato con la letteratura clinica umana di ictus. Inoltre, questo metodo di occlusione può essere applicato a siti occlusione singole o multiple in tutto il cervello, e può essere condotto in soggetti anziani con un alto tasso di sopravvivenza. Data la natura dinamica, permanente, e relativamente non invasiva di questa occlusione, questa tecnica rappresenta un ulteriore strumento per i ricercatori pre-clinici che valutano nuovi approcci per la protezione e il trattamento di ictus.

<table border="1">
 <tr>
 <td>Name of the equipment</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalogue number</td>
 <td>Comments (optional)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Extra Fine Graefe Forceps - 0.5 mm Tips Slight Curve (1)</td>
 <td>Fine Science Tools </td>
 <td>11151-10</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ceramic Coated Dumont #5 Forceps (2)</td>
 <td>Fine Science Tools </td>
 <td>11252-50</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Extra Fine Bonn Scissors, straight (1)</td>
 <td>Fine Science Tools </td>
 <td>14084-08</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Round 3/8 (16 mm) Suture Needles</td>
 <td>Fine Science Tools</td>
 <td>12050-02</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>6-0 Braided Silk Suture</td>
 <td>Fine Science Tools</td>
 <td>NC9071061 
 Harvard Apparatus 
 No.:510461</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>30 gauge needle, &frac12;" length</td>
 <td>Fine Science Tools</td>
 <td>NC9867376 
 
 No.:ZT-5-030-5-L/COL</td>
 <td></td>
 </tr>
</table>

permanent cerebral vessel occlusion via double ligature and transection

L&#39;ictus è una delle principali cause di morte, invalidità, e la perdita di socio-economici in tutto il mondo. La maggioranza di tutti i colpi risultare da un&#39;interruzione nel flusso sanguigno (ischemia) 1. Dell&#39;arteria cerebrale media (MCA) offre una grande maggioranza di sangue alla superficie laterale della corteccia 2, è il sito più comune di ictus 3 umano, e ischemia nel suo territorio può causare un&#39;estesa erettile o morte 1,4,5. I sopravvissuti di ictus ischemico spesso soffrono di perdita o rottura delle capacità motorie, deficit sensoriali, e infarto. Nel tentativo di catturare queste caratteristiche chiave della corsa, e in tal modo sviluppare un trattamento efficace, molta enfasi è posta su modelli animali di ischemia in MCA. Qui vi presentiamo un metodo di occludere in modo permanente un vaso sanguigno corticale superficiale. Saremo presenti con questo metodo con un esempio di un rilevante occlusione nave che modella il tipo più comune, la posizione e outcome di ictus umana, occlusione dell&#39;arteria cerebrale permanente (pMCAO). In questo modello, abbiamo chirurgicamente esponiamo MCA nel ratto adulto e successivamente occludere con doppia legatura e resezione del vaso. Questo pMCAO blocca il ramo corticale prossimale MCA, causando ischemia in tutti MCA territorio corticale, una grande porzione della corteccia. Questo metodo di occlusione può essere utilizzato anche per occludere porzioni più distali dei vasi corticali per conseguire ischemia focale più mira una regione più piccola di corteccia. Gli svantaggi principali di pMCAO sono che la procedura chirurgica è alquanto invasiva poiché è richiesta una piccola craniotomia per accedere MCA, sebbene questo provoca danni tissutali minimi. I vantaggi principali di questo modello, tuttavia, sono: il sito di occlusione è ben definita, il grado di riduzione del flusso sanguigno è coerente, funzionale e compromissione neurologica avviene rapidamente, dimensioni dell&#39;infarto è coerente, e l&#39;elevato tasso di sopravvivenza a lungo permette valutazione cronica termine.

Occlusione di successo di una nave può essere confermata utilizzando laser speckle di imaging (LSI), tra le altre tecniche di imaging del flusso sanguigno. Flusso sanguigno nei principali rami corticali di MCA deve scendere a ~ 25% del valore basale o meno seguente occlusione seconda del livello di rumore nel sistema di registrazione e la sensibilità della tecnica. Vedi Figura 3 per un&#39;immagine rappresentativa LSI di un segmento di un ramo corticale di MCA prima e dopo MCA occlusi...

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Permanent Cerebral Vessel Occlusion via Double Ligature and Transection

Descriviamo un metodo altamente riproducibile per l&#39;occlusione permanente di un roditore grande vaso sanguigno cerebrale. Questa tecnica può essere realizzato con pochissima danni periferici, minima perdita di sangue, un elevato tasso di sopravvivenza a lungo termine, e volume dell&#39;infarto coerente commisurato alla popolazione clinica umana.

Cerebrale permanente occlusione di vasi<em&gt; Via</em&gt; Doppio Legatura e resezione

Stroke is a leading cause of death, disability, and socioeconomic loss worldwide. The majority of all strokes result from an interruption in blood flow ...

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Medicine

Permanent Cerebral Vessel Occlusion via Double Ligature and Transection

14.8K Views.  University of California, Irvine. Descriviamo un metodo altamente riproducibile per l'occlusione permanente di un roditore grande vaso sanguigno cerebrale. Questa tecnica può essere realizzato con pochissima danni periferici, minima perdita di sangue, un elevato tasso di sopravvivenza a lungo termine, e volume dell'infarto coerente commisurato alla popolazione clinica umana.

Video: Permanent Cerebral Vessel Occlusion via Double Ligature and Transection

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.

Modello murino di Mezzo occlusione dell&#39;arteria cerebrale

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 ...

Ricerca

Medicina

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;applicazione di permanente legatura dell&#39;arteria cerebrale media nel 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 ...

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.

Utilizzando una finestra craniale per visualizzare l&#39;arteria cerebrale media Durante endotelina-1 indotta da occlusione dell&#39;arteria cerebrale media

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 ...

2-Vessel Occlusion/Hypotension: A Rat Model of Global Brain Ischemia

Cardiac arrest followed by resuscitation often results in dramatic brain damage caused by ischemia and subsequent reperfusion of the brain. Global brain ischemia produces damage to specific brain regions shown to be highly sensitive to ischemia 1. Hippocampal neurons have higher sensitivity to ischemic insults compared to other cell populations, and specifically, the CA1 region of the hippocampus is particularly vulnerable to ischemia/reperfusion 2.
The design of therapeutic interventions, or study of mechanisms involved in cerebral damage, requires a model that produces damage similar to the clinical condition and in a reproducible manner. Bilateral carotid vessel occlusion with hypotension (2VOH) is a model that produces reversible forebrain ischemia, emulating the cerebral events that can occur during cardiac arrest and resuscitation. We describe a model modified from Smith et al. (1984) 2, as first presented in its current form in Sanderson, et al. (2008) 3, which produces reproducible injury to selectively vulnerable brain regions 3-6. The reliability of this model is dictated by precise control of systemic blood pressure during applied hypotension, the duration of ischemia, close temperature control, a specific anesthesia regimen, and diligent post-operative care. An 8-minute ischemic insult produces cell death of CA1 hippocampal neurons that progresses over the course of 6 to 24 hr of reperfusion, while less vulnerable brain regions are spared. This progressive cell death is easily quantified after 7-14 days of reperfusion, as a near complete loss of CA1 neurons is evident at this time.
In addition to this brain injury model, we present a method for CA1 damage quantification using a simple, yet thorough, methodology. Importantly, quantification can be accomplished using a simple camera-mounted microscope, and a free ImageJ (NIH) software plugin, obviating the need for cost-prohibitive stereology software programs and a motorized microscopic stage for damage assessment.

Bilateral carotid occlusion coupled with systemic hypotension produces global brain ischemia in the rat, resulting in damage to the hippocampus with reproducible severity. Animal subjects are impaired with predictable patterns of brain damage, they recover expediently, and mortality rates are comparatively low.

2-occlusione di vasi / Ipotensione: un modello di ratto di Global Ischemia cerebrale

Cardiac arrest followed by resuscitation often results in dramatic brain damage caused by ischemia and subsequent reperfusion of the brain. Global brain ...

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.

Sistema ottimizzato per il monitoraggio perfusione cerebrale nel modello Rat Stroke of intraluminale occlusione dell&#39;arteria cerebrale media

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

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.

Corsa di modellazione in Mouse: Coagulazione permanente dell&#39;arteria cerebrale media distale

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

Stereological and Flow Cytometry Characterization of Leukocyte Subpopulations in Models of Transient or Permanent Cerebral Ischemia

Microglia activation, as well as extravasation of haematogenous macrophages and neutrophils, is believed to play a pivotal role in brain injury after stroke. These myeloid cell subpopulations can display different phenotypes and functions and need to be distinguished and characterized to study their regulation and contribution to tissue damage. This protocol provides two different methodologies for brain immune cell characterization: a precise stereological approach and a flow cytometric analysis. The stereological approach is based on the optical fractionator method, which calculates the total number of cells in an area of interest (infarcted brain) estimated by a systematic random sampling. The second characterization approach provides a simple way to isolate brain leukocyte suspensions and to characterize them by flow cytometry, allowing for the characterization of microglia, infiltrated monocytes and neutrophils of the ischemic tissue. In addition, it also details a cerebral ischemia model in mice that exclusively affects brain cortex, generating highly reproducible infarcts with a low rate of mortality, and the procedure for histological brain processing to characterize infarct volume by the Cavalieri method.

Brain myeloid cells characterization following stroke can be performed by stereology using the optical fractionator method, or by a flow cytometric analysis of brain leukocytes suspensions. Both are useful techniques to perform an accurate phenotypical distinction of the main myeloid cell subsets found in the ischemic brain.

Stereologica e Citometria a Flusso Caratterizzazione dei leucociti sottopopolazioni in modelli di transitori o permanenti Cerebral Ischemia

Microglia activation, as well as extravasation of haematogenous macrophages and neutrophils, is believed to play a pivotal role in brain injury after ...

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.

Esecuzione permanente distale Medio cerebrale con arteria carotide comune di occlusione in ratti anziani per studiare corticale Ischemia con disabilità sostenuta

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

Middle Cerebral Artery Occlusion Allowing Reperfusion via Common Carotid Artery Repair in Mice

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue plasminogen activator (tPA) as an approved drug treatment to target ischemic strokes. Current research in the field of ischemic stroke focuses on better understanding the pathophysiology of stroke, to develop and investigate novel pharmaceutical targets. Reliable experimental stroke models are crucial for the progression of potential treatments. The middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is clinically relevant and the most frequently used surgical model of ischemic stroke in rodents. However, the outcomes of this model, such as lesion volume, are associated with high levels of variability, particularly in mice. The alternative MCAO model described here allows the reperfusion of the common carotid artery (CCA) and the increased perfusion of the middle cerebral artery (MCA) territory, using a tissue pad with fibrinogen-based sealant to repair the vessel, and the improved welfare of the mice by avoiding external carotid artery (ECA) ligation. This reduces the reliance on the Circle of Willis, which is known to be highly anatomically variable in mice. Representative data show that using this alternative surgical approach decreases the variability in lesion volumes between the traditional MCAO approach and the alternative approach described here.

Intraluminal filament occlusion of the middle cerebral artery is the most frequently used in vivo model of experimental stroke in rodents. An alternative surgical approach to allow common carotid artery repair is performed here, which allows the reperfusion of the common carotid artery and a full reperfusion to the middle cerebral artery territory.

Occlusione dell'arteria cerebrale centrale consentendo di riperfusione tramite riparazione dell'arteria carotica comune nei topi

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue ...

Two-vessel Occlusion Mouse Model of Cerebral Ischemia-reperfusion

In this study, a middle cerebral artery (MCA) occlusion mouse model is employed to study cerebral ischemia-reperfusion. A reproducible and reliable mouse model is useful for investigating the pathophysiology of cerebral ischemia-reperfusion and determining potential therapeutic strategies for patients with stroke. Variations in the anatomy of the circle of Willis of C57BL/6 mice affects their infarct volume after cerebral-ischemia-induced injury. Studies have indicated that distal MCA occlusion (MCAO) can overcome this problem and result in a stable infarct size. In this study, we establish a two-vessel occlusion mouse model of cerebral ischemia-reperfusion through the interruption of the blood flow to the right MCA. We distally ligate the right MCA and right common carotid artery (CCA) and restore blood flow after a certain period of ischemia. This ischemia-reperfusion injury induces an infarct of stable size and a behavioral deficit. Peripheral immune cells infiltrate the ischemic brain within the 24 h infiltration period. Additionally, the neuronal loss in the cortical area is less for a longer reperfusion duration. Therefore, this two-vessel occlusion model is suitable for investigating the immune response and neuronal recovery during the reperfusion period after cerebral ischemia.

A mouse model of cerebral ischemia-reperfusion is established to investigate the pathophysiology of stroke. We distally ligate the right middle cerebral artery and right common carotid artery and restore blood flow after 10 or 40 min of ischemia.

Occlusione del vaso due Mouse modello di Ischemia-riperfusione cerebrale

In this study, a middle cerebral artery (MCA) occlusion mouse model is employed to study cerebral ischemia-reperfusion. A reproducible and reliable mouse ...