Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Субарахноидальное кровоизлияние продолжает нести высокое бремя смертности и заболеваемости человека. Для облегчения дальнейших исследований состояния и его патофизиологии представлена дохиазматическая модель однократной инъекции.
Несмотря на успехи, достигнутые в лечении за последние десятилетия, субарахноидальное кровоизлияние (САК) по-прежнему несет на себе тяжелое бремя заболеваемости и смертности, в основном затрагивая довольно молодое население. Было разработано несколько моделей САК на животных для исследования патофизиологических механизмов, лежащих в основе САК, и для тестирования фармакологических вмешательств. Прехиазматическая модель однократной инъекции на крысах, представленная в этой статье, представляет собой экспериментальную модель САК с заданным объемом крови. Вкратце, животное обезболивают, интубируют и держат под искусственной вентиляцией легких. Температура регулируется с помощью грелки. Катетер помещается в хвостовую артерию, что позволяет непрерывно измерять артериальное давление, а также брать кровь. Атлантоокципитальная мембрана разрезается, и катетер для регистрации давления помещается в большую цистерну, чтобы обеспечить измерение внутримозгового давления. Этот катетер также может быть использован для интратекальных терапевтических вмешательств. Крысу помещают в стереотаксическую рамку, просверливают отверстие для заусенца спереди от брегмы, а через отверстие для заусенца вводят катетер и помещают прямо перед хиазмой зрительного нерва. Аутологичная кровь (0,3 мл) извлекается из хвостового катетера и вводится вручную. Это приводит к повышению внутримозгового давления и уменьшению мозгового кровотока. Животное держат под действием седативных препаратов в течение 30 минут и дают подкожный физиологический раствор и анальгетики. Животное экстубируют и возвращают в клетку. Дохиазматическая модель имеет высокую скорость воспроизводимости и ограниченную вариабельность между животными из-за заранее определенного объема крови. Он имитирует САК у людей, что делает его подходящей моделью для исследований САК.
Нетравматическое субарахноидальное кровоизлияние (САК) является одной из форм инсульта, составляющей около 5% всех случаев. Наиболее распространенной причиной нетравматического САК является внезапный разрыв аневризмы (САК), на долю которого приходится 85% САК. Другие причины включают разрыв артериовенозной мальформации, коагулопатии и разрыв вен при перимезенцефальном кровоизлиянии1. Уровень заболеваемости составляет 9 на 100 000 человеко-лет, при этом смертность составляет примерно каждый третий, а другая треть требует поддержки повседневной жизни послеSAH 2,3.
После первоначальной стабилизации и подтверждения диагноза лечение зависит от тяжести кровоизлияния. Пациентам с наиболее тяжелыми заболеваниями будет вставлен внежелудочковый дренаж в желудочки для снижения внутримозгового давления (ВЧД), и они будут госпитализированы в отделение нейроинтенсивной терапии, где они будут находиться под пристальным наблюдением. Пациенты будут проходить ангиографию для выявления (вероятной) аневризмы, а затем аневризму скручивать или зажимать, чтобы предотвратить повторное кровотечение4. Несмотря на многочисленные испытания фармакологической терапии, только нимодипин, антагонист кальциевых каналов, показал улучшение исходов5. В настоящее время проводятся многочисленные клинические испытания. Пожалуйста, ознакомьтесь с обзором Дау и его коллег для получения обширного списка6.
Разрыв аневризмы был описан как внезапное начало самой сильной головной боли, которую когда-либо испытывали, или головной боли, вызванной ударом грома. Разрыв приводит к резкому повышению ВЧД с последующим снижением мозгового кровотока (КБФ). Это снижение приводит к глобальной ишемии мозга, что может привести к потере сознания. Этот более механистический путь, наряду с инициированным распадом экстравазированных элементов крови, приводит к высвобождению цитокинов и активации врожденной иммунной системы, что приводит к стерильному нейровоспалению. Кроме того, часто наблюдается разрушение гематоэнцефалического барьера, что приводит к отеку мозга и нарушению ионного гомеостаза. Все эти и другие изменения, названные ранней черепно-мозговой травмой (EBI), происходят в течение первых нескольких дней и приводят к потере нейронов и апоптозу7.
Примерно у 1/3 пациентов, страдающих аСАК, развивается отсроченная ишемия головного мозга (DCI) между 4-14 днями8. DCI определяется либо как дебют очагового, неврологического нарушения, либо как снижение минимум на два балла по шкале комы Глазго, продолжающееся не менее 1 часа, когда другие причины, включая судороги и повторное кровотечение, исключаются. DCI связан с повышенным риском смерти и снижением функционального исхода после aSAH9. Церебральный вазоспазм (CVS), сужение мозговых артерий, как известно, связан с DCI на протяжении десятилетий и ранее считался единственной причиной DCI. С тех пор было показано, что CVS может возникать без развития DCI, и с тех пор было выявлено больше факторов, включая микрососудистый тромбоз и сужение, корковую депрессию и воспалительную реакцию EBI10,11,12.
Из-за большого влияния EBI и DCI на течение заболевания и исход пациентов, животные модели должны имитировать их в максимально возможной степени, оставаясь при этом воспроизводимыми. Исследователи использовали широкий спектр различных моделей на различных животных, от мышей до приматов, чтобы попытаться смоделировать aSAH. Крысы дикого типа Sprague-Dawley и Wistar в настоящее время являются наиболее часто используемыми лабораторными животными, и наиболее распространенными моделями являются модель эндоваскулярной перфорации, модель двойной инъекции цистерна-магна и, наконец, прехиазматическая модель однократной инъекции, которая будет описана в этой статье13.
Дохиазматическая модель с одной инъекцией была первоначально разработана Прунеллом и его коллегами для противодействия некоторым недостаткам других экспериментальных моделей14. Операция, когда она освоена, обладает высокой воспроизводимостью и сводит к минимуму различия между животными. Модель имитирует САК у людей по нескольким пунктам, включая внезапный рост ВЧД после инъекции крови, что приводит к преходящей глобальной ишемии из-за падения CBF15,16. Он влияет на переднее кровообращение, где происходит большинство аСАК у людей17. Летальность колеблется от 10% до 33% в зависимости от исследования и количества введенной крови14,18. Отсроченная гибель клеток и нейровоспаление могут быть обнаружены на 2-й и 7-й день, что обеспечивает переменные для изучения последствий EBI и DCI19,20.
В исследовании представлено обновленное описание прехиазматической модели однократной инъекции у крыс, а также описание того, как использовать ICP-зонд в качестве порта для интратекального введения фармацевтических препаратов.
Эта процедура выполняется в соответствии с Директивой Европейского Союза 2010/63/ЕС о защите животных, используемых в научных целях, и одобрена Датской инспекцией по экспериментам на животных (лицензия No 2016-15-0201-00940). Хирургическое вмешательство проводится с использованием асептической техники в максимально широком объеме, включая стерильные инструменты, перчатки, катетеры и швы. В исследовании использовались самцы и самки крыс Sprague-Dawley весом 230-350 г, группа, размещенная в 12-часовом цикле света / темноты, с постоянной температурой 22 ° C (± 2 ° C) и влажностью 55% (± 10%). Животные обеспечиваются стандартным кормом и водой ad libitum. После операции животные размещаются в одиночных клетках, но могут быть возвращены в групповую клетку после удаления ICP-зонда. Анестетиком в этом протоколе является газ изофлуран, но 1,5 мл / кг внутрибрюшинной смеси кетамина (100 мг / мл) и ксилазина (20 мг / мл) 3: 2 также эффективен21.
1. Подготовка
2. Анестезия
3. Хвостовой катетер
4. Зонд ICP
5. Размещение иглы и лазерно-доплеровского зонда
6. Индукция САК
7. Восстановление и пробуждение
8. Удаление ICP-зонда (если он не был удален во время операции)
ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте хирургический микроскоп по усмотрению хирурга.
Женщины имеют повышенный риск развития аСАК по сравнению с мужчинами. Несмотря на это, самцы грызунов в основном используются в экспериментах из-за возможного смещения из-за гетерогенности цикла течки у самок. Репрезентативные результаты, представленные здесь, взяты из недавней публи?...
Прехиазматическая модель САК с однократной инъекцией имитирует несколько важных элементов САК человека, включая всплеск ВЧД, снижение CBF, транзиторную глобальную ишемию, активацию нейровоспалительных маркеров и CVS 14,15,16,18,19,20.
У авторов нет противоречащих друг другу интересов, о которых можно было бы заявить.
Работа была поддержана Фондом Лундбека и Грантом передового опыта Лундбека (No R59-A5404). Спонсоры не играли никакой роли ни в одной части рукописи.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
16 G peripheral vein catheter | BD Venflon | 393229 | Needle shortened, distal 1 cm curved. Wings removed |
Anesthesia bell/ chamber | Unknown | ||
Blood gas analyzer | Radiometer | ABL80 | |
Blood pressure (BP) monitor | Adinstruments | ML117 | Connects to Powerlab |
Curved forceps, 12 cm x 3 | F.S.T | 11001-12 | For anesthesia |
Cylindrical pillow, 28 cm x 4 cm | Homemade | Made from surgical towels | |
Data acquisition hardware | Adinstruments | ML870 Powerlab | |
Data acquistion software | Adinstruments | LabChart 6.0 | |
Drill | KMD | 1189 | |
Drill controller | Silfradent | 300 IN | |
Flexible light | Schott | KL200 | |
Heating pad | Minco | 1135 | |
Hypodermic needle, 20 G | KD Medical | 301300 | Connects to stereotaxic frame |
ICP monitor | Adinstruments | ML117 | Connects to Powerlab |
Isoflurane vaporizer | Ohmeda | TEC3 | |
Laptop | Lenovo | T410 | |
Laser doppler monitor | Adinstruments | ML191 | |
Laser doppler probe | Oxford Optronics | MSF100XP | Connects to laser doppler monitor |
Needle holder, 13 cm | F.S.T | 12001-13 | For anesthesia |
Precision syringe, 0.025 mL | Hamilton | 547407 | |
Stereotaxic frame | Kopf Instruments | M900 | |
Surgical microscope | Carl Zeiss | F170 | |
Suture needle | Allgaier | 1245 | For anesthesia |
Temperaure controller | CWE,INC. | TC-1000 | |
Transducer x 2 | Adinstruments | MLT0699 | Connects to BP and ICP monitor |
Ventilator | Ugo Basile | 7025 | |
Veterinary clipper | Aesculap | GT421 | |
3-pronged Blair retractor, 13.5 cm | Agnthos | 17022--13 | |
Blunt Alm retractor | F.S.T | 17008-07 | |
Curved forceps, 12 cm x 2 | F.S.T | 11001-12 | |
Needle holder, 13 cm | F.S.T | 12001-13 | |
Straight Dumont forceps, 11 cm | F.S.T | 11252-00 | |
Straight Halsted-Mosquito hemostat x 2 | F.S.T | 13008-12 | |
Straight Iris scissor, 9 cm | F.S.T | 14090-09 | |
Straight Vannas scissor, 10.5 cm | F.S.T | 15018-10 | |
Absorpable swabs | Kettenbach | 31603 | |
Black silk thread, 4-0, 5 x 15 cm | Vömel | 14757 | |
Bone wax | Aesculap | 1029754 | |
Carbomer eye gel 2 mg/g | Paranova | ||
Cotton swab | Heinz Herenz | WA-1 | |
Cotton tipped applicator x 4 | Selefa | 120788 | |
Hypodermic needle, 23 G x2 | KD Medical | 900284 | Connects to stopcock. Remove distal end |
Hypodermic needle, 23 G x3 | KD Medical | 900284 | Remove distal end. 2 connects to stopcock, 1 to syringe |
ICP probe: | Homemade | Made of the following: | |
Polythene tubing, 20 mm | Smiths medical | 800/100/200 | Inner diameter (ID): 0.58 mm, Outer diameter (OD): 0.96 mm. |
Silicone tubing, 10 mm | Fisher | 15202710 | ID: 0.76 mm, OD: 2.4 mm. |
Silicone tubing, 2 mm | Fisher | 11716513 | ID: 1.0 mm, OD: 3.0 mm. |
Micro hematocrit tubes | Brand | 7493 11 | |
OP-towel, 45 cm x75 cm | Mölnlycke | 800430 | |
PinPort adapter, 22 G | Instech | PNP3F22 | |
PinPort injector | Instech | PNP3M | |
Polythene tubing, 2 x 20 cm | Smiths medical | 800/100/200 | Connects to syringe. ID: 0.58 mm, OD: 0.96 mm. |
Rubberband | Unknown | ||
Scalpel, 10 blade | Kiato | 23110 | |
Spinalneedle, 25 G x 3.5'' | Braun | 5405905-01 | |
Stopcock system, Discofix x 2 | Braun | 16494C | Connects to transducer |
Suture, 4-0, monofil, non-resorbable x 3 | Ethicon | EH7145H | |
Syringe, 1 mL | BD Plastipak | 1710023 | |
Syringe, luer-lock, 10 mL x 4 | BD Plastipak | 305959 | Connects to transducer |
Tissue adhesive glue | 3M | 1469SB | |
0.5% Chlorhexidine spirit | Faaborg Pharma | 210918 | |
Carprofen 50 mg/mL | ScanVet | 43715 | Diluted 1:10 |
Isoflurane | Baxter | ||
Isotonic saline | Amgros | 16404 | |
Lidocaine-Adrenaline 10 mg/5 µg/mL | Amgros | 16318 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены