Name: measuring post-stroke cerebral edema, infarct zone and blood-brain barrier breakdown in a single set of rodent brain samples
Uploaded: 2020-10-23T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring Post-Stroke Cerebral Edema, Infarct Zone and Blood-Brain Barrier Breakdown in a Single Set of Rodent Brain Samples at JoVE.com

نشكر كل من ماريانا كوشيريافا، ماكسيم كريفونوسوف، دارينا ياكومينكو، ويفجينيا جونتشاريك من قسم علم وظائف الأعضاء، كلية علم الأحياء، علم البيئة والطب، أوليز هونشار، جامعة دنيبرو، دنيبرو، أوكرانيا على دعمهم ومساهماتهم المفيدة في مناقشاتنا. البيانات التي تم الحصول عليها هي جزء من أطروحة الدكتوراه التي كتبها رسلان كوتس.

10- وقد أجريت الإجراءات التالية وفقاً لتوصيات إعلان هلسنكي وطوكيو والمبادئ التوجيهية للجماعة الأوروبية بشأن استخدام الحيوانات التجريبية. كما وافقت لجنة رعاية الحيوان في جامعة بن غوريون في النقب على هذه التجارب.
1. إعداد الفئران لإجراء تجريبي
<ol><li>حدد فئران Sprague-Dawley الذكور ا...

وكان الهدف الرئيسي لهذا البروتوكول هو إظهار قياسات متسقة لثلاثة بارامترات رئيسية للإصابة باقفزي: IZ، و BE، و BBB النفاذية. وقد أظهرت الدراسات السابقة في هذا المجال إمكانية تنفيذ واحد أو اثنين من هذه المعلمات معا في نفس العينة. وإلى جانب تخفيض التكلفة الذي توفره هذه الطريقة من ثلاثة أجزاء، فإن...

أحد الأسباب الأكثر شيوعاً للمراضة والوفيات في جميع أنحاء العالم هو السكتة الدماغية. على الصعيد العالمي، يمثل السكتة الدماغية 68٪ من جميع حالات السكتة الدماغية، في حين أن السكتة الدماغية في الولايات المتحدة تمثل 87٪ من حالات السكتة الدماغية1،2. ويقدر أن العبء الاقتصادي للسكتة الدماغية يصل إلى 34 مليار دولار في الولايات المتحدة2 و 45 مليار يورو في الاتحاد الأوروبي3. النماذج الحيوانية من السكتة الدماغية ضرورية لدراسة الفيزيولوجيا المرضية، وتطوير أساليب جديدة للتقييم، واقتراح خيارات علاجية جديدة4.
السكتة الدماغية يحدث مع انسداد الشريان الدماغي الرئيسي، وعادة ما الشريان الدماغي الأوسط أو أحد فروعه5. وهكذا، قد شملت نماذج من السكتة الدماغية تاريخيا انسداد الشريان الدماغي الأوسط (MCAO)6،7،8،9،10،11،12. بعد MCAO، يتم تقييم الإصابة العصبية الأكثر شيوعًا عن طريق قياس منطقة الفاركت (IZ) باستخدام 2,3,5-ثلاثية الفينيل تيترازوليوم (TTC) طريقة تلطيخ13, وذمة الدماغ (BE) باستخدام تجفيف أو حساب وحدات التخزين نصف الكرة14،15،16، ونفاذية الدم في الدماغ (BBB) بواسطة تقنية القياس الطيفي باستخدام ايفانز الأزرق تلطيخ17،18،19.
تستخدم طريقة MCAO التقليدية مجموعات منفصلة من الأدمغة لكل من قياسات الدماغ الثلاثة. بالنسبة لحجم العينة الكبيرة ، يؤدي هذا إلى عدد كبير من الحيوانات الرحيمة ، مع اعتبارات أخلاقية ومالية إضافية. وهناك طريقة بديلة لتخفيف هذه التكاليف تتضمن قياسات للبارامترات الثلاثة في مجموعة واحدة من أدمغة القوارض بعد MCAO.
وقد بذلت محاولات سابقة لقياس مجموعات من المعلمات في نفس عينة الدماغ. في وقت واحد immunofluorescent أساليب تلوين20 فضلا عن غيرها من التحليلات الجزيئية والبيوكيميائية21 وقد وصفت بعد تلطيخ TTC في نفس عينة الدماغ. لدينا سابقا حسابات أحجام نصف الكرة الدماغ لتقييم وذمة الدماغ وأداء تلطيخ TTC لحساب منطقة في المزارع في نفس مجموعة الدماغ15.
في هذا البروتوكول، نقدم تقنية MCAO المعدلة التي تقيس إصابة الدماغ الإقفارية من خلال تحديد النفاذية IZ و BE و BBB في نفس المجموعة من أدمغة القوارض. يتم قياس IZ بواسطة تلطيخ TTC ، يتم تحديد BE عن طريق حساب حجم نصف الكرة ، ويتم الحصول على نفاذية BBB بواسطة أساليب القياس الطيفي19. في هذا البروتوكول، استخدمنا نموذج MCAO المعدلة، استنادا إلى الإدراج المباشر والثابة من القسطرة أحادية في الشريان السباتي الداخلي (ICA) ومزيد من سد تدفق الدم إلى الشريان الدماغي الأوسط (MCA)22. هذه الطريقة المعدلة تظهر انخفاض معدل الوفيات والاعتلال مقارنة مع الطريقة التقليدية MCAO16،22.
يوفر هذا النهج الجديد نموذجًا أخلاقيًا وسليمًا ماليًا لقياس الإصابات العصبية بعد MCAO. هذا التقييم للبارامترات الرئيسية للإصابة الدماغية الإقفارية سيساعد على التحقيق الشامل في الفيزيولوجيا المرضية.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>2 mL Syringe</td>
			<td>Braun</td>
			<td>4606027V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2% chlorhexidine in 70% alcohol solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>500 cc</td>
			<td>Provides general antisepsis of the skin in the operatory field</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>27 G Needle with Syringe</td>
			<td>Braun</td>
			<td>305620</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-0 Silk sutures</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>1007842</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 Nylon suture</td>
			<td>4-00</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brain &#38; Tissue Matrices</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>15013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannula Venflon 22 G</td>
			<td>KD-FIX</td>
			<td>183603985447</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge Sigma 2-16P</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Sigma 2-16P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compact Analytical Balances</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>HR-AZ/HR-A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital weighing scale</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Rs 4,000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting scissors</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z265969</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf pipette</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z683884</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf tube</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>EP0030119460</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence detector</td>
			<td>Tecan, M&#228;nnedorf Switzerland</td>
			<td>Model: Infinite 200 PRO multimode reader</td>
			<td>Optional.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence detector</td>
			<td>Molecular Devices LLC</td>
			<td>VWR cat. # 10822 512 SpectraMax Paradigm Multi Mode Microplate Reader Base Instrument</td>
			<td>Optional.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze sponges</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>22-362-178</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heater with thermometer</td>
			<td>Heatingpad-1</td>
			<td>Model: HEATINGPAD-1/2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemostatic microclips</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horizon-XL</td>
			<td>Mennen Medical Ltd</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infusion cuff</td>
			<td>ABN</td>
			<td>IC-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro forceps</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro scissors</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multiset</td>
			<td>Teva Medical</td>
			<td>998702</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Olympus BX 40 microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating forceps</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating scissors</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical scanner</td>
			<td>Canon</td>
			<td>Cano Scan 4200F</td>
			<td>Resolution 3200 x 6400 dpi</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5606</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Purina Chow</td>
			<td>Purina</td>
			<td>5001</td>
			<td>Rodent laboratory chow given to rats, mice and hamster is a life-cycle nutrition that has been used in biomedical research for over 5 decades. Provided to rats ad libitum in this experiment.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat cages</td>
			<td>Techniplast</td>
			<td>2000P</td>
			<td>Conventional housing for rodents. Cages were used for housing rats throughout the experiment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blades #11</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S2771</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adobe Photoshop CS2 for Windows</td>
			<td>Adobe</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ 1.37v</td>
			<td>NIH</td>
			<td></td>
			<td>The source code is freely available. The author, Wayne Rasband (wayne@codon.nih.gov), is at the Research Services Branch, National Institute of Mental Health, Bethesda, Maryland, USA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Office 365 ProPlus</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>-</td>
			<td>Microsoft Office Excel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Windows 10</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reagents</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>298-96-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50% trichloroacetic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>76-03-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 96 %</td>
			<td>Romical</td>
			<td></td>
			<td>Flammable liquid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Evans blue 2%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>314-13-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane, USP 100%</td>
			<td>Piramamal Critical Care, Inc</td>
			<td>NDC 66794-017</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring post-stroke cerebral edema, infarct zone and blood-brain barrier breakdown in a single set of rodent brain samples

واحد من الأسباب الأكثر شيوعا من الاعتلال والوفيات في جميع أنحاء العالم هو السكتة الدماغية. تاريخيا، نموذج حيواني يستخدم لتحفيز السكتة الدماغية ينطوي على انسداد الشريان الدماغي الأوسط (MCAO). يتم قياس منطقة الحفارة وذمة الدماغ وانهيار حاجز الدم في الدماغ (BBB) كمعلمات تعكس مدى إصابة الدماغ بعد MCAO. ومن القيود الهامة على هذه الطريقة أن هذه القياسات يتم الحصول عليها عادة في عينات مختلفة من مخ الفئران، مما يؤدي إلى أعباء أخلاقية ومالية بسبب العدد الكبير من الجرذان التي تحتاج إلى القتل الرحيم لحجم العينة المناسب. هنا نقدم طريقة لتقييم إصابات الدماغ بدقة بعد MCAO عن طريق قياس منطقة الفاركت ، وذمة الدماغ ونفاذية BBB في نفس المجموعة من أدمغة الفئران. هذه التقنية الجديدة يوفر وسيلة أكثر كفاءة لتقييم الفيزيولوجيا المرضية من السكتة الدماغية.

قياس منطقة infarct
وأشار اختبار T عينة مستقلة أن 19 الفئران التي خضعت MCAO دائمة أظهرت زيادة كبيرة في حجم المزارع في الدماغ مقارنة مع الفئران 16 التي تعمل بالتشكيل (MCAO = 7.49٪ ± 3.57 مقابل. الشام = 0.31٪ ± 1.9، ر(28.49) = 7.56، p < 0.01 (انظر الشكل 2A)). ويعبر عن البيانات...

Watch this Scientific Journal Video about Measuring Post-Stroke Cerebral Edema, Infarct Zone and Blood-Brain Barrier Breakdown in a Single Set of Rodent Brain Samples at JoVE.com

Measuring Post-Stroke Cerebral Edema, Infarct Zone and Blood-Brain Barrier Breakdown in a Single Set of Rodent Brain Samples

يصف هذا البروتوكول تقنية جديدة لقياس أهم ثلاثة معلمات لإصابة الدماغ الإقفاري على نفس المجموعة من عينات دماغ القوارض. استخدام عينة واحدة فقط الدماغ مفيد للغاية من حيث التكاليف الأخلاقية والاقتصادية.

قياس الوذمة الدماغية بعد السكتة الدماغية، منطقة إنفاركت وانهيار حاجز الدم والدماغ في مجموعة واحدة من عينات الدماغ القوارض

One of the most common causes of morbidity and mortality worldwide is ischemic stroke. Historically, an animal model used to stimulate ischemic stroke ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Functional Neuroimaging Using Ultrasonic Blood-brain Barrier Disruption and Manganese-enhanced MRI

تصوير الأعصاب وظيفية عن طريق الموجات فوق الصوتية تعطيل حاجز الدم في الدماغ والتصوير بالرنين المغناطيسي المنغنيز معززة لل

Although mice are the dominant model system for studying the genetic and molecular underpinnings of neuroscience, functional neuroimaging in mice remains ...

Assessment of Blood-brain Barrier Permeability by Intravenous Infusion of FITC-labeled Albumin in a Mouse Model of Neurodegenerative Disease

تقييم نفاذية حاجز الدم في الدماغ بالتسريب الوريدي الزلال المسمى فيتك في نموذج ماوس لأمراض الأعصاب

Disruption of blood-brain barrier (BBB) integrity is a common feature for different neurological and neurodegenerative diseases. Although the interplay ...

An In Vivo Blood-brain Barrier Permeability Assay in Mice Using Fluorescently Labeled Tracers

An In Vivo Blood-brain Barrier Permeability Assay in Mice Using Fluorescently Labeled Tracers

في فيفو حاجز الدم في الدماغ نفاذية مقايسة في الفئران باستخدام المسمى فلوريسسينتلي تتبع

Blood-brain barrier (BBB) is a specialized barrier that protects the brain microenvironment from toxins and pathogens in the circulation and maintains ...

An In Vivo Assessment of Blood-Brain Barrier Disruption in a Rat Model of Ischemic Stroke

An In Vivo Assessment of Blood-Brain Barrier Disruption in a Rat Model of Ischemic Stroke

تقييم في فيفو لتعطيل حاجز الدم في الدماغ في نموذج الفئران من السكتة الدماغية

Ischemic stroke leads to vasogenic cerebral edema and subsequent primary brain injury, which is mediated through destruction of the blood-brain barrier ...

Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries

آثار Neurotrauma الناجمة عن الانفجار على القوارض المضغوط الأوسط الشرايين الدماغية

Though there have been studies on the histopathological and behavioral effects of blast exposure, fewer have been dedicated to blast&#39;s cerebral ...

A Benchtop Approach to the Location Specific Blood Brain Barrier Opening using Focused Ultrasound in a Rat Model

نهج Benchtop لموقع محدد فتح حاجز الدم الدماغ باستخدام الموجات فوق الصوتية المركزة في نموذج الفئران

Stereotaxic surgery is the gold standard for localized drug and gene delivery to the rodent brain. This technique has many advantages over systemic ...

A High-Throughput Image-Guided Stereotactic Neuronavigation and Focused Ultrasound System for Blood-Brain Barrier Opening in Rodents

A عالية الإنتاجية صورة موجهة الخلايا العصبية المجسمة ونظام الموجات فوق الصوتية مركزة لفتح حاجز الدم في الدماغ القوارض

The blood-brain barrier (BBB) has been a major hurdle for the treatment of various brain diseases. Endothelial cells, connected by tight junctions, form a ...

Focused Ultrasound Induced Blood-Brain Barrier Opening for Targeting Brain Structures and Evaluating Chemogenetic Neuromodulation

الموجات فوق الصوتية المركزة التي تحفز فتح الحاجز الدموي الدماغي لاستهداف هياكل الدماغ وتقييم التعديل العصبي الكيميائي الوراثي

Acoustically Targeted Chemogenetics (ATAC) allows for the noninvasive control of specific neural circuits. ATAC achieves such control through a ...

Transendothelial Resistance Measurement to Assess Cell Barrier Integrity

Barrier Functional Integrity Recording on bEnd.3 Vascular Endothelial Cells via Transendothelial Electrical Resistance Detection

Applications of TEER Detection to Assess Cell Barrier Integrity (Video) | JoVE

تسجيل السلامة الوظيفية للحاجز على bEnd.3 الخلايا البطانية الوعائية عبر اكتشاف المقاومة الكهربائية عبر بطانة الرحم

The blood-brain barrier (BBB) is a dynamic physiological structure composed of microvascular endothelial cells, astrocytes, and pericytes. By coordinating ...

A 3D Blood-Brain Barrier Model Derived from Human Pluripotent Stem-Cells

Reconstruction of the Blood-Brain Barrier In Vitro to Model and Therapeutically Target Neurological Disease

A Personalized Approach Towards Investigating Alzheimer's Disease Using an In Vitro Blood-Brain Barrier Model (Video) | JoVE

إعادة بناء الحاجز الدموي الدماغي في المختبر لنمذجة الأمراض العصبية واستهدافها علاجيا

The blood-brain barrier (BBB) is a key physiological component of the central nervous system (CNS), maintaining nutrients, clearing waste, and protecting ...