Name: modeling stroke in mice: focal cortical lesions by photothrombosis
Uploaded: 2021-05-06T14:00:00
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Ringraziamo tutti i nostri partner di collaborazione dei Consorzi Immunostroke (FOR 2879, From immune cells to stroke recovery) per suggerimenti e discussioni. Questo lavoro è stato finanziato dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation) nell'ambito della strategia di eccellenza della Germania nell'ambito del Cluster for Systems Neurology di Monaco (EXC 2145 SyNergy - ID 390857198) e nell'ambito delle sovvenzioni LI-2534/6-1, LI-2534/7-1 e LL-112/1-1.

Gli esperimenti riportati in questo video sono stati condotti secondo le linee guida nazionali per l'uso di animali da esperimento e i protocolli sono stati approvati dai comitati governativi tedeschi (Regierung von Oberbayern, Monaco di Baviera, Germania). I topi utilizzati in questo studio erano topi maschi C57Bl / 6J, di 10-12 settimane, e inviati da Charles River Germany. Gli animali sono stati alloggiati a temperatura controllata (22 °C ± 2 °C), con un ciclo luce-buio di 12 ore e accesso a cibo e acqua pellet...

<ol>
	<li>GBD 2016 Causes of Death Collaborators. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global,+regional,+and+national+age-sex+specific+mortality+for+264+causes+of+death,+1980-2016:+a+systematic+analysis+for+the+Global+Burden+of+Disease+Study+2016.">Global, regional, and national age-sex specific mortality for 264 causes of death, 1980-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016.</a> Lancet. 390 (10100), 1151-1210 (2017).</li><li>Carmichael, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rodent+models+of+focal+stroke:+size,+mechanism,+and+purpose.">Rodent models of focal stroke: size, mechanism, and purpose.</a> NeuroRx: The Journal of the American Society for Experimental Neuro Therapeutics. 2 (3), 396-409 (2005).</li><li>Rosenblum, W. 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K., 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=Photochemically+induced+cerebral+ischemia+in+a+mouse+model.">Photochemically induced cerebral ischemia in a mouse model.</a> Surgical Neurology. 67 (6), 620-625 (2007).</li><li>Dietrich, W. D., Watson, B. D., Busto, R., Ginsberg, M. D., Bethea, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photochemically+induced+cerebral+infarction.+I.+Early+microvascular+alterations.">Photochemically induced cerebral infarction. I. Early microvascular alterations.</a> Acta Neuropathologica. 72 (4), 315-325 (1987).</li><li>Labat-gest, V., Tomasi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photothrombotic+ischemia:+a+minimally+invasive+and+reproducible+photochemical+cortical+lesion+model+for+mouse+stroke+studies.">Photothrombotic ischemia: a minimally invasive and reproducible photochemical cortical lesion model for mouse stroke studies.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (76), e50370 (2013).</li><li>McNutt, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Journals+unite+for+reproducibility.">Journals unite for reproducibility.</a> Science. 346 (6210), 679 (2014).</li><li>Llovera, G., 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=Results+of+a+preclinical+randomized+controlled+multicenter+trial+(pRCT):+Anti-CD49d+treatment+for+acute+brain+ischemia.">Results of a preclinical randomized controlled multicenter trial (pRCT): Anti-CD49d treatment for acute brain ischemia.</a> Science Translational Medicine. 7 (299), (2015).</li><li>Dirnagl, U., 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=A+concerted+appeal+for+international+cooperation+in+preclinical+stroke+research.">A concerted appeal for international cooperation in preclinical stroke research.</a> Stroke. 44 (6), 1754-1760 (2013).</li><li>Bath, P. 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C., 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=Retooling+laser+speckle+contrast+analysis+algorithm+to+enhance+non-invasive+high+resolution+laser+speckle+functional+imaging+of+cutaneous+microcirculation.">Retooling laser speckle contrast analysis algorithm to enhance non-invasive high resolution laser speckle functional imaging of cutaneous microcirculation.</a> Scientific Reports. 7, 41048 (2017).</li><li>Swanson, G. M., Satariano, E. R., Satariano, W. A., Threatt, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Racial+differences+in+the+early+detection+of+breast+cancer+in+metropolitan+Detroit,+1978+to+1987.">Racial differences in the early detection of breast cancer in metropolitan Detroit, 1978 to 1987.</a> Cancer. 66 (6), 1297-1301 (1990).</li><li>Clark, W. M., Lessov, N. S., Dixon, M. P., Eckenstein, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monofilament+intraluminal+middle+cerebral+artery+occlusion+in+the+mouse.">Monofilament intraluminal middle cerebral artery occlusion in the mouse.</a> Neurological Research. 19 (6), 641-648 (1997).</li><li>Longa, E. Z., Weinstein, P. 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M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focal+cerebral+ischaemia+in+the+rat:+1.+Description+of+technique+and+early+neuropathological+consequences+following+middle+cerebral+artery+occlusion.">Focal cerebral ischaemia in the rat: 1. Description of technique and early neuropathological consequences following middle cerebral artery occlusion.</a> Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism: Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 1 (1), 53-60 (1981).</li><li>Chen, S. T., Hsu, C. Y., Hogan, E. L., Maricq, H., Balentine, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+of+focal+ischemic+stroke+in+the+rat:+reproducible+extensive+cortical+infarction.">A model of focal ischemic stroke in the rat: reproducible extensive cortical infarction.</a> Stroke. 17 (4), 738-743 (1986).</li><li>Tureyen, K., Vemuganti, R., Sailor, K. A., Dempsey, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infarct+volume+quantification+in+mouse+focal+cerebral+ischemia:+a+comparison+of+triphenyltetrazolium+chloride+and+cresyl+violet+staining+techniques.">Infarct volume quantification in mouse focal cerebral ischemia: a comparison of triphenyltetrazolium chloride and cresyl violet staining techniques.</a> Journal of Neuroscience Methods. 139 (2), 203-207 (2004).</li><li>Llovera, G., Roth, S., Plesnila, N., Veltkamp, R., Liesz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+stroke+in+mice:+permanent+coagulation+of+the+distal+middle+cerebral+artery.">Modeling stroke in mice: permanent coagulation of the distal middle cerebral artery.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (89), e511729 (2014).</li><li>Cramer, J. V., 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=In+vivo+widefield+calcium+imaging+of+the+mouse+cortex+for+analysis+of+network+connectivity+in+health+and+brain+disease.">In vivo widefield calcium imaging of the mouse cortex for analysis of network connectivity in health and brain disease.</a> Neuroimage. 199, 570-584 (2019).</li><li>Heindl, S., 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=Automated+morphological+analysis+of+microglia+after+stroke.">Automated morphological analysis of microglia after stroke.</a> Frontiers in Cellular Neuroscience. 12, 106 (2018).</li><li>Nih, L. R., Gojgini, S., Carmichael, S. T., Segura, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual-function+injectable+angiogenic+biomaterial+for+the+repair+of+brain+tissue+following+stroke.">Dual-function injectable angiogenic biomaterial for the repair of brain tissue following stroke.</a> Nature Materials. 17 (7), 642-651 (2018).</li><li>Rust, R., 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=Nogo-A+targeted+therapy+promotes+vascular+repair+and+functional+recovery+following+stroke.">Nogo-A targeted therapy promotes vascular repair and functional recovery following stroke.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (28), 14270-14279 (2019).</li><li>Kitano, H., Kirsch, J. R., Hurn, P. D., Murphy, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhalational+anesthetics+as+neuroprotectants+or+chemical+preconditioning+agents+in+ischemic+brain.">Inhalational anesthetics as neuroprotectants or chemical preconditioning agents in ischemic brain.</a> Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism: Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 27 (6), 1108-1128 (2007).</li><li>Farr, T. D., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+and+qualitative+impairments+in+skilled+reaching+in+the+mouse+(Mus+musculus)+after+a+focal+motor+cortex+stroke.">Quantitative and qualitative impairments in skilled reaching in the mouse (Mus musculus) after a focal motor cortex stroke.</a> Stroke. 33 (7), 1869-1875 (2002).</li><li>Kassem-Moussa, H., Graffagnino, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonocclusion+and+spontaneous+recanalization+rates+in+acute+ischemic+stroke:+a+review+of+cerebral+angiography+studies.">Nonocclusion and spontaneous recanalization rates in acute ischemic stroke: a review of cerebral angiography studies.</a> Archives of Neurology. 59 (12), 1870-1873 (2002).</li><li>Sigler, A., Goroshkov, A., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hardware+and+methodology+for+targeting+single+brain+arterioles+for+photothrombotic+stroke+on+an+upright+microscope.">Hardware and methodology for targeting single brain arterioles for photothrombotic stroke on an upright microscope.</a> Journal of Neuroscience Methods. 170 (1), 35-44 (2008).</li></ol>

Il protocollo presentato descrive il modello sperimentale di ictus della fototrombosi illuminando il cranio intatto con un laser a 561 nm, con una precedente iniezione intraperitoneale di Rose Bengal. Fino a poco tempo fa, l'uso di questo modello è stato basso ma è in costante aumento.
La mortalità durante l'induzione dell'ictus in questo modello è assente. La mortalità complessiva inferiore al 5% si manifesta durante l'operazione a causa di complicazioni anestesiologiche o sacrifici dopo...

L'ictus ischemico rimane una delle principali cause di morte e disabilità acquisita negli adulti nei paesi sviluppati nel 21° secolo, rappresentando circa 2,7 milioni di morti nel 2017 in tutto il mondo1. Anche con gli immensi sforzi della comunità scientifica, sono disponibili pochi trattamenti. Inoltre, con criteri di esclusione così elevati, queste opzioni già limitate non sono accessibili a molti pazienti, con conseguente urgente necessità di nuovi trattamenti per migliorare il recupero funzionale dopo l'ictus.
Considerando l'incapacità dei modelli in vitro di replicare le complesse interazioni del cervello, i modelli animali sono essenziali per la ricerca preclinica sull'ictus. I topi sono il modello animale più frequentemente utilizzato nel campo della ricerca sull'ictus. La maggior parte di questi modelli murini mira a indurre infarti bloccando il flusso sanguigno all'interno dell'arteria cerebrale media (MCA) poiché la maggior parte delle lesioni umane da ictus si trova nel territorio MCA2. Sebbene questi modelli ricapitolino meglio le lesioni umane dell'ictus, coinvolgono interventi chirurgici convulsi con elevata variabilità del volume dell'infarto.
Dalla proposta di Rosenblum e El-Sabban del modello fototrombotico nel 1977 3 , e successivamentel'applicazionedi questo modello ai ratti Watson et al.4, è diventato ampiamente utilizzato nella ricercasull'ictusischemico 5,6. Il modello di ictus fototrombotico induce un infarto corticale locale e definito a seguito della fotoattivazione di un colorante sensibile alla luce precedentemente iniettato nel flusso sanguigno. Ciò causa trombosi locale dei vasi nelle aree esposte alla luce. In breve, dopo l'esposizione alla luce del colorante fotosensibile iniettato, viene indotta una lesione ossidativa localizzata della membrana cellulare endoteliale, che porta all'aggregazione piastrinica e alla formazione di trombi, seguita da un'interruzione locale del flusso sanguigno cerebrale7.
Il vantaggio principale di questa tecnica risiede nella sua semplicità di esecuzione e nella possibilità di dirigere la lesione verso la regione desiderata. A differenza di altri modelli sperimentali di ictus, è necessaria una minore esperienza chirurgica per eseguire il modello di ictus fototrombotico poiché la lesione viene indotta attraverso l'illuminazione del cranio intatto. Inoltre, i bordi ben delimitati(Figura 2A e Figura 5B)e la flessibilità di indurre la lesione in una specifica regione del cervello possono facilitare lo studio delle risposte cellulari all'interno dell'area corticale ischemica o intatta8. Per questi motivi, questo approccio è adatto per lo studio dei meccanismi cellulari e molecolari della plasticità corticale.
Negli ultimi decenni, la crescente preoccupazione per la mancanza di riproducibilità tra i gruppi di ricerca è stata coniata la cosiddetta crisi di replicazione9. Dopo il coordinamento del primo studio preclinico randomizzato controllato multicentrico nel 201510,uno strumento proposto per migliorare la ricerca preclinica11,12,13,è stato confermato che una delle cause della mancata riproducibilità tra studi preclinici di laboratori indipendenti era la mancanza di una sufficiente standardizzazione dei modelli sperimentali di ictus e dei parametri di esito14. Di conseguenza, quando è stato istituito il consorzio ImmunoStroke (https://immunostroke.de/), una collaborazione che mira a comprendere le interazioni cervello-immunità alla base dei principi meccanicistici del recupero dell'ictus, la standardizzazione di tutti i modelli sperimentali di ictus tra ciascun gruppo di ricerca era essenziale.
Qui è descritta la procedura standardizzata per l'induzione del modello fototrombotico utilizzata nel suddetto consorzio di ricerca. In breve, un animale è stato sottoposto ad anestesia, ha ricevuto un'iniezione di Rose Bengal (10 μL / g) per via intraperitonale e il cranio intatto, a 3 mm dalla bregma, è stato immediatamente illuminato da un laser a 561 nm per 20 minuti (Figura 1). Inoltre, viene riportato un metodo istologico e comportamentale correlato per analizzare l'esito dell'ictus in questo modello. Tutti i metodi si basano su procedure operative standard sviluppate e utilizzate in laboratorio.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>561 nm wavelenght laser</td>
			<td>Solna</td>
			<td>Cobolt HS-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic Acid</td>
			<td>Sigma Life Science</td>
			<td>695092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia system for isoflurane</td>
			<td>Drager</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ApopTag Peroxidase In Situ Apoptosis Detection Kit</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>S7100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bepanthen pomade</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>1578681</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57Bl/6J mice</td>
			<td>Charles River</td>
			<td>000664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collimeter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>F240APC-A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotons</td>
			<td>NOBA Verbondmitel Danz</td>
			<td>974116</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cresyl violet</td>
			<td>Sigma Life Science</td>
			<td>C5042-10G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryostat</td>
			<td>Thermo Scientific CryoStarNX70</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 70%</td>
			<td>CLN Chemikalien Laborbedorf</td>
			<td>521005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 96%</td>
			<td>CLN Chemikalien Laborbedorf</td>
			<td>522078</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 99%</td>
			<td>CLN Chemikalien Laborbedorf</td>
			<td>ETO-5000-99-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter paper</td>
			<td>Macherey-Nagel</td>
			<td>432018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine Scissors</td>
			<td>FST</td>
			<td>15000-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11616-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating blanket</td>
			<td>FHC DC Temperature Controller</td>
			<td>&#160;40-90-8D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Abbot</td>
			<td>B506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopentane</td>
			<td>Fluka</td>
			<td>59070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Inresa Arzneimittel GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Speckle</td>
			<td>Perimed</td>
			<td>PeriCam PSI HR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mayor Scissors</td>
			<td>FST</td>
			<td>1410-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline PH: 7.4</td>
			<td>Apotheke Innestadt Uni Munchen</td>
			<td>P32799</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protective glasses</td>
			<td>Laser 2000</td>
			<td>NIR-ZS2-38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rose Bengal</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>198250-5G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Roti-Histokit mounting medium</td>
			<td>Roth</td>
			<td>6638.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline solution</td>
			<td>Braun</td>
			<td>131321</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomikroskop</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>Stemi DV4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotactic frame</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>51500U</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Superfrost Plus Slides</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>J1800AMNZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylacine</td>
			<td>Albrecht</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modeling stroke in mice: focal cortical lesions by photothrombosis

L'ictus è una delle principali cause di morte e disabilità acquisita negli adulti nei paesi sviluppati. Nonostante un'ampia indagine per nuove strategie terapeutiche, rimangono limitate opzioni terapeutiche per i pazienti con ictus. Pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche per i percorsi fisiopatologici come l'infiammazione post-ictus, l'angiogenesi, la plasticità neuronale e la rigenerazione. Data l'incapacità dei modelli in vitro di riprodurre la complessità del cervello, i modelli sperimentali di ictus sono essenziali per l'analisi e la successiva valutazione di nuovi bersagli farmacologici per questi meccanismi. Inoltre, sono urgentemente necessari modelli standardizzati dettagliati per tutte le procedure per superare la cosiddetta crisi della replica. Come sforzo all'interno del consorzio di ricerca ImmunoStroke, viene descritto un modello murino fototrombotico standardizzato che utilizza un'iniezione intraperitoneale di Rose Bengal e l'illuminazione del cranio intatto con un laser a 561 nm. Questo modello consente l'esecuzione di ictus nei topi con allocazione a qualsiasi regione corticale del cervello senza chirurgia invasiva; quindi, consentendo lo studio dell'ictus in varie aree del cervello. In questo video, vengono dimostrati i metodi chirurgici di induzione dell'ictus nel modello fototrombotico insieme all'analisi istologica.

Il modello qui descritto è un modello di corsa fototrombotica mediante iniezione rose bengala e illuminazione del cranio intatta per 20 minuti, a una lunghezza d'onda costante di 561 nm e una potenza di uscita di 25 mW alla fibra. Sebbene la chirurgia fototrombotica completa duri 30 minuti, l'animale è tenuto in anestesia bassa e il danno cerebrale è moderato. Circa 10 minuti dopo il trasferimento nelle loro gabbie, tutti gli animali erano svegli, si muovevano liberamente nella gabbia e interagivano con i compagni di ...

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Modeling Stroke in Mice: Focal Cortical Lesions by Photothrombosis

Qui è descritto il modello di ictus fototrombotico, in cui un ictus viene prodotto attraverso il cranio intatto inducendo l'occlusione microvascolare permanente utilizzando l'illuminazione laser dopo la somministrazione di un colorante fotosensibile.

Modellazione dell'ictus nei topi: lesioni corticali focali da fototrombosi

Stroke is a leading cause of death and acquired adult disability in developed countries. Despite extensive investigation for novel therapeutic strategies, ...

L'approccio del modello di ictus della fototrombosi può essere adatto per studi cellulari e molecolari della plasticità corticale a causa dei bordi limitati e della flessibilità per indurre lesioni in diverse aree della corteccia. Tre vantaggi principali distinguono il modello di fototrombosi da altri modelli di ictus, la possibilità di dirigere la lesione verso la regione desiderata, la sua elevata riproducibilità e la bassa mortalità. Un corretto dosaggio del rose bengal è fondamentale per il successo e per la stabilità del modello.I risultati dipendono dalle specifiche tecniche come la potenza del laser, la temporizzazione dell'applicazione incrociata e lo scellino ottico della corteccia non interessata. Iniziare sciogliendo il rose bengala in soluzione salina allo 0,9% per una concentrazione finale di 10 milligrammi per millilitro. Sterilizzare meticolosamente tutti gli strumenti utilizzando uno sterilizzatore al piombo caldo e disinfettare tutte le superfici prima e dopo l'intervento chirurgico con uno spray disinfettante microbico.Preparare una siringa riempita con soluzione salina per mantenere idratata l'area operativa e preparare il gas di anestesia. Misurare il peso corporeo del topo per regolare la dose di rosa bengala da iniettare. Impostare la piastra riscaldante controllata a feedback associata per mantenere la temperatura corporea del mouse.Una volta che il mouse è completamente anestetizzato e fissato nel telaio stereotassico, inserire delicatamente la sonda rettale per monitorare la temperatura corporea del topo durante la procedura chirurgica. Applicare l'unguento per gli occhi al pantenolo Dex su entrambi gli occhi e pulire la pelle e la pelliccia circostante con un agente disinfettante. Usa le forbici per fare una singola incisione longitudinale da due a due centimetri e mezzo e ritrarre per esporre il cranio.Utilizzare il cotone per rimuovere delicatamente il periosteo e individuare le suture coronali. Indossare occhiali protettivi mentre si accende il laser a 561 nanometri e contrassegnare i più tre millimetri a sinistra, quindi spegnere il laser e agganciare l'adesivo con un foro di quattro millimetri di diametro nelle coordinate contrassegnate. Iniettare il topo intraparietale con rosa bengala.Posizionare il raggio laser a una distanza da quattro a cinque centimetri dal cranio. Accendi il laser e illumina il cranio per 20 minuti. Reidratare il cranio applicando due gocce di soluzione salina allo 0,9%.Dopo aver suturato la ferita, posizionare il topo in una camera di recupero a 37 gradi Celsius per riprendersi dall'anestesia. Dopo un'ora, rimette il mouse nella gabbia in una stanza a temperatura controllata. La macchia viola cristallina alle sezioni cerebrali coronali seriali è stata utilizzata per l'analisi dell'ingresso del volume dell'infarto dopo 24 ore dall'induzione dell'ictus.La variabilità di questo modello di corsa era bassa e il volume medio dell'infarto era di 29,3 millimetri cubici, che rappresentava il 23% dell'emisfero di un cervello. La lesione da fototrombosi ha causato una compromissione motoria sensoriale moderata e a lungo termine indicata dal punteggio neuro composito. Gli animali colpiti da ictus hanno avuto un cambiamento significativo nel punteggio neurologico 24 ore dopo l'intervento chirurgico.Anche se le differenze persistevano, i topi stroke sono migliorati nel tempo. Nei topi sottoposti al rose bengal più illuminazione, il peso corporeo e la temperatura corporea sono diminuiti 24 ore dopo l'intervento chirurgico. Tuttavia, entro tre giorni dall'intervento chirurgico, è stato osservato il recupero.I cambiamenti ischemici sono stati confermati utilizzando l'imaging laser. I risultati hanno indicato che il rose bengal o l'illuminazione laser da sola non hanno prodotto una lesione mentre l'applicazione simultanea di entrambi ha generato un'area ipoperfusa rotonda circondata dalla stretta zona oligomerica. La colorazione viola cristallina e tunnel per la valutazione del volume dell'infarto 24 ore dopo l'intervento chirurgico non ha rivelato alcun danno tissutale né negli interventi chirurgici di illuminazione laser né nel rose bengal.D'altra parte, il rose bengal più l'illuminazione laser hanno generato una lesione ben delimitata. È importante misurare il peso corporeo dell'animale per regolare l'iniezione di rosa bengala. La corretta condizione degli switcher coroner è importante per indurre una lesione coerente tra gli animali.Poiché questo protocollo lascia intatto il cranio e può essere eseguito anche attraverso finestre craniche, può essere combinato con l'imaging in vivo a campo largo o multi fotone.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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