Name: pre-chiasmatic, single injection of autologous blood to induce experimental subarachnoid hemorrhage in a rat model
Uploaded: 2021-06-18T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Pre-Chiasmatic, Single Injection of Autologous Blood to Induce Experimental Subarachnoid Hemorrhage in a Rat Model at JoVE.com

Die Arbeit wurde von der Lundbeck Foundation und dem Lundbeck Grant of Excellence (Nr. R59-A5404) unterstützt. Geldgeber spielten in keinem Teil des Manuskripts eine Rolle.

Dieses Verfahren wird in Übereinstimmung mit der Richtlinie 2010/63/EU der Europäischen Union zum Schutz von Tieren, die für wissenschaftliche Zwecke verwendet werden und von der dänischen Tierversuchsinspektion genehmigt wurden (Lizenznummer 2016-15-0201-00940), durchgeführt. Die Operation wird so weit wie möglich mit aseptischer Technik durchgeführt, einschließlich steriler Instrumente, Handschuhe, Katheter und Nähte. In der Studie wurden männliche und weibliche Sprague-Dawley-Ratten mit einem Gewicht von 230...

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	<li>van Gijn, J., Kerr, R. S., Rinkel, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subarachnoid+haemorrhage.">Subarachnoid haemorrhage.</a> Lancet. 369 (9558), 306-318 (2007).</li><li>de Rooij, N. K., Linn, F. H. H., vander Plas, J. A., Algra, A., Rinkel, G. J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Incidence+of+subarachnoid+haemorrhage:+a+systematic+review+with+emphasis+on+region,+age,+gender+and+time+trends.">Incidence of subarachnoid haemorrhage: a systematic review with emphasis on region, age, gender and time trends.</a> Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 78 (12), 1365-1372 (2007).</li><li>Feigin, V. L., Lawes, C. M., Bennett, D. A., Barker-Collo, S. 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L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delayed+neurological+deterioration+after+subarachnoid+haemorrhage.">Delayed neurological deterioration after subarachnoid haemorrhage.</a> Nature Reviews. Neurology. 10 (1), 44-58 (2014).</li><li>Marbacher, 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=Systematic+review+of+in+vivo+animal+models+of+subarachnoid+hemorrhage:+species,+standard+parameters,+and+outcomes.">Systematic review of in vivo animal models of subarachnoid hemorrhage: species, standard parameters, and outcomes.</a> Translational Stroke Research. 10 (3), 250-258 (2019).</li><li>Prunell, G. F., Mathiesen, T., Svendgaard, N. -. 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L., 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+comparison+of+pathophysiology+in+humans+and+rodent+models+of+subarachnoid+hemorrhage.">A comparison of pathophysiology in humans and rodent models of subarachnoid hemorrhage.</a> Frontiers in Molecular Neuroscience. 11, 71 (2018).</li><li>Prunell, G. F., Svendgaard, N. A., Alkass, K., Mathiesen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammation+in+the+brain+after+experimental+subarachnoid+hemorrhage.">Inflammation in the brain after experimental subarachnoid hemorrhage.</a> Neurosurgery. 56 (5), 1082-1091 (2005).</li><li>Prunell, G. F., Svendgaard, N. A., Alkass, K., Mathiesen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delayed+cell+death+related+to+acute+cerebral+blood+flow+changes+following+subarachnoid+hemorrhage+in+the+rat+brain.">Delayed cell death related to acute cerebral blood flow changes following subarachnoid hemorrhage in the rat brain.</a> Journal of Neurosurgery. 102 (6), 1046-1054 (2005).</li><li>Spray, S., Haanes, K. A., Edvinsson, L., Johansson, S. 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G., Wessell, A., Gerzanich, V., Sheth, K. N., Simard, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+global+cerebral+edema+formation+in+aneurysmal+subarachnoid+hemorrhage.">Mechanisms of global cerebral edema formation in aneurysmal subarachnoid hemorrhage.</a> Neurocritical Care. 26 (2), 301-310 (2017).</li><li>Miyata, H., 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=Vasa+vasorum+formation+is+associated+with+rupture+of+intracranial+aneurysms.">Vasa vasorum formation is associated with rupture of intracranial aneurysms.</a> Journal of Neurosurgery. , 1-11 (2019).</li><li>Tada, Y., 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=Roles+of+hypertension+in+the+rupture+of+intracranial+aneurysms.">Roles of hypertension in the rupture of intracranial aneurysms.</a> Stroke. 45 (2), 579-586 (2014).</li><li>Nuki, Y., 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=Elastase-induced+intracranial+aneurysms+in+hypertensive+mice.">Elastase-induced intracranial aneurysms in hypertensive mice.</a> Hypertension. 54 (6), 1337-1344 (1979).</li><li>Marbacher, S., Wanderer, S., Strange, F., Gr&#252;ter, B. E., Fandino, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Saccular+aneurysm+models+featuring+growth+and+rupture:+A+systematic+review.">Saccular aneurysm models featuring growth and rupture: A systematic review.</a> Brain Sciences. 10 (2), 101 (2020).</li><li>Altay, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isoflurane+on+brain+inflammation.">Isoflurane on brain inflammation.</a> Neurobiology of Disease. 62, 365-371 (2014).</li><li>Hockel, K., Trabold, R., Sch&#246;ller, K., T&#246;r&#246;k, E., Plesnila, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+anesthesia+on+pathophysiology+and+mortality+following+subarachnoid+hemorrhage+in+rats.">Impact of anesthesia on pathophysiology and mortality following subarachnoid hemorrhage in rats.</a> Experimental and Translational Stroke Medicine. 4 (1), 5 (2012).</li><li>Kamp, M. A., 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+Systematic+and+meta-analysis+of+mortality+in+experimental+mouse+models+analyzing+delayed+cerebral+ischemia+after+subarachnoid+hemorrhage.">A Systematic and meta-analysis of mortality in experimental mouse models analyzing delayed cerebral ischemia after subarachnoid hemorrhage.</a> Translational Stroke Research. 8 (3), 206-219 (2017).</li><li>Povlsen, G. K., Johansson, S. E., Larsen, C. C., Samraj, A. K., Edvinsson, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+events+triggering+delayed+vasoconstrictor+receptor+upregulation+and+cerebral+ischemia+after+subarachnoid+hemorrhage.">Early events triggering delayed vasoconstrictor receptor upregulation and cerebral ischemia after subarachnoid hemorrhage.</a> BMC Neuroscience. 14, 34 (2013).</li></ol>

Das prächiasmatische Einzelinjektionsmodell der SAB ahmt mehrere wichtige Elemente der menschlichen SAB nach, darunter den Anstieg der ICP, die Reduktion des CBF, die transiente globale Ischämie, die Hochregulation neuroinflammatorischer Marker und CVS 14,15,16,18,19,20. Die ICP-Sonde wurde auch als Port für die intratheka...

Die nicht-traumatische Subarachnoidalblutung (SAB) ist eine Form des Schlaganfalls, die etwa 5 % aller Fälle ausmacht. Die häufigste Ursache für eine nicht-traumatische SAB ist die plötzliche Ruptur eines Aneurysmas (aSAH), die 85 % der SAB ausmacht. Weitere Ursachen sind die Ruptur einer arterio-venösen Malformation, Gerinnungsstörungen und Venenrupturen bei perimesenzephaler Blutung1. Die Inzidenzrate liegt bei 9 pro 100.000 Personenjahre, wobei die Sterblichkeit nach SAB 2,3 etwa jeder Dritte und ein weiteres Drittel die Unterstützung des täglichen Lebens erfordert.
Nach initialer Stabilisierung und Diagnosebestätigung richtet sich die Behandlung nach dem Schweregrad der Blutung. Den am schwersten betroffenen Patienten wird eine extraventrikuläre Drainage in die Ventrikel gelegt, um den intrazerebralen Druck (ICP) zu senken, und sie werden auf die Neurointensivstation aufgenommen, wo sie engmaschig überwacht werden. Die Patienten werden einer Angiographie unterzogen, um das (wahrscheinliche) Aneurysma zu identifizieren, und anschließend wird das Aneurysma gewickelt oder abgeschnitten, um eine erneute Blutung zu verhindern4. Trotz zahlreicher Studien zu pharmakologischen Therapien hat sich gezeigt, dass nur Nimodipin, ein Kalziumkanal-Antagonist, die Ergebnisse verbessert5. Derzeit laufen mehrere klinische Studien. Eine ausführliche Liste finden Sie in der Rezension von Daou und Kollegen6.
Die Ruptur eines Aneurysmas wurde als plötzliches Auftreten der schlimmsten Kopfschmerzen beschrieben, die jemals erlebt wurden, oder als Donnerschlagkopf. Die Ruptur führt zu einem steilen Anstieg des ICP, gefolgt von einer Verringerung des zerebralen Blutflusses (CBF). Diese Verminderung führt zu einer globalen Ischämie des Gehirns, die zu einem Bewusstseinsverlust führen kann. Dieser eher mechanistische Weg führt zusammen mit dem initiierten Abbau der extravasierten Elemente des Blutes zur Freisetzung von Zytokinen und zur Aktivierung des angeborenen Immunsystems, was zu einer sterilen Neuroinflammation führt. Darüber hinaus wird häufig ein Zusammenbruch der Blut-Hirn-Schranke beobachtet, was zu Hirnödemen und Störungen der Ionenhomöostase führt. All diese Veränderungen und mehr, die als frühe Hirnverletzung (EBI) bezeichnet werden, treten innerhalb der ersten paar Tage auf und führen zu neuronalem Verlust und Apoptose7.
Etwa 1/3 der Patienten, die an aSAB leiden, entwickeln zwischen dem 4. und 14. Tag eine verzögerte zerebrale Ischämie (DCI)8. DCI ist definiert als entweder das Auftreten einer fokalen, neurologischen Beeinträchtigung oder ein Abfall von mindestens zwei Punkten auf der Glasgow-Koma-Skala, der mindestens 1 Stunde andauert, wenn andere Ursachen, einschließlich Krampfanfälle und Nachblutungen, ausgeschlossen sind. DCI ist mit einem erhöhten Sterberisiko und einem verminderten funktionellen Ergebnis nach aSAH9 assoziiert. Der zerebrale Vasospasmus (CVS), die Verengung der Hirnarterien, ist seit Jahrzehnten mit DCI in Verbindung gebracht und galt früher als alleiniger Grund für DCI. Inzwischen konnte gezeigt werden, dass CVS auch ohne die Entwicklung einer DCI auftreten kann, und seitdem wurden weitere Faktoren wie mikrovaskuläre Thrombosen und Verengungen, kortikale Spreading Depression und eine Entzündungsreaktion von EBI identifiziert10,11,12.
Aufgrund des großen Einflusses von EBI und DCI auf den Krankheitsverlauf und das Outcome der betroffenen Patienten müssen Tiermodelle diese weitestgehend nachahmen und dennoch reproduzierbar sein. Forscher haben eine Vielzahl verschiedener Modelle bei einer Vielzahl von Tieren, von Mäusen bis hin zu nichtmenschlichen Primaten, eingesetzt, um zu versuchen, aSAB zu simulieren. Sprague-Dawley- und Wistar-Wildtyp-Ratten sind derzeit die am häufigsten verwendeten Versuchstiere, und die gebräuchlichsten Modelle sind das endovaskuläre Perforationsmodell, das Zisternen-Magna-Doppelinjektionsmodell und schließlich das prächiasmatische Einzelinjektionsmodell, das in diesem Artikelbeschrieben wird 13.
Das prächiasmatische Modell mit einer einzigen Injektion wurde ursprünglich von Prunell und Kollegen entwickelt, um einigen der Unzulänglichkeiten der anderen experimentellen Modelle entgegenzuwirken14. Wenn die Operation gemeistert wird, ist sie in hohem Maße reproduzierbar und minimiert die Variation zwischen den Tieren. Das Modell ahmt die SAB beim Menschen in mehreren Punkten nach, einschließlich des plötzlichen Anstiegs der ICP nach der Blutinjektion, der aufgrund eines Abfalls des CBF zu einer vorübergehenden globalen Ischämie führt15,16. Sie betrifft den vorderen Kreislauf, in dem die meisten aSAB beim Menschen auftreten17. Die Mortalität liegt zwischen 10 % und 33 %, abhängig von der Studie und der Menge des injizierten Blutes14,18. Verzögerter Zelltod und Neuroinflammation können an Tag 2 und 7 nachgewiesen werden, was Variablen liefert, um die Folgen von EBI und DCI zu untersuchen 19,20.
Die Studie enthält eine aktualisierte Beschreibung des prächiasmatischen Einzelinjektionsmodells bei der Ratte sowie eine Beschreibung, wie die ICP-Sonde als Port für die intrathekale Verabreichung von Arzneimitteln genutzt werden kann.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>16 G peripheral vein catheter</td>
			<td>BD Venflon</td>
			<td>393229</td>
			<td>Needle shortened, distal 1 cm curved. Wings removed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia bell/ chamber</td>
			<td>Unknown</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blood gas analyzer</td>
			<td>Radiometer</td>
			<td>ABL80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blood pressure (BP) monitor</td>
			<td>Adinstruments</td>
			<td>ML117</td>
			<td>Connects to Powerlab</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved forceps, 12 cm x 3</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>11001-12</td>
			<td>For anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cylindrical pillow, 28 cm x 4 cm</td>
			<td>Homemade</td>
			<td></td>
			<td>Made from surgical towels</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data acquisition hardware</td>
			<td>Adinstruments</td>
			<td>ML870 Powerlab</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data acquistion software</td>
			<td>Adinstruments</td>
			<td>LabChart 6.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill</td>
			<td>KMD</td>
			<td>1189</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill controller</td>
			<td>Silfradent</td>
			<td>300 IN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flexible light</td>
			<td>Schott</td>
			<td>KL200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating pad</td>
			<td>Minco</td>
			<td>1135</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypodermic needle, 20 G</td>
			<td>KD Medical</td>
			<td>301300</td>
			<td>Connects to stereotaxic frame</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ICP monitor</td>
			<td>Adinstruments</td>
			<td>ML117</td>
			<td>Connects to Powerlab</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane vaporizer</td>
			<td>Ohmeda</td>
			<td>TEC3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laptop</td>
			<td>Lenovo</td>
			<td>T410</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser doppler monitor</td>
			<td>Adinstruments</td>
			<td>ML191</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser doppler probe</td>
			<td>Oxford Optronics</td>
			<td>MSF100XP</td>
			<td>Connects to laser doppler monitor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder, 13 cm</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>12001-13</td>
			<td>For anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Precision syringe, 0.025 mL</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>547407</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotaxic frame</td>
			<td>Kopf Instruments</td>
			<td>M900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical microscope</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td>F170</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture needle</td>
			<td>Allgaier</td>
			<td>1245</td>
			<td>For anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperaure controller</td>
			<td>CWE,INC.</td>
			<td>TC-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transducer x 2</td>
			<td>Adinstruments</td>
			<td>MLT0699</td>
			<td>Connects to BP and ICP monitor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ventilator</td>
			<td>Ugo Basile</td>
			<td>7025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Veterinary clipper</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>GT421</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-pronged Blair retractor, 13.5 cm</td>
			<td>Agnthos</td>
			<td>17022--13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt Alm retractor</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>17008-07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved forceps, 12 cm x 2</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>11001-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder, 13 cm</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>12001-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight Dumont forceps, 11 cm</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>11252-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight Halsted-Mosquito hemostat x 2</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>13008-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight Iris scissor, 9 cm</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>14090-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight Vannas scissor, 10.5 cm</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>15018-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Absorpable swabs</td>
			<td>Kettenbach</td>
			<td>31603</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Black silk thread, 4-0, 5 x 15 cm</td>
			<td>V&#246;mel</td>
			<td>14757</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bone wax</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>1029754</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbomer eye gel 2 mg/g</td>
			<td>Paranova</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton swab</td>
			<td>Heinz Herenz</td>
			<td>WA-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton tipped applicator x 4</td>
			<td>Selefa</td>
			<td>120788</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypodermic needle, 23 G x2</td>
			<td>KD Medical</td>
			<td>900284</td>
			<td>Connects to stopcock. Remove distal end</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypodermic needle, 23 G x3</td>
			<td>KD Medical</td>
			<td>900284</td>
			<td>Remove distal end. 2 connects to stopcock, 1 to syringe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ICP probe:</td>
			<td>Homemade</td>
			<td></td>
			<td>Made of the following:</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polythene tubing, 20 mm</td>
			<td>Smiths medical</td>
			<td>800/100/200</td>
			<td>Inner diameter (ID): 0.58 mm, Outer diameter (OD): 0.96 mm.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone tubing, 10 mm</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>15202710</td>
			<td>ID: 0.76 mm, OD: 2.4 mm.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone tubing, 2 mm</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>11716513</td>
			<td>ID: 1.0 mm, OD: 3.0 mm.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro hematocrit tubes</td>
			<td>Brand</td>
			<td>7493 11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OP-towel, 45 cm x75 cm</td>
			<td>M&#246;lnlycke</td>
			<td>800430</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PinPort adapter, 22 G</td>
			<td>Instech</td>
			<td>PNP3F22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PinPort injector</td>
			<td>Instech</td>
			<td>PNP3M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polythene tubing, 2 x 20 cm</td>
			<td>Smiths medical</td>
			<td>800/100/200</td>
			<td>Connects to syringe. ID: 0.58 mm, OD: 0.96 mm.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubberband</td>
			<td>Unknown</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel, 10 blade</td>
			<td>Kiato</td>
			<td>23110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spinalneedle, 25 G x 3.5&#39;&#39;</td>
			<td>Braun</td>
			<td>5405905-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stopcock system, Discofix x 2</td>
			<td>Braun</td>
			<td>16494C</td>
			<td>Connects to transducer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture, 4-0, monofil, non-resorbable x 3</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>EH7145H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe, 1 mL</td>
			<td>BD Plastipak</td>
			<td>1710023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe, luer-lock, 10 mL x 4</td>
			<td>BD Plastipak</td>
			<td>305959</td>
			<td>Connects to transducer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue adhesive glue</td>
			<td>3M</td>
			<td>1469SB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.5% Chlorhexidine spirit</td>
			<td>Faaborg Pharma</td>
			<td>210918</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carprofen 50 mg/mL</td>
			<td>ScanVet</td>
			<td>43715</td>
			<td>Diluted 1:10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Baxter</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isotonic saline</td>
			<td>Amgros</td>
			<td>16404</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lidocaine-Adrenaline 10 mg/5 &#181;g/mL</td>
			<td>Amgros</td>
			<td>16318</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pre-chiasmatic, single injection of autologous blood to induce experimental subarachnoid hemorrhage in a rat model

Trotz Fortschritten in der Behandlung in den letzten Jahrzehnten ist die Subarachnoidalblutung (SAB) nach wie vor mit einer hohen Morbiditäts- und Mortalitätsbelastung verbunden, von der vor allem eine relativ junge Bevölkerung betroffen ist. Es wurden mehrere Tiermodelle der SAB entwickelt, um die pathophysiologischen Mechanismen hinter SAB zu untersuchen und pharmakologische Interventionen zu testen. Das in diesem Artikel vorgestellte prächiasmatische Einzelinjektionsmodell bei der Ratte ist ein experimentelles Modell der SAB mit einem vorgegebenen Blutvolumen. Kurz wird das Tier betäubt, intubiert und mechanisch beatmet. Die Temperatur wird mit einem Heizkissen reguliert. In der Schwanzarterie wird ein Katheter gelegt, der eine kontinuierliche Blutdruckmessung sowie eine Blutentnahme ermöglicht. Die atlantooccipitale Membran wird eingeschnitten und ein Katheter zur Druckaufzeichnung in die Cisterna magna gelegt, um eine intrazerebrale Druckmessung zu ermöglichen. Dieser Katheter kann auch für intrathekale therapeutische Eingriffe verwendet werden. Die Ratte wird in einen stereotaktischen Rahmen gelegt, ein Bohrloch wird vor dem Bregma gebohrt und ein Katheter wird durch das Bohrloch eingeführt und direkt vor dem optischen Chiasma platziert. Eigenblut (0,3 ml) wird aus dem Schwanzkatheter entnommen und manuell injiziert. Dies führt zu einem Anstieg des intrazerebralen Drucks und einer Abnahme des zerebralen Blutflusses. Das Tier wird 30 Minuten lang sediert gehalten und erhält subkutane Kochsalzlösung und Analgetika. Das Tier wird extubiert und in seinen Käfig zurückgebracht. Das prächiasmatische Modell weist eine hohe Reproduzierbarkeitsrate und eine begrenzte Variation zwischen den Tieren aufgrund des vorgegebenen Blutvolumens auf. Es ahmt SAB beim Menschen nach und ist damit ein relevantes Modell für die SAH-Forschung.

Frauen haben im Vergleich zu Männern ein erhöhtes Risiko für aSAB. Trotzdem werden männliche Nagetiere hauptsächlich in Experimenten verwendet, da die Heterogenität des Brunstzyklus bei Weibchen möglicherweise verzerrt ist. Die hier vorgestellten repräsentativen Ergebnisse stammen aus einer kürzlich veröffentlichten Publikation, in der weibliche und männliche Ratten verglichen wurden, was bestätigt, dass das Modell bei weiblichen Tieren ähnliche Ergebnisse liefert wie bei männlichen Tieren...

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Pre-Chiasmatic, Single Injection of Autologous Blood to Induce Experimental Subarachnoid Hemorrhage in a Rat Model

Die Subarachnoidalblutung birgt nach wie vor eine hohe Belastung durch Mortalität und Morbidität beim Menschen. Um die weitere Erforschung der Erkrankung und ihrer Pathophysiologie zu erleichtern, wird ein prächiasmatisches Einzelinjektionsmodell vorgestellt.

Prächiasmatische, einmalige Injektion von Eigenblut zur Induktion einer experimentellen Subarachnoidalblutung in einem Rattenmodell

Despite advances in treatment over the last decades, subarachnoid hemorrhage (SAH) continues to carry a high burden of morbidity and mortality, largely ...

Dieses Modell der Subarachnoidalblutung hilft uns, die pathophysiologischen Mechanismen und die Folgen besser zu verstehen. Dies wird hoffentlich dazu führen, dass Therapien entwickelt werden, die die Krankheitslast bei betroffenen Patienten verringern. Der Hauptvorteil dieser Technik ist ihre hohe Reproduzierbarkeit, da eine feste Menge Blut injiziert wird.Darüber hinaus ähnelt es in wichtigen Parametern einer menschlichen Subarachnoidalblutung. Um die ICP-Sonde herzustellen, brennen Sie ein Ende eines 20-Millimeter-Stücks Polyethylenschlauch ab, machen Sie eine kreisförmige Platte und halten Sie das Lumen offen. Schieben Sie dann einen Ein-Millimeter-Silikonschlauchring über den Polyethylenschlauch, bevor Sie ein 10-Millimeter-Stück Silikonschlauch an das Ende des Polyethylenschlauchs anschließen.Als Nächstes wird eine Sprague-Dawley-Ratte anästhesiert, intubiert und katheterisiert, bevor sie in einen stereotaktischen Rahmen eingesetzt wird. Nach der Verabreichung von Lokalanästhesie wird ein acht Millimeter großer Hautschnitt kaudal vom Nadelstich in der Mittellinie gemacht. Präparieren Sie unter einem Seziermikroskop alle Muskeln stumpf in Schichten, um die Atlantooccipitalmembran zu identifizieren.Verwenden Sie dann den Armretraktor, um die Nackenmuskulatur zu fixieren, und platzieren Sie den Retraktor bei Bedarf kaudal. Nachdem Sie überprüft haben, ob die sterile ICP-Sonde an den ICP-Schallkopf angeschlossen ist, spülen Sie die ICP-Sonde mit Kochsalzlösung und stellen Sie sicher, dass sich keine Luftblasen in der Sonde befinden. Schneiden Sie mit einer 23-Gauge-Nadel die Atlantooccipitalmembran ein und bohren Sie ein Loch, um die ICP-Sonde vorsichtig durch die Membran zu locken.Ziehen Sie die Sonde leicht und stellen Sie sicher, dass sie eine pulsierende Kurve zwischen null und fünf Millimetern Quecksilbersäule aufweist. Wenn nicht, entfernen Sie die Sonde, überprüfen Sie erneut die Verbindung zum Schallkopf und bestätigen Sie den Durchfluss durch das Lumen. Tragen Sie in dem Bereich, in dem sich die Atlantooccipitalmembran um die Sonde wickelt, zwei Tropfen Gewebekleber auf.Bewegen Sie dann den einen Millimeter dicken Silikonschlauch nach vorne in Richtung der Membran, bevor Sie zusätzlichen Kleber auftragen, um das Risiko einer Verschiebung der ICP-Sonde zu minimieren. Sobald die ICP-Sonde verklebt ist, entfernen Sie den Retraktor. Platzieren Sie dann mit einer nicht resorbierbaren monofilen 4-0-Naht eine horizontale Matratzennaht am kaudalen Ende des Schnitts und eine einfache unterbrochene Naht am schädelförmigen Ende.Um die Laser-Doppler-Sonde zu platzieren, machen Sie einen 15-Millimeter-Schnitt kaudal in der Mittellinie, beginnend direkt vor den Augen. Nachdem Sie das Bindegewebe und die Muskeln mit einer Pinzette entfernt haben, verwenden Sie das Ende eines sterilen Wattestäbchens als Rougine, um das Bregma und die koronalen Nähte zu identifizieren. Nachdem Sie den bewaffneten Retraktor platziert haben, platzieren Sie eine 25-Gauge-Spinalnadel im stereotaktischen Rahmen genau auf dem Bregma und notieren Sie die Position.Als nächstes entfernst du die Nadel aus dem Bregma. Verschieben Sie den Rahmen um 6,5 Millimeter nach vorne. Setzen Sie dann die Nadel wieder in die Mittellinie, um die Seite des Bohrens zu markieren.Bohren Sie, bis die Dura mater unter dem Knochen erkennbar ist. Entfernen Sie die Knochenfragmente vorsichtig mit einer geraden Pinzette. Füllen Sie dann den Hohlraum mit Knochenwachs.Als nächstes bohren Sie drei bis vier Millimeter seitlich rechts vom Bregma und direkt vor der koronalen Naht für den Laserdoppler ein weiteres Loch. Achten Sie darauf, nicht in die Dura mater einzudringen. Suchen Sie nach den Gefäßen, in denen der Laserdoppler den Blutfluss messen kann.Setzen Sie den Laserdoppler ein und überprüfen Sie die Werte. Ein Mindestwert von 100 Flussmitteleinheiten ist erforderlich. Wenn die Werte nach dem Entfernen des Mikroskops akzeptabel bleiben, fügen Sie einen Tropfen Klebstoff hinzu, um die Sonde zu fixieren.Überprüfen Sie erneut, ob der Wert über 80 Flusseinheiten liegt. Um eine Subarachnoidalblutung zu induzieren, führen Sie die Nadel vorsichtig durch den Schädel in der Mittellinie zwischen den Hemisphären ein, bis aufgrund der Schädelbasis ein Widerstand zu spüren ist. Ziehen Sie die Nadel um einen Millimeter zurück, um eine korrekte Platzierung direkt vor dem Chiasma opticus zu gewährleisten.Um ein möglichst homogenes Ergebnis bei der Blutinjektion zu gewährleisten, drehen Sie die Nadel im Uhrzeigersinn um 90 Grad, so dass die Nadelspitze nach rechts zeigt. Entfernen Sie dann den Stiletto. Passen Sie nach einer 15-minütigen Äquilibrierung die Anästhesiestufe an, um einen mittleren arteriellen Blutdruck im Bereich von 80 bis 100 Millimetern Quecksilbersäule zu erhalten.Führen Sie dann eine Blutgasanalyse durch, um zu bestätigen, dass der pH-Wert, der Partialdruck von Kohlendioxid und der Partialdruck von Sauerstoff innerhalb der physiologischen Parameter liegen. Als nächstes entnehmen Sie mit einer Ein-Milliliter-Spritze und einer stumpfen 23-Gauge-Nadel 500 Mikroliter Blut aus dem Schwanzkatheter. Um eine Luftinjektion zu vermeiden, füllen Sie den Totraum der spinalen Nadelkammer mit Blut.Nachdem Sie das Blutvolumen in der Spritze auf 300 Mikroliter eingestellt haben, verbinden Sie die Spritze mit der Spinalnadel. Fassen Sie dann die Spritze fest und injizieren Sie das Blut manuell, um den mittleren arteriellen Druck zu überschreiten. Beobachten Sie einen steilen Anstieg des intrazerebralen Drucks und einen gleichzeitigen steilen Abfall des zerebralen Blutflusses.30 Minuten nach der Induktion der Subarachnoidalblutung entfernen Sie die Nadel und die Laser-Doppler-Sonde. Und füllen Sie die Hohlräume mit Knochenwachs. Verschließen Sie den Einschnitt mit einer nicht resorbierbaren monofilen 4-0-Naht mit zwei horizontalen Matratzennähten.Um die ICP-Sonde für Injektionen in die Zisterne zu verwenden, entfernen Sie den Silikonschlauch und setzen Sie einen Stiftadapter in den Polyethylenschlauch ein. Um eine intrathekale Verabreichung durchzuführen, während das Tier wach ist, legen Sie einen Pin-Port-Injektor auf eine Präzisionsspritze. Verabreichen Sie dann die Behandlung über den Pin-Port-Adapter.Wenn keine intrathekalen Verabreichungen durchgeführt werden müssen, schneiden Sie die einfache unterbrochene Naht ab. Kürzen Sie dann mit einer Schere die ICP-Sonde so weit wie möglich und kleben Sie das Ende, um ein Austreten von Liquor zu verhindern. Verschließen Sie den Schnitt mit einer nicht resorbierbaren monofilen 4-0-Naht.Bei der Beurteilung der Grobsensomotorik mit dem Roting-Pol-Test schnitten Ratten mit experimentell induzierter Subarachnoidalblutung 24 und 48 Stunden nach der Operation im Vergleich zu Scheintieren signifikant schlechter ab. Die Sensitivität gegenüber Endothelin-1, einem Agonisten für die Endothelin-1-Rezeptorfamilie, stieg bei den Versuchsratten zwei Tage nach Subarachnoidalblutung in den Basilar- und Mittelhirnarterien im Vergleich zu denen der Scheinkontrollen signifikant an. Beide Arterien der Versuchsratten zeigten auch eine ähnliche Erhöhung der Empfindlichkeit gegenüber 5-Carboxamidotryptamin, einem Agonisten für die 5-Hydroxytryptamin-Rezeptorfamilie.Im Anschluss an den Eingriff können neurobehaviorale Tests sowie Gewebeanalysen einschließlich Immunhistochemie, PCR und Western-Blotting-Analysator durchgeführt werden, um Konsequenzen und Mechanismen zu analysieren.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Autologous Blood Injection to Model Spontaneous Intracerebral Hemorrhage in Mice

Eigenblut Injection zu Spontane intrazerebrale Blutungen in Mäuse-Modell

Investigation of the pathophysiology of injury after intracerebral
hemorrhage (ICH) requires a reproducible animal model.  While ICH
accounts for 10-15% ...

Forschung

Neurowissenschaften

Visual Evoked Potential Recording in a Rat Model of Experimental Optic Nerve Demyelination

Visuell evozierten Potential-Aufnahme in einem Rattenmodell für Experimentelle Optic Nerve Demyelinisierung

The visual evoked potential (VEP) recording is widely used in clinical practice to assess the severity of optic neuritis in its acute phase, and to ...

Rat Model of Widespread Cerebral Cortical Demyelination Induced by an Intracerebral Injection of Pro-Inflammatory Cytokines

Rattenmodell der weit verbreiteten zerebralen kortikalen Demyelinisierung, induziert durch eine intrazerebrale Injektion von entzündungsfördernden Zytokinen

Multiple sclerosis (MS) is the most common immune-mediated disease of the central nervous system (CNS) and progressively leads to physical disability and ...

A Volumetric Method for Quantification of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage

Eine Volumetrische Methode zur Quantifizierung der zerebralen Vasospasmus in einem Mausmodell der Subarachnoidalblutung

Subarachnoid hemorrhage (SAH) is a subtype of hemorrhagic stroke. Cerebral vasospasm that occurs in the aftermath of the bleeding is an important factor ...

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

Ein Benchtop-Ansatz zur standortspezifischen Blut-Hirn-Barriere-Öffnung mit fokussiertem Ultraschall in einem Rattenmodell

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

Double Direct Injection of Blood into the Cisterna Magna as a Model of Subarachnoid Hemorrhage

Doppelte Direkteinspritzung von Blut in die Cisterna Magna als Modell der subarachnoiden Blutung

Among strokes, subarachnoid hemorrhage (SAH) consecutive to the rupture of a cerebral arterial aneurysm represents 5-9% but is responsible for about 30% ...

Massive Pontine Hemorrhage by Dual Injection of Autologous Blood

Massive Pontinenblutung durch Doppelinjektion von Eigenblut

We provide a protocol to establish a massive pontine hemorrhage model in a rat. Rats weighing about 250 grams were used in this study. One hundred ...

A Rat Model of EcoHIV Brain Infection

Ein Rattenmodell der EcoHIV-Gehirninfektion

It has been well studied that the EcoHIV infected mouse model is of significant utility in investigating HIV associated neurological complications. ...

Analysis of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage with High Frequency Transcranial Duplex Ultrasound

Analyse des zerebralen Vasospasmus in einem murinen Modell der Subarachnoidalblutung mit hochfrequenten transkraniellen Duplex-Ultraschall

Cerebral vasospasm that occurs in the weeks after subarachnoid hemorrhage, a type of hemorrhagic stroke, contributes to delayed cerebral ischemia. A ...

Endovascular Perforation Model for Subarachnoid Hemorrhage Combined with Magnetic Resonance Imaging (MRI)

Endovascular Perforation Model for Subarachnoid Hemorrhage Combined with Magnetic Resonance Imaging MRI

Endovaskuläres Perforationsmodell für Subarachnoidalblutungen in Kombination mit Magnetresonanztomographie (MRT)

The endovascular filament perforation model to mimic subarachnoid hemorrhage (SAH) is a commonly used model - however, the technique can cause a high ...