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

O trabalho foi apoiado pela Fundação Lundbeck e pela Bolsa de Excelência Lundbeck (nº R59-A5404). Os financiadores não tiveram nenhum papel em nenhuma parte do manuscrito.

Este procedimento é feito de acordo com a Diretiva 2010/63/UE da União Europeia relativa à proteção de animais utilizados para fins científicos e aprovada pela Inspeção Dinamarquesa de Experiências Animais (licença n.º 2016-15-0201-00940). A cirurgia é realizada usando técnica asséptica na medida do possível, incluindo instrumentos estéreis, luvas, cateteres e suturas. Foram utilizados ratos machos e fêmeas da linhagem Sprague-Dawley, pesando entre 230 e 350 g, grupo alojados em ciclo claro/escuro de 12 ...

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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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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>

O modelo pré-quiasmático de injeção única de HAS mimetiza vários elementos importantes da HAS humana, incluindo a espícula da PIC, redução do FSC, isquemia global transitória, suprarregulação de marcadores neuroinflamatórios e SCV 14,15,16,18,19,20. A sonda ICP também foi utilizada como porta para administraçã...

A hemorragia subaracnóidea (HSA) não traumática é uma forma de acidente vascular cerebral, representando cerca de 5% de todos os casos. A causa mais comum de HAS não traumática é a ruptura súbita de um aneurisma (HAAS), que corresponde a 85% das HAS. Outras causas incluem a ruptura de malformação arteriovenosa, coagulopatias e ruptura de veias na hemorragia perimesencefálica1. A taxa de incidência é de 9 por 100.000 pessoas-ano, com mortalidade em torno de um em cada três e outro terço necessitando do suporte da vida diária após a HAS 2,3.
Após a estabilização inicial e a confirmação diagnóstica, o tratamento depende da gravidade da hemorragia. Os pacientes mais gravemente acometidos terão um dreno extraventricular inserido nos ventrículos para reduzir a pressão intracerebral (PIC) e serão internados na unidade de terapia neurointensiva, onde serão monitorados de perto. Os pacientes serão submetidos a uma angiografia para identificar o (provável) aneurisma e, posteriormente, terão o aneurisma enrolado ou cortado para evitar ressangramento4. Apesar de inúmeros estudos de terapias farmacológicas, apenas a nimodipina, um antagonista dos canais de cálcio, demonstrou melhorar os desfechos5. Vários ensaios clínicos estão atualmente em andamento. Por favor, veja a revisão de Daou e colegas para uma extensa lista6.
A ruptura de um aneurisma tem sido descrita como o início súbito da pior cefaleia já experimentada ou uma cefaleia trovoada. A ruptura resulta em um aumento acentuado da PIC seguido por uma redução no fluxo sanguíneo cerebral (FSC). Essa redução resulta em isquemia global do cérebro, o que pode resultar em perda de consciência. Esta via mais mecanicista, juntamente com a quebra iniciada dos elementos extravasados do sangue, dá origem à liberação de citocinas e ativação do sistema imune inato, resultando em neuroinflamação estéril. Além disso, a quebra da barreira hematoencefálica, resultando em edema cerebral e distúrbio na homeostase iônica, é frequentemente observada. Todas essas alterações e muito mais, denominadas lesão cerebral precoce (EBI), ocorrem nos primeiros dias e resultam em perda neuronal e apoptose7.
Aproximadamente 1/3 dos pacientes acometidos por HSA desenvolverá isquemia cerebral tardia (ICD) entre os dias 4-148. A ICD é definida como a estreia de um comprometimento neurológico focal ou uma queda de no mínimo dois pontos na escala de coma de Glasgow com duração mínima de 1 h, quando outras causas, incluindo convulsões e ressangramento, são excluídas. A ICD está associada a um risco aumentado de morte e a um desfecho funcional diminuído após a HSA9. O vasoespasmo cerebral (CVS), o estreitamento das artérias cerebrais, é conhecido por estar associado à ICD há décadas e antigamente pensava-se ser a única razão para a ICD. Desde então, tem sido demonstrado que a SCV pode ocorrer sem o desenvolvimento de ICD e mais fatores, incluindo trombose e constrição microvascular, depressão disseminada cortical e resposta inflamatória de EBI foram identificados desde então10,11,12.
Devido à grande influência da EBI e DCI no curso da doença e na evolução dos pacientes acometidos, os modelos animais precisam mimetizá-los no maior grau possível, sem deixar de ser reprodutíveis. Os pesquisadores empregaram uma ampla gama de modelos diferentes em uma variedade de animais, de camundongos a primatas não humanos, para tentar simular a aSAH. Os ratos selvagens Sprague-Dawley e Wistar são atualmente os animais de laboratório mais utilizados, e os modelos mais comuns são o modelo de perfuração endovascular, o modelo de injeção dupla de cisterna-magna e, por último, o modelo de injeção única pré-quiasmática, que será descrito neste artigo13.
O modelo pré-quiasmático de injeção única foi originalmente desenvolvido por Prunell e colaboradores para combater algumas das deficiências dos outros modelos experimentais14. A cirurgia, quando dominada, é altamente reprodutível e minimiza a variação entre os animais. O modelo mimetiza a HAS em humanos em múltiplos pontos, incluindo o aumento súbito da PIC após a injeção de sangue, resultando em isquemia global transitória devido à queda do FSC15,16. Acomete a circulação anterior, que é onde ocorre a maior parte da HAS em humanos17. A mortalidade varia de 10% a 33%, dependendo do estudo e da quantidade de sangue injetado14,18. A morte celular tardia e a neuroinflamação podem ser detectadas nos dias 2 e 7, fornecendo variáveis para estudar as consequências da EBI e DCI 19,20.
O estudo apresenta uma descrição atualizada do modelo de injeção única pré-quiasmática no rato, juntamente com uma descrição de como utilizar a sonda ICP como porta para administração intratecal de fármacos.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<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

Apesar dos avanços no tratamento nas últimas décadas, a hemorragia subaracnóidea (HAS) continua a carregar uma alta carga de morbidade e mortalidade, acometendo em grande parte uma população bastante jovem. Vários modelos animais de HAS têm sido desenvolvidos para investigar os mecanismos fisiopatológicos por trás da HAS e testar intervenções farmacológicas. O modelo pré-quiasmático de injeção única no rato apresentado neste artigo é um modelo experimental de HAS com volume sanguíneo pré-determinado. Resumidamente, o animal é anestesiado, intubado e mantido em ventilação mecânica. A temperatura é regulada com uma almofada de aquecimento. Um cateter é colocado na artéria caudal, permitindo a medição contínua da pressão arterial, bem como a coleta de sangue. A membrana atlantooccipital é incisada e um cateter para registro de pressão é colocado na cisterna magna para permitir a medição da pressão intracerebral. Esse cateter também pode ser utilizado para intervenções terapêuticas intratecais. O rato é colocado em uma estrutura estereotáxica, um orifício de rebarba é perfurado anteriormente ao bregma, e um cateter é inserido através do orifício da broca e colocado logo anterior ao quiasma óptico. O sangue autólogo (0,3 mL) é retirado do cateter de cauda e injetado manualmente. Isso resulta em um aumento da pressão intracerebral e uma diminuição do fluxo sanguíneo cerebral. O animal é mantido sedado por 30 min e recebe soro fisiológico e analgésicos por via subcutânea. O animal é extubado e devolvido à gaiola. O modelo pré-quiasmático apresenta alta taxa de reprodutibilidade e variação limitada entre os animais devido à volemia pré-determinada. Ele mimetiza a HAS em humanos, tornando-se um modelo relevante para a pesquisa da HAS.

As mulheres têm um risco aumentado de HSA em comparação com os homens. Apesar disso, roedores machos são usados principalmente em experimentos devido ao possível viés da heterogeneidade do ciclo estral em fêmeas. Os resultados representativos aqui apresentados são de uma publicação recente comparando ratos fêmeas e machos, confirmando que o modelo produz resultados semelhantes em fêmeas em comparação commachos 21. Participaram do estudo 34 ratas da raça Sprague-Dawley (18 HSAs e 16 ...

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

A hemorragia subaracnóidea continua a carregar uma alta carga de mortalidade e morbidade no homem. Para facilitar novas pesquisas sobre a condição e sua fisiopatologia, um modelo pré-quiasmático de injeção única é apresentado.

Pré-quiasmática, injeção única de sangue autólogo para induzir hemorragia subaracnóidea experimental em modelo de rato

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

Esse modelo de hemorragia subaracnóidea nos ajuda a entender melhor os mecanismos fisiopatológicos e suas consequências. Espera-se que isso resulte na geração de terapias, reduzindo a carga da doença em pacientes aflitos. A principal vantagem desta técnica é a sua alta reprodutível, pois uma quantidade fixa de sangue é injetada.Além disso, assemelha-se a uma hemorragia subaracnóidea humana em parâmetros-chave. Para fazer a sonda ICP, queime uma extremidade de um pedaço de tubo de polietileno de 20 milímetros, fazendo uma placa circular e mantendo o lúmen aberto. Em seguida, deslize um anel de tubo de silicone de um milímetro sobre o tubo de polietileno antes de conectar um pedaço de tubo de silicone de 10 milímetros à extremidade do tubo de polietileno.Em seguida, anestesiar, intubar e cateterizar um rato Sprague Dawley antes de colocá-lo em um quadro estereotáxico. Após a administração da anestesia local, fazer uma incisão cutânea de oito milímetros caudalmente a partir da punção com agulha na linha média. Sob um microscópio dissecante, disseque todos os músculos sem rodeios em camadas para identificar a membrana atlantooccipital.Em seguida, use o afastador de braço para conter a musculatura do pescoço, colocando o afastador caudalmente se necessário. Depois de verificar se a sonda ICP estéril está conectada ao transdutor ICP, lave a sonda ICP com soro fisiológico, certificando-se de que não há bolhas de ar na sonda. Usando uma agulha de calibre 23, incise a membrana atlantooccipital, fazendo um orifício para persuadir suavemente a sonda de PIC através da membrana.Puxe a sonda levemente e certifique-se de que ela mostre uma curva pulsante que varia entre zero a cinco milímetros de mercúrio. Caso contrário, remova a sonda, verifique novamente a conexão com o transdutor e confirme o fluxo através do lúmen. Na área onde a membrana atlantooccipital envolve a sonda, aplique duas gotas de cola de tecido.Em seguida, mova a tubulação de silicone de um milímetro para frente em direção à membrana, antes de aplicar cola adicional para minimizar o risco de deslocamento da sonda ICP. Uma vez colada a sonda ICP, retire-o. Em seguida, com fio monofilamentar 4-0 não reabsorvível, colocar um colchão horizontal na extremidade caudal da incisão e um fio simples interrompido na extremidade cefálica.Para colocar a sonda laser-doppler, fazer uma incisão de 15 milímetros caudalmente na linha média, começando logo anterior aos olhos. Após a remoção do tecido conjuntivo e dos músculos com pinças, utilizar a extremidade de um cotonete estéril como rougina para identificar o bregma e as suturas coronais. Após a colocação do afastador armado, coloque uma agulha espinhal calibre 25 na armação estereotáxica exatamente sobre o bregma e anote a posição.Em seguida, retire a agulha do bregma. Mova o quadro anteriormente em 6,5 milímetros. Em seguida, substitua a agulha na linha média para marcar o lado da perfuração.Broca até que a dura-máter seja identificada abaixo do osso. Usando pinças retas, remova suavemente os fragmentos ósseos. Em seguida, preencha a cavidade com cera de osso.Em seguida, três a quatro milímetros laterais à direita do bregma e logo anterior à sutura coronal para o laser-doppler, fazer outro furo. Tomando cuidado para não penetrar na dura-máter. Procure os vasos onde o laser-doppler pode medir o fluxo sanguíneo.Coloque o laser doppler e verifique os valores. É necessário um valor mínimo de 100 unidades de fluxo. Se os valores permanecerem aceitáveis após a remoção do microscópio, adicione uma gota de cola para fixar a sonda.Verifique novamente se o valor está acima de 80 unidades de fluxo. Para induzir hemorragia subaracnóidea, insira a agulha suavemente através do crânio na linha média entre os hemisférios até que a resistência seja sentida devido à base do crânio. Retrair a agulha em um milímetro para garantir a colocação correta apenas anteriormente ao quiasma óptico.Para garantir o resultado mais homogêneo ao injetar o sangue, gire a agulha no sentido horário em 90 graus, de modo que a ponta da agulha aponte para a direita. Em seguida, retire o estilete. Após um equilíbrio de 15 minutos, ajustar o nível de anestesia para obter uma pressão arterial média na faixa de 80 a 100 milímetros de mercúrio.Em seguida, realize uma gasometria para confirmar se o pH, a pressão parcial de dióxido de carbono e a pressão parcial de oxigênio estão dentro dos parâmetros fisiológicos. Em seguida, usando uma seringa de um mililitro com uma agulha romba calibre 23, retire 500 microlitros de sangue do cateter de cauda. Para evitar a injeção de ar, preencha o espaço morto da câmara da agulha espinhal com sangue.Depois de ajustar o volume do sangue na seringa para 300 microlitros, conecte a seringa à agulha espinhal. Em seguida, segurando firmemente ao redor da seringa, injete o sangue manualmente para superar a pressão arterial média. Observe um aumento acentuado na pressão intracerebral e uma queda acentuada concomitante no fluxo sanguíneo cerebral.30 minutos após a indução da hemorragia subaracnóidea, retirar a agulha e a sonda laser-doppler. E preencher as cavidades com cera de osso. Com fio monofilamentar 4-0 não reabsorvível, fechar a incisão com dois colchões horizontais.Para usar a sonda ICP para injeções na cisterna magna, remova a tubulação de silicone e insira um adaptador de porta de pino na tubulação de polietileno. Para realizar uma administração intratecal enquanto o animal está acordado, coloque um injetor de porta de pino em uma seringa de precisão. Em seguida, administre o tratamento através do adaptador de porta do pino.Se não for necessário realizar administrações intratecais, corte a sutura simples interrompida. Em seguida, usando tesoura, encurte a sonda de PIC o máximo possível e cole a extremidade para evitar vazamento de líquido cefalorraquidiano. Fechar a incisão com fio monofilamentar inabsorvível 4-0.Na avaliação da função sensório-motora grossa pelo teste da vara rotatória, ratos com hemorragia subaracnóidea experimentalmente induzida apresentaram desempenho significativamente pior 24 e 48 horas após a cirurgia em comparação com animais sham. A sensibilidade à endotelina-1, um agonista da família dos receptores da endotelina-1, aumentou significativamente dois dias após hemorragia subaracnóidea nas artérias basilar e cerebral média dos ratos experimentais em comparação com os controles simulados. Ambas as artérias dos ratos experimentais também exibiram um aumento semelhante na sensibilidade à 5-carboxamidotriptamina, um agonista para a família de receptores 5-hidroxitriptamina.Após o procedimento, testes neurocomportamentais, bem como análise tecidual, incluindo imunohistoquímica, PCR, analisador de western blotting podem ser realizados para analisar consequências e mecanismos.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Autologous Blood Injection to Model Spontaneous Intracerebral Hemorrhage in Mice

Injeção de sangue autólogo de Modelo hemorragia intracerebral espontânea em ratos

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

Neurociência

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

Visual Gravação Potencial Evocado em um modelo de rato de Experimental Nervo Óptico desmielinização

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

Modelo de Rato de Demyelinação Cortical Cerebral Generalizada Induzida por uma injeção intracerebral de citocinas pró-inflamatórias

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

Um método volumétrico para quantificação de vasoespasmo Cerebral em um modelo murino de hemorragia subaracnoide

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

Uma abordagem benchtop para a abertura da barreira cerebral de sangue específica do local usando ultrassom focado em um modelo de rato

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

Dupla injeção direta de sangue na Cisterna Magna como modelo de hemorragia subaracnóide

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

Hemorragia pontina maciça por dupla injeção de sangue autólogo

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

Um modelo de rato de infecção cerebral ecohiv

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

Análise do Vasospasmo Cerebral em um Modelo Murine de Hemorragia Subaracnóide com Ultrassom Duplex Transcranial de Alta Frequência

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

Modelo de perfuração endovascular para hemorragia subaracnóide combinada com ressonância magnética (RM)

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