Improved rat stroke model by intraluminal middle cerebral artery occlusion: a special emphasis on surgical technique

• Autorzy: Oradan A. , Hutanu A. , Horvath E. , Chiriac L. , Dobreanu M.

Warianty tytułu

PL

Udoskonalony model badania udaru mózgu u szczurów poprzez zamknięcie tętnicy w środku mózgu w środkowym odcinku kręgosłupa ze szczególnym uwzględnieniem techniki chirurgicznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Various rodent models have been developed for examining either focal or global cerebral ischemia so far, but the most used model is the rat middle cerebral artery occlusion by intraluminal filaments, followed by reperfusion, and 2,3,5-triphenyltetrazoliumchloride or Cresyl Violet/Nissl staining for evaluation of the region of interest. Like other surgical procedures, this one is prone to various complications (excessive bleeding, vascular or nerve lesions) and failure related to the surgical technique. We focused on detailed surgical techniques, along with data from literature, in order to reduce the complications and increase the chance of experiment success. Magnetic Resonance Imaging evaluation with 3D reconstruction of the ischemic area opens new perspectives on investigations into the ischemic brain, having the advantage of being noninvasive as an alternative to gold histological standard for measuring the infarct size, being the only one accesible in surviving subjects.

PL

Dotychczas opracowano różne modele badania gryzoni z ogniskowowym lub całkowitym niedokrwienim mózgu. Jednakże najczęściej ostatnio stosowany to ten, który opiera się na zwężeniu tętnicy środkowej szczurów, a następnie reperfuzji i barwieniu mózgu chlorekiem 2,3,5-trifenylotetrazolium lub Cresyl Violet / Nissl w celu oceny badanego obszaru. Podobnie jak w przypadku innych zabiegów chirurgicznych, z zabiegiem tym wiążą się różne powikłania (nadmierne krwawienie, zmiany naczyniowe lub nerwowe) oraz ryzyko niepowodzenia związane ze stosowaniem danej techniki. Praca koncentruje się na szczegółowych technikach chirurgicznych przy uwzględnieniu danych z literatury i ma na celu opisać możliwość zmniejszenia komplikacji i zwiększenia szans na sukces w eksperymencie. Zastosowanie rezonansu magnetycznego i przetworzenie informacji metodą rekonstrukcji trójwymiarowej (3D) obszaru niedokrwiennego otwiera nowe perspektywy w badaniach nad niedokrwionym mózgiem. Ma też tę zaletę, że jest metodą nieinwazyjną i stanowi alternatywę dla złotego standardu diagnostycznego (badania histologicznego) przy ocenie wielkości zawału, jako jedynej dostępnej metodzie u osobników, które go przeżyły.

Słowa kluczowe

EN

rat; stroke; middle cerebral artery occlusion; cerebral ischaemia; surgical technique

• Wydawca: -
• Czasopismo: Health Problems of Civilization
• Rocznik: 2017
• Tom: 11
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.202-210,fig.,ref.

Twórcy

autor

Oradan A.

• Laboratory animal facility - Centre for Experimental Medicine, Iuliu Hațieganu University of Medicine and Pharmacy, Cluj-Napoca, Romania

autor

Hutanu A.

• Center for Advanced Medical and Pharmaceutical Research, University of Medicine and Pharmacy of Targu-Mures, Gheorghe Marinescu 38; 540139 Targu-Mures, Romania
• Department of Laboratory Medicine, University of Medicine and Pharmacy of Targu-Mures, Gheorghe Marinescu 38; 540139 Targu-Mures, Romania

autor

Horvath E.

• Department of Pathology, University of Medicine and Pharmacy, Targu-Mures, Romania

autor

Chiriac L.

• National Magnetic Resonance Center, Faculty of Physics, Babes-Bolyai University, Cluj-Napoca, Romania

autor

Dobreanu M.

• Center for Advanced Medical and Pharmaceutical Research, University of Medicine and Pharmacy of Targu-Mures, Targu-Mures, Romania
• Department of Laboratory Medicine, University of Medicine and Pharmacy of Targu-Mures, Targu-Mures, Romania

Bibliografia

• 1. Bacigaluppi M, Comi G, Hermann DM. Animal models of ischemic stroke. Part two: modeling cerebral ischemia. Open Neurol. J. 2010; 4: 34–8.
• 2. Woodruff TM, Thundyil J, Tang S-C, Sobey CG, Taylor SM, Arumugam TV. Pathophysiology, treatment, and animal and cellular models of human ischemic stroke. Mol. Neurodegener. 2011; 6(1): 11.
• 3. Casals JB, Pieri N, Feitosa M, Ercolin A, Roballo K, Barreto R et al. The Use of Animal Models for Stroke Research: A Review. Comp. Med. 2011; 61(4): 305–313.
• 4. Koizumi J, Yoshida Y, Nakazawa T, Ooneda G. Experimental studies of ischemic brain edema. I. A new experimental model of cerebral embolism in rats in which recirculation can be introduced in the ischemic area. Jpn J Stroke.1986; 8: 1–8.
• 5. Güzel A, Rölz R, Nikkhah G, Kahlert UD, Maciaczyk J. A microsurgical procedure for middle cerebral artery occlusion by intraluminal monofilament insertion technique in the rat: a special emphasis on the methodology. Exp. Transl. Stroke Med. 2014; 6: 6.
• 6. Uluç K, Miranpuri A, Kujoth GC, Aktüre E, Başkaya MK. Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat. J. Vis. Exp. 2011; 48: e1978.
• 7. Benedek A, Moricz K, Juranyi Z, Gigler G, Levay G, Harsing Jr. L, et al. Use of TTC staining for the evaluation of tissue injury in the early phases of reperfusion after focal cerebral ischemia in rats. Brain Res. 2006; 1116(1); 159–165
• 8. Kramer M, Dang J, Baertling F, Denecke B, Clarner T, Kirsch C, et al. TTC staining of damaged brain areas after MCA occlusion in the rat does not constrict quantitative gene and protein analyses. J. Neurosci. Methods. 2010; 187(1): 84–89.
• 9. Türeyen K, Vemuganti R, Sailor KA, Dempsey RJ. Infarct volume quantification in mouse focal cerebral ischemia: a comparison of triphenyltetrazolium chloride and cresyl violet staining techniques. J. Neurosci. Methods. 2004; 139(2): 203–207.
• 10. Rousselet E, Kriz J, Seidah NG. Mouse Model of Intraluminal MCAO: Cerebral Infarct Evaluation by Cresyl Violet Staining. J. Vis. Exp. 2012; 69: 4038.
• 11. Milidonis X, Marshall I, Macleod MR, Sena ES. Magnetic resonance imaging in experimental stroke and comparison with histology: Systematic review and meta-analysis. Stroke 2015; 46(3): 843–851.
• 12. Neumann-Haefelin T, Kastrup A, de Crespigny A, Yenari M, Ringer T, Sun G, et al. Serial MRI After Transient Focal Cerebral Ischemia in Rats : Dynamics of Tissue Injury, Blood-Brain Barrier Damage, and Edema Formation Editorial Comment: Dynamics of Tissue Injury, Blood-Brain Barrier Damage, and Edema Formation. Stroke. 2000; 31(8): 1965–1973.
• 13. Bederson JB, Pitts LH, Tsuji M, Nishimura MC, Davis RL, Bartkowski H. Rat middle cerebral artery occlusion: evaluation of the model and development of a neurologic examination. Stroke. 1986, 17(3): 472–476.
• 14. He Z, Yamawaki T, Yang S, Day AL, Simpkins JW, Naritomi H. Experimental Model of Small Deep Infarcts Involving the Hypothalamus in Rats: changes in body temperature and postural reflex. Stroke. 1999; 30(12): 2743–2751.
• 15. Cornell University and Institutional Animal Care and Use Committee. Rodent Anesthesia. Acup. 2012; 101: 1–10.
• 16. Perret-Gentil MI. Recommended Surgical Analgesic Protocols for Mice and Rats. [cited 2017 March 21]. Available from: http://vpr.utsa.edu/larc/index.php
• 17. Mocan M, Chiriac L, Banc O, Moldovan R, Turcu F, Simon S. Magnetic resonance imaging based assessment of aortic valve area: a methodology proposal and an experimental case study. Hum. Vet. Med. Int. J. Bioflux Soc. Res. Artic. 2015; 7(4): 327–333.
• 18. Ferreira T., Rasband W. Image J User Guide. [cited 2017 March 01]. Available from: http:// imagej.nih.gov/ij/docs/guide.

Identyfikatory

DOI

10.5114/hpc.2017.70008.