Quality control of the experiment during focal cerebral ischemia in rats by Koidzumi

Introduction. The quality control of experimental focal cerebral ischemia is one of the most important prerequisites of preclinical studies in rodents. We suggest ultrasound Doppler examination to be useful instrument for cerebral blood flow assessment during MCA occlusion in rats. The aim of our work was to test efficacy of the ultrasound Doppler examination for cerebral blood flow verification during MCA occlusion in rats. Methods. We applied focal cerebral ischemia by Koizumi. All animals were subjected to 30 minutes of MCA occlusion via filament implantation. They were divided in two groups: 1) without ultrasound Doppler examination and 2) with ultrasound Doppler examination. We performed left craniectomy for monitoring the efficacy of ischemia with the help of ultrasound dopplerography («Minimax-Doppler-К» sensor 25 MHz). Brain tissue slices were stained with 2 % triphenyl tetrazolium chloride (TTC) to assess the infarction volume. Results. 20 % of experiments in first group didn't show morphological brain lesion after TTC staining, or infarction spanned the entire MCA territory which is indicative of the lack of reperfusion. There was no significant difference in infarction size between two groups. However, the values were more heterogenous in group 1. Conclusion. By using dopplerography in experimental group we could exclude the animals with severe no-reflow. Ultrasonic dopplerography offers the opportunity of selecting animals, control occlusion extent, and occlusion stability during the ischemia, while the animals with atypical brain blood supply could be excluded. Eventually, it results in better reproducibility of experimental brain ischemia and promote animal saving.

транзиторная фокальная ишемия головного мозга у крыс, окклюзия среднемозговой артерии, ультразвуковая допплерография, Koizumi focal transient rat's brain ischemia model, middle cerebral artery occlusion, ultrasonic dopplerography

1. Власов Т. Д., Байса А. Е., Шмонин А. А. и др. Защитный эффект ишемического прекондиционирования при фокальной ишемии головного мозга крысы различной продолжительности // Клин. патофизиол. 2008. № 1. С. 54-57.

2. Коржевский Д. Э., Кирик О. В., Байса А. Е., Власов Т. Д. Моделирование одностороннего ишемического повреждения нейронов стриатума с помощью непродолжительной окклюзии средней мозговой артерии // Бюлл. эксперимент. биол. мед. 2009. № 147(2). С. 217-219.

3. Коржевский Д. Э., Кирик О. В., Сухорукова Е. Г., Власов Т. Д. Структурная организация микроглиоцитов стриатума после транзиторной фокальной ишемии // Морфология. 2012. № 141(2). С. 28-32.

4. Шмонин А. А., Байса А. Е., Мельникова Е. В. и др. Защитные эффекты раннего ишемического прекондиционирования при фокальной ишемии мозга у крыс: роль коллатерального кровообращения // Росс.физиолог. журн. им. И. М. Сеченова. 2011. № 97(2). С. 203-213.

5. Шмонин А. А. Перевязка средней мозговой артерии крысы: сравнение модификаций моделей фокальной ишемии мозга у крысы // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2011. №3 (39). С. 68-76.

6. Belayev L. Middle cerebral artery occlusion in the mouse by intraluminal suture coated with poly-L-lysine: neurological and histological validation // Brain. Res. 1999. № 833(2). Р. 181-190.

7. Culebras A. Stroke is preventable catastrophic disease // Журн. неврол.и психиатрииим. С.С. Корсакова / Цереброваскулярная патология и инсульт: Материалы II Росс. международ.конгр. 2007. С. 75-76.

8. Durukan A., Tatlisumak T. Acute ischemic stroke: overview of major experimental rodent models, pathophysiology, and therapy of focal cerebral ischemia // Pharmacol. Biochem. Behav. 2007. № 87(1). Р. 179-197.

9. Graham S.M., McCullough L.D., Murphy S.J. Animal models of ischemic stroke: balancing experimental aims and animal care // Comp. Med. 2004. № 54 (5). Р. 486-496.

10. Longa E. Z. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats // Stroke. 1989. № 20. Р. 84-91.

11. Koizumi J. 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 // Jpn. J. Stroke. 1986. № 8. Р. 1-8.

12. Wang-Fischer Y. Manual of Stroke Models in Rats. N.-Y.: Taylor & Francis Group, 2009.

13. Warlow C.P. Epidemiology of stroke // Lancet. 1998. № 352(3). Р. 1-4.