MODELLI DI ISCHEMIA CEREBRALE

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1 MODELLI DI ISCHEMIA CEREBRALE

2 ISCHEMIA CEREBRALE seconda causa più comune di morte al mondo dopo l infarto cardiaco può provocare la presenza di disabilità di vario grado nei sopravvissuti

3 ISCHEMIA CEREBRALE ISCHEMICO CLASSICO TIPI PIU OMUNI EMORRAGIA INTRACEREBRALE EMORRAGIA SUBARACNOIDEA all interno di ciascuno di questi tipi esistono numerosi sottotipi, inoltre l incidenza dei vari tipi di ischemia varia a seconda delle etnie (es: caucasici, asiatici, etc..)

4 ISCHEMIA CEREBRALE ATEROSCLEROSI DELLE GRANDI ARTERIE (~ 50%) ATEROSCLEROSI DELLE PICCOLE ARTERIE INTRACRANICHE(~ 25%) CAUSE PIU COMUNI EMBOLI DI ORIGINE CARDIACA (~ 20%) CAUSE DI ALTRO TIPO (~ 5%)

5 ISCHEMIA CEREBRALE IL TRATTAMENTO FARMACOLOGICO DELL ISCHEMIA CEREBRALE E INSODDISFACENTE

6 la terapia dell ischemia cerebrale è tuttavia basata essenzialmente su misure di tipo preventivo per soggetti che presentino fattori di rischio (es: ipertensione) o su misure riabilitative per i soggetti colpiti ISCHEMIA CEREBRALE IL TRATTAMENTO FARMACOLOGICO DELL ISCHEMIA CEREBRALE E INSODDISFACENTE aspirina nell ischemia cerebrale nimodipina nell ischemia subaracnoidea

7 ISCHEMIA CEREBRALE variabili che determinano la gravità nell uomo 1. LOCALIZZAZIONE aree vitali 2. SEVERITA esistenza di margini per un recupero funzionale 3. MALATTIE PRESISTENTI amplificazione degli effetti

8 MODELLI SPERIMENTALI DI ISCHEMIA CEREBRALE DEVONO POSSEDERE ALMENO UNA DI QUESTE DUE CARATTERISTICHE FONDAMENTALI 1- permettere lo studio dell eziologia dell ischemia 2- permettere lo studio di nuovi farmaci efficaci sul danno ischemico

9 ISCHEMIA CEREBRALE differenze tra modelli animali e ischemia cerebrale umana 1. LOCALIZZAZIONE nell animale è predefinita dal modello, nell uomo è casuale 2. SEVERITA nell animale è predefinita dal modello, nell uomo è casuale 3. MALATTIE PRESISTENTI la sperimentazione impiega in genere animali che non hanno patologie preesistenti 4. ETA DEL SOGGETTO la sperimentazione impiega in genere animali adulti, ma non anziani

10 MODELLI ANIMALI DI ISCHEMIA CEREBRALE in genere si usano animali di piccola taglia come ratti e gerbilli, sebbene esistano modelli che impiegano conigli, maiali e primati modelli spontanei modelli indotti ideali per lo studio dell eziologia dell ischemia cerebrale forniscono risultati molto riproducibili e sono molto utilizzati per lo studio di farmaci no valore eziologico

11 MODELLI ANIMALI DI ISCHEMIA CEREBRALE modelli focali modelli globali si basano sull occlusione di un vaso che provoca l interruzione del circolo sanguigno in una specifica regione cerebrale si induce un arresto cardiaco che interrompe la circolazione diretta verso tutto il cervello, oppure si occludono più vasi

12 MODELLI ANIMALI DI ISCHEMIA CEREBRALE gerbillo il cervello del gerbillo è molto sensibile all ischemia provocata dall occlusione della carotide

13 MODELLI ANIMALI DI ISCHEMIA CEREBRALE

14 MODELLI ANIMALI DI ISCHEMIA CEREBRALE esistono numerosi modelli di ischemia cerebrale, che possono riprodurre varie condizioni ogni modello ha vantaggi e svantaggi, per cui la scelta del modello da utilizzare va fatta molto attentamente

15 CIRCOLAZIONE CEREBRALE NEI RODITORI

16 OCCLUSIONE BILATERALE DELLA CAROTIDE l ippocampo è l area più sensibile ai danni da legatura della carotide neuroni Glu gerbilli sottoposti a occlusione bilaterale della carotide per 5 e trattati con un inibitore della sintesi dell ossido nitrico a 5, 1h, 4h e 48h dall occlusione

17 OCCLUSIONE DELL ARTERIA CEREBRALE MEDIA il modello della MCAO è molto importante dal punto di vista applicativo, dal momento che questa arteria è spesso occlusa nell ischemia umana

18 OCCLUSIONE DELL ARTERIA CEREBRALE MEDIA il modello della MCAO si può utilizzare per studi a lungo termine e può essere combinato a valutazioni di tipo funzionale

19 OCCLUSIONE DELL ARTERIA CEREBRALE MEDIA l agmatina è una poliammina endogena derivata dal catabolismo dell arginina per la quale sono state proposte azioni neuroprotettive basate sull antagonismo dei recettori NMDA

20 MODELLI ANIMALI DI ISCHEMIA CEREBRALE il limite principale di questi modelli per quanto riguarda le valutazioni farmacologiche è che la modalità di somministrazione dei farmaci differisce sostanzialmente dalla condizione umana nell animale il farmaco si può somministrare prima dell insulto nell uomo il farmaco si deve somministrare necessariamente dopo l insulto

21 MODELLI ANIMALI DI ISCHEMIA CEREBRALE nelle condizioni postischemia esiste la cosiddetta zona di penombra, la sua esistenza può avere importanti implicazioni per la penetrazione dei farmaci

22 VALUTAZIONE DEL DANNO ANATOMICO E FUNZIONALE DA ISCHEMIA E DEL SUO RIPRISTINO valutazioni neurochimiche non esiste necessariamente una correlazione diretta tra entità del danno ed entità del defici funzionale test comportamentali

23 VALUTAZIONE DEL DANNO ANATOMICO E FUNZIONALE DA ISCHEMIA E DEL SUO RIPRISTINO valutazione dell estensione dell area ischemica con colorazione al 2,3,5-trifeniltetrazolo

24 VALUTAZIONE DEL DANNO ANATOMICO E FUNZIONALE DA ISCHEMIA E DEL SUO RIPRISTINO valutazione dell astrogliosi reattiva intatto MCAO

25 VALUTAZIONE DEL DANNO ANATOMICO E FUNZIONALE DA ISCHEMIA E DEL SUO RIPRISTINO test comportamentali test del rotarod coordinazione motoria test della rampa (footfault) coordinazione motoria dot removal test integrazione senso-motoria test della stimolazione delle vibrisse integrazione senso-motoria test del cilindro uso della zampa test del grip meter forza muscolare test di presa (reaching test) attività motoria fine della zampa

26 RIEPILOGO DELLE CARATTERISTICHE DEI TEST UTILIZZATI PER VALUTARE IL RECUPERO FUNZIONALE NELL ISCHEMIA CEREBRALE

27 TEST DEL ROTAROD ischemia riduce la capacità di stare sul rullo trattamento farmacologico ripristina la capacità di stare sul rullo

28 TEST DELLA RAMPA ( FOOTFAULT TEST ) il ratto viene fatto camminare su una griglia (le cui caratteristiche possono variare) e si valuta la capacità dell animale di appoggiare la zampa sulla griglia senza inciampare

29 TEST DELLE VIBRISSE ( PLACING TEST ) lo sfregamento delicato delle vibrisse contro una superficie rigida fa si che il ratto risponda appoggiando la zampa corrispondente sulla superficie stessa questa risposta è attenuata dall ischemia

30 TEST DELL ADESIVO ( TAPE REMOVAL TEST ) se a un ratto neurologicamente intatto viene posto un adesivo al di sotto della zampa, questi fa tutto il possibile per rimuoverlo questo comportamento è attenuato dall ischemia (aumentano tempo di contatto e tempo di rimozione)

31 TEST DEL CILINDRO un ratto colpito da ischemia esplorerà le pareti usando prevalentemente la zampa corrispondente al lato del cervello non ischemico quando posto in un cilindro, un ratto lo esplora toccando le pareti con entrambe le zampe

32 TEST DEL GRIP METER l animale viene tenuto per la coda, mentre con le zampe tira una grata connessa con un trasduttore di forza si misura la forza che l animale è in grado di esercitare gli animali colpiti da ischemia esercitano meno forza di quelli non ischemici

33 TEST DI PRESA ( REACHING TEST, TEST DEL PELLET RETREVIAL) è un test che richiede un addestramento lungo un ratto neurologicamente intatto riesce ad afferrare un pellet di cibo attraverso la fessura l ischemia cerebrale riduce la capacità del ratto di afferrare il pellet

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