Belastungseinschätzung von Ratten im endovaskulären Gefäßperforationsmodell der Subarachnoidalblutung

Bach, Annika; Tolba, René; Lindauer, Ute

doi:10.18154/RWTH-2020-08890

Belastungseinschätzung von Ratten im endovaskulären Gefäßperforationsmodell der Subarachnoidalblutung = Severity assessment of rats in the endovascular perforation model of subarachnoid haemorrhage

Bach, Annika^RWTH*

2020

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Annika Bach, M.Sc. RWTH

ImpressumAachen 2020

Umfang1 Online-Ressource (iv, 106 Seiten) : Illustrationen, Diagramme

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2020

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Lindauer, Ute (Thesis advisor)^RWTH* ; Tolba, René (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2020-09-01

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2020-08890
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/796266/files/796266.pdf

Einrichtungen

Lehr- und Forschungsgebiet Translationale Neurochirurgie und Neurobiologie (533800-3)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
behavior tests (frei) ; Belastungseinschätzung (frei) ; bodyweight (frei) ; Corticosteron (frei) ; corticosterone (frei) ; endovascular perforation (frei) ; endovaskuläre Perforation (frei) ; Entzündung (frei) ; inflammation (frei) ; klinischer Score (frei) ; Körpergewicht (frei) ; rat (frei) ; Ratte (frei) ; score sheet (frei) ; severity assessment (frei) ; subarachnoid hemorrhage (frei) ; Subarachnoidalblutung (frei) ; Verhaltenstests (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Die durch die EU-Direktive 2010/63/EU geforderte Belastungseinschätzung beruht bisher primär auf subjektiven, oft nicht wissenschaftlich validierten Kriterien. In der hier durchgeführten Studie wurde ein multimodaler Ansatz unter Verwendung objektiv messbarer Parameter zur Belastungseinschätzung von Ratten im endovaskulären Faden-Perforationsmodell der Subarachnoidalblutung (SAB) gewählt. Männliche Wistar Ratten mit SAB wurden im Vergleich zu sham operierten Tieren bzw. solchen ohne operativen Eingriff (nur Anästhesie und Analgesie, Narkosetiere) untersucht. Die operierten Tiere zeigten eine Erhöhung im klinischen Score an den ersten postoperativen Tagen. Ein signifikanter Körpergewichtsverlust trat bei den operierten Tieren, insbesondere bei Tieren mit schwerer SAB, auf. Die Analyse der Verhaltenstests (Open Field, Buddeln, Balance Beam, Beam Walk und Neuroscore) zeigte bei sham- als auch SAB-Tieren Veränderungen im Sinne einer Beeinträchtigung und somit primär einen Einfluss der Operation. Lediglich der Balance Beam und der Neuroscore erlaubten darüber hinaus eine Differenzierung zwischen sham und SAB. Fehlende Abweichungen bei den Narkosetieren weisen darauf hin, dass das Durchführen mehrerer Tests in Folge und repetitiv über mehrere Tage an sich wenig Einfluss auf die Tiere hat. Die durchgeführte Hauptkomponentenanalyse erlaubte an den ersten postoperativen Tagen eine Separierung von der Baseline für sham und SAB, was den Befund aus den Einzeltestungen bezüglich eines wesentlichen Einflusses des chirurgischen Eingriffs im Vergleich zur SAB selbst auf die Tiere bestätigt. Die Wertigkeit der ausgewählten Tests für eine objektive Einschätzung der Belastung konnte somit bestätigt werden. Die Analyse der Corticosteronwerte im Serum zeigte keine Anhaltspunkte für eine SAB bedingte Aktivierung der Hypophysen-Hypothalamus-Nebennieren-Achse. Die Messung fäkaler Corticosteronmetabolite ließ eine SAB bedingte Erhöhung des Stresslevels in einigen Tieren vermuten. Die in den SAB-Tieren an den ersten Tagen postoperativ erhöhten Serum-IL6-Werte weisen auf ein SAB induziertes pro-inflammatorisches Geschehen hin. Im Rahmen dieser Arbeit ist es somit in einem multimodalen Ansatz gelungen, anhand objektiv messbarer Parameter in den ersten postoperativen Tagen eine Belastung der Tiere nachzuweisen, welche primär durch den chirurgischen Eingriff bedingt war. Weiterführende Untersuchungen unter Verwendung anderer SAB Modelle sowie der Vergleich mit weiteren neuronalen sowie nicht-neuronalen Krankheitsmodellen sind notwendig, um eine endgültige, objektive und validierte Zuordnung dieses Modells in eine der im Rahmen der EU-Direktive 2010/63/EU vorgegebenen Schweregradkategorien vornehmen zu können.

The severity assessment required by the EU Directive 2010/63/EU has so far been based primarily on subjective, often not scientifically validated criteria. In the study conducted here, a multimodal approach using objectively measurable parameters was chosen to assess the severity of rats in the endovascular perforation model of subarachnoid haemorrhage (SAH). Male Wistar rats with SAH were studied in comparison to sham operated animals or animals without surgery (only anaesthesia and analgesia, anaesthesia group). The sham and SAH animals showed an increase in the clinical score on the first postoperative days. A significant body weight loss was observed, too, especially in animals with severe SAH. The analyses of the behavioural tests (open field, burrowing, balance beam, beam walk and neuroscore) showed changes in sham as well as SAH animals in the sense of an impairment showing primarily an influence of the surgery. Only the balance beam and the neuroscore allowed some differentiation between sham and SAH. The lack of differences in the anaesthesia group indicates that the performance of several tests in succession and repetitively over several days has little influence on the animals. The principal component analysis allowed a separation from the baseline for sham and SAH on the first postoperative days, which confirms the findings from the individual tests regarding a significant influence of the surgical procedure on the animals compared to the SAH itself. The value of the selected tests for an objective assessment of the severity could thus be confirmed. The analysis of the corticosterone levels in serum did not show any evidence of SAH induced activation of the pituitary-hypothalamic-adrenal axis. The measurement of faecal corticosterone metabolites suggested an increase in stress levels in some animals due to SAH. Serum IL6 levels in the SAH animals increased on the first days postoperatively, indicating an SAH induced pro-inflammatory event. In the context of this study, we have thus succeeded in a multimodal approach to demonstrate, on the basis of objectively measurable parameters, a burden of the animals on the first postoperative days which was primarily caused by the surgical intervention. Further investigations using other SAH models as well as the comparison with other neuronal and non-neuronal disease models are necessary in order to be able to make a final, objective and validated assignment of this model to one of the severity categories specified in the EU Directive 2010/63/EU.

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