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Ziel: Primärer Endpunkt vieler neurochirurgischer Experimente im Tiermodell stellt die Untersuchung des Gehirns dar. Die durch die Fixation und Entnahme verursachten Veränderungen und Artefakte können zu Fehlinterpretationen führen, welche letztendlich die Ergebnisse des Experiments verzerren. Deshalb haben wir den Einfluss des Perfusionsdruckes auf die histologische Qualität von fixierten Gehirnen von Mäusen systematisch untersucht.

Methoden: Wir haben einen Perfusionsautomaten (Perfusion One) für die Versuche verwendet. Die Mäuse waren für die Operation mit Buprenorphin i.p. und mit 2% Isofluran in einem Luft/Sauerstoffgemisch mit 35% Sauerstoff anästhesiert. Gruppe 1: Perfusionsdruck 50/125/300mmHg n=6 Mäuse/Gruppe. Den Tieren wurde der Fluoreszenzfarbstoff Lectin i.v. zur Gefäßwanddarstellung appliziert. In das Perfusat wurde an Albumin gebundenes Evans Blue gemischt, welches nur bei Störungen der Blut-Hirn-Schranke ins Parenchym übertritt. Mit Hilfe der Photospektrometrie konnten wir so quantitativ die Auswirkung verschiedener Perfusionsdrücke auf die Integrität der Blut-Hirn-Schranke untersuchen. Das Brainclearing-Verfahren ermöglichte uns eine dreidimensionale Darstellung und Verortung des Evans Blue Austritt ins Hirnparenchym. Die Durchmesser der Arterien des Circulus arteriosus cerebri wurden mit 2-Photonen Mikroskopie dargestellt. Gruppe 2: Perfusionsdruck 50/100/150/300 n=5 Mäuse/Gruppe. Paraffinschnitte ausgewählter Hirnareale wurden mit H&E und Nissel gefärbt und hinsichtlich Blutungen, Thrombosen, Gefäßmorphologie, Neuronenstruktur sowie perivaskulären und perineurnalen Höfen beurteilt. Cryoschnitte wurden mit Fluoro Jade gefärbt, um abgestorbene Neuronen darzustellen.

Ergebnisse: Bei einem Perfusionsdruck von 300 mmHg kommt es zum vermehrten Austritt von Evans Blue ins Hirnparenchym (p<0.002 vs. 50/125 mmHg), v.a. im Bereich der Ventrikel. Die Gefäße des Circulus arteriosus cerebri haben bei 300 mmHg einen größeren Post-Fixations-Durchmesser (p<0.035 vs. 50/125 mmHg). Bei 50 sowie 300mmHg kommt es gehäuft zu Fixationsbedingten Vasospasmen (p<0.03 vs. 125 mmHg). Thromben treten vermehrt bei niedrigen Perfusionsdrücken auf. Blutrückstände finden sich histologisch nicht und abgestorbene Zellen zeigen sich histomorphologisch ebenfalls nicht. Dark Neurons treten v.a. bei niedrigen Drücken auf.

Schlussfolgerung: Ein Perfusionsdruck zur Fixation von Hirngewebe im Mausmodell von 125 mmHg zeigt die wenigsten Artefakte.