Характеристика молекулярных механизмов<em> В естественных условиях</em> UVR индуцированной катаракты
Summary
Катаракта является ведущей причиной слепоты в мире. Солнечное ультрафиолетовое излучение (УФО) является основным фактором риска развития катаракты. Животной модели пока УФО-B индуцированной катаракты была разработана. В этой статье мы опишем методы исследования катаракты: воздействие ультрафиолетового излучения, количественный RT-PCR и иммуногистохимии.
Abstract
Катаракта является ведущей причиной слепоты в мире 1. Всемирная организация здравоохранения определяет катаракты, помутнение хрусталика глаза, который препятствует передаче света. Катаракта является многофакторное заболевание, связанное с сахарным диабетом, курением, ультрафиолетовым излучением (УФО), алкоголь, ионизирующая радиация, стероиды и гипертонии. Существует сильная экспериментальная 2-4 и эпидемиологических данных 5,6, что ультрафиолетовое излучение вызывает катаракту. Мы разработали модель животных для UVR B индуцированной катаракты в обоих наркозом 7 и без анестезии животных 8.
Единственное лекарство от катаракты является операция, но это лечение не является доступным для всех. Было подсчитано, что задержка наступления катаракты в течение 10 лет может уменьшить необходимость для хирургии катаракты на 50% 9. Чтобы задержать заболеваемости катарактой, это необходимо для понимания механизмов формирования катаракты и найти эффективную стратегию профилактикигий. Среди механизмов развития катаракты, апоптоз играет важную роль в инициировании катаракты у человека и животных 10. В центре нашего внимания в последнее время апоптоза в объектив, как механизм для развития катаракты 8,11,12. Предполагается, что лучшее понимание влияния ультрафиолетового излучения на пути апоптоза обеспечит возможности для открытия новых фармацевтических препаратов, чтобы предотвратить катаракту.
В этой статье мы расскажем, как катаракта может быть экспериментально индуцированной в естественных условиях воздействия УФО-B. Далее RT-PCR и иммуногистохимии представлены как инструменты для изучения молекулярных механизмов УВР-B индуцированной катаракты.
Protocol
Representative Results
Discussion
Эта статья описывает методы, позволяющие изучения молекулярных событий, происходящих во время УВР-B индуцированной катаракты.
Учитывая, что большая часть информации доступна в естественных UVR индуцированной катаракты была получена из опытов на белых Sprague-Dawley кр…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана Каролинского института KID финансирования, Шведское управление по радиационной защите, Каролинского института глаз Research Foundation, Gun оч Бертиль Stohnes Stiftelse, Санкт-Эрик Eye Hospital Research Foundation, Ögonfonden, Konung Густав V: с оч Drottning Viktorias Frimurarstiftelse.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Ketalar | Pfizer | 150086 | 50 mg/ml |
| Rompun | Bayer | 022545 | 20 mg/ml |
| Oculentum Simplex | Apoteket, Sweden | 336164 | 5 g |
| Mydriacyl | Alcon | 00352 | 10 mg/ml |
| Balanced salt solution | Alcon | 0007950055 | |
| 3.5 ul β-mercaptoethanol | |||
| NucleoSpin RNA II total RNA isolation kit | Macherey-Nagel GmbH&Co, Duren, Germany | 740955.50 | |
| p53 DNA specific primers | biomers.net GmbH | Custom made | |
| Taq DNA polymerase, dNTPack | Roche | 04 728 866 001 | |
| Agarose | Sigma | A5093 | |
| Ethidium bromide solution 0.5 mg/ml | Sigma | E1385 | |
| Nano-Drop ND-1000 spectrophotometer | NanoDrop Products | ||
| 1st Strand cDNA synthesis kit for RT-PCR (AMV) | Roche Diagnostics GmbH | 11 483 188 001 | |
| iCycler MyiQ Single Color Real Time PCR detection system | Bio-Rad Laboratories | ||
| 96-well plate | Sarstedt | 72.1979.202 | |
| TaqMan Gene Expression Master Mix | Applied Biosystems | 4369016 | |
| TaqMan Gene Expression Assay for caspase 3 | Applied Biosystems | Rn00563902_m1 | |
| TaqMan Gene Expression Assay for 18s | Applied Biosystems | Hs99999901_s1 | |
| MyiQ software | Bio-Rad Laboratories | ||
| Cleaved caspase-3 (Asp175) | Cell signaling technology | 9661 | |
| Anti rabbit IgG | Abcam | Ab6798 | |
| Sucrose | Sigma Aldrich | 84097 | |
| Vectashield | Vector Laboratories | ||
| Universal Microscope Axioplan 2 Imaging | Carl Zeiss | ||
| Paraformaldehyde | Sigma Aldrich | 441244 | |
| TBE buffer 10x | Promega | V4251 |
Referenzen
- Brian, G., Taylor, H. R. Cataract blindness: challenge for the 21 st century. Bulletin of the World Health Organization. 79, 249-256 (2001).
- Jose, J. G., Pitts, D. G. Wavelength dependency of cataracts in albino mice following chronic exposure. Experimental Eye Research. 41, 545-563 (1985).
- Söderberg, P. G. Acute cataract in the rat after exposure to radiation in the 300 nm wavelength region. A study of the macro-, micro- and ultrastructure. Acta Ophthalmol. (Copenh). 66, 141-152 (1988).
- Meyer, L., Dong, X., Wegener, A., Söderberg, P. G. Dose dependent cataractogenesis and Maximum Tolerable Dose (MTD 2.3:16) for UVR – B induced cataract in C57BL/6J mice. Experimental Eye Research. 86, 282-289 (2008).
- McCarty, C., et al. Assessment of lifetime ocular exposure to UV-B: the Melbourne visual impairment project. Developments in Ophthalmology. 27, 9-13 (1997).
- Sasaki, H., et al. Localization of cortical cataract in subjects of diverse races and latitude. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 44, 4210-4214 (2003).
- Söderberg, P. G. Experimental cataract induced by ultraviolet radiation. Acta Ophthalmol. (Copenh. 68, 1-77 (1990).
- Galichanin, K., Löfgren, S., Bergmanson, J., Söderberg, P. Evolution of damage in the lens after in vivo close to threshold exposure to UV-B radiation: cytomorphological study of apoptosis. Exp. Eye Res. 91, 369-377 (2010).
- McCarty, C. A., Taylor, H. R. A review of the epidemiologic evidence linking ultraviolet radiation and cataracts. Dev. Ophthalmol. 35, 21-31 (2002).
- Li, W. C., et al. Lens epithelial cell apoptosis appears to be a common cellular basis for non-congenital cataract development in humans and animals. Journal of Cell Biology. 130, 169-181 (1995).
- Michael, R., Vrensen, G., van Marle, J., Gan, L., Söderberg, P. G. Apoptosis in the rat lens after in vivo threshold dose ultraviolet irradiation. Investigative Ophthalmology and Visual Science. 13, 2681-2687 (1998).
- Ayala, M. N., Strid, H., Jacobsson, U., Söderberg, P. G. p53 Expression and Apoptosis In The Lens After Ultraviolet Radiation Exposure. Investigative ophthalmology of visual science. 48, 4187-4191 (2007).
- Galichanin, K., Wang, J., Lofgren, S., Soderberg, P. A new universal rat restrainer for ophthalmic research. Acta Ophthalmol. 89 (1), (2011).
- Ayala, M. N., Michael, R., Söderberg, P. G. In vivo cataract after repeated exposure to ultraviolet radiation. Experimental Eye Research. 70, 451-456 (2000).
- Söderberg, P. G., et al. Toxicity of ultraviolet radiation exposure to the lens expressed by maximum tolerable dose (MTD). Developments in Ophthalmology. 35, 70-75 (2002).
- Michael, R. Development and repair of cataract induced by ultraviolet radiation. Ophthalmic Research. 32, 1-45 (2000).
- Löfgren, S. . Cataract from ultraviolet radiation. , (2001).
- Ayala, M. N. . Influence of exposure patterns and oxidation in UVR induced Cataract. , (2005).
- Dong, X. . Safety limit estimation for cataract induced by ultraviolet radiation. , (2005).
- Löfgren, S., Michael, R., Söderberg, P. G. Impact of age and sex in ultraviolet radiation cataract in the rat. Investigative Ophthalmology and Visual Science. 44, 1629-1633 (2003).
- Ayala, M. N., Michael, R., Söderberg, P. G. Influence of exposure time for UV radiation-induced cataract. Investigative Ophthalmology and Visual Science. 41, 3539-3543 (2000).
