Murin de transplantation de la cornée: Un modèle pour étudier la forme la plus courante de la transplantation d'organes solides

Summary

Mice have been used as a model for studying many forms of transplantation, including corneal transplantation. We describe in this report a murine model for both acute and late-term corneal transplantation.

Abstract

Corneal transplantation is the most common form of organ transplantation in the United States with between 45,000 and 55,000 procedures performed each year. While several animal models exist for this procedure and mice are the species that is most commonly used. The reasons for using mice are the relative cost of using this species, the existence of many genetically defined strains that allow for the study of immune responses, and the existence of an extensive array of reagents that can be used to further define responses in this species. This model has been used to define factors in the cornea that are responsible for the relative immune privilege status of this tissue that enables corneal allografts to survive acute rejection in the absence of immunosuppressive therapy. It has also been used to define those factors that are most important in rejection of such allografts. Consequently, much of what we know concerning mechanisms of both corneal allograft acceptance and rejection are due to studies using a murine model of corneal transplantation. In addition to describing a model for acute corneal allograft rejection, we also present for the first time a model of late-term corneal allograft rejection.

Introduction

La transplantation de la cornée est un des types les plus communs et succès de la transplantation réalisée chez l'homme. Les raisons pour lesquelles cette intervention chirurgicale est pratiquée sont le résultat de blessures, de maladies infectieuses ^1, ou d'autres formes de la maladie de la cornée non-infectieuse ^2. Les chiffres de l'Association of America Banque d'yeux indiquent que plus de 46 000 ont été réalisées en 2011 (voir le site Web à l'adresse: restoresight.org/eye_banks/eye_banks.html). Une indication de son succès est que les taux de défaillance d'un an pour greffes de cornée allogéniques vont de 10 à 15% et à 5 ans, le succès est au-delà de 70% ^3-8. Comme de nombreuses études ont démontré le succès des allogreffes de la cornée est directement lié au fait que l'oeil est un site immunologiquement privilégié. Les facteurs responsables de l'état des cornées comme un site de privilège immunitaire comprennent l'absence de ces deux vaisseaux sanguins et lymphatiques dans la cornée, une absence relative de cellules présentatrices d'antigènes, facteurs produite par la cornée qui Suppress funtions immunitaires effectrices ^9-15, faible expression de antigènes du CMH ^16, et l'expression de FasL ^17-20.

Cependant, en dépit de ces facteurs prédisposants ces greffes de succès, ils ne subissent rejet ^3-7. Par conséquent, la compréhension de ces mécanismes qui interviennent dans ce rejet et de tester différentes thérapies pour prévenir le rejet est d'une importance critique. À cette fin, nous décrivons ici un modèle murin de greffe de la cornée qui a été en usage depuis plus de 20 ans pour étudier la greffe de cornée dans un environnement expérimental contrôlé. Comme les réponses de transplantation impliquent de nombreux facteurs différents qui travaillent de concert, qui sera ultime de déterminer si le tissu transplanté échoue ou réussisse, il est impossible de comprendre l'importance de ces facteurs dans un modèle in vitro. Par conséquent, les études sur des animaux intacts sont nécessaires pour déterminer quels facteurs sont importants à succès ou failure du tissu transplanté.

Alors que d'autres espèces d'animaux ont été utilisés pour étudier la greffe de cornée, le modèle murin a plusieurs avantages par rapport à l'utilisation d'autres espèces. Le premier est l'existence de nombreuses souches de souris qui expriment certains transgènes ou ont été gène ciblées à l'absence d'expression de facteurs immunologiques spécifiques dont la fonction dans la transplantation peut être mieux étudié. En outre, il ya beaucoup de réactifs (deux facteurs recombinantes et d'anticorps qui neutralisent facteurs) qui sont spécifiques pour les souris et qui ne existent pour de nombreuses autres espèces d'animaux. En raison de l'existence de ces facteurs, ce modèle a été largement utilisée pour identifier les facteurs impliqués dans la cornée allogreffe réponses aiguës ^{15, 17,18,20 -29.} En outre, un grand nombre de facteurs impliqués dans la transplantation de la cornée sont également connus pour être fonctionnels dans la transplantation d'autres tissus.

Protocol

REMARQUE: Tous les animaux utilisés dans cette procédure sont traités conformément à l'Association pour la recherche en vision et déclaration d'ophtalmologie pour l'utilisation d'animaux dans ophtalmique et Vision Research ainsi que les lignes directrices établies par le comité de surveillance de l'animal à l'Université de Saint Louis. NOTE: Tous les instruments et solutions chirurgicales sont stérilisés avant la chirurgie pour limiter l'infection microbienne de l'œil….

Representative Results

Le modèle murin de greffe de la cornée a été utilisé pour plus de 20 ans à caractériser avec succès des mécanismes à la fois de l'allogreffe de cornée rejet 19-23 et la cornée allogreffe acceptation 13, 15,16,18, 24-27. Ce modèle a été utilisé pour établir l'importance de l'expression de FasL dans la cornée allogreffe acceptation, par le fait que les animaux qui manquent de FasL sont pas en mesure d'accepter les allogreffes de cornée 15. Il a également…

Discussion

Le modèle murin de greffe de cornée décrite ici permet à l'enquêteur d'étudier le rejet d'allogreffe de cornée humaine dans un modèle qui permet de prédire quels sont les facteurs associés à la fois meilleur rejet ^{15,17,18,20, 26-30} et ^21-25 acceptation de la cornée allogreffes. Contrairement à la transplantation de la cornée humaine, dans laquelle les patients reçoivent soit un traitement de stéroïde topique ou systémique pour traiter ou prévenir une ou l'autre d…

Materials

Name of Material/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
Zeiss Surgical Microscope	Zeiss	Rebuilt
1 mL Syringe	BD	305122
3 mL Syringe	BD	309657
10 mL Syringe	BD	309602
Vannus Scissors	Stortz	E-3387
11-0 Sutures	Alcon	717939M
Trephine 2.0mm	Katena	K 2-7520
Trephine 1.5 mm	Katena	K 2-7510
Tricaine Hydrochloride 0.5%	Alcon	NDC 0065-0741-12
Healon	Abbott	Healon OVD
Forceps	FST	11251-20
7-0 Sutures	Alcon	8065
2.5% Phenylephrine HCl	Alcon	NDC 61314-342-02
1% Tropicamide	Bausch & Lomb	NDC-24208-585-59
Hamilton Syringe	Hamilton	7654-01
33 gauge needle	Hamilton	90033
Cell Strainer (100 μm nylon)	BD Falcon	352360
Hemocytometer	Cardinal Health	B3175
Trypan Blue	Sigma	T8154