Murino transplante de córnea: Um modelo para estudar a forma mais comum de Transplante de Órgãos Sólidos

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

O transplante de córnea é um dos tipos comuns e mais bem sucedidas do transplante realizados em seres humanos. As razões pelas quais esta cirurgia é realizada são resultado de uma lesão, ^uma doença infecciosa, ou outras formas de doença não infecciosa de córnea ^2. Números da Associação Eye Bank of America indicam que mais de 46 mil foram realizados em 2011 (veja o site em: restoresight.org/eye_banks/eye_banks.html). Uma indicação do seu sucesso é que as taxas de falha de um ano por córneas alogênicos variam de 10 a 15% e em 5 anos o sucesso é superior a 70% ^3-8. Como vários estudos têm demonstrado, o sucesso de aloenxertos da córnea está directamente relacionada com o facto de o olho é um local imunologicamente privilegiado. Os factores responsáveis ​​para o status de córneas como um sítio imunologicamente privilegiado incluem a falta de ambos os vasos sanguíneos e linfáticos na córnea, uma ausência relativa de células apresentadoras de antigénios, factores produzidos pela córnea que suppress Funtions efetoras imunes ^9-15, baixa expressão de antigénios MHC ^16, e a expressão de FasL ^17-20.

No entanto, apesar destes fatores predisponentes desses enxertos para o sucesso, eles passam por rejeição ^3-7. Consequentemente, a compreensão desses mecanismos que mediam essa rejeição, assim como testar várias terapias para prevenir a rejeição é de fundamental importância. Para esse fim, nós descrevemos aqui um modelo murino de transplante de córnea, que tem sido usado por mais de 20 anos para estudar o transplante de córnea em um ambiente experimental controlado. Como as respostas de transplante envolve muitos fatores diferentes que trabalham em conjunto que irá final determinam se o tecido transplantado falhar ou for bem-sucedido, não é possível compreender a importância desses fatores em qualquer modelo in vitro. Consequentemente, estudos utilizando animais intactos são necessários para determinar quais fatores são importantes para o sucesso ou failure de tecido transplantado.

Enquanto outras espécies de animais têm sido utilizados para estudar o transplante de córnea, o modelo murino tem diversas vantagens quando comparado com a utilização de outras espécies. A primeira é a existência de muitas cepas de camundongos que expressam certos transgenes ou foram gene-alvo que falta expressão de fatores imunológicos específicos, cuja função no transplante podem ser melhor estudados. Além disso, existem muitos factores de ambos os reagentes (recombinantes e anticorpos que neutralizam factores) que são específicos para os ratos, e que não existem para muitas outras espécies de animais. Por causa da existência desses fatores, este modelo tem sido amplamente utilizado para identificar os fatores relevantes envolvidos em respostas de córnea aguda de aloenxerto ^{15, 17,18,20 -29.} Além disso, muitos dos factores envolvidos no transplante de córnea são também conhecidos para serem funcionais no transplante de outros tecidos.

Protocol

NOTA: Todos os animais utilizados neste procedimento são tratados de acordo com a Associação de Pesquisa em Visão e Oftalmologia declaração para o Uso de Animais em Oftálmica e Vision Research, bem como as diretrizes estabelecidas pelo animal comitê de supervisão em Saint Louis University. Nota: Todos os instrumentos cirúrgicos e soluções são esterilizadas antes da cirurgia para limitar a infecção microbiana do olho. Deve notar-se que, enquanto os animais experimentam alguma dor com este procedimen…

Representative Results

O modelo murino de transplante de córnea tem sido usado por mais de 20 anos com sucesso para caracterizar os mecanismos de rejeição do enxerto corneano tanto 19-23 e aceitação da córnea do enxerto 13, 15,16,18, 24-27. Este modelo foi utilizado para determinar a importância da expressão de FasL na aceitação do enxerto corneano, em que os animais que não possuem FasL não foram capazes de aceitar enxertos da córnea 15. Também tem sido usado para demonstrar que factor de cresci…

Discussion

O modelo murino de transplante de córnea aqui descrito permite ao investigador para estudar rejeições humano em um modelo que é preditiva de quais fatores são mais associada tanto rejeição ^{15,17,18,20, 26-30} e ^21-25 aceitação de córnea aloenxertos. Ao contrário do transplante de córnea humana, no qual os pacientes recebem tratamento com esteróides ou tópica ou sistêmica, quer tratar ou prevenir a rejeição ^{de 31,} este modelo é normalmente usado para determinar os fatores…

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