The following report describes how to replicate the rodent model of nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (rNAION), using the appropriate dye, contact lens and laser parameters. We also reveal the appropriate steps for evaluating the rNAION lesion in vivo.
Nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (NAION) is a focal ischemic lesion of the optic nerve that affects 1/700 individuals throughout their lifetime. NAION results in optic nerve edema, selective loss of the retinal ganglion cell neurons (RGCs) and atrophy of the optic nerve. A rodent model of NAION that expresses most NAION features and sequelae has been developed, which is applicable to both rats and mice. This model utilizes a focal laser application of 532 nm wavelength to illuminate a photoactive dye, Rose Bengal (RB), to cause capillary damage and leakage at the targeted anterior optic nerve (the laminar region). After rNAION induction, there is an early optic nerve ischemia, optic nerve edema, and intraneural inflammation, followed by selective RGC and axonal loss. Since the optic nerve is a CNS white matter tract, the rNAION model is applicable to mechanistic studies of selective white matter ischemia, as well as neuroprotective analyses and short and long-term mechanisms of glial and neuronal response to ischemia.
קדמי Nonarteritic נוירופתיה אופטית איסכמית (NAION) היא נגע איסכמי מוקד של החלק הקדמי של עצב הראייה (אונ) 1. NAION הוא הגורם השכיח ביותר לאובדן ראייה קשורת עצב ראייה פתאומי אצל אנשים מעל גיל 50 2. המנגנון הוא האמין להיות תסמונת תא שתוצאתו בצקת intraneural, וגורם דחיסה של הנימים באספקת אקסונים בתוך עצב הראייה 3.
מאז ON הוא למעשה מערכת עצבים מרכזית (CNS) בדרך, את NAION מכרסם מודל (rNAION) ניתן להשתמש כדי לחקור את המנגנונים ותגובות משייכות חומר לבן מבודדות CNS. מודל rNAION עשוי אפוא להיות שימושי לנתח בעיות רבות הקשורות ניזק הקשורים שבץ חומר לבן. ניתן להשתמש בו כדי להעריך אסטרטגיות neuroprotective שונות וסוכני שבץ חומר לבן.
אחד המאפיינים האטרקטיביים ביותר של המודל הוא שזההליך מכאיב, לא פולשנית. כוח לייזר יכול להיות מותאם כדי לייצר תואר שונים של נזק איסכמי. תכונה נוספת היא כי היא מסתמכת על רדיקלים דיסמוטאז המושרה לייזר לפגוע האנדותל נימי, הפקת בתפקוד נימי פרוגרסיבי. זה בצק תפקוד ומתקדם זו כי הוא האמין להיות דומה להפליא למנגנון שגורם NAION. מחקרים הראו כי הוא אינו גורם הקרישה נימי ישירה, אבל פועל דרך שני מנגנונים לפחות: מוות המושרה דיסמוטאז הפשטה של כמה נימי תאי אנדותל 4, ו NFkB (הפקטור הגרעיני כפא-אור-שרשרת-משפר של תאי B מופעל ) קשור תקנה דלקתית למעלה נותרים האנדותל, עם עליות בתחבורה נוזל על פני קרום התא אל interstitium 5. סגירת נימי עצב הראייה והדחיסה שנגרמו בעקבות הצטברות נוזל ביניים איסכמיה ראש עצב ראייה. תמונת סכמטית מוצגתאיור 2. מודל rNAION ניתן להשתמש בשני מיני החולדה ועכבר 6,7, וניתן לשינוי ברמת חומרתה, מתוך נגע קל עד הרס מוחלט, אבל כאבים של עצב הראייה והרשתית, כגון כמו חסימה בעורק המרכזי ברשתית (CRAO).
אמנם ישנם מספר דגמים של נזק עצבי הראייה (למחוץ עצב הראייה 12, חיתוך רוחב עצב הראייה 13, ו pion 14), המודל rNAION הוא אנושי, להתאמה הן חולדות ועכברים. זה יותר דומה מצבו הקליני בבני האדם של NAION. מצב זה כולל בצקת בעצב הראייה מתקדמת קדמי, תסמונת תא עצב ראייה קדמית, אי?…
The authors have nothing to disclose.
אנו מודים תלמידים רבים הבחורים שעבדו לדגם זה כדי לשפר את האפקטיביות שלה, וכדי להבין את דרכי עבודתו. תודה מיוחדת לד"ר של. מרי ג'ונסון (אוניברסיטת מרילנד-בולטימור), ניצה גולדנברג-כהן (בית החולים לילדים שניידרמן, פתח-תקוה, ישראל), צ'ארלס ג'אנג (מדיקל קולג 'איינשטיין, ברונקס, ניו יורק), ואלרי טויטו (Hopital Salpetrie, פריז, צרפת). מחקר זה מומן בחלקו על ידי RO1 EY015304 כדי SLB.
50mW 532nm laser | Iridex | Standard Ophthalmic Laser | |
0-100mW 532nm laser | Laserglow technologies | Substitute for iridex | |
Laser slit lamp adapter | Iridex | SMA coupled adapter for laser output | |
Cpherent Fieldmate laser meter with thermopile sensor | Coherent | others also appropriate | |
Ophthalmic Examing Slit lamp biomicroscope | VArious | Haag-Streit is the best; cheaper versions available on ebay | |
Rose Bengal | Sigma | 330000-1G | Photoinducing agent |
Fundus Contact lens or glass cover slip | custom/Cantor and Nissel (UK) | Custom designed planoconvex plastic lens for eye exam and induction | |
Tropicamide 1% | |||
Tamiya polishing compound | Tamiya, INC | 87068 | polishing contact lens |
2.5% Hypromellose (Goniovisc)/1% Methycellulose | HUB Pharmaceuticals | contact lens coupling agent | |
2.5% Neosynephrine Ophthalmic drops | Alcon labs | pupil dilating agent | |
Tropicamide 1% | Alcon labs | pupil dilating agent | |
0.5% Proparacaine | Alcon labs | topical Anesthetic | |
30ga fused needle insulin syringe | Various | Various | for intravenous injection of rose bengal |
Ophthamic Antibiotic ointment with dexamethasone added (Triple antibiotic ointment) | Various | Various | Apply after induciton to minimize corneal scarring |
Heidelberg Corporation Spectral domain-Optical Coherence Tomograph | Heidelberg Corportion | For Optical coherence measurements baseline and post-induction; not essential for induction |