Ein reversibles Siliziumöl-induziertes Okularhypertonie-Modell bei Mäusen
Summary
Hier stellen wir ein Protokoll zur Induzieren von okulärer Hypertonie und glaukomatischer Neurodegeneration in Mausaugen durch intracameralInjektion von Silikonöl und das Verfahren zur Silikonölentfernung aus der vorderen Kammer vor, um erhöhten Augeninnendruck Normalen.
Abstract
Erhöhter Augeninnendruck (IOP) ist ein gut dokumentierter Risikofaktor für Glaukom. Hier beschreiben wir eine neuartige, effektive Methode zur konsequenten Induktion einer stabilen IOP-Erhöhung bei Mäusen, die die postoperative Komplikation der Verwendung von Silikonöl (SO) als Tamponade-Mittel in der menschlichen Glaskörperchirurgie imitiert. In diesem Protokoll wird SO in die vordere Kammer des Mausauges injiziert, um die Pupille zu blockieren und den Zustrom von wässrigem Humor zu verhindern. Die hintere Kammer akkumuliert wässrigen Humor und dies wiederum erhöht den IOP des hinteren Segments. Eine einzelne SO-Injektion erzeugt eine zuverlässige, ausreichende und stabile IOP-Erhöhung, die eine signifikante glaukomatige Neurodegeneration induziert. Dieses Modell ist eine echte Replik des sekundären Glaukoms in der Augenklinik. Um die klinische Umgebung weiter nachzuahmen, kann SO aus der vorderen Kammer entfernt werden, um den Drainageweg wieder zu öffnen und den Zufluss von wässrigem Humor zu ermöglichen, der durch das trabekuläre Netz (TM) im Winkel der vorderen Kammer entwässert wird. Da IOP schnell wieder normal ist, kann das Modell verwendet werden, um die Wirkung der Senkung des IOP auf glaukomatous retinale Ganglienzellen zu testen. Diese Methode ist einfach, erfordert keine spezielle Ausrüstung oder Wiederholungsverfahren, simuliert klinische Situationen genau und kann auf verschiedene Tierarten anwendbar sein. Es können jedoch geringfügige Änderungen erforderlich sein.
Introduction
Der fortschreitende Verlust von Netzhautganglienzellen (RGCs) und ihren Axonen ist das Kennzeichen des Glaukoms, einer häufigen neurodegenerativen Erkrankung in der Netzhaut1. Es wird bis 2040 mehr als 100 Millionen Personen im Alter von 40 bis 80 Jahren betreffen2. Der IOP bleibt der einzige veränderbare Risikofaktor bei der Entwicklung und Progression des Glaukoms. Um die Pathogenese, Progression und mögliche Behandlungen von Glaukom zu erforschen, ist ein zuverlässiges, reproduzierbares und induzierbares experimentelles okuläres Hypertonie-/Glaukommodell, das die wichtigsten Merkmale menschlicher Patienten repliziert, unerlässlich.
IOP hängt vom wässrigen Humorzufluss in die vordere Kammer vom Ziliarkörper in der hinteren Kammer ab und fließt durch das trabekuläre Netz (TM) im Winkel der vorderen Kammer aus. Bei Erreichen eines stabilen Zustands wird der IOP beibehalten. Wenn der Zufluss den Abfluss über- oder kleiner überschreitet, steigt bzw. fällt der IOP. Durch die Verringerung des wässrigen Abflusses entweder durch Verschluss des Winkels der vorderen Kammer oder durch Beschädigung der TM, wurden mehrere Glaukommodelle eingerichtet3,4,5,6,7,8,9,10. Diese Modelle sind normalerweise mit irreversiblen Augengewebeschäden verbunden, und der hohe IOP in der vorderen Kammer verursacht auch unerwünschte Komplikationen wie Hornhautödem eimten und intraokulare Entzündungen, die die Durchführung und Interpretation von Retinal-Bildgebung und sehischer Funktion erschweren.
Um ein Modell zu entwickeln, das diese Mängel überwindet, konzentrierten wir uns auf das gut dokumentierte Sekundärglaukom, das durch Silikonöl (SO) verursacht wird und als postoperative Komplikation der menschlichen vitreoinalen Chirurgie11,12auftritt. SO wird als Tamponade in Netzhautoperationen wegen seiner hohen Oberflächenspannung verwendet. SO kann die Pupille jedoch physisch ausblenden, da sie leichter ist als die wässrigen und glasigen Flüssigkeiten, was einen wässrigen Fluss in die Vorderkammer verhindert. Die Behinderung verursacht IOP-Erhöhung in der hinteren Kammer aufgrund der wässrigen Humor Akkumulation. Dies motivierte uns, ein neuartiges okulares Hypertonie-Mausmodell zu entwickeln und zu charakterisieren, das auf intracameraler SO-Injektion und Pupillenblock13basiert, mit den wichtigsten Merkmalen des Sekundärglaukoms: effektiver Pupillenblock, signifikante IOP-Erhöhung, die nach DER SO-Entfernung wieder normal werden kann, und glaukomatus Neurodegeneration.
Hier stellen wir ein detailliertes Protokoll für SO-induzierte okuläre Hypertonie im Mausauge vor, einschließlich SO-Injektion und -Entfernung und IOP-Messung.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hier zeigen wir ein einfaches, aber effektives Verfahren zur Induktion einer anhaltenden IOP-Erhöhung im Mausauge durch intracameral Injektion von SO. Dieses Verfahren kann schnell von jedem erlernt werden, der Erfahrung mit Mikrodissektion unter dem Mikroskop hat. Das primäre potenzielle Ausfallrisiko ist das Auslaufen von SO aus dem Hornhautschnitt. Einer der Vorteile der Verwendung von SO ist jedoch, dass wir, da das Öltröpfchen sichtbar und messbar ist, Leicht Mäuse identifizieren können, die Tröpfchen zu klei…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wird durch die NIH-Zuschüsse EY024932, EY023295 und EY028106 an YH unterstützt.
Materials
| 0.5% proparacaine hydrochloride | Akorn, Somerset | ||
| 10mL syinge | BD | Luer-Lok Tip | |
| 18G needle | BD | with Regular Bevel, Needle Length:25.4 mm | |
| 2,2,2-Tribromoethanol (Avertin) | Fisher Scientific | CAS# 75-80-9 | 50g |
| 32G nano | BD | 320122 | BD Nano Ultra Fine Pen Needle-32G 4mm |
| 33G ophalmology needle | TSK/ VWR | TSK3313/ 10147-200 | |
| 5mL syinge | BD | Luer-Lok Tip | |
| AnaSed Injection (xylazine) | Butler Schein | 100 mg/ml, 50 ml | |
| artificial tears | Alcon Laboratories | 300651431414 | Systane Ultra Lubricant Eye Drops |
| BSS PLUS Irrigating solution | Alcon Laboratories | 65080050 | |
| Dual-Stage Glass Micropipette Puller | NARISHIGE | PC-10 | |
| EZ-7000 Classic System | EZ system | ||
| Isoflurane | VetOne | 502017 | isoflurane, USP, 250ml/bottle |
| IV Administration sets | EXELint/ Fisher | 29081 | |
| KETAMINE HYDROCHLORIDE INJECTION | VEDCO | 50989-996-06 | KETAVED 100mg/ml * 10ml |
| microgrind bevelling machine | NARISHIGE | EG-401 | |
| Miniature EVA Tubing | McMaster-Carr | 1883T4 | 0.05" ID, 0.09" OD, 10 ft. Length |
| silicon oil (SILIKON) | Alcon Laboratories | 8065601185 | 1,000 mPa.s |
| Standard Glass Capillaries | WPI/ Fisher | 1B150-4 | 4 in. (100mm) OD 1.5mm ID 0.84mm |
| TonoLab tonometer | Colonial Medical Supply, Finland | ||
| veterinary antibiotic ointment | Dechra Veterinary | 1223RX | BNP ophthalmic ointment, Vetropolycin |
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