कॉर्नियल एंडोथेलियल सेल लॉस के एक Noninvasive, लेजर-असिस्टेड प्रायोगिक मॉडल का विकास
Summary
यहां, हम एक नियोडिमियम का उपयोग करके डेसेमेट की झिल्ली (डीएम) से कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिकाओं (सीईसी) को अलग करने के लिए एक प्रोटोकॉल पेश करते हैं: याग (एनडी: वाईएजी) लेजर को बुलस केराटोपैथी (बीके) के लिए एक पूर्व वीवो रोग मॉडल के रूप में।
Abstract
Nd: YAG लेजर इस तरह के कई दशकों के लिए capsulotomy के रूप में noninvasive इंट्राओकुलर सर्जरी, प्रदर्शन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है अब । तीक्ष्ण प्रभाव लेजर फोकस पर ऑप्टिकल टूटने पर निर्भर करता है। ध्वनिक सदमे तरंगों और कैविटेशन बुलबुले उत्पन्न होते हैं, जिससे ऊतक टूटना होता है। बबल आकार और दबाव आयाम नाड़ी ऊर्जा और केंद्र बिंदु की स्थिति के साथ भिन्न होते हैं। इस अध्ययन में, enucleated पोर्सिन आंखें एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध Nd:YAG लेजर के सामने तैनात थे । चर पल्स ऊर्जा के साथ-साथ कॉर्निया के पीछे फोकल स्पॉट की विभिन्न स्थितियों का परीक्षण किया गया। परिणामस्वरूप घावों का मूल्यांकन न्यूनतम संपाश्र्वक क्षति के साथ कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिकाओं (सीईसी) की अनन्य टुकड़ी के लिए सर्वोत्तम मापदंडों को निर्धारित करने के लिए दो-फोटॉन माइक्रोस्कोपी और हिस्टोलॉजी द्वारा किया गया था। इस विधि के फायदे सीईसी का सटीक एब्लेशन, कम जमानत क्षति, और सबसे बढ़कर, गैर-संपर्क उपचार हैं।
Introduction
रेटिना और उसके फोटोरिसेप्टर्स1के प्रकाश के संचरण के लिए कॉर्निया की पारदर्शिता आवश्यक है । इस संबंध में, कोलेजन फाइबर को कॉर्नियल स्ट्रोमा के भीतर सही ढंग से गठबंधन रखने के लिए निर्जलीकरण की एक सापेक्ष स्थिति महत्वपूर्ण है। इस होमोस्टोसिस को डेसेमेट की झिल्ली (डीएम)2पर स्थित कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिकाओं (सीईसी) द्वारा बनाए रखा जाता है। एंडोथेलियम अंतरतम कॉर्नियल लेयर है। इसमें एक महत्वपूर्ण बाधा और पंप फ़ंक्शन है, जो कॉर्नियल पारदर्शिता3के लिए महत्वपूर्ण है। एपिथेलियम के विपरीत, एंडोथेलियम4को आत्म-नवीनीकृत करने में सक्षम नहीं है। इसलिए, रोग या आघात के कारण होने वाली कोई भी कोशिका क्षति शेष एंडोथेलियल कोशिकाओं को विस्तार ित करने और माइग्रेट करने, परिणामस्वरूप दोषों को कवर करने और कॉर्नियल कार्यक्षमता बनाए रखने के लिएउत्तेजितकरती है। हालांकि, यदि सीईसी घनत्व एक महत्वपूर्ण सीमा से नीचे गिर जाता है, तो एंडोथेलियम का प्रतिपूर्ति एक एडीमा की ओर ले जाता है, जिसके परिणामस्वरूप धुंधली दृष्टि और असुविधा या यहां तक कि गंभीर दर्द4होता है। लक्षणों को दूर करने के लिए दवाओं की उपलब्धता के बावजूद, वर्तमान में इन मामलों में एकमात्र निश्चित उपचार कॉर्नियल प्रत्यारोपण है, जिसे पूर्ण मोटाई भ्रष्टाचार या लैमेलर एंडोथेलियल प्रत्यारोपण के रूप में किया जा सकता है। उत्तरार्द्ध प्रक्रिया डेसमेट की झिल्ली एंडोथेलियल केराटोप्लास्टी (DMEK) के साथ-साथ डेसमेट की स्ट्रिपिंग स्वचालित एंडोथेलियल केराटोप्लास्टी (डीएसएईके)6के रूप में उपलब्ध है। हालांकि, शेष सीईसी की सुरक्षा और उनके अस्तित्व को बढ़ाने के लिए एक वैकल्पिक लक्ष्य है, जो एक पर्याप्त रोग मॉडल की जरूरत है संभावित चिकित्सीय दवाओं का परीक्षण हो सकता है ।
वर्तमान सीईसी हानि रोग मॉडल पूर्वकाल कक्ष में विषाक्त एजेंटों (जैसे, बेंजलकोनियम क्लोराइड) के इंजेक्शन के माध्यम से एंडोथेलियम के विनाश पर ध्यान केंद्रित करते हैं या एक आक्रामक डेसेमेटोरेक्सिस तकनीक7,,8का उपयोग करके कोशिकाओं के यांत्रिक घर्षण द्वारा। हालांकि ये मॉडल अच्छी तरह से स्थापित हैं, सामान्य भड़काऊ प्रतिक्रिया और गलत संपाश्र्वक क्षति जैसे नुकसान मौजूद हैं। इसलिए, इन मॉडलों को बीमारी के अंतिम चरणों का प्रतिनिधित्व करने की अधिक संभावना होती है, जब उपर्युक्त सर्जिकल विकल्प अपरिहार्य होते हैं।
स्टेम सेल और जीन थेरेपी जैसे सेलुलर उपचार रणनीतियों में प्रगति के साथ, इन सेलुलर उपचारों का अनुप्रयोग सीईसी हानि9के प्रारंभिक चरणों में उपयोगी हो सकता है। बाद में, हमें एक ऐसे मॉडल की आवश्यकता है जो रोग के इन पहले के चरणों का अधिक पर्याप्त रूप से प्रतिनिधित्व करता है । इस संबंध में, सेल संस्कृति मॉडल पिछले दशक में सुधार हुआ है, लेकिन अभी भी उनकी वैधता में सीमित हैं, क्योंकि विट्रो में कोशिकाएं कॉर्निया10के भीतर विभिन्न सेल प्रकारों के बीच होने वाली जटिल बातचीत को दोहराने के करीब नहीं आ सकतीहैं। इसलिए, पूर्व वीवो और वीवो रोग मॉडल में अभी भी उच्च मांग में हैं और मौजूदा लोगों में सुधार अत्यंत रुचि है।
एक नियोडिमियम का उपयोग करके फोटोव्यवधान द्वारा Noninvasive, इंट्राओकुलर सर्जरी: YAG (Nd:YAG) लेजर 1970 के दशक के अंतमें 11में अपनी शुरुआत के बाद से दुनिया भर में नेत्र रोग विशेषज्ञों के लिए एक नियमित प्रक्रिया बन गया है । फोटोव्यवधान nonlinear प्रकाश अवशोषण पर निर्भर करता है जिससे प्लाज्मा का गठन, ध्वनिक सदमे तरंगों की पीढ़ी, और कैविटेशन बुलबुले का निर्माण होता है, जब भी आवेदन साइट तरल वातावरण12में स्थित होती है। सामान्य तौर पर, ये प्रक्रियाएं सटीक ऊतक काटने के अभीष्ट प्रभाव में योगदान देती हैं। हालांकि, वे लेजर सर्जरी13के स्थानीय कारावास को सीमित करने वाले अनावश्यक जमानत क्षति का स्रोत भी हो सकते हैं।
परिणामस्वरूप यांत्रिक प्रभावों की भविष्यवाणी में शॉक वेव प्रचार और कैविशन कोर्स के लक्षण वर्णन के माध्यम से काफी सुधार हुआ है। सीईसी हानि के प्रारंभिक चरणों के लिए एक गैर-आक्रामक, लेजर-सहायता प्राप्त प्रयोगात्मक रोग मॉडल प्रदान करने के लिए संभव के रूप में आसपास के ऊतकों को कम नुकसान के साथ सीईसी को लक्षित करना हमारा लक्ष्य है। इस उद्देश्य के लिए, लेजर के फोकल स्पॉट की इष्टतम नाड़ी ऊर्जा और स्थितियों को निर्धारित करना आवश्यक है।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस प्रायोगिक अध्ययन के परिणामों से संकेत मिलता है कि एक Nd: YAG लेजर चुनिंदा कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिकाओं को त्यागने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है जब ऊर्जा की खुराक और फोकस बिंदु की स्थिति के लिए उपयुक्?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम प्रयोगात्मक तरीकों के साथ उनकी मदद के लिए क्रिस्टीन Örün और जन ए एम Sochurek शुक्रिया अदा करते हैं ।
Materials
| BARRON VACUUM TREPHINE | Katena | K20-2058 | |
| Cryostat | Leica | CM 3050S | |
| Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium – high glucose | PAA | E-15009 | |
| Eye holder | Self | N/A | |
| Inverted Microscope | Leica | DMI 6000 B | |
| KH2PO4 | Merck | 529568 | |
| Na2HPO4 | Merck | 1065860500 | |
| Nd:YAG laser | Zeiss Meditec | visuLAS YAG II plus | |
| OCT Tissue Tek | Sakura Finetechnical | 4583 | |
| Penicillin-Streptomycin | Sigma-Aldrich | P4333 | |
| Phosphate Buffered Saline (PBS) | Gibco | 10010056 | |
| Porcine serum | Sigma-Aldrich | 12736C | |
| Spectral-domain optical coherence tomograph | Heidelberg Engineering | Spectralis | |
| Tissue culture plate 12-well | Sarstedt | 833921 | |
| Two-Photon Microscope | JenLab | DermaInspect | |
| Viscoelastic | OmniVision | Methocel |
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