La suppression des yeux, aussi appelé l'énucléation, fournit une stratégie utile pour étudier les aspects de visuel, multi-modal, et la plasticité du développement le long du système visuel des mammifères, car il induit irréversible partielle (monoculaire) ou complète (binoculaire) la perte de vision. Nous décrivons ici une approche hautement reproductible et simple à effectuer dans l'énucléation in vivo.
Énucléation ou l'ablation chirurgicale de l'œil peuvent généralement être considérées comme un modèle pour nerf désafférentation. Il constitue un outil précieux pour étudier les différents aspects de visuel, intermodale et la plasticité du développement le long du système visuel des mammifères 1-4.
Ici, nous démontrons une technique élégante et simple pour l'élimination d'un ou des deux yeux chez la souris, qui est validé chez la souris de 20 jours jusqu'à l'âge aux adultes. En bref, un désinfectés pince courbe est utilisée pour serrer le nerf optique derrière l'œil. Par la suite, les mouvements circulaires sont réalisés à la constriction du nerf optique et enlever le globe oculaire. Les avantages de cette technique sont une reproductibilité élevée, peu ou pas de saignement, la récupération post-opératoire rapide et un seuil très bas de l'apprentissage pour l'expérimentateur. Par conséquent, un grand nombre d'animaux peut être manipulée et traitée avec une quantité minimum d'effort. La nature de la technique peut induire des dommages légers àla rétine au cours de la procédure. Cet effet secondaire rend cette méthode moins convenable par rapport à Mahajan et al. (2011) 5 si le but est de recueillir et d'analyser le tissu rétinien. De plus, notre méthode est limitée à l'ouverture post-oculaires âges (souris: P10 – 13) à compter depuis le globe oculaire doit être déplacé de la prise sans enlever les paupières. Le vivo technique d'énucléation en décrit dans ce manuscrit a été récemment appliquée avec succès avec des modifications mineures chez le rat et semble utile d'étudier la voie visuelle afférente de rongeurs en général.
Retrait d'un œil et ainsi autodestruction de manière irréversible la surface des récepteurs sensoriels (rétine), impose une perte considérable de l'entrée sensorielle le long de la voie visuelle. Le modèle d'énucléation dans le système visuel juvénile et adulte s'est avéré être utile pour comprendre le développement, la plasticité et la fonction des divers centres visuels 4.1. Les conséquences moléculaires, cellulaires et physiologiques de cette privation sensorielle peuvent fournir des indications sur la façon dont le développement normal est régulée et comment établies circuits corticaux faire face et de changer leur structure et la fonction en réponse à une telle modification vaste expérience.
Différentes méthodes de privation visuelle exister et ils ont tous leurs avantages spécifiques dans la recherche liée à la vision. Par exemple élevage sombre spécifiquement élimine visuellement entraînée activité mais il n'affecte pas l'activité de la rétine spontanée. Visua même, sutures couvercle ou pansements oculaires supprimer modelésl entrée sans perturber l'activité spontanée mais ils permettent la pénétration de la lumière dispersée à travers les yeux fermés. Ces méthodes sont réversibles et ont été montré pour être utile dans la compréhension du rôle des motifs vision et à faible niveau de corrélation d'entrées jumelles dans la sculpture circuits corticaux au cours du développement 6-8. Dans la recherche de glaucome, le modèle de l'écrasement du nerf optique chez les animaux adultes a été largement utilisée car elle établit une perte progressive des apports des cellules ganglionnaires de la rétine qui constituent le nerf optique 9,10. D'autre part, l'énucléation, où l'œil et donc la rétine est complètement et instantanément supprimée, est le choix approprié de privation lorsque l'objectif est de supprimer de façon irréversible la vision à la fois spontanée et motifs à la fois. Il induit également une forte activité déséquilibre intra-oculaire qui peut améliorer le rapport signal sur bruit dans des études de cartographie d'activité 11,12. Comparant les changements fonctionnels et structurels en réponse à l'énucléation avec eose après privation par des méthodes drastiques moins tels que couvercle suture par exemple, pourrait également exposer de nouvelles perspectives sur le rôle de l'activité rétinienne spontanée dans les deux types d'homéostasie et de la plasticité synaptique.
Énucléation déclenche une perte d'influences trophiques dans les objectifs de la rétine directs. Par exemple, les niveaux de BDNF sont fortement régulés à la baisse dans le noyau latéral géniculé (LGN) et colliculus supérieur de rats adultes énucléés 13. Espèces réactives de l'oxygène, qui fonctionnent comme des molécules messagères de médiation remodelage structurel, ont également été détectés dans les structures sous-corticales du rat adulte du système visuel 14. En outre, la microglie et l'activation des astrocytes dans les différentes structures sous-corticales visuelles cibles chez la souris se produisent dans un laps de temps après l'énucléation spécifique d'une semaine 15. Ensemble, les résultats de la désafférentation optiques dans les différentes réponses corticales à l'gliale, niveau structurel et moléculaire. En dépit de ces sous-corticaleeffets, il ne soulève pas nécessairement des effets au niveau cortical 16. Il convient de noter, la plasticité corticale intermodal, y compris les modifications dans d'autres domaines sensoriels à côté du renforcement des intrants non visuelles vers le cortex visuel privé surviennent après deux monoculaire (ME) 3,4,17,18 et binoculaire (BE) 1,17 énucléation.
En plus de contribuer à la neuroscience visuelle, énucléation comme un type de désafférentation peut être utilisé pour étudier l'équilibre entre les neuroprotecteurs 19 et 20 à 22 propriétés de neurodégénératives du système nerveux central.
Différentes procédures pour effectuer l'énucléation sont déjà décrites dans la littérature. Certaines méthodes pour in vivo ME rats et les souris sont moins simple en raison de sectionnement inutile de muscles orbitaux et les tissus 23-25. Autres publications telles que Mahajan et al (2011) 5. Fournissent un protocole détaillé à l'aide dissection pour une collection à haut débit de yeux pour étudier les corrélations génotype-phénotype, probablement post-mortem. Pour leur but, la méthode est pratique et rapide. Cependant, ce procédé est moins approprié pour énucléation in vivo lorsque l'on opte pour étudier la voie visuelle afférente suivant énucléation (dans les animaux vivants) plutôt que de l'oeil lui-même. Dans un tel contexte, la survie post-énucléation est d'une grande importance. En outre, un minimum de dommages vivo et la préservation du nerf optique et tissus de l'orbite est favorable. Ici, nous présentons une méthode alternative d'énucléation, plus semblable à celle décrite par Faguet et al (2008) 26, qui offre certaines propriétés avantageuses:. Qu'il est associé à une récupération post-opératoire rapide et se caractérise par un seuil d'apprentissage très faible pour les chercheurs. En général, différentes méthodes sont complémentaires en fonction de l'objet de recherches ultérieures: la morphologie de l'œil ou de la recherche de la voie visuelle.
ve_content "> En somme, l'énucléation peut être appliquée à partir de la recherche de vision vers enquêtes de plasticité homéostatique et inter-modal cerveau, des propriétés de réponse gliales, et la stabilité de l'axone. Dans cet article, visualisé, nous démontrons une méthode réalisable et fiable pour in vivo l'énucléation de l'œil dans la souris.Pour effectuer une énucléation réussie selon notre méthode, les étapes les plus importantes à prendre en compte sont les suivants: 1) à l'aide d'une pince avec une pointe recourbée et dentelée de la taille appropriée; 2) effectuer la énucléation sur une surface lisse et sec; et 3) en accélérant progressivement les mouvements circulaires de la direction avec le moins de frottement.
Pour un résultat efficace, il est essentiel d'utiliser une pince appropriées caractérisées par une pointe recourbée et dentelée (taille de la pointe préféré: la souris: 0,5 x 0,4 mm; rat: 2.15 x 1.3 mm). La courbure permet un accès facile vers le nerf optique après déplacement globe oculaire et est nécessaire pour le placement correct des mains lors de l'exécution des mouvements circulaires. Pointes lisses ne sont pas recommandés car ils n'ont pas la poignée nécessaire lors de la tenue du nerf optique. Défaut de tenir le nerf optique correctement pendant les mouvements circulaires en résulte une rupture de l'artère ophtalmique, pauvres détachement de l'œil et donc une mauvaise reproductibilité.Par conséquent, il est conseillé de commencer par la pratique de cette technique sur des animaux euthanasiés pour l'optimisation de la pince de manutention afin de garantir maximale bien-être animal, une fois l'application de la méthode in vivo. Énucléation de l'oeil a réussi récemment également été réalisée chez le rat dans notre laboratoire en utilisant la même technique, sauf pour faire tourner le corps de l'animal et en maintenant manuellement la pince stationnaire.
Une limitation de la technique est qu'elle pourrait éventuellement endommager la rétine. Par conséquent, ce procédé est moins approprié pour la collecte de rétines pour effectuer 5 l'histologie. De plus, notre méthode est limitée à poster âges d'ouverture des yeux depuis le globe oculaire doit être déplacé de la prise sans enlever ou couper les paupières.
énucléation des yeux chez les différentes espèces, y compris les rongeurs, est systématiquement effectuée en utilisant des méthodes alternatives, qui impliquent souvent l'ablation des paupières et en coupant le nerf optique 18,23-25. Ces méthods ont tendance à être plus envahissantes et ont une courbe d'apprentissage plus élevé que la technique décrite ici. Sans la nécessité d'enlever ou suturer les paupières, le temps de récupération post-opératoire est réduite, ce qui entraîne plus de bien-être animal et des résultats plus reproductibles.
The authors have nothing to disclose.
We thank Ellen Ytebrouck for her valuable information regarding method application in rat. This work was supported by the Research Council of the KU Leuven (OT09/22) and the Fund for Scientific Research-Flanders (FWO Vlaanderen). Jeroen Aerts is supported by a Ph.D. fellowship of the Agency for Innovation through Science and Technology Flanders (IWT Vlaanderen) and Julie Nys by a Ph.D. grant from FWO Flanders.
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Moria MC31 Forceps – Serrated Curved | Fine Science Tools | 11370-31 | For application in the mouse. Any forceps with similar dimensions can be used as long as the tip is curved and serrated. |
Narrow Pattern Forceps – Curved | Fine Science Tools | 11003-13 | For application in the rat. Any forceps with similar dimensions can be used as long as the tip is curved and serrated. |
Hemostatic cotton wool | Qualiphar | N/A | Other hemostatic agents are equally suitable (e.g. Viscostat, #649, Ultradent Products) |