Punctie-geïnduceerde Iris Neovascularization als een muismodel van Rubeosis Iridis
Summary
Iris neovascularization, een gemeenschappelijke complicatie van ischemische retinale ziekte, kan leiden tot zicht-bedreigende neovascular glaucoom. Hier beschrijven we een lymfkliertest protocol voor experimentele iris neovascularization die kan worden gebruikt voor noninvasive evaluatie van angiogenese-modulerende stoffen induceren.
Abstract
We beschrijven een model van iris punctie-geïnduceerde neovascularization als een algemeen model voor noninvasive evaluatie van angiogenese. Het model is ook relevant voor het targeten van neovascular glaucoom, een gezicht-bedreigende complicatie van diabetische retinopathie. Deze methode is gebaseerd op de inductie van iris vasculaire reactie door een reeks van zelfsluitende uveal lekke banden op BALB/c muizen en profiteert van de postpartum rijping van muis oogbeschadigingen en/of therapieën. Muis pups ondergaan uveal lekke banden vanaf postnatale dag 12,5, wanneer de pups natuurlijk hun ogen, tot postnatale dag 24,5 open. Als gevolg van de transparantie van het hoornvlies, kan iris therapieën worden geanalyseerd gemakkelijk door de tijd door noninvasive in vivo methoden. De semi-transparante iris voor BALB/c muizen kunnen bovendien, flatmounted met minimale aspecifieke achtergrondkleuring p.a. gedetailleerde immunohistologic. In dit model, angiogenese is vooral het gevolg van de inflammatoire en plasminogen activeren van systemen. De punctie-geïnduceerde model is de eerste voor het opwekken van iris neovascularization in kleine knaagdieren, en heeft het voordeel van het toestaan van directe noninvasive in vivo analyse van het angiogenic-proces. Bovendien, het model kan worden gecombineerd met angiogenic modulerende stoffen, waarin wordt benadrukt het potentieel in de studie van angiogenese met een perspectief in vivo .
Introduction
De iris, samen met het straalvormig lichaam en de vaatvlies, omvat de uvea, dat het meest gevacuoliseerd weefsel van het oog is. Iris therapieën is van essentieel belang bij het handhaven van de homeostase in de voorste kamer van het oog. Als gevolg van overvloedige anastomotic verbindingen tussen slagaders en aders geven iris bloedvaten voedingsstoffen en de levering van zuurstof niet alleen aan de iris zelf, maar ook tot het hele anterieure segment van de oog-1.
De vorming van nieuwe bloedvaten of angiogenese van bestaande, is van fundamenteel belang in fysiologische processen, zoals ontwikkeling en wond genezing2. Angiogenese is fijn geregeld door een veelheid van canonieke factoren, zoals de vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) en plasminogen activator inhibitor (PAI), evenals meerdere inflammatoire factoren en een gebrek aan evenwicht van deze factoren kan leiden tot pathologische angiogenese3.
In het oog is neovascularization de oorzaak van zicht-bedreigende ziekten, zoals proliferatieve diabetische retinopathie (PDR) en neovascular glaucoom (NVG). In deze oogbeschadigingen en/of ziekten, ligt de focal neovascularization vaak in de retinale weefsel, maar het gebrek aan evenwicht in de inflammatoire en angiogenic factoren in beide de posterieure en anterieure oogbeschadigingen en/of kamers van het oog heeft in verband gebracht met rubeosis iridis, de klinische term voor iris pathologische neoangiogenesis4. Deze aandoeningen geven de mogelijkheid van de volwassen iris ondergaan van angiogenese. Bij muizen, oogbeschadigingen en/of therapieën is onvolwassen na de geboorte en blijft rijping postpartum. Deze eigenaardigheid van ontwikkeling wordt benut in de muismodel van zuurstof-geïnduceerde retinopathie, een model dat nauw samen van de Nabootsers van de klinische toestand van retinopathie van prematuriteit5. Bovendien, angiogenese en ontstekingen spelen een sleutelrol in de wond genezing mechanismen6, en wond genezing zelf angiogenese modellen7gekoppeld is geweest.
In deze studie beschrijven we een model van lekke band-geïnduceerde iris neovascularization. Uveal lekke banden worden uitgevoerd van de buitenste grens van de limbus, die iris neovascularization door triggering de wond genezing systeem veroorzaken. Als gevolg van de transparantie van het hoornvlies, de iris therapieën kunnen gemakkelijk in vivo door noninvasive methoden geanalyseerd. Geperforeerde ogen presenteren een verhoging van vasculaire bed in de iris, die gekoppeld aan een stijging van het plasminogen activeren en inflammatoire merkers8 is. Het gepresenteerde model heeft een groot potentieel als een nieuwe tool angiogenese en screening van angiogenic verbindingen te bestuderen en kunt direct in vivo visualisatie van de processen van de angiogenic.
Protocol
Representative Results
Discussion
In het huidige protocol, wordt een nieuwe methode voor de inductie van iris vasculaire reactie door uveal punctie gepresenteerd. De punctie wond genezing mechanismen activeert en bevordert vasculaire reacties in de iris10,11. Dit is in overeenstemming met oogbeschadigingen en/of pathologieën, zoals PDR en NVG, waar hevige angiogenic reacties van het netvlies in het achterste segment van het oog in de klinische toestand van rubeosis iridis, een toegenomen vascula…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs bedanken Linnea Tankred en Diana Rydholm voor de veehouderij.
Materials
| Bonn eye scissors | Bausch & Lomb | 23060 | |
| Clayman-Vannas curved scissors | Bausch & Lomb | E3383 C | |
| Clayman-Vannas straight scissors | Bausch & Lomb | E3383 S | |
| Objective adapter for camera | Handcrafted | N/A | Or any system that allows adapting a camera to the microscope |
| Heating Pad 100-110 watts | Non Applicable | N/A | Available in pet/veterinarian stores |
| Hypodermic 30g beveled needle | KDM GmBH germany | 911914 | |
| Iphone 4S | Apple | Non Applicable | Or other high resolution image acquistion device |
| Isoflurane | Baxter | KDG 9623 | |
| McPherson tying forceps | Bausch & Lomb | E1815 S | |
| Micro tying forceps | Bausch & Lomb | 63140 | |
| Minims tetracaine hydrochloride | Bausch & Lomb | N/A | 1 % (w/v) Eye Drops |
| Neutral-buffered formalin | Bioreagens | 0018-40 | |
| Normal saline solution | Fresenius Kabi | 210352 | 0.9 % (w/v) NaCl in injectable water |
| Phosphate-buffered saline | ThermoFisher Scientific | 10010023 | Balanced and buffered PBS pH 7.4 |
| Petri dish 10 cm | Starstedt | 83.3902 | |
| Petri dish 3 cm | Starstedt | 83.3900 | |
| Safe Seal Tube 2.0 mL | Starstedt | 72.685.200 | Or any eppendorf style tubes |
| TC plate 96-well | Starstedt | 83.3924 | |
| Transfer pipette 3.5 mL | Starstedt | 86.1171 | Or any other Pasteur pipette style |
| Univentor 400 anesthesia unit | Univentor Limited | N/A | Or equivalent flow regulator with induction chamber and mask for volatile anesthesia |
| Wild M650 surgical microscope | Wild Heerbrugg | N/A | Or other surgical or magnifying stereoscope |
Riferimenti
- Morrison, J. C., Van Buskirk, E. M. Anterior collateral circulation in the primate eye. Ophthalmology. 90 (6), 707-715 (1983).
- Dreyfuss, J. L., Giordano, R. J., Regatieri, C. V. Ocular Angiogenesis. J Ophthalmol. 2015, 892043 (2015).
- Breuss, J. M., Uhrin, P. VEGF-initiated angiogenesis and the uPA/uPAR system. Cell Adh Migr. 6 (6), 535-615 (2012).
- Rodrigues, G. B., et al. Neovascular glaucoma: a review. Int J Retina Vitreous. 2, 26 (2016).
- Stahl, A., et al. The mouse retina as an angiogenesis model. Invest Ophth Vis Sci. 51 (6), 2813-2826 (2010).
- DiPietro, L. A. Angiogenesis and wound repair: when enough is enough. J Leukocy Biol. 100 (5), 979-984 (2016).
- Eming, S., Brachvogel, B., Odorisio, T., Koch, M. Regulation of angiogenesis: Wound healing as a model. Prog Histochem Cytoc. 42 (3), 115-170 (2007).
- Beaujean, O., Locri, F., Aronsson, M., Kvanta, A., André, H. A novel in vivo model of puncture-induced iris neovascularization. PloS One. 12 (6), e0180235 (2017).
- Zudaire, E., Gambardella, L., Kurcz, C., Vermeren, S. A Computational Tool for Quantitative Analysis of Vascular Networks. PloS One. 6 (11), (2011).
- Dorrell, M., Uusitalo-Jarvinen, H., Aguilar, E., Friedlander, M. Ocular neovascularization: basic mechanisms and therapeutic advances. Surv Ophthalmol. 52 Suppl 1, S3-S19 (2007).
- Kvanta, A. Ocular angiogenesis: the role of growth factors. Acta Ophthalmol. 84 (3), 282-288 (2006).
- Salman, A. G. Intrasilicone Bevacizumab Injection for Iris Neovascularization after Vitrectomy for Proliferative Diabetic Retinopathy. Ophthalmic Res. 49 (1), 20-24 (2013).
- Jeong, Y. C., Hwang, Y. H. Etiology and Features of Eyes with Rubeosis Iridis among Korean Patients: A Population-Based Single Center Study. PloS One. 11 (8), e0160662 (2016).
- Speier, S., Nyqvist, D., Köhler, M., Caicedo, A., Leibiger, I. B., Berggren, P. -. O. Noninvasive high-resolution in vivo imaging of cell biology in the anterior chamber of the mouse eye. Nat Protoc. 3 (8), 1278-1286 (2008).
- Stefansson, E., Landers, M. B., Wolbarsht, M. L., Klintworth, G. K. Neovascularization of the Iris – an Experimental-Model in Cats. Invest Ophth Vis Sci. 25 (3), 361-364 (1984).
- Nork, T. M., Tso, M., Duvall, J., Hayreh, S. S. Cellular Mechanisms of Iris Neovascularization Secondary to Retinal Vein Occlusion. Arch Ophthalmol-Chic. 107 (4), 581-586 (1989).
- Hjelmeland, L. M., Stewart, M. W., Li, J. W., Toth, C. A., Burns, M. S., Landers, M. B. An Experimental-Model of Ectropion Uveae and Iris Neovascularization in the Cat. Invest Ophth Vis Sci. 33 (5), 1796-1803 (1992).
- Tolentino, M. J., Miller, J. W., Gragoudas, E. S., Chatzistefanou, K., Ferrara, N., Adamis, A. P. Vascular endothelial growth factor is sufficient to produce iris neovascularization and neovascular glaucoma in a nonhuman primate. Arch Ophthalmol-Chic. 114 (8), 964-970 (1996).
- Paula, J. S., et al. Rabbit Rubeosis Iridis Induced by Intravitreal Latex-derived Angiogenic Fraction. Curr Eye Res. 36 (9), 857-859 (2011).
- Takei, A., Ekström, M., et al. Gene Transfer of Prolyl Hydroxylase Domain 2 Inhibits Hypoxia-inducible Angiogenesis in a Model of Choroidal Neovascularization. Sci Rep. 7, 42546 (2017).
