La retinopatia indotta dall'ossigeno (OIR) può essere utilizzata per modellare malattie retiniche ischemiche come la retinopatia della prematurità e la retinopatia diabetica proliferativa e per servire da modello per studi proof-of-concept nella valutazione dei farmaci antiangiogenetici per le malattie neovascolari. OIR induce una neovascolarizzazione robusta e riproducibile nella retina quantificabile.
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Articolo metodologico
Modello di retinopatia indotta dall'ossigeno per le malattie retiniche ischemiche nei roditori
In questo articolo
Sommario
Abstract
Uno dei modelli comunemente usati per le retinopatie ischemiche è il modello di retinopatia indotta dall'ossigeno (OIR). Qui descriviamo protocolli dettagliati per l'induzione del modello OIR e le sue letture sia nei topi che nei ratti. La neovascolarizzazione retinica è indotta nell'OIR esponendo i cuccioli di roditori all'iperossia (topi) o alternando livelli di iperossia e ipossia (ratti). Le letture principali di questi modelli sono le dimensioni delle aree neovascolari (NV) e avascolari (AVA) nella retina. Questo modello preclinico in vivo può essere utilizzato per valutare l'efficacia di potenziali farmaci anti-angiogenici o per affrontare il ruolo di specifici geni nell'angiogenesi retinica utilizzando animali geneticamente manipolati. Il modello presenta alcune variazioni specifiche della deformazione e del venditore nell'induzione OIR che dovrebbero essere prese in considerazione durante la progettazione degli esperimenti.
Introduzione
Sono necessari modelli sperimentali affidabili e riproducibili per studiare la patologia alla base delle malattie oculari angiogeniche e per sviluppare nuove terapie a queste malattie devastanti. L'angiogenesi patologica è il segno distintivo per la degenerazione maculare legata all'età umida (AMD) e per molte malattie retiniche ischemiche tra cui retinopatia della prematurità (ROP), retinopatia diabetica proliferativa (PDR) e occlusione della vena retinica (RVO)1,2,3,4. Le retine umane e roditori seguono un modello di sviluppo simile, poich....
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Protocollo
Il protocollo qui descritto è stato approvato dal Comitato Nazionale di Etica Animale della Finlandia (numero di protocollo ESAVI/9520/2020 ed ESAVI/6421/04.10.07/2017).
1. Induzione di animali sperimentali e modello OIR di topo
NOTA: Utilizzare animali accoppiati nel tempo, ad esempio topi C57BL/6J comunemente usati, per far nascere i cuccioli lo stesso giorno. Utilizzare dighe che favoriscono, ad esempio 129 dighe in allattamento (129S1/SvImJ o 129S3/SvIM), per allattare i cuccioli durante e dopo l'induzione dell'iperossia. In alternativa, assicurarsi che siano disponibili dighe in allattamento aggiuntive nel cas....
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Risultati
Il risultato principale del modello è il fenotipo vascolare: la dimensione degli AVA e la quantità di NV. Nel modello OIR del topo, la vaso-obliterazione avviene nella retina centrale (Figura 2A), mentre nel modello di ratto si sviluppa in periferia, cioè simile al ROP22 umano ( Figura3A). Questo perché il plesso vascolare superficiale si è già sviluppato quando i topi sono esposti all'iperossia, mentre nel modello del ratto la retina è a.......
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Discussione
La gravità del fenotipo della malattia dipende sia dal ceppo che dal fornitore sia nei modelli OIR del topo che del ratto23. Ciò suggerisce che c'è un'ampia variabilità genotipico nello sviluppo della patologia. In generale, i roditori pigmentati sviluppano fenotipo più grave di quelli albini. Ad esempio, la vascolarizzazione retinica dell'albino BALB/c si rivascolarizza rapidamente dopo l'iperossia e non sviluppa affatto NV24. Allo stesso modo, nei ratti, i ratti castani d.......
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Dichiarazioni
Gli autori Maria Vähätupa, PhD, Niina Jääskeläinen, Marc Cerrada-Gimenez, PhD e Rubina Thapa sono dipendenti di Experimentica Ltd.
L'autore Giedrius Kalesnykas, PhD, è un dipendente (Presidente e Amministratore Delegato) e azionista di Experimentica Ltd. che offre servizi di ricerca a contratto che utilizzano modelli OIR preclinici utilizzati in questo articolo.
Tero Järvinen, M.D., PhD, e Hannele Uusitalo-Järvinen, M.D., PhD, non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Ringraziamo Marianne Karlsberg, Anne Mari Haapaniemi, Päivi Partanen e Anne Kankkunen per l'eccellente supporto tecnico. Questo lavoro è stato finanziato dall'Accademia di Finlandia, dalla Fondazione Päivikki e Sakari Sohlberg, dalla Fondazione per la tubercolosi di Tampere, dalla Fondazione medica finlandese, dalla Fondazione per la ricerca distrettuale ospedaliera di Pirkanmaa e dal Fondo di ricerca ospedaliera dell'Università di Tampere.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 33 gauge, ago RN a mozzo piccolo | Hamilton Company | 7803-05, 10 mm, 25 gradi, PS4 | per iniezione intravitreale |
| Adobe Photoshop | Adobe Inc. | Per l'analisi delle immagini | |
| Pompa dell'aria air100 | Eheim GmbH & Co. KG. | 143207 | Per anestesia inalatoria |
| Unità di anestesia 410 AP | Univentor Ltd. | 2360309 | Per anestesia per inalazione |
| AnalaR NORMAPUR Soda lime | VWR International Ltd | 22666.362 | Per il controllo delle emissioni di CO2 durante l'induzione del modello |
| Attane Vet 1000 mg/g | VET MEDIC ANIMAL HEALTH OY | vnr 17 05 79 | Per anestesia per inalazione |
| Spazzola | Per la preparazione di supporti piatti Gas | ||
| di anidride carbonica | Per il sacrificio | ||
| Sistema ERG Celeris D430 | Diagnosys LLC | 121 | Per in vivo ERG |
| Piastre per colture cellulari | Greiner Bio-One International GmbH | 664 160 | Per la preparazione di montature piatte |
| Cepetor Vet 1 mg/mL | VET MEDIC ANIMAL HEALTH OY | vnr 08 78 96 | Per anestesia |
| Vetrini coprioggetti | Thermo Fisher Scientific | 15165452 | Per la preparazione di montature piatte |
| Armadio InVivo controllato da O2, sistema di filtrazione anale e deumidificatore | Prodotti da laboratorio | Sistema chiuso per l'induzione di modelli di malattia, opzionale per sistema semichiuso | |
| Sensore O2 E702 | BioSphenix, Ltd. | E207, 1801901 | Per la misurazione del livello di ossigeno |
| Tomografo a coerenza ottica a dominio spettrale Envisu R2200 (SD-OCT) | Bioptigen, Inc. | BPN000668 | Per l'imaging in vivo |
| Eye spears | Beaver-Visitec International, Inc. | 0008685 | Per l'iniezione intravitreale e l'imaging in vivo |
| Flexilux 600LL Sorgente di luce fredda | Mikron | 11140 | Per iniezione intravitreale o raccolta di tessuti |
| Sale sodico di fluoresceina | Merck KGaA | F6377-100G | Per imaging in vivo |
| Unità di scarico dei gas (+Doppia valvola a 3 vie, maschere facciali per topi e ratti, filtro UNOsorb) | UNO Roestvaststaal BV | GEX 17015249 | Per anestesia per inalazione |
| Siringa in vetro, modello 65 RN | Hamilton Company | 7633-01 | Per iniezione intravitreale |
| HRA2 Angiografo della retina (FA) | Heidelberg Engineering GmbH | Spec-KT-05488 | Per imaging in vivo |
| Isolectin GS-IB4, Alexa Fluor 488 Coniugato | Thermo Fisher Scientific | I21411 | Per l'etichettatura della vascolarizzazione retinica su monta piatta |
| Ketaminol Vet 50 mg/mL | Intervet International B.V. | vnr 51 14 85 | Per anestesia |
| Ossigeno | Gas Per l'induzione di modelli di malattia | ||
| Topi C57BL/6JRj | Janvier Labs | Anche altri ceppi possibili | |
| Vetrini per microscopio | Thermo Fisher Scientific | J1800AMNZ | Per la preparazione di montature piatte |
| Minimi Iodio povidone 5% (unità) | Bausch & Lomb U.K Limited | vnr 24 11 304 | Per iniezione intravitreale |
| Azoto gassoso | Per induzione di modelli di malattia (ratto) | ||
| Oftan Chlora 10 mg/g | Santen Pharmaceutical Co., Ltd. | vnr 55 01 11 | Per iniezione intravitreale |
| Oftan Metaoksedrin 100 mg/ml | Santen Pharmaceutical Co., Ltd. | vnr 55 03 43 | Per in vivo ERG |
| Oftan Obucain 4 mg/ml | Santen Pharmaceutical Co., Ltd. | vnr 55 03 50 | Per iniezione intravitreale |
| Oftan Tropicamid 5 mg/ml | Santen Pharmaceutical Co., Ltd. | vnr 04 12 36 | Per imaging in vivo |
| ProOx Model 110 O2 controller e camera per animali | BioSphenix, Ltd. | 803 | Per l'induzione del modello di malattia, sistema semichiuso, opzionale per il |
| sistema chiuso ProOx Modello P360 O2 controller e camera per animali | BioSphenix, Ltd. | 538 | Per l'induzione del modello di malattia, sistema semichiuso, opzionale per il sistema chiuso |
| Ratti CD(SD) | Charles River Laboratories | Anche altri ceppi possibili | |
| Revertor 5 mg/mL | VET MEDIC ANIMAL HEALTH OY | vnr 13 04 97 | Per l'inversione dell'anestesia |
| Gel | Per il controllo dell'umidità durante l'induzione del modello | ||
| Systane Ultra 10ml | Alcon | Tamro 2050250 | Per l'idratazione dell'occhio |
| Unità Systane Ultra 0,7 ml | Alcon | Tamro 2064871 | Per l'idratazione dell'occhio |
| Pipetta di trasferimento | Thermo Fisher Scientific | 1343-9108 | Per la preparazione di montature piatte |
| VENTI-Line VL 180 PRIME Forno di essiccazione | VWR | VL180S 170301 | Per l'essiccazione del gel di silice |
| VisiScope SZT350 Stereomicroscopio | VWR | 481067 | Per iniezione intravitreale o raccolta di tessuti |
Riferimenti
- Chase, J. The evolution of retinal vascularization in mammals. A comparison of vascular and avascular retinae. Ophthalmology. 89 (12), 1518-1525 (1982).
- Sun, Y., Smith, L. E. H. Retinal vasculature in development and diseases. Annual Review of....
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Ristampe e permessi
