Summary

Étapes de préparation pour la mesure de la réactivité chez les souris des artérioles rétiniennes Ex Vivo

Published: May 08, 2018
doi:

Summary

Plusieurs maladies oculaires vision sont associés à des microvaisseaux rétiniennes dysfonctionnels. La mesure des réponses de l’artériole rétinienne est donc importante d’étudier les mécanismes physiopathologiques sous-jacents. Cet article décrit un protocole détaillé pour souris arteriole rétinienne isolement et préparation pour évaluer les effets des substances vasoactives sur diamètre vasculaire.

Abstract

L’insuffisance vasculaire et des altérations perfusion rétinienne normale sont parmi les principaux facteurs de la pathogenèse de diverses vue oculaires maladies mortelles, telles que la rétinopathie diabétique, rétinopathie hypertensive et éventuellement le glaucome. Préparations microvasculaires rétiniennes sont donc des outils pivots pour les études physiologiques et pharmacologiques délimiter les mécanismes physiopathologiques sous-jacents et à la conception des thérapies pour les maladies. Malgré l’utilisation de modèles de souris dans la recherche ophtalmologique, études sur la réactivité vasculaire rétinienne sont rares chez cette espèce. Des principales raisons de cette divergence sont les procédures d’isolement difficile en raison de la petite taille de ces vaisseaux sanguins rétiniens, c’est-à-dire ~ ≤ 30 µm de diamètre luminal. Pour contourner le problème de l’isolement direct de ces microvaisseaux rétiniennes pour des études fonctionnelles, nous avons mis en place une technique d’isolation et de préparation qui permet des études ex vivo vasoactivité rétine de souris dans des conditions physiologiques près . Bien que la préparation expérimentale actuelle fera expressément référence à des artérioles rétiniennes de souris, cette méthode peut facilement servir à microvaisseaux des rats.

Introduction

Troubles de perfusion rétinienne ont été impliqués dans la pathogenèse des maladies oculaires diverses, telles que la rétinopathie diabétique, rétinopathie hypertensive et glaucome1,2,3. Ainsi, les études visant à mesurer la réactivité vasculaire de la rétine sont importantes pour comprendre la physiopathologie de ces maladies et pour développer de nouveaux traitements s’approche.

En raison de la possibilité de manipulation génétique dans le génome murin, la souris est devenu un modèle animal largement utilisé pour les études du système cardiovasculaire4. Toutefois, en raison de la petite taille des vaisseaux sanguins rétiniens (≤ 30 µm), mesure de la réactivité vasculaire dans la rétine de souris est un défi. Par exemple, des techniques pour la mesure in vivo sont limités dans leur résolution optique et par conséquent ne permettent de détecter exactement les changements de débit diamètre ou de sang dans le petit sang inférieure à ≤ 30 µm de diamètre lorsqu’il est équipé avec autres appareils sophistiqués, comme un microscope confocal à l’aide de colorants fluorescents ou l’Adaptive Optics balayage lumière ophtalmoscope5,6. En outre, l’interprétation de in vivo les mesures visant à identifier les mécanismes dans les vaisseaux sanguins rétiniens peuvent être confondus par les anesthésiques, de signalisation modifie la pression artérielle systémique et l’influence des vaisseaux sanguins rétrooculaire.

Par conséquent, nous avons développé une méthode pour mesurer les réponses des vaisseaux sanguins rétiniens de souris avec haute résolution optique ex vivo. La technique présentée ici permet de visualiser des artérioles rétiniennes via transmis en microscopie photonique. Cette méthode, qui peut également être utilisée chez les rats, permet d’accéder aux avantages de la technologie en recherche vasculaire oculaire de ciblage génique.

Protocol

Les procédures expérimentales de cette étude ont été approuvées par l’Animal Care Comité de Rhénanie-Palatinat, Allemagne. Soins aux animaux conforme aux directives institutionnelles et l’Association pour Research in Vision and Ophthalmology (ARVO) instruction pour l’utilisation des animaux en ophtalmologie et de la recherche de vision. Les animaux ont été traités conformément à la Directive européenne 2010/63/UE pour l’expérimentation animale. Mâles souris C57BL/6J (The Jackson Laboratory, Bar Ha…

Representative Results

U-46619 produit des réponses de concentration-dépendante vasoconstricteur en artérioles rétiniennes de souris de type sauvage de l’arrière-plan de C57Bl/6J. À une concentration de 10-6 M, réduction du diamètre luminal était ≈50 % du diamètre au repos. Figure 9 a montre une courbe de concentration-réponse représentatif d’une artériole rétinienne. En artérioles pré-comprimés avec U46619, administration cumulative d’acétylcho…

Discussion

La mesure des réponses vasculaires de la rétine de souris est difficile en raison de la petite taille des vaisseaux sanguins rétiniens. Avec la technique présentée, artérioles rétiniennes sont visualisées par microscopie à lumière transmise. Cela est possible, parce que la rétine isolée est translucide. L’avantage de la technique est la résolution optique élevée. La résolution spatiale calculée est 11 px/µm. Cependant, la résolution réelle de ce système optique qui utilise la lumière blanche est e…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par des subventions de l’Ernst und Berta Grimmke Stiftung et la Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft (le chien).

Materials

Steel Scissors Carl Roth GmbH 3576.1 1x 140 mm
Eye Scissors Geuder G-19390 1x straight, 10.5 cm
Precision tweezers, straight with fine tips Carl Roth GmbH LH68.1 2x type 4
Precision tweezers, straight with extra fine tips Carl Roth GmbH LH53.1 2x type 5
Vannas capsulotomy scissors Geuder 19760 1x straight, 77 mm
Student Vannas Spring Scissors Fine Science Tools 91501-09 1x curved,
Barraquer Needle Holder Geuder G-17500 1x curved, 120 mm
Needle Becton, Dickinson and Company 305128 1x 30 G
Glass Capillaries (for producing micropipettes) Drummond Scientific Company 9-000-1211 1x (1.2 x 0.8 mm; outer/inner diameter)
Nylon Suture Alcon 198001 1x 10-0
Nunclon cell culture dish Thermo Fisher Scientific 153066 1x 35 mm diameter
Nunclon cell culture dish Thermo Fisher Scientific 172931 1x 100 mm diameter
Discofix C Braun 16500C 10 cm
Histoacryl adhesive B. Braun Surgical, S.A. 1050052
Name Company Catalog Number Comments
Equipment
Pericyclic pump  (CYCLO II) Carl Roth GmbH EP76.1 1x
Vertical Pipette Puller Model 700C David Kopf Instruments 1x
Microscope (Vanox-T AH-2) Olympus 1x
Water immersion objective LUMPlanFL, 1.0 NA Olympus 1x
Digital camera (TK-C1381) JVC 1x
Perfusion chamber self-made 1x
Name Company Catalog Number Comments
Drugs and Solutions
Ethanol Carl Roth GmbH K928.4
Calcium chloride dihydrate (CaCl2) Carl Roth GmbH 5239.1
Kalium chloride (KCl) Carl Roth GmbH 6781.1
Kalium dihydrogen phosphate (KH2PO4) Carl Roth GmbH 3904.2
Magnesium sulphate (MgSO4) Carl Roth GmbH 261.2
Sodium chloride (NaCl) Carl Roth GmbH 9265.2
Sodium hydrogen carbonate (NaHCO3) Carl Roth GmbH 0965.3
α-(D)-(+)- Glucose monohydrate Carl Roth GmbH 6780.1
9,11-dideoxy-9α,11α-methanoepoxy prostaglandin F2α (U-46619) Cayman Chemical 16450
Acetylcholine chloride Sigma-Aldrich A6625-25G

References

  1. Toda, N., Nakanishi-Toda, M. Nitric oxide: ocular blood flow, glaucoma, and diabetic retinopathy. Prog Retin Eye Res. 26 (3), 205-238 (2007).
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  3. Cherecheanu, A. P., Garhofer, G., Schmidl, D., Werkmeister, R., Schmetterer, L. Ocular perfusion pressure and ocular blood flow in glaucoma. Curr Opin Pharmacol. 13 (1), 36-42 (2013).
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  7. Schallek, J., Geng, Y., Nguyen, H., Williams, D. R. Morphology and topography of retinal pericytes in the living mouse retina using in vivo adaptive optics imaging and ex vivo characterization. Invest Ophthalmol Vis Sci. 54 (13), 8237-8250 (2013).
  8. Gericke, A., et al. Identification of the muscarinic acetylcholine receptor subtype mediating cholinergic vasodilation in murine retinal arterioles. Invest Ophthalmol Vis Sci. 52 (10), 7479-7484 (2011).
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Cite This Article
Gericke, A., Goloborodko, E., Pfeiffer, N., Manicam, C. Preparation Steps for Measurement of Reactivity in Mouse Retinal Arterioles Ex Vivo. J. Vis. Exp. (135), e56199, doi:10.3791/56199 (2018).

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