Summary

Puntura-indotta di Neovascularization dell'iride come un modello murino di Rubeosis Iridis

Published: March 08, 2018
doi:

Summary

Neovascularization dell’iride, una complicazione comune della malattia della retina ischemica, può portare ad avvistare-minaccioso il glaucoma neovascular. Qui, descriviamo un protocollo murino per indurre il neovascularization iris sperimentali che possono essere utilizzati per la valutazione non invasiva delle sostanze l’angiogenesi di modulazione.

Abstract

Descriviamo un modello del neovascularization dell’iride indotta da puntura come un modello generale per la valutazione non invasiva dell’angiogenesi. Il modello è anche rilevante per il targeting glaucoma neovascolare, una complicazione avvistare-minacciosa di retinopatia diabetica. Questo metodo si basa sull’induzione della risposta vascolare iris da una serie di forature autosigillante uveale su topi BALB/c e sfrutta la maturazione post-partum del vasculature oculare del mouse. Cuccioli di mouse subiscono uveale forature da giorno postnatale 12.5, naturalmente quando i cuccioli aprono i loro occhi, fino al giorno postnatale 24,5. Grazie alla trasparenza della cornea, sistema vascolare iride può essere analizzato facilmente attraverso il tempo con metodi non invasiva in vivo . Inoltre, l’iride semitrasparente di topi BALB/c può essere flatmounted per l’analisi dettagliata immunohistologic con la colorazione di fondo minimo non specifici. In questo modello, l’angiogenesi è determinata essenzialmente dall’infiammatorio e sistemi di attivazione del plasminogeno. Il modello indotta da puntura è il primo per indurre il neovascularization dell’iride in piccoli roditori e ha il vantaggio di consentire analisi diretta non invasiva in vivo del processo angiogenico. Inoltre, il modello può essere abbinato angiogenici modulante sostanze, che evidenzia il suo potenziale nello studio dell’angiogenesi con una prospettiva in vivo .

Introduction

L’iride, insieme con il corpo ciliare e coroide, comprende dell’uvea, che è il tessuto più vascolarizzato dell’occhio. Sistema vascolare Iris è essenziale nel mantenimento dell’omeostasi nell’alloggiamento anteriore dell’occhio. A seguito di abbondanti connessioni anastomotiche tra le arterie e le vene, i vasi sanguigni di iris fornire nutrienti e apporto di ossigeno non solo per l’iride stessa, ma per l’intero segmento anteriore dell’ occhio1.

La formazione di nuovi vasi sanguigni, o l’angiogenesi da quelle pre-esistenti, è fondamentale nei processi fisiologici, quali sviluppo e2di guarigione della ferita. L’angiogenesi è finemente regolata da una moltitudine di fattori canoniche, come fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF) e l’inibitore dell’attivatore del plasminogeno (PAI), così come molteplici fattori infiammatori e uno squilibrio di questi fattori può portare a patologica l’angiogenesi3.

Nell’occhio, la neovascolarizzazione è la causa di malattie avvistare-minaccioso, come retinopatia diabetica proliferative (PDR) e glaucoma neovascolare (NVG). In queste malattie oculari, la neovascolarizzazione focale si trova comunemente in tessuto retinico, ma lo squilibrio in infiammatorie e fattori angiogenici in entrambi i posteriori ed anteriori chambers oculare dell’occhio è stato associato con rubeosis iridis, il termine clinico per iris neoangiogenesi patologica4. Queste patologie indicano la capacità dell’adulto iride a subire l’angiogenesi. Nei topi, sistema vascolare oculare è immaturo dopo la nascita e continua maturazione post-partum. Questa peculiarità di sviluppo viene sfruttata nel modello del topo di retinopatia indotta da ossigeno, un modello che imita molto attentamente le condizioni cliniche della retinopatia della prematurità5. Inoltre, l’angiogenesi e l’infiammazione gioca un ruolo fondamentale nella guarigione meccanismi6e cicatrizzazione stessa è stata associata con l’angiogenesi modelli7.

In questo studio, descriviamo un modello del neovascularization dell’iride indotta da puntura. Uveale forature vengono eseguite nei pressi del limite esterno del limbus, che indurre il neovascularization dell’iride attivando il sistema di guarigione della ferita. Grazie alla trasparenza della cornea, sistema vascolare iride può essere analizzato facilmente in vivo di metodi non invasivi. Forato occhi presentano un aumento del letto vascolare nell’iride, che è stato associato con un aumento dell’attivazione del plasminogeno e indicatori infiammatori8. Il modello presentato ha un grande potenziale come un nuovo strumento per studiare l’angiogenesi e angiogenici composti di screening e permette la visualizzazione diretta in vivo dei processi angiogenici.

Protocol

Cuccioli di topo BALB/c di entrambi i sessi sono stati utilizzati secondo l’istruzione per l’uso degli animali in oftalmologica e Vision Research, e i protocolli sono stati approvati dal comitato di Stoccolma per la ricerca etica animale. Topi sono stati alloggiati in cucciolate, insieme a madre durante l’allattamento, con un ciclo giorno/notte di 12 h, libero accesso a cibo e acqua e monitorati giornalmente. Nota: Per la procedura chirurgica, topi sono stati tenuti sotto anestesia con isoflur…

Representative Results

Cuccioli di topo BALB/c Albino alle p 12.5 sono stati sottoposti a forature uveale, ripetute ogni quarto giorno (sperimentale giorno 0, 4, 8, 12), fino al P24.5. A P27.5, topi sono stati eutanasizzati e iridi attentamente sezionato (sperimentale giorno 15). Foto degli occhi del mouse sono state scattate con una videocamera fissata ad uno stereoscopio chirurgico prima di ogni serie di puntura in ogni giorno sperimentale per valutare la valutazione non invasiva della risposta vascolare iris…

Discussion

Nel presente protocollo, è presentato un nuovo metodo per l’induzione della risposta vascolare iris dalla puntura uveal. La puntura innesca meccanismi di guarigione della ferita e promuove le risposte vascolari nei iris10,11. Questo è in accordo con patologie oculari, quali PDR e NVG, dove risposte angiogeniche esacerbato dalla retina nel segmento posteriore dell’occhio culminano con lo stato clinico di rubeosis iridis, una maggiore vascolarizzazione dell’iride…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Gli autori ringraziano Linnea Tankred e Diana Rydholm per la zootecnia.

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

References

  1. Morrison, J. C., Van Buskirk, E. M. Anterior collateral circulation in the primate eye. Ophthalmology. 90 (6), 707-715 (1983).
  2. Dreyfuss, J. L., Giordano, R. J., Regatieri, C. V. Ocular Angiogenesis. J Ophthalmol. 2015, 892043 (2015).
  3. Breuss, J. M., Uhrin, P. VEGF-initiated angiogenesis and the uPA/uPAR system. Cell Adh Migr. 6 (6), 535-615 (2012).
  4. Rodrigues, G. B., et al. Neovascular glaucoma: a review. Int J Retina Vitreous. 2, 26 (2016).
  5. Stahl, A., et al. The mouse retina as an angiogenesis model. Invest Ophth Vis Sci. 51 (6), 2813-2826 (2010).
  6. DiPietro, L. A. Angiogenesis and wound repair: when enough is enough. J Leukocy Biol. 100 (5), 979-984 (2016).
  7. Eming, S., Brachvogel, B., Odorisio, T., Koch, M. Regulation of angiogenesis: Wound healing as a model. Prog Histochem Cytoc. 42 (3), 115-170 (2007).
  8. 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).
  9. Zudaire, E., Gambardella, L., Kurcz, C., Vermeren, S. A Computational Tool for Quantitative Analysis of Vascular Networks. PloS One. 6 (11), (2011).
  10. Dorrell, M., Uusitalo-Jarvinen, H., Aguilar, E., Friedlander, M. Ocular neovascularization: basic mechanisms and therapeutic advances. Surv Ophthalmol. 52 Suppl 1, S3-S19 (2007).
  11. Kvanta, A. Ocular angiogenesis: the role of growth factors. Acta Ophthalmol. 84 (3), 282-288 (2006).
  12. Salman, A. G. Intrasilicone Bevacizumab Injection for Iris Neovascularization after Vitrectomy for Proliferative Diabetic Retinopathy. Ophthalmic Res. 49 (1), 20-24 (2013).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. Paula, J. S., et al. Rabbit Rubeosis Iridis Induced by Intravitreal Latex-derived Angiogenic Fraction. Curr Eye Res. 36 (9), 857-859 (2011).
  20. 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).

Play Video

Cite This Article
Locri, F., Aronsson, M., Beaujean, O., Kvanta, A., André, H. Puncture-Induced Iris Neovascularization as a Mouse Model of Rubeosis Iridis. J. Vis. Exp. (133), e57398, doi:10.3791/57398 (2018).

View Video