Summary

En Laser-induceret musemodel af kronisk okulær hypertension til Karakterisere synsfejl

Published: August 14, 2013
doi:

Summary

Kronisk okulær hypertension fremkaldes ved hjælp laserfotokoagulation af trabekelværket i muse øjne. Det intraokulære tryk (IOP) er forhøjet i flere måneder efter laserbehandling. Faldet af visuel skarphed og kontrast følsomhed forsøgsdyr overvåges ved hjælp af optomotor testen.

Abstract

Glaukom, ofte forbundet med forhøjet intraokulært tryk (IOP), er en af ​​de førende årsager til blindhed. Vi søgte at etablere en musemodel af okulær hypertension at efterligne human højspænding glaukom. Her laserbelysning påføres hornhindens limbus at photocoagulate den vandige udstrømning, inducere nævervinklet. Ændringerne i IOP overvåges ved hjælp af en rebound tonometer før og efter laserbehandlingen. En optomotor adfærdsmæssige test anvendes til at måle tilsvarende ændringer i visuel kapacitet. Den repræsentativt resultat fra en mus, der udviklede vedvarende IOP elevation efter laserbelysning vises. En nedsat synsstyrke og kontrast følsomhed er observeret i denne okular hypertensive mus. Sammen vores undersøgelse indfører en værdifuld modelsystem til at undersøge neuronal degeneration og de underliggende molekylære mekanismer i glaucomatøse mus.

Protocol

Procedurer C57BL/6J-mus (Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME) er rejst ved Northwestern University Animal Care Facility. Alle dyr anvendes i overensstemmelse med protokoller godkendt af Northwestern University Institutional Animal Care og brug Udvalg og efterleves retningslinjerne for brugen af ​​dyr i Neuroscience Research fra NIH. 1.. Laserfotokoagulation Proceduren ifølge laserfotokoagulation er modificeret fra tidligere publicerede…

Representative Results

Som beskrevet i procedurerne, er laserbelysning rettet mod trabekelværket i limbal regionen til photocoagulate den vandige udstrømning, overtalelse vinkelblokglaukom (Figur 1). De fleste laserbehandlet øjne udviste ingen signifikant fysiske skader, pigment løsrivelse eller infektion, i overensstemmelse med tidligere fund 6.. Når en lille gruppe af mus (mindre end 5% af alle laserbehandlet dyr) udviste fysiske tegn på alvorlige skader såsom deflateret øje bolde, svær grå stær, betyd…

Discussion

Vi rapporterer over at vedvarende okulær hypertension kan induceres ved laserbelysning i muse øjne. Sammenlignet med saltvand injektion model 18 og venen cautery model 11 begge kræver omfattende mikrokirurgiske færdigheder er laserbelysning forholdsvis enkel og let at udføre. Normalt kan vi udføre laserbelysning til 4-6 mus i 2-3 timer. De kritiske skridt til at opnå vedvarende IOP elevation er forkammeret udfladning før laser og parametrene for laserbelysning. Tømning væsken ud i forkamm…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Det arbejde, der er indeholdt i dette papir er blevet støttet af Dr. Douglas H. Johnson Award for Glaukom Research fra det amerikanske Health Assistance Foundation (XL), William & Mary Greve Special Scholar Award fra forskning for at forebygge blindhed (XL), den Illinois Society for forebyggelse af blindhed (HC) og NIH tilskud R01EY019034 (XL).

Materials

Reagent
moxifloxacin Alcon Labs, Inc. NDC 0065-4013-03 0.5 %, Rx only
Proparacaine Hydrochloride Bausch & Lomb NDC 24208-730-06 0.5 %, Rx only
Ophthalmic Solution USP Bausch & Lomb NDC 24208-730-06 .5 %, Rx only
ketamine Butler Schein Animal Health NDC 11695-0550-1 100 mg / kg
xylazine LLOYD Inc. of Iowa NADA 139-236 10 mg / kg
atropine sulfate solution Alcon Labs, Inc. NDC 61314-303-02 1 %, Rx only
Equipment
Slit Lamp, TOPCON Visual Systems Inc SL-3E powered by PS-30A
OptoMotry 1.8.0 virtual CerebralMechanics Inc.
opto-kinetic testing system CerebralMechanics Inc.
Tonometer, TonoLab, for mice Colonial Medical Supply
Heating pad Sunbeam Products Inc 722-810
Argon laser Coherent Inc Ultima 2000SE
DECAPICONE Plastic cone holder Braintree Sci Inc. MDC-200 for mouse

Referências

  1. Gupta, N., Yucel, Y. H. Glaucoma as a neurodegenerative disease. Curr. Opin. Ophthalmol. 18, 110-114 (2007).
  2. Quigley, H. A. Neuronal death in glaucoma. Prog. Retin. Eye Res. 18, 39-57 (1999).
  3. McKinnon, S. J., Schlamp, C. L., Nickells, R. W. Mouse models of retinal ganglion cell death and glaucoma. Experimental Eye Research. 88, 816-824 (2009).
  4. Pang, I. H., Clark, A. F. Rodent models for glaucoma retinopathy and optic neuropathy. J. Glaucoma. 16, 483-505 (2007).
  5. Levkovitch-Verbin, H., et al. Translimbal laser photocoagulation to the trabecular meshwork as a model of glaucoma in rats. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 43, 402-410 (2002).
  6. Aihara, M., Lindsey, J. D., Weinreb, R. N. Experimental mouse ocular hypertension: establishment of the model. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 44, 4314-4320 (2003).
  7. Grozdanic, S. D. Laser-induced mouse model of chronic ocular hypertension. Investigative ophthalmology & visual science. 44, 4337-4346 (2003).
  8. Sappington, R. M., Carlson, B. J., Crish, S. D., Calkins, D. J. The microbead occlusion model: a paradigm for induced ocular hypertension in rats and mice. Investigative ophthalmology & visual science. 51, 207-216 (2010).
  9. Ding, C., Wang, P., Tian, N. Effect of general anesthetics on IOP in elevated IOP mouse model. Experimental Eye Research. 92, 512-520 (2011).
  10. Kalesnykas, G., et al. Retinal ganglion cell morphology after optic nerve crush and experimental glaucoma. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 53, 3847-3857 (2012).
  11. Shareef, S. R., Garcia-Valenzuela, E., Salierno, A., Walsh, J., Sharma, S. C. Chronic ocular hypertension following episcleral venous occlusion in rats. Experimental Eye Research. 61, 379-382 (1995).
  12. Chiu, K., Chang, R., So, K. F. Laser-induced chronic ocular hypertension model on SD rats. J. Vis. Exp. (10), e549 (2007).
  13. Fu, C. T., Sretavan, D. Laser-induced ocular hypertension in albino CD-1 mice. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 51, 980-990 (2010).
  14. Rangarajan, K. V. Detection of visual deficits in aging DBA/2J mice by two behavioral assays. Curr. Eye Res. 36, 481-491 (2011).
  15. Wang, L., et al. Direction-specific disruption of subcortical visual behavior and receptive fields in mice lacking the beta2 subunit of nicotinic acetylcholine receptor. J. Neurosci. 29, 12909-12918 (2009).
  16. Douglas, R. M., et al. Independent visual threshold measurements in the two eyes of freely moving rats and mice using a virtual-reality optokinetic system. Visual Neuroscience. 22, 677-684 (2005).
  17. Prusky, G. T., Alam, N. M., Beekman, S., Douglas, R. M. Rapid quantification of adult and developing mouse spatial vision using a virtual optomotor system. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 45, 4611-4616 (2004).
  18. Morrison, J. C., et al. A rat model of chronic pressure-induced optic nerve damage. Experimental Eye Research. 64, 85-96 (1997).
  19. Cone, F. E., et al. The effects of anesthesia, mouse strain and age on intraocular pressure and an improved murine model of experimental glaucoma. Experimental Eye Research. 99, 27-35 (2012).
  20. Liu, X., et al. Brain-derived neurotrophic factor and TrkB modulate visual experience-dependent refinement of neuronal pathways in retina. J. Neurosci. 27, 7256-7267 (2007).
  21. Liu, X., et al. Regulation of neonatal development of retinal ganglion cell dendrites by neurotrophin-3 overexpression. The Journal of Comparative Neurology. 514, 449-458 (2009).
  22. Sun, W., Li, N., He, S. Large-scale morphological survey of mouse retinal ganglion cells. The Journal of Comparative Neurology. 451, 115-126 (2002).
  23. Feng, L., et al. Sustained Ocular Hypertension Induces Dendritic Degeneration of Mouse Retinal Ganglion Cells that Depends on Cell-type and Location. Investigative Ophthalmology & Visual Science. , (2013).
check_url/pt/50440?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Feng, L., Chen, H., Suyeoka, G., Liu, X. A Laser-induced Mouse Model of Chronic Ocular Hypertension to Characterize Visual Defects. J. Vis. Exp. (78), e50440, doi:10.3791/50440 (2013).

View Video