प्रायोगिक ग्लूकोमा चुंबकीय microspheres की नेत्र इंजेक्शन द्वारा प्रेरित
Summary
We present a method for inducing elevated intraocular pressure (IOP), by injecting magnetic microspheres into the rat eye, to model glaucoma. This leads to strong pressure rises, and extensive neuronal death. This protocol is easy to perform, does not require repeat injections, and produces stable long-lasting IOP rises.
Abstract
Progress in understanding the pathophysiology, and providing novel treatments for glaucoma is dependent on good animal models of the disease. We present here a protocol for elevating intraocular pressure (IOP) in the rat, by injecting magnetic microspheres into the anterior chamber of the eye. The use of magnetic particles allows the user to manipulate the beads into the iridocorneal angle, thus providing a very effective blockade of fluid outflow from the trabecular meshwork. This leads to long-lasting IOP rises, and eventually neuronal death in the ganglion cell layer (GCL) as well as optic nerve pathology, as seen in patients with the disease. This method is simple to perform, as it does not require machinery, specialist surgical skills, or many hours of practice to perfect. Furthermore, the pressure elevations are very robust, and reinjection of the magnetic microspheres is not usually required unlike in some other models using plastic beads. Additionally, we believe this method is suitable for adaptation for the mouse eye.
Introduction
प्राथमिक मोतियाबिंद जीवन फेरबदल दृष्टि हानि और अंधापन दो को जन्म दे सकता है, जो दुनिया एक भर में एक अनुमान के अनुसार 60,500,000 लोगों को प्रभावित करने के लिए एक विनाशकारी नेत्र रोग है। रोग तंत्र में अनुसंधान, और मोतियाबिंद के लिए उपन्यास चिकित्सा विज्ञान के विकास, विकृति की पहचान के कुछ पुनरावृत्ति जो रोग के अच्छे मॉडल पर निर्भर हैं।
हम Samsel एट अल की पद्धति पर आधारित यहाँ एक चूहे मोतियाबिंद मॉडल प्रस्तुत करते हैं। 3 इस तकनीक के समग्र लक्ष्य, प्रत्यक्ष पूर्वकाल कक्ष में चुंबकीय microspheres के इंजेक्शन लगाने, और एक चुंबकीय अंगूठी का उपयोग करके आंख में intraocular दबाव (IOP) बढ़ाने के लिए है उन्हें iridocorneal कोण में। इस न्यूरोनल नुकसान और सेल नुकसान के लिए अग्रणी, IOP बढ़ जाती है, जो जलीय बहिर्वाह, बाधा उत्पन्न करती है। प्रोटोकॉल मोतियाबिंद का एक सरल, inducible मॉडल प्रदान करने के लिए प्रयास करने के लिए विकसित किया गया था।
इस प्रोटोकॉल के कुछ लाभ हो सकता हैमौजूदा तकनीक से अधिक है। ऐसे डी बी ए / 2J के रूप में आनुवंशिक माउस मॉडल आरंभ करने के लिए प्रक्रियाओं की आवश्यकता नहीं है, जो उपलब्ध हैं; हालांकि इन रोग प्रगति 4 के एक अप्रत्याशित शुरुआत हो सकती है। इसके विपरीत, शल्य चिकित्सा कृन्तकों में IOP को ऊपर उठाने पर भरोसा करते हैं, जिनमें से अधिकांश inducible मॉडल, दीक्षा उपयोगकर्ता द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है कि फायदा है। इन तरीकों में से कुछ सहित 5 तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण जा रहा है, हालांकि उनकी खुद की कमियां हो सकती है, और बुलंद IOP 6 बनाए रखने के लिए कई प्रक्रियाओं की आवश्यकता कर सकते हैं।
इसके विपरीत, इस पांडुलिपि में विस्तृत inducible विधि reinjection के लिए न्यूनतम आवश्यकता के साथ दबाव में स्थिर, मजबूत बढ़ जाती है, का उत्पादन एक, सरल, प्रभावी और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य तकनीक है। इसके अतिरिक्त, यह महंगे उपकरण को शामिल नहीं करता है, और केवल प्रदर्शन करने के लिए बेसिक सर्जिकल कौशल की आवश्यकता है। इस प्रोटोकॉल एक कम तकनीकी रूप से मांग inducible स्थापित करने के लिए देख रहे हैं, जो पाठकों के लिए उपयुक्त हो सकता हैउनकी प्रयोगशाला में मोतियाबिंद मॉडल।
Protocol
Representative Results
Discussion
यहाँ हम आंख की पूर्वकाल कक्ष में चुंबकीय microspheres के इंजेक्शन लगाने के द्वारा, चूहे में बुलंद IOP उत्प्रेरण के लिए एक विधि प्रदर्शित करता है। इस विधि को बाहर ले जाने के लिए आसान है, और छोटी सी शल्य चिकित्सा विशेषज्ञता की आवश्यकता है, या अभ्यास और शोधन के घंटे। इसके अलावा, प्रक्रिया प्रभावी है; शायद ही कभी दबाव में एक मजबूत, मजबूत वृद्धि (लगभग 10% reinjection दर) को प्रेरित करने के मोतियों की एक इंजेक्शन से भी अधिक की आवश्यकता होती है। इस IOP उठाया बनाए रखने के लिए कई प्रक्रियाओं की आवश्यकता कर सकते हैं जो 11 मॉडल, या लेजर फोटोकोगुलेशन प्रोटोकॉल 6, काठिन्य ऐसी तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण episceral नस के रूप में मौजूदा inducible तरीकों, एक से अधिक लाभ प्रदान कर सकता है।
हालांकि सफल होने के लिए विधि के लिए आदेश में, उठाए जाने की जरूरत है कि कुछ छोटे महत्वपूर्ण कदम उठाए हैं। सबसे पहले यह iridocorneal कोण में मोती आकर्षित करने के लिए एक toroidal के आकार का चुंबक का उपयोग करने के लिए उपयोगी है। यह कदम मूल प्रोटोकॉल, wher के एक संशोधन हैई मोती पूर्वकाल कक्ष में इंजेक्शन, और फिर आंख तीन के आसपास मुक्तहस्त चले गए थे। एक toroidal चुंबक का उपयोग कर microspheres के न्यूनतम मैनुअल पुनर्वितरण की आवश्यकता होती है, कोण चारों ओर समान रूप से समझौता करना चाहिए कि इसका मतलब है। बहुत धीमी गति से और मोती मुख्य रूप से अधूरा कवरेज, और संभवतः कोई दबाव वृद्धि करने के लिए अग्रणी कोण के एक तरफ जमा करेंगे – दूसरे, इंजेक्शन की दर तेजी से होना चाहिए। हालांकि आम तौर पर बोल रहा हूँ, विधि उपयोगकर्ता आसानी से इस तरह शायद IOP पदोन्नति की डिग्री को बदलने के लिए प्रयास करने के लिए, माइक्रोस्फीयर कणों के आकार या मात्रा बदलती के रूप में प्रोटोकॉल के लिए संशोधन, कर सकता है कि काफी स्पष्ट है।
हालांकि, विधि का एक संभावित वापसी एक हम मनाया मामलों के बारे में 5-10% में 60 एमएमएचजी से ऊपर पहुंच गया है, जो उच्च रक्तचाप, की हद पर उनका नियंत्रण नहीं है कि है। IOP में अत्यधिक बढ़ जाता है रेटिना के ऊतकों को बहुत ही विनाशकारी हो सकता है, और तंत्र और जैव का अध्ययन कर सकते हैंकोशिका मृत्यु की सना हुआ चुनौतीपूर्ण। हालांकि, विधि औषधीय 12 चालाकी से किया जा सकता है, जो रेटिना और ऑप्टिक तंत्रिका, दोनों में एक सुसंगत न्यूरोनल विकृति पैदा करता है। इस मोतियाबिंद के इलाज के लिए उपन्यास चिकित्सा विज्ञान के विकास के लिए मॉडल आकर्षक बना सकता है। मोती iridocorneal कोण में निर्देशित कर रहे हैं, क्योंकि इसके साथ ही, इस रेटिना या ऑप्टिक डिस्क का जीना इमेजिंग के लिए मुफ्त दृश्य अक्ष छोड़ देता है। हम इस मॉडल को अनुकूलित और माउस सहित अन्य प्रजातियों में भविष्य के अनुप्रयोगों के लिए इस्तेमाल किया जाएगा आशा करते हैं कि।
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We wish to thank Peter Munro PhD for his assistance with optic nerve sectioning. This study was supported by the Medical Research Council (G0901303), and in part by the Dorothy Hodgkin Postgraduate Award/Medical Research Council, the Helen Hamlyn Trust, Fight for Sight, and Moorfields special trustess,.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| 250-300g female Brown Norway ex-breeder rats | Harlan UK | 203 | |
| Tonolab Rebound Tonometer | Tiolat | TV02 | |
| Ketaset (Ketamine) | Fort Dodge Animal health | BN1000118 | 37.5 mg/kg |
| Domitor (medetomidine hydrochloride) | Orion Pharma | 140-999 | 0.25 mg/kg |
| Povidone iodine | Ecolab | BN4369LE10 | 5% in H2O |
| Minim's Saline Solution | Bausch and Lomb | PL00033/5017 | |
| Toroidal magnet | Supermagnete | R-10-07-03-N | |
| Magnetic Microspheres | Bangs Laboratories | UMC4N/9692 | |
| HBSS | Invitrogen | 14025 | |
| 33-guage bevelled needle | Hamilton | 7747-01 | Custom needle |
| Luer tip syringe | Hamilton | 80601 | |
| Antisedan (atipemezole hydrochloride ) | Orion Pharma | 141-003 | 0.25 mg/kg |
| Chloramphenicol ointment | Medicom | 18956-0005 | |
| TUNEL staining kit | Promega | G3250 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | |
| DAPI | Sigma-Aldrich | D9542 | |
| Vectashield Mounting Media | Vector Labs | H-1000 |
Referências
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