Грызун Модель Nonarteritic ишемическая оптическая нейропатия передняя (rNAION)

Summary

The following report describes how to replicate the rodent model of nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (rNAION), using the appropriate dye, contact lens and laser parameters. We also reveal the appropriate steps for evaluating the rNAION lesion in vivo.

Abstract

Nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (NAION) is a focal ischemic lesion of the optic nerve that affects 1/700 individuals throughout their lifetime. NAION results in optic nerve edema, selective loss of the retinal ganglion cell neurons (RGCs) and atrophy of the optic nerve. A rodent model of NAION that expresses most NAION features and sequelae has been developed, which is applicable to both rats and mice. This model utilizes a focal laser application of 532 nm wavelength to illuminate a photoactive dye, Rose Bengal (RB), to cause capillary damage and leakage at the targeted anterior optic nerve (the laminar region). After rNAION induction, there is an early optic nerve ischemia, optic nerve edema, and intraneural inflammation, followed by selective RGC and axonal loss. Since the optic nerve is a CNS white matter tract, the rNAION model is applicable to mechanistic studies of selective white matter ischemia, as well as neuroprotective analyses and short and long-term mechanisms of glial and neuronal response to ischemia.

Introduction

Nonarteritic передней ишемической оптической невропатии (NAION) является координационным ишемическое поражение передней части зрительного нерва (ON) ^1. NAION является наиболее частой причиной внезапной зрительного связанных нерва потери зрения у людей в возрасте старше 50 лет ^2. Механизм считается синдром отсека , что приводит к интраневрального отека, и вызывает сжатие капилляров , снабжающих аксоны в пределах зрительного нерва ^3.

Поскольку ПО на самом деле является центральной нервной системы (ЦНС) тракта, грызун NAION модель (rNAION) может быть использован для изучения механизмов и ответы на изолированных ударов белого вещества ЦНС. Таким образом, модель rNAION может быть полезным в рассекает множество проблем, связанных с инсультом, связанных с повреждением белого вещества. Он может быть использован для оценки различных нейропротекторное стратегий и агентов в белой материи инсульта.

Одним из наиболее привлекательных особенностей модели является то, что онабезболезненный, неинвазивный процедура. Мощность лазера можно регулировать для получения различной степени ишемического повреждения. Еще одной особенностью является то, что она опирается на лазерных индуцированных супероксидных радикалов повредить эндотелий капилляров, производя прогрессивную капиллярную дисфункцию. Именно эта дисфункция и прогрессирующий отек, который, как полагают, в высшей степени сходен с механизмом, который вызывает NAION. Исследования показали , что он не вызывает прямой капиллярный свертываемость, но работает по крайней мере , двух механизмов: супероксид – индуцированной гибели и зачистке некоторых из клеток эндотелия капилляров ^4, и NFkB (ядерного фактора каппа-легкой цепи-энхансер активированных В – клеток ) , связанный воспалительный вверх регулирование в оставшихся эндотелием, с увеличенным перенос жидкости через клеточные мембраны в интерстиции ^5. Закрытие зрительного нерва капилляров и сжатие, вызванные интерстициальной результате накопления жидкости в глазного нерва ишемии. Схематическое изображение отображается вРисунок 2. Модель rNAION может быть использован в обоих крыс и мышей вида ^6,7, и может варьироваться в уровне его серьезности, от мягкого поражения до полной, но безболезненное разрушение зрительного нерва и сетчатки, такие в качестве центральной окклюзии артерии сетчатки (КрАО).

Protocol

Этот протокол был утвержден в Университете штата Мэриленд Уходу за животными и Комитетом по использованию (IACUC; Балтимор, штат Мэриленд, США) 1. Экспериментальная установка Сделать заказ разработан контактные линзы из прозрачного оптического качества круговой диа…

Representative Results

Включена контактная линза центральной визуализации сетчатки глаза (Рисунок 1). Фокусное пятно лазера освещает оптический диск на задней части сетчатки (рисунок 2). Нормальная ун-индуцированной Сетчатка показана изображается с помощью щелевой лам…

Discussion

Хотя существует целый ряд моделей повреждения зрительного нерва (зрительный нерв давки ^12, зрительного нерва рассечение ^13, и пион ^14), модель rNAION гуманно, адаптируемой к обоим крыс и мышей. Это более близко напоминает человеческое клиническое состояние NAION. Это условие в?…

Materials

50mW 532nm laser	Iridex		Standard Ophthalmic Laser
0-100mW 532nm laser	Laserglow technologies		Substitute for iridex
Laser slit lamp adapter	Iridex		SMA coupled adapter for laser output
Cpherent Fieldmate laser meter with thermopile sensor	Coherent		others also appropriate
Ophthalmic Examing Slit lamp biomicroscope	VArious		Haag-Streit is the best; cheaper versions available on ebay
Rose Bengal	Sigma	330000-1G	Photoinducing agent
Fundus Contact lens or glass cover slip	custom/Cantor and Nissel (UK)		Custom designed planoconvex plastic lens for eye exam and induction
Tropicamide 1%
Tamiya polishing compound	Tamiya, INC	87068	polishing contact lens
2.5% Hypromellose (Goniovisc)/1% Methycellulose	HUB Pharmaceuticals		contact lens coupling agent
2.5% Neosynephrine Ophthalmic drops	Alcon labs		pupil dilating agent
Tropicamide 1%	Alcon labs		pupil dilating agent
0.5% Proparacaine	Alcon labs		topical Anesthetic
30ga fused needle insulin syringe	Various	Various	for intravenous injection of rose bengal
Ophthamic Antibiotic ointment with dexamethasone added (Triple antibiotic ointment)	Various	Various	Apply after induciton to minimize corneal scarring
Heidelberg Corporation Spectral domain-Optical Coherence Tomograph	Heidelberg Corportion		For Optical coherence measurements baseline and post-induction; not essential for induction