Summary

Punktion-induzierte Iris Neovaskularisation als einem Mausmodell der Rubeosis Iridis

Published: March 08, 2018
doi:

Summary

Iris Neovaskularisation, eine häufige Komplikation der ischämischen Netzhauterkrankung kann zu Anblick-bedrohlichen neovaskulären Glaukoms führen. Hier beschreiben wir eine murinen Protokoll zur Induktion experimentelle Iris Neovaskularisation, die für nicht-invasive Beurteilung der Angiogenese-modulierender Substanzen verwendet werden kann.

Abstract

Wir beschreiben ein Modell der Iris Punktion-induzierte Neovaskularisation als ein allgemeines Modell für nicht-invasive Evaluation der Angiogenese. Das Modell ist auch relevant für die Zielgruppenadressierung neovaskulären Glaukom, eine Sicht lebensbedrohliche Komplikation der diabetischen Retinopathie. Diese Methode beruht auf der Induktion von Iris vaskuläre Antwort von einer Reihe von selbstdichtend vorderen Pannen an Mäusen BALB/c und nutzt die Vorteile der postpartalen Reifung der Maus okuläre Gefäßsystem. Maus Welpen durchlaufen vorderen Punktionen von postnatale Tag 12,5, wenn die Welpen bis postnatale Tag 24,5 natürlich ihre Augen öffnen. Durch die Transparenz der Hornhaut kann Iris Gefäßsystem leicht Zeitreise durch nicht-invasive in-Vivo -Methoden analysiert werden. Darüber hinaus kann die halbtransparente Iris von BALB/c Mäusen Flatmounted für genaue Immunohistologic Analyse mit minimale unspezifische Hintergrundfärbung sein. In diesem Modell Angiogenese ist hauptsächlich durch die entzündliche und Plasminogen aktivieren Systeme. Die Punktion-induzierte Modell ist das erste, Iris Neovaskularisation bei kleinen Nagern zu induzieren und hat den Vorteil, dass direkte nicht-invasive in Vivo Analyse des Prozesses zur Angiogenese. Darüber hinaus das Modell angiogenen modulierender Substanzen, kombinierbar mit die highlights sein Potenzials in der Studie der Angiogenese mit einer in-Vivo -Perspektive.

Introduction

Iris, zusammen mit dem Ziliarkörper und der Aderhaut, umfasst die Uvea, die die meisten vaskularisierte Gewebe des Auges ist. Iris Gefäßsystem ist unerlässlich bei der Aufrechterhaltung der Homöostase in der Vorderkammer des Auges. Als Folge der reichlich Anastomosen Verbindungen zwischen Arterien und Venen bieten Iris Blutgefäße Nähr- und Sauerstoffversorgung nicht nur um die Iris selbst, sondern auf das gesamte vordere Segment des Auges1.

Die Bildung neuer Blutgefäße oder Angiogenese aus bereits vorhandenen ist grundlegend in physiologischen Prozessen, wie Entwicklung und Wundheilung2. Angiogenese ist durch eine Vielzahl von kanonischen Faktoren, wie z. B. vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF) und Plasminogen-Aktivator-Inhibitor (PAI), sowie mehrere Entzündungsfaktoren fein reguliert, und ein Ungleichgewicht dieser Faktoren kann zu pathologischen führen Angiogenese-3.

In den Augen verursacht Neovaskularisation Anblick lebensbedrohliche Krankheiten wie proliferative diabetische Retinopathie (PDR) und neovaskulären Glaukoms (NVG). Bei diesen okulären Erkrankungen die fokale Neovaskularisation liegt häufig in retinalen Gewebe, doch das Ungleichgewicht bei entzündlichen und angiogenen Faktoren in den hinteren und vorderen okulären Kammern des Auges wurde mit Rubeosis Iridis, die klinische Bezeichnung für Iris pathologischen Neoangiogenese4. Diese Erkrankungen zeigen die Fähigkeit der Erwachsenen Iris Angiogenese zu unterziehen. Bei Mäusen okuläre Gefäßsystem ist nach der Geburt unreif und Reifung nach der Geburt weiter. Diese Besonderheit der Entwicklung wird im Mausmodell der Sauerstoff-induzierte Retinopathie, ein Modell ausgenutzt, die den klinischen Zustand des Retinopathy der Frühreife5eng imitiert. Darüber hinaus Angiogenese und Entzündungen spielen eine Schlüsselrolle bei der Wundheilung Mechanismen6und Wundheilung selbst Angiogenese Modelle7zugeordnet wurde.

In dieser Studie beschreiben wir ein Modell der Iris Punktion-induzierte Neovaskularisation. In der Nähe die äußere Grenze des Limbus, induzieren die Iris Neovaskularisation durch das Auslösen der Wundheilungssystem vorderen Einstiche erfolgt. Durch die Transparenz der Hornhaut, Iris Gefäßsystem kann leicht in Vivo durch nicht-invasive Methoden analysiert. Punktierte Augen präsentieren eine Erhöhung des vaskulären Bettes in der Iris, die was einer Steigerung von Plasminogen aktivieren und Entzündungsmarker8zugeordnet wurde. Das vorgestellte Modell hat großes Potential als ein neues Instrument zur Angiogenese und screening-angiogenen Verbindungen zu studieren und ermöglicht direkte in Vivo Visualisierung der angiogenen Prozesse.

Protocol

BALB/c Maus Welpen beiderlei Geschlechts wurden gemäß der Erklärung für den Einsatz von Tieren in ophtalmologischen und Vision Research verwendet, und die Protokolle wurden von Stockholms Ausschuss für ethische Animal Research genehmigt. Mäuse waren untergebracht in Würfen, zusammen mit der stillenden Mutter mit 12 h-Tag/Nacht-Zyklus, freien Zugang zu Futter und Wasser, und täglich überwacht. Hinweis: Für den chirurgischen Eingriff wurden Mäuse mit flüchtigen Isoflurane Narkose geh…

Representative Results

Albino BALB/c Maus Welpen am P12.5 vorderen Löcher, jeden vierten Tag wiederholt ausgesetzt waren (experimentelle Tag 0, 4, 8, 12), bis P24.5. Am P27.5 Mäuse wurden eingeschläfert und Iris sorgfältig seziert (experimentelle 15.Tag). Maus Augen wurden mit einer Kamera angeschlossen an eine chirurgische Stereoskop vor jeder Punktion Serie in experimentellen täglich fotografiert, nicht-invasive Beurteilung der Iris vaskuläre Antwort zu bewerten. Vorderen Einstiche induzieren eine vasku…

Discussion

Dieses Protokoll ist eine neuartige Methode zur Induktion von Iris vaskuläre Reaktion durch vorderen Punktion vorgestellt. Die Punktion Wunde heilende Mechanismen auslöst und fördert die vaskuläre Reaktionen in der Iris10,11. Dies ist im Einvernehmen mit okulärer Pathologien wie PDR und NVG, wo verschärfter angiogenen Antworten von der Netzhaut im hinteren Bereich des Auges in den klinischen Zustand des Rubeosis Iridis, eine verstärkte Vaskularisierung der…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Autoren danken Linnea Tankred und Diana Rydholm für Tierhaltung.

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

Referências

  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).
check_url/pt/57398?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
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