Summary

La transección del nervio óptico: un modelo de apoptosis neuronal de adultos en el sistema nervioso central

Published: May 12, 2011
doi:

Summary

Transección del nervio óptico es un modelo ampliamente utilizado de la lesión en el SNC adulto. El noventa por ciento de las células ganglionares de la retina (CGR) cuyos axones son completamente seccionado (axotomía) mueren dentro de 14 días después de axotomía. Este modelo es fácilmente susceptible de manipulaciones experimentales y altamente reproducible.

Abstract

Las células ganglionares de la retina (CGR) son las neuronas del SNC que la producción de información visual desde la retina hasta el cerebro, a través del nervio óptico. El nervio óptico se puede acceder dentro de la órbita del ojo y completamente seccionado (axotomized), el corte de los axones de la población RGC todo. Transección del nervio óptico es un modelo reproducible de la muerte apoptótica de las células neuronales en el SNC adulto 1-4. Este modelo es particularmente atractivo debido a que la cámara vítrea del ojo actúa como una cápsula para administración de fármacos a la retina, lo que permite manipulaciones experimentales a través de inyecciones intraoculares. La difusión de los productos químicos a través del humor vítreo se asegura de que actúan sobre la población RGC todo. Por otra parte, la CGR puede ser selectiva transfectadas mediante la aplicación a corto RNAs de interferencia (siRNA), plásmidos o vectores virales para el corte final de los vectores del nervio óptico o la inyección de 5-7 en su objetivo, el colículo superior 8. Esto permite a los investigadores a estudiar los mecanismos de apoptosis en la población neuronal que desee, sin factores de confusión en las neuronas o glía espectador otras circundantes. Un beneficio adicional es la facilidad y la precisión con la que se puede cuantificar la supervivencia celular después de la lesión. La retina es un tejido plano, capas y CGR se localizan en la capa más interna, la capa de células ganglionares. La supervivencia de las CGR se pueden rastrear en el tiempo mediante la aplicación de un indicador fluorescente (3% Fluorogold) para el extremo del corte del nervio óptico en el momento de axotomía, o mediante la inyección del trazador en el colículo superior (objetivo RGC) una semana antes de axotomía. El marcador se transportan por vía retrógrada, el etiquetado de la población RGC todo. Debido a que la capa de células ganglionares es una monocapa (una célula de espesor), la densidad de RGC se puede cuantificar en el tejido plano de montaje, sin necesidad de estereología. Transección del nervio óptico conduce a la muerte apoptótica de 90% de la CGR heridos dentro de 14 días postaxotomy 11.09. RGC apoptosis tiene una característica de tiempo-por supuesto por el que se retrasa la muerte celular postaxotomy 3-4 días, después de que las células degeneran rápidamente. Esto proporciona una ventana de tiempo para la manipulación experimental dirigida contra los involucrados en la apoptosis.

Protocol

1. Técnica quirúrgica Los experimentos deben llevarse a cabo utilizando una técnica aséptica y siguiendo los protocolos de uso de los animales de su institución específica. Instrumentos y materiales (soluciones, las sustancias químicas, marcadores, agujas, etc) que entran en contacto con el tejido vivo debe ser estéril para prevenir la infección y los efectos negativos sobre el bienestar animal y los posibles impactos negativos en el estudio. 2. Anestesia …

Discussion

Hay muchas variaciones de este procedimiento quirúrgico, y varios de los pasos de este protocolo no son necesarios. Sólo es necesario retraer los músculos que recubren el nervio óptico, con el fin de tener acceso a los nervios. Sin embargo, esto se traduce en un espacio muy limitado de trabajo alrededor del nervio haciendo que el final de las etapas críticas de la sección transversal más difícil. En ciertas situaciones es deseable para transfectar las células del tronco del nervio óptico y el espacio que ofrec…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

PDK es apoyado por una subvención de funcionamiento CIHR (MOP 86523)

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Stereotaxic Frame   Stoelting, Kopf, WPI    
Rat Gas Mask   Stoelting, Kopf, WPI    
Anesthesia System   VetEquip 901806  
Isoflurane (PrAErrane)   Baxter Corp DIN 02225875  
Surgical Microscope   WPI, Zeiss, Leica    
Fluorogold -(Hydroxystilbamidine bis(methanesulfonate)   Sigma 39286  
Gelfoam   Pharmacia & Upjohn    
Tears Naturale P.M.   Alcon    
Proviodine   Medline MDS093945H  
Vannas spring scissors   Fine Science Tools 15000-00  
Fine tip Dumont forceps   Fine Science Tools 11252-00  
Micro surgical hook   Fine Science Tools 10062-12  
Eye dressing serrated forceps   Fine Science Tools 11152-10  
Dumont #7b sharp curved serrated forceps   Fine Science Tools 11270-20  
Cauterizer   Fine Science Tools 18010-00  

References

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Cite This Article
Magharious, M. M., D’Onofrio, P. M., Koeberle, P. D. Optic Nerve Transection: A Model of Adult Neuron Apoptosis in the Central Nervous System. J. Vis. Exp. (51), e2241, doi:10.3791/2241 (2011).

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