ग्लूकोमा उत्प्रेरण एक के ि<em> Vivo</em> चूहे मॉडल और साबुत माउंट रेटिना तैयारी
Summary
Glaucoma is characterized by damage to retinal ganglion cells. Inducing glaucoma in animal models can provide insight into the study of this disease. Here, we outline a procedure that induces loss of RGCs in an in vivo rat model and demonstrates the preparation of whole-mount retinas for analysis.
Abstract
मोतियाबिंद रेटिना नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं (RGCs) केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को प्रभावित करने की एक बीमारी है। RGC ऑप्टिक तंत्रिका को बनाने एक्सोन दृश्य धारणा के लिए मस्तिष्क को दृश्य इनपुट ले। RGCs और उनके एक्सोन को नुकसान दृष्टि हानि और / या अंधापन की ओर जाता है। हालांकि मोतियाबिंद के विशिष्ट कारण अज्ञात है, रोग के लिए प्राथमिक जोखिम कारक एक ऊंचा intraocular दबाव है। पशु मॉडल में ग्लूकोमा उत्प्रेरण प्रक्रियाओं RGC मौत की व्यवस्था का अध्ययन शोधकर्ताओं के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण हैं। इस तरह की जानकारी के लिए प्रभावी उपचार है कि न्यूरोप्रोटेक्टिव दृष्टि हानि की रोकथाम में सहायता कर सकता है के विकास के लिए नेतृत्व कर सकते हैं। एक विवो चूहे मॉडल की स्थिति में जहां 2 एम अतितनावी खारा के 50 μl अधिश्वेतपटल सम्बन्धी शिरापरक जाल में इंजेक्ट किया जाता है, जैसे – इस पत्र में प्रोटोकॉल मोतियाबिंद उत्प्रेरण की एक विधि का वर्णन है। जहाजों की blanching सफल इंजेक्शन इंगित करता है। यह प्रक्रिया मोतियाबिंद अनुकरण करने के लिए RGCs की हानि का कारण बनता है। एक महीने के बादइंजेक्शन, जानवरों की बलि दी जाती है और आंखों को हटा रहे हैं। इसके बाद, कॉर्निया, लेंस, और कांच का एक eyecup बनाने के लिए निकाल रहे हैं। रेटिना तो आँख के पीछे से खुली और कैक्टस सुइयों का उपयोग Sylgard व्यंजन पर टिकी है। इस बिंदु पर, रेटिना में न्यूरॉन्स के विश्लेषण के लिए कलंकित किया जा सकता। इस प्रयोगशाला के परिणाम से पता चलता है कि RGCs के लगभग 25% की प्रक्रिया एक महीने के भीतर खो रहे हैं जब आंतरिक नियंत्रण की तुलना में। यह प्रक्रिया एक विवो चूहे मोतियाबिंद मॉडल में रेटिना नाड़ीग्रन्थि सेल मौत के मात्रात्मक विश्लेषण के लिए अनुमति देता है।
Introduction
ग्लूकोमा विशेष रूप से, रेटिना नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं 1-2 रेटिना में न्यूरॉन्स को प्रभावित करने, नेत्र रोगों का एक समूह है। इन कोशिकाओं के एक्सोन ऑप्टिक मस्तिष्क जहां दृष्टि में माना जाता है के लिए दृश्य जानकारी ले जाने तंत्रिका बनने के लिए एकाग्र। RGCs और उनके एक्सोन को नुकसान इसलिए दृश्य दोष का कारण बनता है।
प्राथमिक मोतियाबिंद विकारों के साथ जुड़े विशेषताओं RGC अध: पतन और मौत, वृद्धि हुई intraocular दबाव (आईओपी), और ऑप्टिक डिस्क cupping और शोष हैं। इन सुविधाओं के दृश्य क्षेत्र हानि या पूर्ण, अपरिवर्तनीय अंधापन हो। वर्तमान में, मोतियाबिंद दुनिया भर में 70 लाख लोगों को 3 में अंधापन का कारण है। जैसे, यह दुनिया का अंधापन 4 का तीसरा सबसे बड़ा कारण है।
मोतियाबिंद में RGC मौत की सटीक व्यवस्था अज्ञात है। अधिक से अधिक शोध रहस्य अनलॉक करने के लिए किया गया है। यह जाना जाता है, तथापि, कि मोतियाबिंद के प्राथमिक जोखिम कारक वृद्धि रहा हैजलीय हास्य (एएच) आँखों के पूर्वकाल कक्ष में की अनियमित परिसंचरण के कारण n intraocular दबाव। एएच आंख की avascular पूर्वकाल कक्ष में रक्त के लिए एक पारदर्शी और रंगहीन स्थानापन्न के रूप में कार्य करता है। यह आसपास की कोशिकाओं का पोषण होता है, चयापचय की प्रक्रिया से स्रावित अपशिष्ट उत्पादों को हटा, न्यूरोट्रांसमीटर परिवहन, और रोग राज्यों 1 के दौरान ड्रग्स और आंख के भीतर भड़काऊ कोशिकाओं के संचलन परमिट।
जलीय हास्य संचलन के रखरखाव सिलिअरी शरीर और घरनदार meshwork शामिल है। जलीय हास्य सिलिअरी शरीर द्वारा निर्मित है। यह तो पूर्वकाल कक्ष में बहती नेत्र ऊतक के समग्र स्वास्थ्य को बनाए रखने के लिए। 75 – जब तरल पदार्थ सिलिअरी मांसपेशियों में स्पंजी ऊतक के तीन परतों के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है जलीय हास्य बहिर्वाह के 80% के लिए सक्रिय रूप से गैर-रंगदार सिलिअरी उपकला के माध्यम से स्रावित होता है। घरनदार meshwork के माध्यम से और Schlemm की नहर जो कार्रवाई के माध्यम से तरल पदार्थ बाहर निकालता हैरक्त प्रणाली 5 व्याप्ति शेष 20 में एँ – बहिर्वाह के 25% घरनदार meshwork नजरअंदाज और निष्क्रिय uveo-scleral मार्ग के माध्यम से ultrafiltration और प्रसार द्वारा स्रावित होता है। इस मार्ग में intraocular दबाव 1 की अपेक्षाकृत स्वतंत्र होने के लिए प्रकट होता है।
जलीय हास्य उत्पादन और बहिर्वाह संतुलन से बाहर हैं, आंख के भीतर दबाव बनाता है। कहा गया है, intraocular दबाव में इस वृद्धि के मोतियाबिंद के विकास में प्राथमिक जोखिम कारक है। इस तरह के दबाव आंख के पीछे रेटिना में न्यूरॉन्स की जटिल परतों के लिए नुकसान का कारण बनता है। ऑप्टिक तंत्रिका के रेटिना नाड़ीग्रन्थि सेल एक्सोन मस्तिष्क को नुकसान नहीं रह सटीक दृश्य जानकारी प्राप्त करने के लिए कारण बनता है। नतीजतन, दृष्टि की धारणा को खो दिया है और पूरा अंधापन हो सकता है।
तिथि करने के लिए, वहाँ मोतियाबिंद के लिए कोई इलाज नहीं है। विभिन्न उपचार विधियों मौजूद है कि मुख्य रूप से intraocular दबाव को कम करना है। इन सामयिक शामिलऐसे beta1 एड्रीनर्जिक रिसेप्टर ब्लॉकर्स, या सामयिक प्रोस्टाग्लैंडीन analogues के रूप में दवा वर्गों। बीटा ब्लॉकर्स जलीय हास्य 7 के उत्पादन को कम करके intraocular दबाव को कम। Prostaglandins जलीय हास्य 8-14 का बहिर्वाह में वृद्धि से IOP कम करने के लिए कार्य करते हैं। अल्फा एड्रीनर्जिक एगोनिस्ट और कार्बोनिक anhydrase अवरोधकों को भी उपचार के तरीके के रूप में माध्यमिक किया जाता है। अल्फा एड्रीनर्जिक एगोनिस्ट uveoscleral मार्ग के माध्यम से 15-17 बहिर्वाह वृद्धि हुई है। कार्बोनिक anhydrase अवरोधकों एंजाइमी निषेध 18 से आह का उत्पादन कम। बहुत अधिक आक्रामक प्रक्रियाओं भी मोतियाबिंद के इलाज के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है। लेजर trabeculoplasty जलीय हास्य 19 का बहिर्वाह बढ़ाने के लिए प्रयोग किया जाता है। एक अन्य शल्य चिकित्सा, trabeculectomy कहा जाता है, फिल्टर करने के लिए एएच जब पारंपरिक trabecular मार्ग 20-21 अवरुद्ध है एक वैकल्पिक जल निकासी साइट बनाता है।
इन उपचार के विकल्प eff ज्ञात किया गया हैectively IOP कम। हालांकि, मोतियाबिंद रोगियों का 40% तक अधिक पूर्ण चिकित्सकीय तरीके की आवश्यकता दर्शाते सामान्य IOP स्तरों इसके अतिरिक्त दिखा। 22,23, रेटिना नाड़ीग्रन्थि सेल मौत मोतियाबिंद में देखा अपरिवर्तनीय है एक बार यह शुरू होता है और वर्तमान उपचार रोग की प्रगति को रोक नहीं है 24-28। यह प्रभावी न्यूरोप्रोटेक्टिव चिकित्सा कि न्यूरॉन्स को खुद के अस्तित्व के लक्ष्य के लिए आवश्यकता पर प्रकाश डाला गया है। मोतियाबिंद मॉडल का विकास इस विकास के लिए महत्वपूर्ण है।
इस अध्ययन में हम एक संशोधित प्रक्रिया के मूल मॉरिसन 29 द्वारा उल्लिखित का उपयोग कर वयस्क लांग इवांस चूहों में मोतियाबिंद की तरह प्रभाव उत्प्रेरण की एक विधि प्रदर्शन कर रहे हैं। इस प्रक्रिया में, अधिश्वेतपटल सम्बन्धी शिरापरक जाल में 2 एम अतितनावी खारा के इंजेक्शन ऊतक scarring द्वारा मोतियाबिंद जैसी स्थिति लाती घरनदार meshwork intraocular दबाव में वृद्धि हुई है और w RGCs का एक महत्वपूर्ण नुकसान के लिए अग्रणी में जलीय हास्य बहिर्वाह कम करने के लिएप्रक्रिया 30-31 के एक माह के Ithin। ऐसे में यहाँ वर्णित एक के रूप में मोतियाबिंद उत्प्रेरण प्रक्रियाओं, मोतियाबिंद के उपचार में नए घटनाक्रम का ताला खोलने के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस प्रोटोकॉल एक विवो चूहे मॉडल में मोतियाबिंद जैसी स्थिति उत्प्रेरण की एक विधि का वर्णन है। यह प्रक्रिया घरनदार meshwork 29, 32। निशान ऊतक विकास जलीय हास्य का बहिर्वाह जो पूर्वकाल कक्ष में दबाव बढ़ता occ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
C. Linn is supported by an NIH grant (NIH NEI EY022795).
Materials
| Xylazine hydrochloride, Minimum 99% | Sigma, Life Science | X1251-1G | |
| Ketamine hydrochloride injection, USP, 100mg/mL | Putney, Inc | NDC 26637-411-01 | 10 mL bottle |
| Acepromazine Maleate, 10mg/mL | Phoenix Pharmaceutical, Inc | NDC 57319-447-04, 670008L-03-0408 | 50 mL bottle |
| Serum bottle, 10 mL | VWR | 16171319 | Borosilicate glass |
| 1 mL insulin syringe | VWR | BD329410 | 28 gauge needle |
| Sodium chloride | Sigma | S7653 | 2 M Solution |
| Microelectrode Puller | Narishige Group | PP-830 | |
| Heavy Polished Standard and Thin Walled Borosilicate Tubing | Sutter Instruments | B150-86-10HP | without filament, 0.86 mm |
| Microfil syringe needle for filling micropipettes | World Precision Instruments, Inc | MF28G | |
| 18 gauge Luer-Lock needle | Fisher Scientific | 1130421 | Syringe needle |
| Flexible Polyethylene Tubing | Fisher Scientific | 22046941 | 0.034 inch diameter, approximately 10 inches |
| Proparacaine Hydrochloride Opthalmic Solution, USP, 0.5% | Akorn, Inc | NDC 17478-263-12 | 15 mL sterile bottle |
| Curved Scissors | Fine Science Tools | 14061-11 | |
| Microscope | Leica | StereoZoom 4 | |
| Hemostat Clamp | Fine Science Tools | 1310912 | curved edge |
| Triple Antibiotic Ointment | Fisher Scientific | NC0664481 | |
| Scalpel handle | Fine Science Tools | 10004-13 | |
| Scalpel blade # 11 | Fine Science Tools | 10011-00 | |
| 60 mm x 15 mm Disposable Petri Dish | VWR | 351007 | |
| Phosphate Buffered Saline 10x Concentrate | Sigma, Life Science | P7059-1L | 1x dilution |
| Spring Scissors | Fine Science Tools | 15009-08 | |
| Forceps (2), Dumont # 5 | Fine Science Tools | 11251-30 | |
| 3 mL Transfer Pipets, polyethylene, non sterile | BD Biosciences | 357524 or 52947-948 | 1 and 2 mL graduations |
| 35 mm x 10 mm Easy Grip Petri Dish | BD Biosciences | 351008 | |
| Sylgard 184 | VWR | 102092-312 | |
| Cactus Needles | N/A | N/A | |
| Paraformaldehyde | EMD Millipore | PX0055-3 or 818715.0100 | Made into a 4% solution |
| Triton X-100 | Sigma | T9284-100 mL | Made into both a 1% and 0.1% solution |
| Fetal Bovine Serum | Atlanta Biological | S11150 | 500 ml |
| Purified Mouse Anti-Rat CD90/mouse CD90.1 | BD Pharmingen | Cat 554892 | 1:300 dilution |
| Alexa Fluor 594 goat anti-mouse | Life Technologies | A11005 | 1:300 dilution |
| Microscope Slides | Corning | 2948-75×25 | |
| Glycerol | Sigma | G5516-100 mL | 50% glycerol to 50% PBS, by weight |
| Coverglass | Corning | 2975-225 | Thickness 1 22 x 50 mm |
| Confocal Microscope | Nikon | C2 Eclipse Ti |
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