דגם של גלאוקומה המושרה על ידי תפרים Circumlimbal אצל חולדות ועכברים
Summary
יתר לחץ דם כרוני עינית הנגרמת על-ידי החלת בתפר circumlimbal אצל חולדות ועכברים, שמוביל התדרדרות תפקודית ומבניים של תאי גנגליון עקבית עם גלאוקומה.
Abstract
התפר circumlimbal היא טכניקה להשראת גלאוקומה ניסויים בחולדות מאת כרוני העלאת לחץ תוך-עיני (IOP), מהווה גורם סיכון ידוע גלאוקומה. פרוטוקול זה מדגים מדריך צעד אחר צעד על טכניקה זו אוונס ארוך חולדות ועכברים C57BL/6. בהרדמה כללית, suture “הארנק-string” מוחל על הלחמית, סביב קו המשווה, מאחורי של לימבוס של העין. העין עמית משמש פקד ללא טיפול. על-פני משך המחקר, אשר היה תקופה של 8 שבועות עבור חולדות 12 שבועות עבור עכברים, IOP נשארו גבוהות, כפי שהיא נמדדת בקביעות ריבאונד tonometry חיות בהכרה ללא הרדמה מקומי. בשני המינים, העיניים sutured הראו תכונות electroretinogram בקנה אחד עם מועדף בתפקוד ברשתית הפנימי. טומוגרפיה אופטית קוהרנטית הראה דליל סלקטיבי של שכבת סיבי עצב ברשתית. היסטולוגיה של הרשתית חולדה בתוך שטח חתך נמצאו מופחת צפיפות התאים בשכבת תאי גנגליון, אך אין שינוי ברבדים אחרים התאית. כתמים retinae עכבר שטוח רכוב עם גנגליון תא מסוים סמן (RBPMS) אישר אובדן תאי גנגליון. התפר circumlimbal היא פשוטה, מינימלית פולשנית וחסכונית לזירוז עינית יתר לחץ דם מוביל לפגיעה תא גנגליון אצל חולדות ועכברים.
Introduction
מודלים בעלי חיים מספקים שפלטפורמה חשוב לחקירה מעבדה הסלולר תהליכים כבסיס גלאוקומה פתוגנזה, כמו גם להעריך ולאתר פוטנציאליים התערבויות טיפוליות. מספר מודלים inducible פותחו כדי לייצר ממושכת לחץ תוך-עיני (IOP) גובה, גורם הסיכון החשוב ביותר גלאוקומה. שיטות שהוחלו להעלות את רמת IOP כוללות: הזרקת מלוחים hypertonic ב episcleral הוורידים1, photocoagulation לייזר של trabecular meshwork2 או של ורידים limbal3, ו intracameral הזרקה של חומרים כגון תאי דם רפאים אדום4, גרגרי5,6 ו- viscoelastic סוכנים7. בכל אחת מהגישות יש יתרונות ומגבלות שלה.
מודל לגלוקומה צריך לחקות תהליך המחלה, עם סיבוך מינימליות כגון טראומה, דלקת ומדיה לאטימות. סיבוכים אלה הקשורים לעתים קרובות עם ההליכים המשמש לזירוז IOP העלאת, יכולים לבלבל פרשנות של תוצאות. לדוגמה, paracentesis החדר הקדמי, גם כאשר חומרים זרים לא הציג, הוכח לגרום טראומה ודלקת אינה מייצגת טיפוסית השינוי glaucomatous8,9. מעבר לחשיבות של הימנעות דלקת, שמירה על בהירות אופטית מקלה ויוו הדמיה electrophysiology לעקוב אחר התקדמות המחלה. לא ברור באיזו מידה סיבוכים אלה עלולים להשפיע על המחלה חקירות, ואולי כדאי להימנע חודר לעין במהלך אינדוקציה דגם. הגישה תפר circumlimbal מונע חדירה של כדור הארץ ומקל ויוו הערכה האורך של רשתית מבנה ותפקוד. חשוב מכך, מודל זה שונה מקודמותיה מבחינת יכולתה כדי לחזור IOP ערכים של תוכנית בסיסית על ידי הסרה של התפר בעת הצורך. IOP נרמול עשוי להיות שימושי עבור הלומדים הסלולר והתא ה”מפה מולקולרית של גנגליון הפיכים ובלתי הפיכה פציעה10,11,12,13,14.
מאמר זה מתמקד בטכניקה עבור אינדוקציה דגם. אפיון לפגיעה ברשתית המושרה על ידי מודל זה אצל חולדות ועכברים ניתן למצוא בפירוט רב יותר במקום אחר15,16,17,18,19.
Protocol
Representative Results
Discussion
התפר circumlimbal הוא מודל חדש של יתר לחץ דם כרוני עינית. בנוסף המחקרים שממנו התוצאות נציג הן מתוצרת16,18, מודל זה בעל חיים יש כבר מנוצל במספר האחרונות מחקרים15,23,24,25 ,26. מההשווא?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו ממומן על ידי הלאומי לבריאות ואת מועצת המחקר הרפואי של אוסטרליה פרויקט גרנט (1046203), מחקר אוסטרלי המועצה העתיד לאגודה (FT130100338).
Materials
| normal saline | Baxter International Inc | AHB1323 | Maintain corneal hydration during surgery |
| Chlorhexadine 0.5% | Orion Laboratories | 27411, 80085 | Disinfection of surgical instrument |
| Isoflurane 99.9% | Abbott Australasia Pty Ltd | CAS 26675-46-7 | Proprietory Name: Isoflo(TM) Inhalation anaaesthetic. Pharmaceutical-grade inhalation anesthetic mixed with oxygen gas for suture procedure |
| ocular lubricant | Alcon Laboratories | 1618611 | Proprietory Name: Genteal, ocular lubricant to keep the other eye moist |
| Needle holder (microsurgery) | World Precision Instruments | 555419NT | To hold needle during ocular surgery |
| Proxymetacaine 0.5% | Alcon Laboratories | CAS 5875-06-9 | Topical ocular analgesia |
| Scissors (microsurgery) | World Precision Instruments | 501232 | To cut excessive suture stump during ligation |
| Surgical drape | Vital Medical Supplies | GM29-612EE | Ensure sterile enviornment during surgery |
| Suture needle for rats (microsurgery) | Ninbo medical needles | 151109 | 8-0 nylon suture attached with round needle, cutting edge 3/8, dual-needle, suture length 30cm |
| Suture needle for mice (microsurgery) | Ninbo medical needles | 160905 | 10-0 nylon suture attached with round needle, cutting edge 3/8, dual-needle, suture length 30cm |
| Tweezers (microsurgery) | World Precision Instruments | 500342 | Manipulate tissues during ocular surgery |
| rebound tonometer | TONOLAB, iCare, Helsinki, Finland | TV02 | for intraocular pressure monitoring |
References
- Morrison, J. C., et al. A rat model of chronic pressure-induced optic nerve damage. Experimental Eye Research. 64 (1), 85-96 (1997).
- Feng, L., Chen, H., Suyeoka, G., Liu, X. A laser-induced mouse model of chronic ocular hypertension to characterize visual defects. Journal of Visualized Experiments. (78), (2013).
- Chiu, K., Chang, R., So, K. F. Laser-induced chronic ocular hypertension model on SD rats. Journal of Visualized Experiments. (10), 549 (2007).
- Quigley, H. A., Addicks, E. M. Chronic experimental glaucoma in primates. I. Production of elevated intraocular pressure by anterior chamber injection of autologous ghost red blood cells. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 19 (2), 126-136 (1980).
- Bunker, S., et al. Experimental glaucoma induced by ocular injection of magnetic microspheres. Journal of Visualized Experiments. (96), (2015).
- Weber, A. J., Zelenak, D. Experimental glaucoma in the primate induced by latex microspheres. Journal of Neuroscience Methods. 111 (1), 39-48 (2001).
- Moreno, M. C., et al. A new experimental model of glaucoma in rats through intracameral injections of hyaluronic acid. Experimental Eye Research. 81 (1), 71-80 (2005).
- Hoyng, P. F., Verbey, N., Thorig, L., van Haeringen, N. J. Topical prostaglandins inhibit trauma-induced inflammation in the rabbit eye. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 27 (8), 1217-1225 (1986).
- Kezic, J. M., Chrysostomou, V., Trounce, I. A., McMenamin, P. G., Crowston, J. G. Effect of anterior chamber cannulation and acute IOP elevation on retinal macrophages in the adult mouse. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 54 (4), 3028-3036 (2013).
- Waisbourd, M., et al. Reversible structural and functional changes after intraocular pressure reduction in patients with glaucoma. Graefe’s Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 254 (6), 1159-1166 (2016).
- Foulsham, W. S., Fu, L., Tatham, A. J. Visual improvement following glaucoma surgery: a case report. BMC Ophthalmology. 14, 162 (2014).
- Anderson, A. J., Stainer, M. J. A control experiment for studies that show improved visual sensitivity with intraocular pressure lowering in glaucoma. Ophthalmology. 121 (10), 2028-2032 (2014).
- Ventura, L. M., Feuer, W. J., Porciatti, V. Progressive loss of retinal ganglion cell function is hindered with IOP-lowering treatment in early glaucoma. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 53 (2), 659-663 (2012).
- Zhao, D., et al. ARVO abstract number 3696 – B0043. annual meeting of Association for Research in Vision and Ophthalmology, Honolulu, Hawaii, USA. , (2018).
- Liu, H. H., et al. Chronic ocular hypertension induced by circumlimbal suture in rats. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 56 (5), 2811-2820 (2015).
- Zhao, D., et al. Characterization of the Circumlimbal Suture Model of Chronic IOP Elevation in Mice and Assessment of Changes in Gene Expression of Stretch Sensitive Channels. Frontiers in Neuroscience. 11, 41 (2017).
- Nguyen, C. T., et al. Simultaneous Recording of Electroretinography and Visual Evoked Potentials in Anesthetized Rats. Journal of Visualized Experiments. (113), (2016).
- Van Koeverden, A. K., He, Z., Nguyen, C. T., Vingrys, A. J., Bui, B. V. Systemic hypertension is not protective against chronic IOP elevation in a rodent model. Scientific Reports. 8 (1), 7107 (2018).
- Rodriguez, A. R., de Sevilla Muller, L. P., Brecha, N. C. The RNA binding protein RBPMS is a selective marker of ganglion cells in the mammalian retina. Journal of Comparative Neurology. 522 (6), 1411-1443 (2014).
- Aihara, M., Lindsey, J. D., Weinreb, R. N. Twenty-four-hour pattern of mouse intraocular pressure. Exp Eye Research. 77 (6), 681-686 (2003).
- Jia, L., Cepurna, W. O., Johnson, E. C., Morrison, J. C. Patterns of intraocular pressure elevation after aqueous humor outflow obstruction in rats. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 41 (6), 1380-1385 (2000).
- Nadal-Nicolas, F. M., Jimenez-Lopez, M., Sobrado-Calvo, P., Nieto-Lopez, L., Canovas-Martinez, I., Salinas-Navarro, M., Vidal-Sanz, M., Agudo, M. Brn3a as a marker of retinal ganglion cells: qualitative and quantitative time course studies in naive and optic nerve-injured retinas. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 50 (8), 3860-3868 (2009).
- Liu, H. H., Flanagan, J. G. A Mouse Model of Chronic Ocular Hypertension Induced by Circumlimbal Suture. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 58 (1), 353-361 (2017).
- Liu, H. H., He, Z., Nguyen, C. T., Vingrys, A. J., Bui, B. V. Reversal of functional loss in a rat model of chronic intraocular pressure elevation. Ophthalmic & Physiological Optics. 37 (1), 71-81 (2017).
- Liu, H. H., Zhang, L., Shi, M., Chen, L., Flanagan, J. G. Comparison of laser and circumlimbal suture induced elevation of intraocular pressure in albino CD-1 mice. PLoS One. 12 (11), 0189094 (2017).
- Shen, H. H., et al. Intraocular Pressure Induced Retinal Changes Identified Using Synchrotron Infrared Microscopy. PLoS One. 11 (10), 0164035 (2016).
