Un modello di ipertensione oculare indotta da olio di silicone reversibile nei topi
Summary
Qui, presentiamo un protocollo per indurre ipertensione oculare e neurodegenerazione glaucomatosa negli occhi del topo mediante iniezione intracamerale di olio di silicone e la procedura per la rimozione dell’olio di silicone dalla camera anteriore per restituire una pressione intraoculare elevata a Normale.
Abstract
L’elevata pressione intraoculare (IOP) è un fattore di rischio ben documentato per il glaucoma. Qui descriviamo un nuovo metodo efficace per indurre costantemente l’elevazione stabile dell’IOP nei topi che imita la complicazione post-operatoria dell’uso dell’olio di silicone (SO) come agente tamponamento nella chirurgia vitreoretinica umana. In questo protocollo, SO viene iniettato nella camera anteriore dell’occhio del mouse per bloccare la pupilla e prevenire l’afflusso di umorismo acquoso. La camera posteriore accumula umorismo acquoso e questo a sua volta aumenta l’IOP del segmento posteriore. Una singola iniezione di SO produce un’altitudine IOP affidabile, sufficiente e stabile, che induce una significativa neurodegenerazione glaucomatosa. Questo modello è una vera replica del glaucoma secondario nella clinica oculistica. Per imitare ulteriormente l’ambiente clinico, SO può essere rimosso dalla camera anteriore per riaprire il percorso di drenaggio e consentire l’afflusso di umorismo acquoso, che viene drenato attraverso la rete trabecolare (TM) all’angolo della camera anteriore. Poiché IOP torna rapidamente alla normalità, il modello può essere utilizzato per testare l’effetto dell’abbassamento di IOP sulle cellule gangliari della retina glaucomatous. Questo metodo è semplice, non richiede attrezzature speciali o procedure di ripetizione, simula da vicino situazioni cliniche e può essere applicabile a diverse specie animali. Tuttavia, potrebbero essere necessarie modifiche minori.
Introduction
La progressiva perdita di cellule gangliari retiniche (RGC) e dei loro assoni è il segno distintivo del glaucoma, una malattia neurodegenerativa comune nella retina1. Colpisce più di 100 milioni di individui di età superiore ai 40-80 anni entro il 20402. L’IOP rimane l’unico fattore di rischio modificabile nello sviluppo e nella progressione del glaucoma. Per esplorare la patogenesi, la progressione e i potenziali trattamenti del glaucoma, è imperativo un modello sperimentale affidabile, riproducibile e inducibile di ipertensione/glaucoma sperimentale.
IOP dipende dall’afflusso di umorismo acquoso alla camera anteriore dal corpo ciliario nella camera posteriore e dal deflusso attraverso la mesh trabecolare (TM) all’angolo della camera anteriore. Al raggiungimento di uno stato stabile, IOP viene mantenuto. Quando il flusso in ingresso supera o è inferiore al deflusso, IOP aumenta o scende rispettivamente. Diminuendo il deflusso acquoso sia occludendo l’angolo della camera anteriore o danneggiando la TM, diversi modelli di glaucoma sono stati stabiliti3,4,5,6,7,8,9,10. Questi modelli sono normalmente associati a danni irreversibili ai tessuti oculari, e l’alto IOP nella camera anteriore causa anche complicazioni indesiderate come l’edema corneale e l’infiammazione intraoculare, che rendono difficile eseguire e interpretare l’imaging retinico e i saggi delle funzioni visive.
Per sviluppare un modello che superi queste carenze, ci siamo concentrati sul glaucoma secondario ben dichiarato causato dall’olio di silicone (SO) che si verifica come una complicanza postoperatoria della chirurgia vitreoretinica umana11,12. SO è usato come tamponadio in interventi chirurgici alla retina a causa della sua alta tensione superficiale. Tuttavia, SO può fisicamente occludere la pupilla perché è più leggera dei fluidi acquosi e vitrei, che impedisce il flusso acquoso nella camera anteriore. L’ostruzione causa l’elevazione di IOP nella camera posteriore a causa dell’accumulo di umorismo acquoso. Questo ci ha motivati a sviluppare e caratterizzare un nuovo modello di topo di ipertensione oculare basato su iniezione intracamerale SO e blocco pupillare13, con caratteristiche chiave del glaucoma secondario: blocco pupillare efficace, significativa elevazione IOP che può tornare alla normalità dopo la rimozione di SO, e neurodegenerazione glaucomatous.
Qui presentiamo un protocollo dettagliato per l’ipertensione oculare indotta da SO nell’occhio del topo, tra cui l’iniezione e la rimozione di SO e la misurazione IOP.
Protocol
Representative Results
Discussion
Qui dimostriamo una procedura semplice ma efficace per indurre l’elevazione prolungata di IOP nell’occhio del mouse mediante iniezione intracamerale di SO. Questa procedura può essere appresa rapidamente da chiunque abbia esperienza nella microdissezione al microscopio. Il rischio potenziale primario di fallimento è la perdita di SO dall’incisione corneale. Tuttavia, uno dei vantaggi dell’utilizzo di SO è che, poiché la goccia d’olio è visibile e misurabile, possiamo facilmente identificare i topi che hanno ricevuto…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è supportato dalle sovvenzioni NIH EY024932, EY023295 ed EY028106 a YH.
Materials
| 0.5% proparacaine hydrochloride | Akorn, Somerset | ||
| 10mL syinge | BD | Luer-Lok Tip | |
| 18G needle | BD | with Regular Bevel, Needle Length:25.4 mm | |
| 2,2,2-Tribromoethanol (Avertin) | Fisher Scientific | CAS# 75-80-9 | 50g |
| 32G nano | BD | 320122 | BD Nano Ultra Fine Pen Needle-32G 4mm |
| 33G ophalmology needle | TSK/ VWR | TSK3313/ 10147-200 | |
| 5mL syinge | BD | Luer-Lok Tip | |
| AnaSed Injection (xylazine) | Butler Schein | 100 mg/ml, 50 ml | |
| artificial tears | Alcon Laboratories | 300651431414 | Systane Ultra Lubricant Eye Drops |
| BSS PLUS Irrigating solution | Alcon Laboratories | 65080050 | |
| Dual-Stage Glass Micropipette Puller | NARISHIGE | PC-10 | |
| EZ-7000 Classic System | EZ system | ||
| Isoflurane | VetOne | 502017 | isoflurane, USP, 250ml/bottle |
| IV Administration sets | EXELint/ Fisher | 29081 | |
| KETAMINE HYDROCHLORIDE INJECTION | VEDCO | 50989-996-06 | KETAVED 100mg/ml * 10ml |
| microgrind bevelling machine | NARISHIGE | EG-401 | |
| Miniature EVA Tubing | McMaster-Carr | 1883T4 | 0.05" ID, 0.09" OD, 10 ft. Length |
| silicon oil (SILIKON) | Alcon Laboratories | 8065601185 | 1,000 mPa.s |
| Standard Glass Capillaries | WPI/ Fisher | 1B150-4 | 4 in. (100mm) OD 1.5mm ID 0.84mm |
| TonoLab tonometer | Colonial Medical Supply, Finland | ||
| veterinary antibiotic ointment | Dechra Veterinary | 1223RX | BNP ophthalmic ointment, Vetropolycin |
References
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