The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
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1Fondazione Banca Degli Occhi del Veneto O.N.L.U.S., 2Telethon Institute for Genetics & Medicine (T.I.G.E.M.)
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Parekh, M., Ferrari, S., Iorio, E. D., Barbaro, V., Camposampiero, D., Karali, M., et al. A Simplified Technique for In situ Excision of Cornea and Evisceration of Retinal Tissue from Human Ocular Globe. J. Vis. Exp. (64), e3765, doi:10.3791/3765 (2012).
Énucléation est le processus de récupération du globe oculaire à partir d'un donneur décédé en laissant le reste du globe non perturbé. Excision se réfère à la récupération des tissus oculaires, en particulier la cornée, en le coupant distinct du globe oculaire. L'éviscération est le processus d'élimination des organes internes visés ici que la rétine. Le globe oculaire est constitué de la cornée, la sclère, le corps vitré, la lentille, l'iris, la rétine, la choroïde, etc muscles (figure Suppl. 1). Quand un patient souffre de lésions de la cornée, la cornée doit être retiré et une saine doit être transplanté par des cabinets de kératoplastique. Troubles génétiques ou des malformations dans la fonction rétinienne peut compromettre la vision. Globes oculaires de l'homme peut être utilisé pour diverses procédures chirurgicales telles que la banque des yeux, la transplantation de la cornée humaine ou de la sclérotique et de la recherche sur les tissus oculaires. Cependant, il ya peu d'informations disponibles sur l'excision de la cornée et la rétine humaine, probablement due à la ll'accessibilité imited aux tissus humains. La plupart des études décrivant les procédures similaires sont effectuées sur des modèles animaux. Les chercheurs comptent sur la disponibilité des tissus oculaires bien disséquées et très bien conservée afin d'étendre les connaissances sur le développement œil humain, l'homéostasie et de la fonction. Comme nous recevons grande quantité de globes oculaires dont environ 40% (tableau 1) d'entre eux sont utilisés à des fins de recherche, nous sommes en mesure d'effectuer énorme quantité d'expériences sur ces tissus, la définition des techniques à l'accise et de les préserver régulièrement.
La cornée est un tissu avasculaire qui permet la transmission de la lumière sur la rétine et à cette fin devrait toujours maintenir un bon degré de transparence. Dans la cornée, la région du limbe, qui est un réservoir de cellules souches, aide à la reconstruction des cellules épithéliales et limite la prolifération de la conjonctive maintien de la transparence de la cornée et la clarté. La taille et la e ickness de la cornée sont essentiels pour une vision claire, des changements dans l'un d'eux pourrait conduire à distraire, vision floue. La cornée est composée de 5 couches; a) l'épithélium, b) la couche de Bowman, c) stroma, d) la membrane de Descemet et e) l'endothélium. Toutes les couches doivent fonctionner correctement pour assurer une vision claire 4,5,6. La choroïde est la tunique intermédiaire entre la sclérotique et la rétine, délimitée à l'intérieur par la membrane de Bruch et est responsable de la circulation sanguine dans l'œil. La choroïde contribue également à réguler la température la nourriture et des fournitures pour les couches externes de la rétine 5,6. La rétine est une couche de tissu nerveux qui couvre le dos du globe oculaire (Figure Suppl. 1) et se compose de deux parties: une partie photoréceptrice et une partie non-réceptifs. La rétine permet de recevoir la lumière de la cornée et le cristallin et le convertit en énergie chimique éventuellement transmis au cerveau avec l'aide du nerf optique 5,6.
ove_content "> Le but de ce document est de fournir un protocole pour la dissection des tissus de la cornée et la rétine de globes oculaires de l'homme. Éviter la contamination croisée avec des tissus adjacents et en préservant l'intégrité ARN est d'une importance fondamentale que ces tissus sont indispensables à des fins de recherche visant à (i) la caractérisation du transcriptome des tissus oculaires, (ii) l'isolement de cellules souches pour des projets de médecine régénérative, et (iii) l'évaluation des différences histologiques entre les tissus normaux de / touchée sujets. Dans cet article, nous décrivons la technique que nous utilisons actuellement pour éliminer la cornée, la choroïde et la rétine des tissus à partir d'un globe oculaire. Ici nous fournissons un protocole détaillé pour la dissection du globe oculaire humaine et l'excision des tissus de la cornée et la rétine. La vidéo d'accompagnement aidera les chercheurs à en apprendre une technique appropriée pour la récupération de précieux tissus humains, qui sont difficiles à trouver régulièrement.1. Dans excision in situ de la cornée à partir de globes oculaires
2. L'éviscération de Retina du Globe oculaire après la suppression des Cornea
3. Les résultats représentatifs
La jante cornéoscléral comme on le voit dans la figure 1a est une cornée correctement excisée avec la quantité requise de la jante et de la morphologie endothéliale scléral, ce genre de la cornée est généralement utilisé pour kératoplastie. Si le stroma de la cornée antérieure excisé est endommagé avec présence d'opacité, la cornée peut être utilisé pour kératoplastie endothéliale / postérieure kératoplastie lamellaire (endothélium avec une partie de stroma). Considérant que, si la couche endothéliale est endommagée ou si la densité cellulaire endothéliale est <2200 cellules / mm 2 (IlAlian standard), la cornée peut être utilisé pour kératoplastie lamellaire antérieure (épithélium avec une partie de antérieure du stroma). Si le nombre de cellules endothéliales est inférieure à la nécessaire, la cornée peut être utilisé pour kératoplastie lamellaire antérieure ou de recherche tandis que, si la cornée est endommagée complètement, il pourrait être utilisé pour la recherche comme le montre la figure 1b, 3b et 3c ou mis au rebut. Les dommages pourraient être une cause de mauvaise manipulation du tissu, les chirurgies de la cataracte avant menant à stromales ou Descemet cicatrices endothéliales, le développement de la blessure physique au cours etc la vie du patient Par conséquent, il devient nécessaire de vérifier tous les tissus avec lampe à fente, puis sous le microscope optique pour fines cicatrices ou des plis et détachements. La cornée est habituellement conservée dans deux conditions différentes, comme la culture d'organes (environ 31 ° C) habituellement utilisé dans les pays européens ou les conditions d'hypothermie (environ 4 ° C) habituellement utilisé aux Etats-Unis. Nous utilisons la culture d'organes, car il contribue à régénérer le barrageâge des cellules épithéliales, de revitaliser contrôle des cellules endothéliales avec un temps de post-mortem de haut, une période de stockage de 4 semaines, ce qui donne la fenêtre suffisante pour la planification d'une chirurgie, donne suffisamment de temps pour les tests microbiologiques (bactéries et champignons) et sérologiques, etc La cornée peut être bien conservés dans le milieu de transport pour 7 jours.
La sclérotique pourrait être réduit de part en part assurer l'élimination en douceur toutes les plaques choroïdiens. Le liquide du vitré peuvent excréter lorsque le nerf optique, la choroïde ou de la rétine est fortement diminuée comme le montre la figure 4. Rétines si excisées pour l'analyse d'ARN doivent être conservés dans le RNAlater dès que les tissus sont excisées. Habituellement 1X1 cm de la choroïde et la rétine couche est excisé et après le garder dans RNAlater pendant 24 heures à 4 ° C est conservé sous -80 ° C dans des tubes Eppendorf frais (tubes Safe-Lock, 2 ml) jusqu'à son utilisation ou expédiés à sec glace. Le tissu rétinien devrait être excisée à l'aide de deux pinces à proximité du nerf optique loin de l'irisou de la marge ciliaire à éviter une contamination par d'autres structures pigmentées et doit être transférée dans le récipient en préservant immédiatement ARN obtient instable lors de la récupération de la rétine.

Figure 1: Comparaison entre une bonne et une cornée de mauvaise qualité:. A) Une cornée correctement excisée. Une telle cornée est habituellement conservé dans la culture d'organe pendant 4 semaines. Microbiologiques (en utilisant l'instrument Bactec 9240) et morphologiques (coloration des cellules avec du bleu trypan pour la détermination de la mortalité cellulaire et en observant les cellules sous un microscope optique avec un grossissement de 100X) l'examen est effectué avant de le transporter à l'hôpital (figure 3a), b) une cornée plié , ce qui mène finalement à un rejet du greffon en raison de plis à haute Descemet et haute dommages aux cellules endothéliales examinés à l'aide d'un microscope lampe à fente. Une telle cornée est habituellement utilisé pour les research ou est rejeté.

Figure 2. Méthode utilisée pour assurer une excision précise du tissu rétinien. A) Dissection de la sclérotique de l'globe oculaire à l'aide de lame 24mm avec 95 mm ou des ciseaux courbes extrémités franches stériles et 100 mm 11x2 gouvernés par 0,70 mm pince dents stériles. La sclérotique doit être coupé par la tenue d'un côté avec la pince en le coupant tout droit vers le nerf optique à l'aide des ciseaux. La couche choroïde sera maintenant facile de voir; b) L'utilisation de deux 100 mm 11x2 gouvernés par 0,70 mm dents des pinces stériles, de la choroïde est éliminé par le déchirer, ce qui révèle le sous-jacent couche transparente la rétine; c) Transparent couche de la rétine est excisé très soigneusement à proximité de le nerf optique, sans l'excrétion du fluide vitreux en conformité avec la pince mêmes. Les deux pinces devrait tenir de chaque côté de la rétine et le tissu doit être enlevé doucement starting près du nerf optique se déplaçant vers la cornée, pour obtenir une bonne quantité de tissu rétinien. Le tissu peut être coupé en différentes tailles et utilisés pour des expériences d'analyse; d) Les différentes couches de l'œil après l'enlèvement de cornée peut être consulté dans cette figure. Le corps est retiré choroïde d'abord suivi par la rétine sans endommager les autres parties de l'oeil.

Figure 3. Comparaison des différents types de densité cellulaire et de la morphologie vues sous un grossissement de 100 fois un microscope optique. A) la densité des cellules endothéliales bonne (> 2200 cellules / mm 2) et de la morphologie (polymorphisme moins, la dégénérescence faible, la dystrophie pas et 0% mortalité) dans une cornée qui est approprié pour la transplantation, b) la densité des cellules endothéliales pauvre (environ 1200 - 1400 cellules / mm 2) et de la morphologie (polymorphisme très élevé et dégénérescenceration des cellules) avec environ 30-40% de la mortalité globale sont observées après coloration au bleu trypan; c) Une partie des cellules endothéliales sont endommagés en raison de détachement d'une feuille endothéliale lors de la récupération de la cornée à partir de globe oculaire. Ceci est confirmé par l'observation de la mortalité des cellules dans la région teinté au bleu trypan; d) plis de Descemet sont formés en raison de mauvaise gestion de la cornée par pliage, la création de croix de tension de la cornée, en utilisant les instruments intensément etc au moment de l'excision. La figure montre les épais développés plis iatrogènes trouvés entre la périphérie et la zone optique de la cornée.

Dommages Figure 4. À la choroïde et la rétine tout en tissus à exciser la cornée mène éventuellement à l'excrétion du fluide vitré. La rétine se impliqué dans le corps vitré qui rend difficile l'accise un bon tissu de qualité wiThout contamination.

Tableau 1. Résumé de la gamme d'activités effectuées à l'aide globes oculaires humains en 2009 et 2010 à la Fondazione Banca Degli Occhi (Venezia, Italie). Environ 60% des tissus ont été utilisés pour la transplantation, laissant ainsi un grand nombre de globes oculaires (environ 40%) pour la recherche scientifique et médicale.

Figure 1 supplémentaire. Anatomie de l'oeil humain 5. Différentes parties de l'œil humain sont indiqués dans cette figure, utilisée pour suivre la position exacte des tissus.
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Les deux, l'excision correcte et la bonne conservation des tissus de la cornée et la rétine sont essentielles comme des défauts mineurs tels que des lésions endothéliales ou nombre élevé de plis de Descemet peut conduire à l'échec de greffe de la cornée tandis que les modifications de température ou une mauvaise manipulation peut compromettre l'intégrité des tissus rétiniens. Le but de cet article est de montrer comment les tissus de la cornée et la rétine peut être isolé de manière optimale, sans induire des dommages ou des altérations qui pourraient compromettre leur utilisation aux fins de transplantation ou à des fins de recherche. La densité minimale requise de cellule (> 2200 cellules / mm 2), une bonne morphologie tels que la taille des cellules, la structure, la dégénérescence faible des frontières intercellulaires et l'absence de la dystrophie avec une bonne transparence et l'épaisseur propre de la cornée sont des caractéristiques qui font un tissu apte à la transplantation. Si la lame du scalpel est utilisé en gros ou d'autres instruments sont utilisés intensément, il n'est pas seulement endommager la cornée, mais aussi le corps vitré qui fait Furtson excision des tissus autres plus difficiles (Figure 4). Rétine est un tissu transparent et donc difficiles à identifier si le liquide vitreux est libéré avec elle, ce qui rend normalement l'excision du tissu rétinien plus compliqué. Si excisé avec le corps vitré, la qualité du tissu rétinien ou l'ARN extrait est très faible en raison d'une contamination par des pièces oculaires autres. Ainsi, une technique appropriée pour une cornée d'accise ou de la rétine est très important pour récupérer un tissu de qualité supérieure.
Nos données antérieures des deux dernières années (tableau 1) indiquent qu'environ 60% des cornées que nous recueillons auprès de globes oculaires sont adaptés à différents types de transplantation. C'est une nouvelle démonstration que la technique d'excision cornée décrite dans le présent document est une bonne méthode pour la collecte de haute qualité à partir de tissus cornéens globes oculaires. Les cornées peuvent, bien sûr, ne pas convenir pour une transplantation en raison d'autres paramètres sne telle que des anomalies du stroma, la contamination, la densité endothéliale / morphologie, l'admissibilité des donneurs et des traumatismes mécaniques / physiques causés tout en conservant la cornée. Toutefois, si les paramètres ci-dessus sont très bien, la technique que nous avons décrit ici permet la récupération des tissus de bonne qualité pour être utilisés pour la transplantation chez les patients atteints de maladies de la surface oculaire.
Bien que l'information sur l'éviscération des tissus rétiniens à partir de modèles animaux est largement disponible 11,12, à notre connaissance, c'est la première fois qu'une telle technique est décrite pour l'isolement des tissus rétiniens de globes oculaires de l'homme. En effet, la recherche sur la littérature, n'ont donné aucun résultat sur les papiers qui parlent de ce sujet. Nous croyons que si l'homme dissection globe oculaire est réalisée comme décrit, les chercheurs seraient en mesure d'avoir des tissus de bonne qualité pour être utilisés pour leurs projets de recherche. Beaucoup de banques des yeux à travers le monde sont susceptibles de recevoir des ampoules oculaires (mais aussi cornées) qui ne sont pas suitable pour la transplantation. Dans notre cas, près de 40% des cornées (yeux et les ampoules) que nous collectons et le processus ne peut pas être transplanté (en raison d'un large éventail de causes), mais pourrait encore être utilisé à des fins de recherche. La technique décrite dans le présent document ne permettre la collecte de tissus de haute qualité. Cela a été démontré récemment par notre groupe lors de l'analyse d'ARN avec T <24h extraite de tissus rétiniens qui ont été récoltées en utilisant la technique décrite dans cet article 10. Nous croyons que la même technique pourrait être utilisée pour isoler les tissus rétiniens pour de nombreuses autres fins différentes telles que (i) pour l'étude du transcriptome de la rétine, (ii) d'étudier et de promouvoir l'utilisation de l'homme cellules souches pluripotentes induites dans la médecine personnalisée 8, (iii ) pour développer expression de l'ARN atlas des gènes rétinite pigmentaire, à l'homme rétines 9, (iv) pour optimiser la méthode d'extraction d'ARN, (v) les études de cellules souches pour régénérer les tissus de la rétine, etc
Cette technique de wmal être bénéfique pour ceux qui veulent effectuer des excisions ou des expériences telles, mais ont peu d'informations sur la méthode à utiliser cornées humaines ou la rétine.
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Les auteurs n'ont aucun conflit d'intérêts.
Ce travail a été soutenu en partie par des subventions de la Région de la Vénétie (Ricerca Sanitaria Finalizzata n.292/2008 et Ricerca Sanitaria Finalizzata 2009). Les auteurs remercient le Dr C. Griffoni pour les données 2009/2010 de synthèse sur l'utilisation des globes oculaires humains.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Materials for excision of cornea and retina. | |||
| Product description | Dimensions | Company / Institute | |
| Guarded disposable scalpel | Blade size 15 | Swann-Morton | |
| Sterile bandages | 5 cm X 5 cm, 8 layered, 5 pcs | Artsana | |
| Sterile disposable medical towel | 35 X 50 cm | U.Jet | |
| Sterile scissors | Blades 24 mm / overall length. 95 mm curved, blunt | e.janach | |
| Sterile forceps | Stainless steel -100 mm 11 X 2 ruled by 0.70 mm teeth | e.janach | |
| Corneal claw – Disposable medical device | NIIOS (Hippocratech) | ||
| Preparations | |||
| PBS | 100 ml PBS [10x] in 900 ml d/w (distilled water) | Sigma-Aldrich | |
| Na-thiosulphate | 1 gm Na-thiosulphate in 1 litre of PBS [1x] | Sigma-Aldrich | |
| I-PVP | 5 gm I-PVP in 1 litre d/w | Sigma-Aldrich | |
| Table 2. The table describes the materials used for excision of cornea and retina and the company they are received from. | |||
| Materials for storage medium (2000 ml). | |||
| Components | Supplier | Catalogue number | Concentration |
| MEM (1X) liquid | Invitrogen | 32360-034 | |
| Sodium pyruvate | Invitrogen | 11360-039 | 1mM (10ml/l) |
| L-glutamine | Invitrogen | 25030-032 | 2mM (10ml/l) |
| Antibiotic/antimycotic | Sigma-Aldrich | A5955-20ML | 10ml/l |
| Newborn calf serum | Invitrogen | 26010-74 | 2% (20 ml/l) |
| Table 3. Materials for storage medium. | |||
| Preparation of storage medium | |||
| Add all the ingredients using the specific concentrations as given above in a jar and mix well. Filter them using pore size of 0.2 micron filter (Millipore, Milan, Italy) with help of a peristaltic pump. Preserve the medium in the bottles at RT. | |||
| Materials for transport medium (2000 ml). | |||
| Components | Supplier | Catalogue number | Concentration |
| MEM (1X) liquid | Invitrogen | 32360-034 | |
| Sodium pyruvate | Invitrogen | 11360-039 | 1mM (10 ml/l) |
| L-glutamine | Invitrogen | 25030-032 | 2mM (10 ml/l) |
| Newborn calf serum | Invitrogen | 26010-74 | 2% (20 ml/l) |
| Dextran t500 | Pharmacosmos | 551005004007 | 6% (60 gm/litre) |
| Table 4. Material for transport medium. | |||
| Preparation of transport medium | |||
| Add Dextran 6% in ~ 1.5 litre of MEM and leave it overnight. Add the rest of ingredients in the media and filter using 0.2 micron filter (Millipore, Milan, Italy) using a vacuum pump. Preserve the medium in the bottles at RT. | |||