يصف التقرير التالي كيفية تكرار نموذج القوارض للاعتلال العصبي البصري الإقفاري الأمامي غير الشرياني (rNAION) ، باستخدام الصبغة المناسبة والعدسات اللاصقة ومعلمات الليزر. نكشف أيضا عن الخطوات المناسبة لتقييم آفة rNAION في الجسم الحي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نموذج القوارض من Nonarteritic الإقفارية العصبي البصري الأمامي (rNAION)
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
الاعتلال العصبي البصري الإقفاري الأمامي غير الشرياني (NAION) هو آفة إقفارية بؤرية للعصب البصري تصيب 1/700 فرد طوال حياتهم. ينتج عن NAION وذمة العصب البصري ، والفقدان الانتقائي للخلايا العصبية العقدية الشبكية (RGCs) وضمور العصب البصري. تم تطوير نموذج القوارض من NAION الذي يعبر عن معظم ميزات NAION وعواقبه ، والذي ينطبق على كل من الفئران والفئران. يستخدم هذا النموذج تطبيق ليزر بؤري بطول موجي 532 نانومتر لإلقاء الضوء على صبغة نشطة ضوئيا ، روز البنغال (RB) ، لإحداث تلف الشعيرات الدموية والتسرب في العصب البصري الأمامي المستهدف (المنطقة الصفيحية). بعد تحريض rNAION ، هناك نقص تروية مبكر في العصب البصري ، ووذمة العصب البصري ، والتهاب داخل الأعصاب ، يليه RGC الانتقائي وفقدان المحور. نظرا لأن العصب البصري عبارة عن جهاز للمادة البيضاء في الجهاز العصبي المركزي ، فإن نموذج rNAION قابل للتطبيق على الدراسات الميكانيكية لنقص تروية المادة البيضاء الانتقائية ، بالإضافة إلى تحليلات الحماية العصبية والآليات قصيرة وطويلة المدى للاستجابة الدبقية والعصبية لنقص التروية.
المقدمة
الأمامي Nonarteritic الاعتلال العصبي البصري نقص تروية (NAION) هي آفة الدماغية المحورية في الجزء الأمامي من العصب البصري (ON) 1. NAION هو السبب الأكثر شيوعا لالمفاجئة البصرية العصبية ذات الصلة فقدان البصر عند الأشخاص فوق سن ال 50 (2). ويعتقد أن الآلية أن تكون متلازمة المقصورة التي تنتج في ذمة intraneural، ويسبب ضغط من الشعيرات الدموية توريد المحاور داخل العصب البصري 3.
منذ ON هو في الواقع الجهاز العصبي (CNS) الجهاز المركزي، وNAION القوارض (rNAION) نموذج يمكن استخدامها لدراسة آليات والردود على معزولة الجهاز العصبي المركزي السكتات الدماغية المادة البيضاء. وبالتالي قد يكون النموذج rNAION مفيدة في تشريح العديد من المشاكل المرتبطة الأضرار المتعلقة السكتة الدماغية إلى المادة البيضاء. ويمكن استخدامه لتقييم الاستراتيجيات وكلاء اعصاب مختلفة في السكتة الدماغية المادة البيضاء.
واحدة من السمات الأكثر جاذبية من هذا النموذج هو أنهغير مؤلم، الإجراء غير الجراحي. قوة الليزر يمكن تعديلها لتنتج درجة مختلفة من الأضرار الدماغية. ميزة أخرى هي أنه يعتمد على الليزر التي يسببها الفائق الراديكاليين إلى إتلاف البطانة الشعرية، مما ينتج عنه ضعف الشعيرات الدموية التدريجي. هذا هو الخلل والتقدمية وذمة التي يعتقد أن تكون متشابهة بشكل ملحوظ إلى الآلية التي تسبب NAION. وقد أظهرت الأبحاث أنه لا يسبب تخثر الشعرية المباشر، ولكنها تعمل من خلال اثنين على الأقل من الآليات: الفائق الناجم عن وفاة وتجريد بعض من شعري الخلايا البطانية 4، وNFkB (العامل النووي كابا ضوء سلسلة محسن من خلايا B تفعيلها ) المرتبطة بتنظيم التهابات حتى في ما تبقى البطانة، مع زيادة نقل السوائل عبر أغشية الخلايا في الخلالي 5. إغلاق الشعيرات الدموية العصب البصري وضغط الناجم عن الخلالي نتيجة تراكم السوائل في العصب البصري نقص تروية رأس العصب. ويظهر صورة تخطيطية فيالرقم 2، ويمكن استخدام هذا النموذج rNAION في كل من الجرذان والفئران الأنواع 6،7، ويمكن أن تختلف في مستوى حدتها، من آفة خفيفة إلى التدمير الكامل، ولكن غير مؤلم من العصب البصري والشبكية، مثل كما انسداد الشريان الشبكي المركزي (CRAO).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
وقد وافق هذا البروتوكول من قبل جامعة ميريلاند المؤسسي رعاية الحيوان واللجنة الاستخدام (IACUC، بالتيمور، MD، الولايات المتحدة الأمريكية)
1. التجريبية مجموعة المتابعة
- جعل العرف تصميم العدسات اللاصقة من الواضح الصف البصرية دائرية 7 ملم في القطر زجاجي، وسمك 3 مم. قطع عدسات دائرية مع الصحافة الحفر. استخدام مثقاب القياسية لجعل منحنى الداخلي، وأخيرا تلميع منحنيات الخارجي والداخلي باستخدام ملمع العدسات اللاصقة من حصى متناهية الصغر (1000/3000).
- إعداد 2.5 ملي روز البنغال (RB) في الرقم الهيدروجيني 7.4 الفوسفات المالحة العازلة (PBS) مقدما، تصفية تعقيم مع فلتر حقنة 0.45 ميكرون وتخزين 1 aliquots مل في -20 درجة مئوية في وعاء للضوء ضيق لمدة تصل إلى 6 أشهر.
ملاحظة: استخدام الحيوانات الذكور الأباعد البيضاء، مثل سبراغ داولي يقلل من سلالة الخلافات استجابة التابعة، تمكن سهولة زيادة الحث ويقلل من التقلبات التي يمكن أن تحدث مع cycli شبقنانوغرام الإناث. - إعداد تردد تضاعف النيوديميوم الإيتريوم العقيق الألومنيوم (FD-YAG) ليزر طب العيون، والذي يولد ضوء الليزر 532 نانومتر. جبل ليزر على هاج-شترايت المصباح الشقي العيون باستخدام معيار محول الليزر في طب العيون. هذا الجهاز متوفر تجاريا يمكن تصور في وقت واحد من العين والليزر تطبيق بقعة الحيوان. لديه الليزر الطبي أيضا شعاع تهدف للتركيز السليم وحدانية التركيز باستخدام نفس حجم البقعة كما الحث الليزر. المعلمات قوة الليزر هي كما يلي:
- لالفئران rNAION الاستقراء: استخدام 500 ميكرون بقعة حجم / 50 ميغاواط قوة الليزر / 1000 مدة ميللي ثانية / 1000 فاصل مللي ثانية.
- فأرة الحاسوب rNAION الاستقراء: تغيير حجم البقعة إلى 300 ميكرون لالقرص البصري أصغر وترك غيرها من المعالم نفس الإعداد الفئران.
- بشكل روتيني استخدام السلطة متر ليزر لضمان انتاج الطاقة الليزر.
2. إجراء التجريبية
- بدوره على قوة الليزروإعداد المعلمة الليزر المناسبة. تدفئة الليزر لمدة خمس دقائق على الأقل قبل الاستخدام.
- وزن الحيوان لتحديد الجرعة المناسبة لالكيتامين / زيلازين وصبغ RB. تخدير الحيوان عن طريق الحقن داخل الصفاق من 1 مل / كغم من خليط من 80 ملغ / مل الكيتامين و 4 ملغ / مل زيلازين.
- ترك الحيوان في قفص ساخنة حتى تخدير كامل. تحقق من وجود أي استجابة للمؤثرات مكره (الذيل أو قرصة اصبع القدم). تحقق الحيوانات لعمق التخدير كل 10 دقيقة.
- تمدد التلاميذ الحيوان مع 1٪ تروبيكاميد وتخدير سطح العين مع 0.5٪ بروباراكايين. في حالة استخدام الحيوانات الصباغية، مثل لونج ايفانز، فإن 2.5٪ قطرات العين neosynephrine زيادة تلميذ تمدد.
- استخدام مقص لقطع شعيرات على مقربة من كمامة على الجانب ليكون ذلك حافزا لتجنب عرقلة الرأي.
- وضعت قطرة من 1٪ ميثيل أو غيرها من انخفاض اقتران العيون إلى داخل العدسات اللاصقة حسب الطلب، ومن ثم تطبيق عدسة على رانه فأر العين.
- وضع الحيوان على منصة تعديلها لارتفاع المصباح الشقي. تعيين رأس الحيوان في زاوية 45 درجة بحيث العين عمودي على المصباح الشقي وشعاع الليزر.
- تصور العين من خلال المصباح الشقي العيون. تأكد من أن شعاع تهدف هو الحجم المناسب وكذلك ركزت وتركز مباشرة على العصب البصري تصور. تصوير قاع الشبكية باستخدام كاميرا رقمية مع ASA العالي (1200 - 2000) سرعة شنت على واحدة من القطع عين المصباح الشقي مع محول حسب الطلب.
ملاحظة: القدرة على رؤية الأوعية المشيمية تكشف الشفافية في شبكية العين. هذا هو علامة هامة من أجل أن تكون قادرة على الكشف في وقت لاحق نقص التروية في شبكية العين، والتي يمكن أن يتغلب على تفسير في حال حدوثه. rNAION هو نقص التروية العصب البصري، مما يؤدي إلى فقدان RGC معزولة، بينما نتائج نقص تروية الشبكية في تلف شبكية العين التي تؤثر على كافة الخلايا في طبقات الشبكية الداخلية. - اختياريا، المزيد من الصور على شبكية العين والعصب البصري باستخدام المجال البصري الطيفي تماسك التصوير المقطعي (SD-8 أكتوبر) لتقييم العين الناجم عن الامم المتحدة. مسح أون الوجه (الشكل 3B)، وكذلك 7 مسح مستعرضة من خلال شبكية العين (الشكل 3C). يستخدم SD-أكتوبر التصوير نفس العدسات اللاصقة المستخدمة لتحريض الليزر.
- حقن 1 مل / م ع كغم عن طريق الوريد من خلال الوريد الذيل، والانتظار لمدة 30 ثانية، ثم تفعيل قوة الليزر. هذا التأخير الوقت تمكن RB لتوزيع بالتساوي في جميع أنحاء الدورة الدموية. نحن نستخدم نبضة ليزر 50 ميغاواط في واحدة ثانية / نبض. يمكن طاقات أكبر (≥ 60 ميغاواط) تلف شبكية العين أو يسبب نقص التروية الأوعية الدموية في شبكية العين.
تحذير: تأكد من كل شخص لديه زوج من النظارات تصفية سلامة الليزر الطول الموجي حجب المناسبة لمنع ضوء الليزر طائشة تدخل العين المحقق.
ملاحظة: يجب أن أعطت إدارة الليزر بسرعة بعد حقن الرابع RB منذ يتم القضاء على الصبغة بسرعة من التداول. ويعد تحريض الليزر، وأكثر شدة نقص تروية العصب البصري. عموما، يتم إعطاء الحيوانات 7-12 البقول ثانية في تعاقب سريع. الاتصال من ضوء الليزر مع الصبغة تعميم يعطي السفن العصب البصري توهج الذهبي الجميل الذي يمكن أن ينظر إليه من خلال المصباح الشقي (الشكل 4B). هذا يثبت تم حقن الصبغة النظامية وتوزيعها في مجرى الدم. إذا كان توهج خافت هو، أو لا شيء على الإطلاق (الشكل 4A)، لم يكن حقن صبغة عن طريق الوريد. في هذه الحالة، لا تعطي الحقنة الثانية على الفور، لأن الحيوان سوف تحتاج لاستعادة لمدة يومين على الأقل قبل إعادة حقن. - مباشرة بعد الاستقراء، وإزالة العدسات اللاصقة. تغطية كلا العينين مع المضادات الحيوية العيون الثلاثي (Neosporin / بوليميكسين / باسيتراسين) مرهم مع ديكساميثازون، ووضع الحيوان على وسادة الاحترار 37 درجة مئوية في قفص يضم واحد تحت المراقبة الدقيقة حتى الشفاء التام.
- تنظيف العدسات اللاصقة مع المقطر ثالعاطر وجففي بقطعة قماش التنظيف غير جلخ لاستخدامها في المستقبل.
- بعد يومين من تحريض تقييم وذمة العصب البصري من قبل كل من قاع التصوير الفوتوغرافي اللون وSD-أكتوبر تحليل 8.
ملاحظة: المقارنة بين درجة وذمة العصب البصري يعطي تقديرا لخطورة نقص تروية العصب البصري. في يومين، وعدم وضوح هامش قرص العصب البصري، والأوردة الشبكية المتوسعة قليلا، مقارنة مع العين (الناجم عن الامم المتحدة) المقابل. أداء تخطيط كهربية الشبكية (أرج) وفلاش البصرية أثار المحتملة (VEP 11) في اثنين وأربعة أسابيع الرد على الاستقراء لتحليل الكهربية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
العدسات اللاصقة تمكين التصور الشبكية المركزي (الشكل 1). بقعة الليزر التنسيق تضيء القرص البصري في الجزء الخلفي من شبكية العين (الشكل 2). يظهر العادية شبكية العين الناجم عن الامم المتحدة وتصويرها بواسطة المصباح الشقي الحيوي المجهر (الشكل 3A) وSD-أكتوبر (الشكل 3B و 3C). خلال الاستقراء ليزر، وعندما لا صبغ موجودا في الدورة الدموية، ضوء الليزر لا يؤدي في وعاء ومضان القرص (ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
في حين أن هناك عددا من النماذج لتلف العصب البصري (البصري سحق العصبية 12، البصري transection العصب 13، وPION 14)، ونموذج rNAION هو إنساني، قابلة للتكيف مع كل من الجرذان والفئران. أنه أكثر شبها للحالة السريرية البشرية من NAION. وتشمل هذه الحالة الأمامي التدريجي ذمة العصب البصري، وهو متلازمة حجرة العصب البصري الأمامي، نقص التروية محور عصبي بؤري والأضرار محور عصبي عصبون الشبكية معزولة وفقدان أكثر من دوام لفترة طويلة. يقدم التقرير الحالي الخطوات المناسب...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
شكر وتقدير
نشكر العديد من الطلاب والزملاء الذين عملوا على هذا النموذج لتحسين فعاليته، وفهم آلياته. شكر خاص من المقرر أن من الدكتور. ماري جونسون (جامعة ميريلاند بالتيمور)، Nitza غولدنبرغ كوهين (مستشفى شنايدرمان أطفال، بيتح تكفا، إسرائيل)، تشارلز تشانغ (كلية اينشتاين الطبية، برونكس، نيويورك)، وفاليري TOUITOU (الدينية Hopital Salpetrie، باريس، فرنسا). وقد تم تمويل هذه الدراسة في جزء من RO1 EY015304 إلى SLB.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 50 ميجاوات 532 نانومتر ليزر | Iridex | ليزر العيون القياسي | |
| 0 - 100 ميجاوات 532 نانومتر تقنيات | ليزر توهج | الليزر بديل لمحول | |
| مصباح الشق بالليزر | Iridex | SMA لإخراج الليزر | |
| ليزر متماسك Fieldmate مع مستشعر حراري | متماسك | أخرى مناسبة أيضا | |
| فحص العيون مصباح شق المجهر الحيوي | Haag-Streit المختلفة هو الأفضل ؛ إصدارات أرخص متوفرة على موقع ئي باي | ||
| طامية مركب تلميع | طامية ، INC | 87068 | تلميع العدسات اللاصقة |
| 2.5٪ هيبروميلوز (جونيوفيسك) / 1٪ ميثيسليلوز | HUB المستحضرات الصيدلانية | عامل اقتران العدسات اللاصقة | |
| 2.5٪ قطرات نيوسينفرين للعيون | مختبرات | عامل توسيع حدقة العين | |
| تروبيكاميد 1٪ | توسيع حدقة العين | مختبرات | |
| 0.5٪ بروباراكايين | مختبرات | مخدر موضعي | |
| 30 جم حقنة أنسولين إبرة منصهرة | متنوعة | متنوعة | للحقن في الوريد من مرهم |
| المضادات الحيوية الوردية البنغالية مع إضافة ديكساميثازون (مرهم مضاد حيوي ثلاثي) | مختلف | تطبيق بعد التحفيز لتقليل تندب القرنية | |
| هايدلبرغ المجال الطيفي - التماسك البصري التصوير المقطعي | هايدلبرغ مؤسسة | قياسات التماسك البصري خط الأساس وما بعد الحث ؛ ليست ضرورية للحث |
المراجع
- Banik, R. Nonarteritic Anterior Ischemic Optic Neuropathy: An Update on Demographics, Clinical Presentation, Pathophysiology, Animal Models, Prognosis, and Treatment. J. Clin. Experimental Ophthalmol. 10, 1-5 (2013).
- IONDT study group. Characteristics of patients with nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy eligible for the Ischemic Optic Neuropathy Decompression Trial. Arch Ophthalmol. 114, 1366-1374 (1996).
- Tesser, R. A., Niendorf, E. R., Levin, L. A. The morphology of an infarct in nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy. Ophthalmology. 110, 2031-2035 (2003).
- Bernstein, S. L., Johnson, M. A., Miller, N. R. Nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (NAION) and its experimental models. Prog Retin Eye Res. 30, 167-187 (2011).
- Nicholson, J. D., et al. PGJ2 Provides Prolonged CNS Stroke Protection by Reducing White Matter Edema. PLoS One. 7 (12), (2012).
- Goldenberg-Cohen, N., et al. Oligodendrocyte Dysfunction Following Induction of Experimental Anterior Optic Nerve Ischemia. Invest Ophthalmol Vis Sci. 46, 2716-2725 (2005).
- Bernstein, S. L., Guo, Y., Kelman, S. E., Flower, R. W., Johnson, M. A. Functional and cellular responses in a novel rodent model of anterior ischemic optic neuropathy. Invest Ophthalmol Vis Sci. 44, 4153-4162 (2003).
- Berger, A., et al. Spectral-Domain Optical Coherence Tomography of the Rodent Eye: Highlighting Layers of the Outer Retina Using Signal Averaging and Comparison with Histology. PLoS One. 9 (5), (2014).
- Huang, T. L., et al. Protective effects of systemic treatment with methylprednisolone in a rodent model of non-arteritic anterior ischemic optic neuropathy (rNAION). Exp Eye Res. 131, 69-76 (2015).
- Mantopoulos, D., et al. An Experimental Model of Optic Nerve Head Injury. Invest Ophthalmol Vis Sci. 57, 6222(2014).
- You, Y., et al. Visual Evoked Potential Recording in a Rat Model of Experimental Optic Nerve Demyelination. J. Vis. Exp. (101), e52934(2015).
- Templeton, J. P., Geisert, E. E. A practical approach to optic nerve crush in the mouse. Mol Vis. 18, 2147-2152 (2012).
- 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(2011).
- Wang, Y., et al. A Novel Rodent Model of Posterior Ischemic Optic Neuropathy. JAMA Ophthalmol. 131 (2), 194-204 (2013).
- Huang, T. L., Chang, C. H., Chang, S. W., Lin, K. H., Tsai, R. K. Efficacy of Intravitreal Injections of Antivascular Endothelial Growth Factor Agents in a Rat Model of Anterior Ischemic Optic Neuropathy. IOVS. 56, 2290-2296 (2015).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
الوسوم
