اعتلال الشبكية السكري هو أحد الأسباب الرئيسية للعمى. تعد الأنسجة وفحص انهيار الحاجز الدموي والشبكية وتصوير الأوعية الفلورية تقنيات قيمة لفهم الفيزيولوجيا المرضية للشبكية ، والتي يمكن أن تعزز الفحص الفعال للأدوية ضد اعتلال الشبكية السكري.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
اعتلال الشبكية السكري هو أحد الأسباب الرئيسية للعمى. تعد الأنسجة وفحص انهيار الحاجز الدموي والشبكية وتصوير الأوعية الفلورية تقنيات قيمة لفهم الفيزيولوجيا المرضية للشبكية ، والتي يمكن أن تعزز الفحص الفعال للأدوية ضد اعتلال الشبكية السكري.
يغير مرض العين في الجزء الخلفي مثل اعتلال الشبكية السكري فسيولوجيا الشبكية. يتميز اعتلال الشبكية السكري بانفصال الشبكية ، وانهيار حاجز الشبكية الدموي (BRB) ، وتكوين الأوعية الدموية في الشبكية. نموذج الفئران في الجسم الحي هو أداة تجريبية قيمة لدراسة التغيرات في بنية ووظيفة شبكية العين. نقترح ثلاث تقنيات تجريبية مختلفة في نموذج الفئران لتحديد التغيرات المورفولوجية لخلايا الشبكية ، والأوعية الدموية الشبكية ، و BRB المعرضة للخطر. يستخدم علم أنسجة الشبكية لدراسة مورفولوجيا خلايا الشبكية المختلفة. أيضا ، يتم إجراء القياس الكمي عن طريق عدد خلايا الشبكية وقياس سمك طبقات الشبكية المختلفة. يستخدم اختبار انهيار BRB لتحديد تسرب البروتينات خارج العين من البلازما إلى الأنسجة الزجاجية بسبب انهيار BRB. يستخدم تصوير الأوعية الدموية الفلوري لدراسة تولد الأوعية الدموية وتسرب الأوعية الدموية عن طريق تصور الأوعية الدموية في الشبكية باستخدام صبغة FITC-dextran.
اعتلال الشبكية السكري (DR) هو واحد من أكثر المضاعفات الثانوية تعقيدا لمرض السكري. كما أنه السبب الرئيسي للعمى الذي يمكن الوقاية منه بين السكان في سن العمل في جميع أنحاء العالم. في تحليل تلوي حديث ل 32.4 مليون شخص كفيف ، كان 830،000 شخص (2.6٪) مكفوفين بسبب DR1. احتلت نسبة فقدان البصر المنسوبة إلى مرض السكري المرتبة السابعة في عام 2015 بنسبة 1.06٪ (0.15-2.38) على مستوى العالم2,3.
يتم تشخيص اعتلال الشبكية السكري عن طريق تشوهات الأوعية الدموية في أنسجة العين الخلفية. سريريا ، ينقسم إلى مرحلتين - DR غير التكاثري (NPDR) و DR التكاثري (PDR) ، بناء على الأوعية الدموية في شبكية العين. يعتبر ارتفاع السكر في الدم المنظم القوي ل DR لأنه ينطوي على العديد من المسارات المشاركة في التنكس العصبي4,5 والالتهاب 6,7 والأوعية الدموية الدقيقة8 في شبكية العين. تشمل المضاعفات الأيضية المتعددة الناجمة عن ارتفاع السكر في الدم تراكم المنتجات النهائية المتقدمة للغليكاتيون (AGEs) ، ومسار البوليول ، ومسار الهيكسوسامين ، ومسار بروتين كيناز-سي. هذه المسارات مسؤولة عن تكاثر الخلايا (الخلايا البطانية) ، والهجرة (pericytes) ، وموت الخلايا المبرمج (خلايا الشبكية العصبية ، والخلايا المحيطة ، والخلايا البطانية) بناء على مراحل مختلفة من اعتلال الشبكية السكري. يمكن أن تؤدي هذه التغيرات الأيضية إلى تغيرات فسيولوجية مثل انفصال الشبكية ، وفقدان خلايا الشبكية ، وانهيار حاجز الدم والشبكية (BRB) ، وتمدد الأوعية الدموية ، وتكوين الأوعية الدموية9.
مرض السكري من النوع 1 الناجم عن الستربتوزوتوسين (STZ) هو ممارسة راسخة ومقبولة جيدا في الفئران لتقييم التسبب في مرض السكري ومضاعفاته. ترجع الآثار السكرية ل STZ إلى التدمير الانتقائي لخلايا جزيرة البنكرياس β 10. ونتيجة لذلك ، ستخضع الحيوانات لنقص الأنسولين ، وارتفاع السكر في الدم ، و polydipsia ، و polyuria ، وكلها خصائص لمرض السكري من النوع 1 البشري11. بالنسبة لتحريض مرض السكري الحاد ، يتم إعطاء STZ عند 40-65 مجم / كجم من وزن الجسم عن طريق الوريد أو داخل الصفاق خلال مرحلة البلوغ. بعد حوالي 72 ساعة ، تقدم هذه الحيوانات مستويات الجلوكوز في الدم أكبر من 250 ملغ / ديسيلتر 10,12.
لفهم التغيرات الفسيولوجية في شبكية العين بسبب التنكس العصبي والالتهابات وتكوين الأوعية الدموية ، يجب تحسين التقنيات المختلفة في النماذج الحيوانية التجريبية. يمكن دراسة التغيرات الهيكلية والوظيفية في خلايا الشبكية وأوعية الشبكية من خلال تقنيات مختلفة مثل علم الأنسجة وفحص انهيار BRB وتصوير الأوعية الفلورية.
يتضمن علم الأنسجة دراسة تشريح الخلايا والأنسجة والأعضاء على المستوى المجهري. وهو ينشئ علاقة بين بنية ووظيفة الخلايا / الأنسجة. يتم تنفيذ عدة خطوات لتصور وتحديد التغيرات المجهرية في بنية الأنسجة ، وبالتالي مقارنة النظراء الأصحاء والمريضين 13. وبالتالي ، من الضروري توحيد كل خطوة من خطوات علم الأنسجة بدقة. الخطوات المختلفة التي ينطوي عليها علم أنسجة الشبكية هي تثبيت العينة ، وتقليم العينة ، والجفاف ، وإزالة ، والتشريب بالبارافين ، وتضمين البارافين ، والتقسيم ، والتلطيخ (تلطيخ الهيماتوكسيلين والإيوسين) 13،14.
في شبكية العين السليمة ، يتم التحكم في نقل الجزيئات عبر شبكية العين بواسطة BRB ، الذي يتكون من الخلايا البطانية والخلايا المحيطة على الجانب الداخلي ، والخلايا الظهارية الصباغية الشبكية على الجانب الخارجي. ومع ذلك ، تبدأ الخلايا البطانية BRB الداخلية والخلايا المحيطة في التدهور أثناء الحالة المريضة ، كما أن BRB معرض للخطر أيضا15. بسبب هذا الانهيار BRB ، تتسرب العديد من جزيئات الوزن الجزيئي المنخفض إلى الأنسجة الزجاجية والشبكية 16. مع تقدم المرض ، تتسرب العديد من جزيئات البروتين الأخرى (الوزن الجزيئي المنخفض والمرتفع) أيضا إلى الأنسجة الزجاجية والشبكية بسبب اضطراب التوازن 17. يؤدي إلى مضاعفات أخرى مختلفة وفي نهاية المطاف وذمة بقعية وعمى. وبالتالي ، فإن تحديد مستويات البروتين في الجسم الزجاجي ومقارنة الحالات الصحية والسكري يضر بمقاييس BRB.
تصوير الأوعية الفلورية هو تقنية تستخدم لدراسة الدورة الدموية للشبكية والمشيمية باستخدام صبغة الفلورسنت. يتم استخدامه لتصور الأوعية الدموية في شبكية العين والمشيمية عن طريق حقن صبغة الفلوريسين عبر الوريد أو حقن القلب18. بمجرد حقن الصبغة ، تصل أولا إلى شرايين الشبكية ، تليها أوردة الشبكية. عادة ما يتم الانتهاء من هذا الدوران للصبغة في غضون 5 إلى 10 دقائق من حقن الصبغة19. إنها تقنية مهمة لتشخيص مختلف أمراض العين في الجزء الخلفي، بما في ذلك اعتلال الشبكية السكري والأوعية الدموية الجديدة المشيمية20. يساعد على اكتشاف التغيرات الرئيسية والثانوية في الأوعية الدموية في الحالات الطبيعية والمريضة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يتبع هذا البروتوكول جميع إرشادات رعاية الحيوان التي تقدمها لجنة أخلاقيات الحيوان المؤسسية ، BITS-Pilani ، حرم حيدر أباد.
1. أنسجة الشبكية
| الكاشف | وقت الوقوف | التكرار (عدد المرات) |
| زيلين | 5 دقائق | 2 |
| 100٪ إيثانول | 5 دقائق | 2 |
| 90٪ إيثانول | 5 دقائق | 2 |
| 70٪ إيثانول | 5 دقائق | 2 |
| 50٪ إيثانول | 5 دقائق | 2 |
| الماء | 5 دقائق | 2 |
| هيماتوكسيلين | 4 دقائق | 1 |
| غسل المياه | ||
| 1٪ الكحول الحمضي في 70٪ الإيثانول | 30 ثانية | 1 |
| غسل المياه | ||
| ماء سكوت | 1 دقيقة | 1 |
| غسل المياه | ||
| 50٪ إيثانول | 1 دقيقة | 1 |
| 95٪ إيثانول | 1 دقيقة | 1 |
| 0.25٪ أوزين | 5 ثانية | 1 |
| غسل المياه | ||
| الماء | 2 دقيقة | 1 |
| 95٪ إيثانول | 1 دقيقة | 1 |
| 100٪ إيثانول | 1 دقيقة | 1 |
| زيلين | 5 دقائق | 2 |
| حامل وغطاء | ||
الجدول 1. إجراء تلطيخ الهيماتوكسيلين والإيوسين
2. فحص انهيار الحاجز الدموي الدماغي
3. تصوير الأوعية الدموية الفلورية
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أنسجة الشبكية
في شبكية العين السكرية ، تخضع خلايا الشبكية للتنكس. بالإضافة إلى ذلك ، يزداد سمك طبقات الشبكية بسبب الوذمة 22. يمكن استخدام الصور التي تم الحصول عليها بعد تلطيخ الهيماتوكسيلين والإيوسين لعدد الخلايا وقياس سمك الطبقات المختلفة ، كما هو موضح في الشكل 2 باستخدام ImageJ.
فحص انهيار الحاجز الدموي الشبكي
نظرا لأن BRB يتعرض للخطر في الفئران المصابة بالسكري ، يصبح التسرب بارزا ، مما يؤدي إلى ترا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
علم الأنسجة
يتم إجراء علم الأنسجة الشبكية لتصور التغيرات المورفولوجية لخلايا الشبكية وطبقاتها. يجب تحسين العديد من الخطوات ، بما في ذلك اختيار الحل المثبت ، ومدة التثبيت ، والجفاف ، وتشريب البارافين. يجب ألا يتجاوز حجم الأنسجة 3 مم ، حيث يصبح الاختراق المثبت بطيئا. يؤدي البارفورمالديهايد الشائع الاستخدام بنسبة 4٪ إلى انفصال الشبكية حتى في العين السليمة بسبب الأسمولية العالية نسبيا للمحلول مقارنة بالفكاهة المائية والفكاهة الزجاجية ، مما يؤدي إلى نتائج إيجابية كاذبة23. الأسمولية ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويعلن صاحبا البلاغ أنه ليس لديهما مصالح مالية منافسة.
يود المؤلفون أن ينوه بالمجلس الهندي للبحوث الطبية (ICMR; ITR-2020-2882) لتمويل الدعم المقدم إلى الدكتور نيرمال ج. نود أيضا أن نشكر منحة الجامعة للجنة على توفير زمالة بحثية مبتدئة لمانيشا مالاني ومرفق المختبرات التحليلية المركزي ، BITS-Pilani ، حرم حيدر أباد لتوفير مرافق البنية التحتية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| <قوي > الأنسجة < / قوي > | |||
| < قوي > الكواشف < / قوي > | |||
| إيزوفلوران | أبوت | عامل تخدير | |
| الكيتامين هيدروكلوريد | ترويكا المستحضرات الصيدلانية | التخدير | |
| زيلازين | الهندي المناعي المحدود | عامل التخدير | |
| خماسي باربيتال الصوديوم | Zora Pharma | عامل القتل الرحيم | |
| محلول مثبت (1٪ فورمالديهايد ، 1.25٪ جلوتارالديهايد | هايميديا ، Avra | MB059 ، ASG2529 | محضر داخليا |
| الإيثانول | هايمان | F204325 | الجفاف |
| زيلين | هايميديا | MB-180 | تطهير الإيثانول أو شمع |
| البارافين | هاي ميديا | GRM10702 | تستخدم لتضمين الأنسجة |
| Glycerol | HiMedia | TC503 | لإعداد شرائح المغلفة بالألبومين. يتم خلط الجلسرين وألبومين البيض بنسبة 1: 1 للطلاء على الشرائح |
| حمض الهيدروكلوريك | مختبرات أبحاث سيسكو Pvt. المحدودة. | 65955 | لتحضير 1٪ كحول حمضي |
| حمض الخليك | HiMedia | AS119 | لتحضير |
| ماء يوزين سكوتس | لايكا | 3802900 | كاشف أزرق |
| محلول بابانيكولاو 1b محلول هيماتوكسيلين | سيجما | 1.09254.0500 | تلطيخ النوى |
| Eosin | HiMedia | GRM115 | تلطيخ السيتوبلازم ، تم تحضير محلول 0.25٪ في المنزل |
| DPX Mountant media | Sigma | 6522 | تصور وحماية أقسام الشبكية |
| < قوية > المعدات < / قوية > | |||
| الأواني الزجاجية | ملقط القرنية بوروسيل | ||
| ستيفنز إنسترومنتس | S5-1200 | تشريح | |
| كوليبري ملقط | ستيفنز إنسترومنتس | S5-1135 | تشريح |
| مقص صغير منحني | ستيفنز إنسترومنتس | S7-1311 | تشريح |
| فاناس مقص | ستيفنز إنسترومنتس | S7-1387 | تشريح |
| قزحية مقص | ستيفنز إنسترومنتس | S7-1015 | كاسيت التشريح |
| هايميديا | PW1292 | لعقد الأنسجة أثناء معالجة الأنسجة | |
| حمام مائي | GT سونيك | GT Sonic-D9 | محطة تضمين البارافين لصيانة درجة الحرارة |
| Myr | EC 350 | تحضير كتل البارافين | |
| Microtome | Zhengzhou Nanbei Instrument Equipment Co.، Ltd. | YD-335A | شفرات التقسيم |
| لايكا | لايكا 818 | التقسيم | |
| HiMedia | BG005 | عقد أقسام أنسجة البارافين | |
| أغطية | HiMedia | BG014C | لتغطية الأنسجة بعد إضافة وسائط |
| التثبيت <قوية> انهيار حاجز الشبكية الدم< قوي> | |||
| <قوي>الكواشف | |||
| إيزوفلوران | أبوت | B506 | التخدير |
| الثلج الجاف | غير قابل للتطبيق | غير قابل للتطبيق | تشريح |
| كاشف برادفورد | سيجما | B6916 | القياس الكمي للبروتين |
| <قوي> المعدات< / قوي> | |||
| ملقط القرنية | ستيفنز إنسترومنتس | S5-1200 | تشريح |
| Colibri ملقط | Stephens Instruments | S5-1135 | تشريح |
| مقص صغير منحني | Stephens Instruments | S7-1311 | تشريح |
| مقص Vannas | Stephens Instruments | S7-1387 | تشريح |
| مقص القزحية | Stephens Instruments | S7-1015 | تشريح |
| الأواني الزجاجية | Borosil | غير قابل للتطبيق | |
| أنابيب مطلية ب EDTA | تشخيص JK | غير قابل للتطبيق | فصل البلازما عن الدم الكامل |
| أنابيب التجانس | MP Biomedicals | رمز المنتج: 115076200-CF | تجانس أغطية التجانس الزجاجية |
| MP Biomedicals | رمز المنتج: 115063002-CF | تجانس الخرز | |
| الزجاجي | MP Biomedicals | رمز المنتج: 116914801 | تجانس الجسم الزجاجي |
| أدوات Homogeniser | Bertin | P000673-MLYS0-A | تجانس الصفيحة الزجاجية |
| 96 بئر - | Grenier | GN655101 | الشفاف الكمي للبروتين |
| قارئ الألواح | الأجهزة الجزيئية | SpectrMax M4 | قياس الامتصاص |
| الطرد المركزي | REMI | CPR240 Plus | الطرد المركزي |
| < قوي > تصوير الأوعية الفلورية< / قوي > | |||
| < قوي > كواشف < / قوي > | |||
| إيزوفلوران | أبوت | B506 | التخدير |
| FITC-dextern 70 كيلو دالتون (FITC ، ديكستران ، ديبوتيلين ديلورات ، DMSO | FITC ، ديكستران وديبوتيلين ديلورات من سيجما ؛ DMSO من HiMedia | FITC-F3651 ، Dextran-31390 ، Dibutylin dilaurate -29123 ، DMSO-TC185 | محضر داخليا |
| Fluoroshied | Sigma | F6182 | مضاد للبهتان متوسط |
| التركيب < قوي > المعدات < / قوي > | |||
| ملقط القرنية | ستيفنز إنسترومنتس | S5-1200 | تشريح |
| كوليبري ملقط | ستيفنز إنسترومنتس | S5-1135 | تشريح |
| مقص صغير منحني | ستيفنز إنسترومنتس | S7-1311 | تشريح |
| فاناس مقص | ستيفنز إنسترومنتس | S7-1387 | تشريح |
| قزحية مقص | ستيفنز إنسترومنتس | S7-1015 | تشريح |
| الأواني الزجاجية | بوروسيل | غير قابل للتطبيق | |
| شرائح | هاي ميديا | BG005 | إعداد Flatmount |
| Coverslips | HiMedia | BG014C | لتغطية الأنسجة بعد إضافة وسائط التركيب |
| المجهر متحد البؤر | Leica | DMi8 | تصور التثبيت المسطح |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.