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Methoden für die experimentelle Manipulationen nach Optic Nerve Durchtrennung im Säuger-ZNS

DOI:

10.3791/2261

May 12th, 2011

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Summary

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Optic Nerve Durchtrennung ist eine weit verbreitete Modell der erwachsenen ZNS-Verletzung. Dieses Modell ist ideal für die Durchführung einer Reihe von experimentellen Manipulationen, die die Netzhaut Ziel global oder direkt auf den verletzten neuronalen Population von retinalen Ganglienzellen.

Abstract

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Retinalen Ganglienzellen (RGC) sind ZNS-Neuronen, die Ausgabe visueller Informationen aus der Netzhaut zum Gehirn über den Sehnerv. Der Sehnerv kann innerhalb der Augenhöhle zugegriffen werden und vollständig durchtrennt (axotomized), Schneiden der Axone des gesamten RGC Bevölkerung. Sehnerv durchtrennt ist ein reproduzierbares Modell der apoptotischen Zelltod in der erwachsenen ZNS 1-4. Dieses Modell ist besonders attraktiv, weil der Glaskörper des Auges dient als Kapsel für Drug-Delivery auf die Netzhaut und ermöglicht experimentelle Manipulationen via intraokularen Injektionen. Die Diffusion von Chemikalien durch den Glaskörper sorgt dafür, dass sie sich auf die gesamte Bevölkerung RGC handeln. Virale Vektoren, Plasmide oder short interfering RNAs (siRNAs) kann auch auf die Glaskörperraum geliefert werden, um zu infizieren oder zu transfizieren Netzhautzellen 5-12. Die hohen Tropismus Adeno-Associated Virus (AAV)-Vektoren ist vorteilhaft für Ziel RGCs, mit einer Infektionsrate von annähernd 90% der Zellen in der Nähe der Injektionsstelle 6, 7, 13-15. Darüber hinaus können RGCs selektiv, indem siRNAs, Plasmide oder virale Vektoren, um das abgeschnittene Ende des Sehnervs 16-19 oder Einspritzen Vektoren in ihrem Ziel der Colliculus superior 10 transfiziert werden. Dies ermöglicht es den Forschern um apoptotische Mechanismen in der verletzten neuronalen Population ohne verwirrende Auswirkungen auf andere Zuschauer Neuronen oder Gliazellen um zu studieren. RGC Apoptose hat einen charakteristischen zeitlichen Verlauf, wobei Zelltod 3-4 Tage postaxotomy, wonach die Zellen schnell degenerieren verzögert wird. Dies stellt ein Fenster für experimentelle Manipulationen gegen Signalwege der Apoptose beteiligt sind. Manipulationen, die direkt für die Zielgruppe RGCs aus der durchtrennten Sehnerven Stumpf sind zum Zeitpunkt der Axotomie durchgeführt, sofort nach dem Schneiden des Nervs. Im Gegensatz dazu, wenn Substanzen, die über eine intraokulare Route ausgeliefert werden, können sie vor der Operation oder innerhalb der ersten 3 Tage nach der Operation injiziert werden, vor der Einleitung der Apoptose in axotomized RGCs. In diesem Artikel zeigen wir verschiedene Methoden für experimentelle Manipulationen nach Sehnerv durchtrennt.

Protocol

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1. Operationstechnik

  1. Experimente durchgeführt werden sollte unter aseptischen Bedingungen und nach der Nutzung von Tieren Protokolle Ihrer spezifischen Institution. Instrumente und Materialien (Lösungen, Testsubstanzen, Tracer, Nadeln, etc.) in Kontakt mit lebendem Gewebe müssen steril sein, um Infektionen und nachteilige Auswirkungen auf den Tierschutz und mögliche negative Auswirkungen auf die Studie zu verhindern.

2. Anästhesie

  1. Ratten werden anästhesiert mit einer tierärztlichen Isofluran Verdampfer-System. Verwenden medizinischen Sauerstoff mit einer Rate von 0,8 L / min auf die Isofluran-Gas zu verdampfen.....

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Discussion

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Sehnerv durchtrennt ist ein hoch reproduzierbares Modell der erwachsenen ZNS-Neuron Apoptose. Die experimentelle Manipulationen in diesem Manuskript gezeigt erlauben das Studium der Mechanismen der Apoptose RGC nach der Verletzung.

Intraokularen Injektionen sind für die globale Ausrichtung der Netzhaut nützlich. Dieses Verfahren erfordert einige Übung, da es wichtig ist, dass Sie das Objektiv mit der Spitze der Glaspipette verletzen. Objektiv beschädigt wurde gezeigt, dass die Freisetzung vo.......

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Disclosures

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Keine Interessenskonflikte erklärt.

Acknowledgements

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PDK wird durch eine CIHR Betriebskostenzuschuss (MOP 86523) unterstützt

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Stereotaktischer RahmenStoelting Co.
RattengasmaskeStoelting Co.
AnästhesiesystemVetEquip901806
Isofluran (PrAErrane)Baxter Internationl Inc.DIN 02225875
OperationsmikroskopWPI, Zeiss, Leica
Alcaine AugentropfenAlcon
Tears Naturale P.M.Alcon
Fine tip Dumont PinzetteFine Science Tools11252-00
10 μ l Hamilton Spritze (1701RN; 26s/2”/2)Hamilton Co80030
1/16 Zoll KlemmverschraubungenHamilton Co55751-01
1/16 Zoll Außendurchmesser, 0,010 Zoll Innendurchmesser, PEEK-SchlauchSupelco, Sigma-AldrichZ226661
Dual RN GlaskupplungHamilton Co55752-01
Mineralöl-Grundierungssatz: enthält Spritze, Nadeln, GummiseptenHamilton CoPRMKIT

References

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  1. Bahr, M. Live or let die - retinal ganglion cell death and survival during development and in the lesioned adult CNS. Trends Neurosci. 23, 483-4890 (2000).
  2. Isenmann, S., Kretz, A., Cellerino, A. Molecular deter....

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Erratum

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Formal Correction: Erratum: Methods for Experimental Manipulations after Optic Nerve Transection in the Mammalian CNS
Posted by JoVE Editors on 5/31/2011. Citeable Link.

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Tags

Optic Nerve TransectionRetinal Ganglion CellsIntraocular InjectionOptic Nerve StumpVitreous ChamberHamilton SyringeGlass MicropipetteRetrograde TransportApoptotic Neuronal DeathCNS Neuron Model

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