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Methodenartikel

Methylnitrosoharnstoff (MNU) induzierten Netzhautdegeneration und Regeneration im Zebrafisch: Die histologische und funktionelle Eigenschaften

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DOI:

10.3791/51909

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20. Oktober 2014

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier zeigen wir Quantifizierung der Netzhaut De- und Regeneration und ihre Auswirkungen auf die visuelle Funktion mit N-Methyl-N -nitrosourea im erwachsenen Zebrafisch. Verlust der Sehschärfe und verminderte Photorezeptorzahlen wurden durch Proliferation in der inneren Kernschicht gefolgt. Vollständige morphologische und funktionelle Regeneration aufgetreten 30 Tage nach der ersten Behandlung.

Zusammenfassung

Degenerativer Netzhauterkrankungen, beispielsweise Retinitis pigmentosa, mit daraus resultierenden Schäden Konto Photorezeptor für die Mehrheit der Verlust der Sehkraft in der industriellen Welt. Tiermodelle sind von zentraler Bedeutung, um solche Krankheiten zu studieren. In diesem Zusammenhang wird der Photorezeptor-spezifischen N-Methyl-N-Toxin -nitrosourea (MNU) ist weit verbreitet in Nagetieren verwendet, um pharmakologisch herbeiNetzHautDegeneration. Bisher haben wir eine MNU-induzierte Degeneration der Netzhaut-Modell in der Zebrafisch, ein weiteres beliebtes Modellsystem in der visuellen Forschung etabliert.

Eine faszinierende Unterschied zu den Säugetieren ist die anhaltende Neurogenese im erwachsenen Zebrafisch Netzhaut und ihre Regeneration nach der Beschädigung. Um diese Beobachtung haben wir Sehschärfe Messungen im erwachsenen Zebrafisch eingesetzt quantifizieren. Dabei wurde die optokinetischen Reflex verwendet, um funktionelle Veränderungen in nicht-narkotisierten Fische folgen. Dies wurde mit der Histologie sowie immunhistochemischen staini ergänztng für die Apoptose (TUNEL) und Proliferation (PCNA), die Entwicklungs morphologischen Veränderungen zu korrelieren.

Zusammenfassend, die Apoptose von Photorezeptoren erfolgt drei Tage nach MNU Behandlung, die durch eine deutliche Verringerung der Zellen in der äußeren Körnerschicht (ONL) folgt. Danach wird die Proliferation von Zellen in der inneren Kernschicht (INL) und ONL beobachtet. Hier offenbaren wir, dass nicht nur eine vollständige histologische sondern auch eine funktionelle Regeneration über einen Zeitraum von 30 Tagen auf. Jetzt zu veranschaulichen wir die Methoden zur Quantifizierung und Follow-up Zebrafisch Netzhaut De- und Regeneration mit MNU in einem Video-Format.

Einleitung

Vision ist der wichtigste Sinn für den Menschen und seine Wertminderung hat einen hohen sozioökonomischen Auswirkungen. In der entwickelten Welt sind degenerativer Netzhauterkrankungen die häufigste Ursache für Sehverlust und Erblindung bei älteren Erwachsenen 1. Die Ursache der meisten degenerativen Netzhauterkrankungen ist nur teilweise verstanden und therapeutische Lösungen, um verlorene Vision wieder sehr eingeschränkt. Retinitis pigmentosa ist ein typisches Beispiel einer degenerativen Netzhauterkrankungen mit primären Photorezeptorverlust 2-3. N-Methyl-N -nitrosourea (MNU) induziert Degeneration der Netzhaut und ist deshalb weit v....

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Protokoll

Alle Versuche der Erklärung für die Verwendung von Tieren in der Augen und Vision Research von der Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO) eingehalten werden.

1. Tiere

  1. Pflegen Sie die Wildtyp-Zebrafisch (Danio rerio) der AB (Oregon) Spannung zwischen 6-12 Monaten unter Standardbedingungen in Wasser mit einer Temperatur von 26,5 ° C und einem 14/10 Stunden Licht / Dunkel-Zyklus 15 Jahren.
  2. Befolgen Sie die Tierpflege-Richtlinien der beteiligten Institutionen für die Tierversuche nach Genehmigung durch die kantonalen Veterinäramt.

2. MNU-Behandlung ....

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Ergebnisse

Sehschärfe:

Der Versuchsaufbau [Ortsfrequenz: 0,042 Kreise / Grad (C / D); Kontrast: 100%; Driftgeschwindigkeit: 20 Grad / Sekunde (d / src); Hintergrundbeleuchtung Helligkeit: 152 cd / m 2] der Studie aktiviert OKR Beurteilung der erwachsenen Zebrafisch. Die mittlere Dauer der VA Messung war etwa 5 - 10 Minuten für jeden Zebrafisch, die das Verfahren gut vertragen. Sehschärfe vor MNU Exposition war 0,577 ± 0,014 Zyklen / Grad (c / d). Abbildung 1 zeigt den Verlau.......

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Diskussion

Bisher hat unsere Gruppe die MNU Modell der Photorezeptordegeneration von Nagetieren in den Zebrafisch-System 9 übertragen. Die folgenden Ereignisse wurden beschrieben und anschließend für bis zu 30 Tage. In dieser Zeit trat vollständige Netzhaut morphologischen Degeneration und Regeneration nach der ersten Behandlung. Erstens zeigt die Histologie eine reduzierte Stange Zellzahl von Tag 3 auf mit einem Minimum an Tag 8. Entsprechend identifiziert TUNEL-Färbung Apoptose von Stäbchen-Photorezeptoren 3 Tage nach.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Wir danken Monika Kilchenmann, Federica Bisignani und Agathe Duda für ihre hervorragende technische Unterstützung.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
EssigsäureSigma-Aldrich, Buchs, SchweizA6283
AmmoniakSigma-Aldrich, Buchs, Schweiz2949930,80
Rinderserumalbumin (BSA)Sigma-Aldrich, Buchs, Schweiz05470
Dako PenDako, Glostrup, DanmarkS2002
DAPI EindeckmediumVector Labs, Burlingame, CA, USAH-1200
EosinSigma-Aldrich, Buchs, Schweiz45260
EthanolSigma-Aldrich, Buchs, Schweiz2860100%, 96%, 70%
Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA)Sigma-Aldrich, Buchs, SchweizED
Ethyl-3-aminobenzoat-MethansulfonatsalzSigma-Aldrich, Buchs, SchweizE10521Tricain
EukittSigma-Aldrich, Buchs, Schweiz3989
Ziegen-Anti-Kaninchen Alexa 594Life Technologies, Zug, Schweiz A11012
Normales Serum für ZiegenDako, Glostrup, DänemarkX0907
SalzsäureSigma-Aldrich, Buchs, Schweiz3203310,20
In situ Kit zur Feststellung des ZelltodsRoche Applied Sciences, Rotkreuz, Schweiz11684795910TUNEL Kit
Mayer's Hämalum LösungMerck, Darmstadt, Deutschland109249
Methylnitrosourea (MNU)Sigma-Aldrich, Buchs, SchweizN4766Toxische
OptoMotryCerebralMechanics, Lethbridge, AB, Kanadan.a.Paraformaldehyd
(PFA)Sigma-Aldrich, Buchs, SchweizP6148
Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS)Sigma-Aldrich, Buchs, SchweizP5368
Proteinase KDako, Glostrup, DanmarkS3004
Kaninchen Anti-PCNA Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, USAsc-33756
Superfrost Plus ObjektträgerGehard Menzel GmbH, Braunschweig, Deutschland10149870
Tris gepufferte Kochsalzlösung (TBS)Sigma-Aldrich, Buchs, SchweizP5912
Trizma baseSigma-Aldrich, Buchs, SchweizT1503
Tween 20Sigma-Aldrich, Buchs, SchweizP1379
XylolSigma-Aldrich, Buchs, Schweiz534056
Zebrafisch (Danio rerio) AB (Oregon) StammUniversität Fribourg, Abt. für Biologien.a.EigeneFischanlage
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Referenzen

  1. Haddad, S., Chen, C. A., Santangelo, S. L., Seddon, J. M. The genetics of age-related macular degeneration: a review of progress to date. Surv. Ophthalmol. 51 (4), 316-363 (2006).
  2. Bhatti, M. T. Retinitis pigmentosa, pigmentary retinopathies, a....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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