Methodenartikel
Die sauerstoffinduzierte Retinopathie (OIR) kann verwendet werden, um ischämische Netzhauterkrankungen wie Retinopathie der Frühreife und proliferative diabetische Retinopathie zu modellieren und als Modell für Proof-of-Concept-Studien zur Bewertung antiangiogener Medikamente für neovaskuläre Erkrankungen zu dienen. OIR induziert eine robuste und reproduzierbare Neovaskularisation in der Netzhaut, die quantifiziert werden kann.
Eines der am häufigsten verwendeten Modelle für ischämische Retinopathien ist das sauerstoffinduzierte Retinopathie-Modell (OIR). Hier beschreiben wir detaillierte Protokolle für die INduktion des OIR-Modells und deren Auslesungen bei Mäusen und Ratten. Die retinale Neovaskularisation wird in OIR induziert, indem Nagetierwelpen entweder Hyperoxia (Mäuse) oder abwechselnden Hyperoxia- und Hypoxie-Werten (Ratten) aussetzen. Die primären Auslesungen dieser Modelle sind die Größe der neovaskulären (NV) und avaskulären (AVA) Bereiche in der Netzhaut. Dieses präklinische In-vivo-Modell kann verwendet werden, um die Wirksamkeit potenzieller antiangiogener Medikamente zu bewerten oder um die Rolle bestimmter Gene in der retinalen Angiogenese durch den Einsatz genetisch manipulierter Tiere zu thematisieren. Das Modell weist eine gewisse Belastungs- und herstellerspezifische Variation in der OIR-Induktion auf, die bei der Gestaltung der Experimente berücksichtigt werden sollte.
Zuverlässige und reproduzierbare experimentelle Modelle sind erforderlich, um die Pathologie hinter angiogenen Augenerkrankungen zu untersuchen und neue Therapeutika für diese verheerenden Krankheiten zu entwickeln. Die pathologische Angiogenese ist das Kennzeichen für die nasse altersbedingte Makuladegeneration (AMD) und für viele ischämische Netzhauterkrankungen, darunter Retinopathie der Frühreife (ROP), proliferative diabetische Retinopathie (PDR) und Netzhautvenenverschluss (RVO)1,2,3,4. Menschliche und Nagetier Netzhaut folgen einem äh....
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Das hier beschriebene Protokoll wurde von der Finnischen Tierschutzkommission (Protokollnummer ESAVI/9520/2020 und ESAVI/6421/04.10.07/2017) genehmigt.
1. Versuchstiere und Maus OIR Modell Induktion
HINWEIS: Verwenden Sie zeitgepaarte Tiere, z. B. häufig verwendete C57BL/6J-Mäuse, um Welpen am selben Tag zur Welt zu bringen. Verwenden Sie Pflegedämme, z. B. 129 Stamm (129S1/SvImJ oder 129S3/SvIM) laktierende Dämme, um die Welpen während und nach der Induktion von Hyperoxia zu pflegen. Alternativ können Sie auch sicherstellen, dass zusätzliche laktierende Dämme zur Verfügung stehen, falls die Pflegedämme aufgrund vo....
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Das Hauptergebnis des Modells ist der vaskuläre Phänotyp: die Größe der AVAs und die Menge an NV. Im Maus-OIR-Modell tritt die Vaso-Obliteration in der zentralen Netzhaut auf (Abbildung 2A), während sie sich im Rattenmodell in der Peripherie entwickelt, d.h. ähnlich wie der menschliche ROP22 (Abbildung 3A). Dies liegt daran, dass sich der oberflächliche Gefäßplexus bereits entwickelt hat, wenn Mäuse Hyperoxie ausgesetzt sind, während im R.......
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Die Schwere des Krankheitsphänotyps hängt sowohl vom Stamm als auch vom Anbieter sowohl in den MOper- als auch in der Muhr der OIR-Modelle23ab. Dies deutet darauf hin, dass es eine breite genotypische Variabilität in der Pathologieentwicklung gibt. Im Allgemeinen entwickeln pigmentierte Nagetiere einen schwereren Phänotyp als die Albino-Nagetiere. Zum Beispiel, die netzhautvaskulatur von albino BALB/c revaskularisiert schnell nach Hyperoxien und entwickelt nV überhaupt nicht24
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Die Autoren Maria Vähätupa, PhD, Niina Jääskeläinen, Marc Cerrada-Gimenez, PhD, und Rubina Thapa sind Mitarbeiter der Experimentica Ltd.
Der Autor Giedrius Kalesnykas, PhD, ist Mitarbeiter (Präsident und Chief Executive Officer) und Aktionär der Experimentica Ltd., die Vertragsforschungsdienstleistungen mit präklinischen OIR-Modellen anbietet, die in diesem Artikel verwendet werden.
Tero Järvinen, M.D., PhD, und Hannele Uusitalo-Järvinen, M.D., PhD, haben nichts zu verraten.
Wir danken Marianne Karlsberg, Anne Mari Haapaniemi, Päivi Partanen und Anne Kankkunen für die hervorragende technische Unterstützung. Diese Arbeit wurde von der Akademie Finnlands, der Päivikki and Sakari Sohlberg Foundation, der Tampere Tuberculosis Foundation, der Finnischen Medizinischen Stiftung, der Pirkanmaa Hospital District Research Foundation und dem Tampere University Hospital Research Fund finanziert.
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 33 Gauge, Small Hub RN Nadel | Hamilton Company | 7803-05, 10mm, 25°;, PS4 | Für intravitreale Injektion |
| Adobe Photoshop | Adobe Inc. | Für die Bildanalyse | |
| Luftpumpe air100 | Eheim GmbH & Co. KG. | 143207 | Für die Inhalationsanästhesie |
| Anästhesiegerät 410 AP | Univentor Ltd. | 2360309 | Für die Inhalationsanästhesie |
| AnalaR NORMAPUR Natronkalk | VWR International Ltd | 22666.362 | Für die CO2-Kontrolle während der Modelleinleitung |
| Attane Vet 1000 mg/g | VET MEDIC ANIMAL HEALTH OY | vnr 17 05 79 | Für die Inhalationsanästhesie |
| Bürste | Zur Vorbereitung von flachen Halterungen | ||
| Kohlendioxidgas | Zum Opfern | ||
| Celeris D430 ERG System | Diagnosys LLC | 121 | Für in vivo ERG |
| Zellkulturschalen | Greiner Bio-One International GmbH | 664 160 | Für die Aufbereitung von Flat |
| Mounts Cepetor Vet 1 mg/mL | VET MEDIC ANIMAL HEALTH OY | vnr 08 78 96 | Für die Anästhesie |
| Deckgläser | Thermo Fisher Scientific | 15165452 | Zur Aufbereitung von Flat Mounts |
| O2-gesteuerter InVivo-Schrank, Aninalfiltrarian-System und Luftentfeuchter | Coy Laborprodukte | Geschlossenes System für die Induktion von Krankheitsmodellen, optional für halbgeschlossenes System | |
| E702 O2-Sensor | BioSphenix, Ltd. | E207, 1801901 | Für die Messung des Sauerstoffgehalts |
| Envisu R2200 Optischer Kohärenztomograph im Spektralbereich (SD-OCT) | Bioptigen, Inc. | BPN000668 | Für in vivo Bildgebung |
| von Augenspeeren | Beaver-Visitec International, Inc. | 0008685 | Für die intravitreale Injektion und in vivo Bildgebung |
| Flexilux 600LL Kaltlichtquelle | Mikron | 11140 | Für die intravitreale Injektion oder Gewebeentnahme |
| Fluoreszein-Natriumsalz | Merck KGaA | F6377-100G | Für in vivo Bildgebung |
| Gasabsaugeinheit (+Doppeltes 3-Wege-Ventil, Maus- und Ratten-Gesichtsmasken, UNOsorb-Filter) | UNO Roestvaststaal BV | GEX 17015249 | Für die Inhalationsanästhesie |
| Glasspritze, Modell 65 RN | Hamilton Company | 7633-01 | Für die intravitreale Injektion |
| HRA2 Retina Angiograph (FA) | Heidelberg Engineering GmbH | Spec-KT-05488 | Für in vivo Bildgebung |
| Isolectin GS-IB4, Alexa Fluor 488 Konjugat | Thermo Fisher Scientific | I21411 | Zur Markierung von retinalen Gefäßen auf flache Halterungen |
| Ketaminol Vet 50 mg/mL | Intervet International B.V. | vnr 51 14 85 | Für die Anästhesie |
| Medizinisches Sauerstoffgas | Für die Induktion von Krankheitsmodellen | ||
| Mäuse C57BL/6JRj | Janvier Labs | Auch andere Stämme möglich | |
| Objektträger | Thermo Fisher Scientific | J1800AMNZ | Zur Präparation von flachen Halterungen |
| Minims Povidon Jod 5% (Einheit) | Bausch & Lomb U.K Limited | vnr 24 11 304 | Für die intravitreale |
| Injektion Stickstoffgas | Für die Induktion von Krankheitsmodellen (Ratte) | ||
| Oftan Chlora 10 mg/g | Santen Pharmaceutical Co., Ltd. | vnr 55 01 11 | Zur intravitrealen Injektion |
| Oftan Metaoksedrin 100 mg/ml | Santen Pharmaceutical Co., Ltd. | vnr 55 03 43 | Für in vivo ERG |
| Oftan Obucain 4 mg/ml | Santen Pharmaceutical Co., Ltd. | vnr 55 03 50 | Zur intravitrealen Injektion |
| Oftan Tropicamid 5 mg/ml | Santen Pharmaceutical Co., Ltd. | vnr 04 12 36 | Für in vivo Bildgebung |
| ProOx Modell 110 O2-Controller und Tierkammer | BioSphenix, Ltd. | 803 | Für die Induktion von Krankheitsmodellen, halbgeschlossenes System, optional für geschlossene Systeme |
| ProOx Modell P360 O2-Controller und Tierkammer | BioSphenix, Ltd. | 538 | Für die Induktion von Krankheitsmodellen, halbgeschlossenes System, optional für geschlossenes System |
| Ratten CD(SD) | Charles River Laboratories | Auch andere Stämme möglich | |
| Revertor 5 mg/ | mL VET MEDIC ANIMAL HEALTH OY | vnr 13 04 97 | Für die Anästhesieumkehr |
| Kieselgel | Zur Feuchtigkeitskontrolle während der Modelleinleitung | ||
| Systane Ultra 10ml | Alcon | Tamro 2050250 | Für die Hydratation des Auges |
| Systane Ultra Einheit 0,7 ml | Alcon | Tamro 2064871 | Für die Hydratation des Auges |
| Transferpipette | Thermo Fisher Scientific | 1343-9108 | Für die Vorbereitung von flachen Halterungen |
| VENTI-Line VL 180 PRIME Trockenschrank | VWR | VL180S 170301 | Zum Trocknen von Kieselgel |
| VisiScope SZT350 Stereomikroskop | VWR | 481067 | Für die intravitreale Injektion oder Gewebeentnahme |
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