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Methodenartikel

Retinale pathophysiologische Bewertung in einem Rattenmodell

4.8K Aufrufe

DOI:

10.3791/63111

6. Mai 2022

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Diabetische Retinopathie ist eine der Hauptursachen für Blindheit. Histologie, Blut-Netzhaut-Schranken-Abbauassay und Fluoreszenzangiographie sind wertvolle Techniken, um die Pathophysiologie der Netzhaut zu verstehen, was das effiziente Arzneimittelscreening gegen diabetische Retinopathie weiter verbessern könnte.

Zusammenfassung

Eine Augenerkrankung des hinteren Segments wie die diabetische Retinopathie verändert die Physiologie der Netzhaut. Die diabetische Retinopathie ist gekennzeichnet durch eine Netzhautablösung, den Abbau der Blut-Netzhaut-Schranke (BRB) und die retinale Angiogenese. Ein In-vivo-Rattenmodell ist ein wertvolles experimentelles Werkzeug, um die Veränderungen in der Struktur und Funktion der Netzhaut zu untersuchen. Wir schlagen drei verschiedene experimentelle Techniken im Rattenmodell vor, um morphologische Veränderungen von Netzhautzellen, retinalen Gefäßen und kompromittiertem BRB zu identifizieren. Die Netzhauthistologie wird verwendet, um die Morphologie verschiedener Netzhautzellen zu untersuchen. Die quantitative Messung erfolgt auch durch retinale Zellzählung und Dickenmessung verschiedener Netzhautschichten. Ein BRB-Abbauassay wird verwendet, um das Austreten von extraokularen Proteinen aus dem Plasma in Glaskörper aufgrund des Abbaus von BRB zu bestimmen. Die Fluoreszenzangiographie wird verwendet, um die Angiogenese und das Austreten von Blutgefäßen zu untersuchen, indem retinale Gefäße mit FITC-Dextran-Farbstoff sichtbar gemacht werden.

Einleitung

Die diabetische Retinopathie (DR) ist eine der komplexesten sekundären Komplikationen des Diabetes mellitus. Es ist auch die Hauptursache für vermeidbare Blindheit in der Bevölkerung im erwerbsfähigen Alter weltweit. In einer kürzlich durchgeführten Meta-Analyse von 32,4 Millionen blinden Menschen waren 830.000 (2,6%) Menschen aufgrund von DR1 blind. Der Anteil des Sehverlusts, der auf Diabetes zurückzuführen ist, belegte 2015 mit 1,06% (0,15-2,38) weltweit den siebten Platz2,3.

Die diabetische Retinopathie wird durch Gefäßanomalien im hinteren Augengewebe di....

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Protokoll

Dieses Protokoll folgt allen Tierpflegerichtlinien, die von der Institutional Animal Ethics Committee, BITS-Pilani, Hyderabad Campus, zur Verfügung gestellt werden.

1. Netzhauthistologie

  1. Enukleation und Fixierung des Auges
    1. Euthanasieren Sie eine 2 bis 3 Monate alte diabetische männliche Wistar-Ratte zusammen mit der altersangepassten Kontrolle (14 bis 15 Wochen alt) mit einer hohen Dosis Pentobarbital (150 mg / kg), die intraperitoneal injiziert wird. Kein nachweisbarer Herzschlag bestätigt den Tod innerhalb von 2-5 min.
    2. Enukleieren Sie das Auge, indem Sie Einschnitte mit einer Skalpellklinge an....

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Ergebnisse

Netzhauthistologie
In der diabetischen Netzhaut erleiden Netzhautzellen eine Degeneration. Darüber hinaus nimmt die Dicke der Netzhautschichten aufgrund von Ödem22 zu. Die nach der Hämatoxylin- und Eosinfärbung erhaltenen Bilder können für die Zellzählung und die Messung der Dicke verschiedener Schichten verwendet werden, wie in Abbildung 2 mit ImageJ gezeigt.

Blut-Netzhaut-Barriere-Abbau-Assay
Da das.......

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Diskussion

Histologie
Die Netzhauthistologie wird durchgeführt, um die morphologischen Veränderungen von Netzhautzellen und -schichten zu visualisieren. Verschiedene Schritte, einschließlich der Wahl der fixativen Lösung, der Fixationsdauer, der Dehydratation und der Paraffinimprägnierung, müssen optimiert werden. Die Gewebegröße sollte 3 mm nicht überschreiten, da die fixative Penetration langsam wird. Das häufig verwendete 4%ige Paraformaldehyd führt aufgrund der relativ hohen Osmolarität der Lösung im Verglei.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Danksagungen

Die Autoren möchten den Indian Council of Medical Research (ICMR; ITR-2020-2882) zur Förderung von Dr. Nirmal J. Wir möchten uns auch bei der University Grant of Commission für die Bereitstellung eines Junior Research Fellowship für Manisha Malani und der Central Analytical Laboratory Facility, BITS-Pilani, Hyderabad Campus, für die Bereitstellung infrastruktureller Einrichtungen bedanken.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Histologie
Reagenzien
IsofluranAbbottAnästhesiemittel
KetaminhydrochloridTroikaa PharmaceuticalsAnästhesiemittel
XylazinIndian Immunologicals LimitedAnästhesiemittel
Pentobarbital-NatriumZora PharmaEuthanasiemittel
Fixierlösung (1 % Formaldehyd, 1,25 % GlutaraldehydHiMedia, AvraMB059, ASG2529Eigens hergestellt
EthanolHaymanF204325Dehydratisierung
XylolHiMedia MB-180Reinigung von Ethanol oder Paraffin
ParaffinwachsHiMediaGRM10702zur Einbettung von Gewebe
GlycerolHiMediaTC503Zur Vorbereitung von albuminbeschichteten Objektträgern. Glycerin und Eialbumin werden im Verhältnis 1:1 gemischt, um Objektträger zu beschichten
SalzsäureSisco Research Laboratories Pvt. Ltd.65955Zur Herstellung von 1 % saurem Alkohol
EssigsäureHiMediaAS119Zur Herstellung von Eosin
Scotts WasserLeica3802900Bläuereagenz
Papanicolaou-Lösung 1b HämatoxylinlösungSigma1.09254.0500Färbung von Zellkernen
EosinHiMediaGRM115Färbung von Zytoplasma, 0,25 %ige Lösung wurde hergestellt hauseigene
DPX EindeckmittelSigma6522Visualisierung und Schutz von Netzhautschnitten
Ausrüstungen
GlaswarenBorosil
HornhautzangeStephens InstrumentsS5-1200Dissektion
Colibri PinzetteStephensInstruments S5-1135
Dissektion Gebogene MikroschereStephens InstrumentsS7-1311Dissektion
Vannas SchereStephens InstrumentsS7-1387Dissektion
IrisschereStephens InstrumentsS7-1015Dissektionskassetten
HiMediaPW1292Zum Halten von Gewebe während der Histologieverarbeitung
WasserbadGT SonicGT Sonic-D9Temperaturerhaltung
Paraffin-EinbettstationMyrEC 350Vorbereitung von Paraffinblöcken
MikrotomZhengzhou Nanbei Instrument Equipment Co., Ltd.YD-335ASchnittklingen
LeicaLeica 818
SchnittpräparateHiMediaBG005Halten von Paraffingewebeschnitten
DeckgläserHiMediaBG014CZum Abdecken von Gewebe nach Zugabe von Einbettmedien
Blut Abbau der Netzhautbarriere
Reagenzien
IsofluranAbbottB506Anästhesie
TrockeneisNicht anwendbarDissektion
Bradford-ReagenzSigmaB6916Proteinquantifizierung
Ausrüstungen
HornhautzangeStephensInstruments S5-1200
Dissektion Colibri PinzetteStephens InstrumentsS5-1135Dissektion
Gebogene MikroschereStephens InstrumentsS7-1311Dissektion
Vannas SchereStephens InstrumentsS7-1387Dissektion
Iris SchereStephens InstrumentsS7-1015Dissektion
GlaswarenBorosilNicht zutreffend
EDTA-beschichtete RöhrchenJ.K DiagnosticsNicht zutreffendTrennen von Plasma und Vollblut
HomogenisierungsröhrchenMP BiomedicalsArtikelnummer: 115076200-CFHomogenisierung von glasartigen
HomogenisierungskappenMP BiomedicalsArtikelnummer: 115063002-CFHomogenisierung von
GlaskügelchenMP BiomedicalsArtikelnummer: 116914801Homogenisierung von Glaskörpern
HomogenisatorBertin InstrumentsP000673-MLYS0-AHomogenisierung von glasartigen
96-Well-Platten - TransparentGrenierGN655101Proteinquantifizierung
PlattenleserMolekulare GeräteSpectrMax M4Absorptionsmessung
ZentrifugeREMICPR240 PlusZentrifugation
Fluoreszenzangiographie
Reagenzien
IsofluranAbbottB506Anästhesie
FITC-dextran 70 kD (FITC, Dextran, Dibutylindilaurat, DMSOFITC, Dextran und Dibutylindilaurat von Sigma; DMSO von HiMediaFITC-F3651, Dextran-31390, Dibutylindilaurat -29123, DMSO-TC185Hergestellt im eigenen
Haus FluoroshiedSigmaF6182Anti-Fading-Eindeckmedium
Ausrüstungen
HornhautzangeStephens InstrumentsS5-1200
Stephens InstrumentsS5-1135Dissektion
Gebogene MikroschereStephens InstrumentsS7-1311Dissektion
Vannas SchereStephensInstruments S7-1387Dissektion
Iris SchereStephens InstrumentsS7-1015Dissektion
GlaswarenBorosilNicht zutreffend
ObjektträgerHiMediaBG005Flatmount-Vorbereitung
DeckgläserHiMediaBG014CZum Abdecken von Gewebe nach dem Hinzufügen von Eindeckmedien
Konfokales MikroskopLeicaDMi8Visualisierung von Flatmount
Dissektions-Colibri-Pinzette

Referenzen

  1. Jonas, J. B., Sabanayagam, C. Epidemiology and risk factors for diabetic retinopathy. Diabetic Retinopathy and Cardiovascular Disease. 27, 20-37 (2019).
  2. Pandova, M. G. Visual Impairment and Blindness. , IntechOpen. (2019).
  3. Mokdad, A. H., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Diabetische Retinopathieretinale PathophysiologieBlut-Retina-Schrankeretinale HistologieFluoreszenzangiographieretinale Zellzählungretinales Flat-MountProtein-Leckage-Assayretinale Angiogenese