Die Hornhaut ist das transparente, äußerste Gewebe des Auges, das Licht überträgt und bricht, was der Sehschärfe förderlich ist. In der adulten Hornhaut führt eine Schädigung oder Infektion des Hornhautstromas zu einer schnellen und robusten Wundheilungsreaktion, die durch Keratozytenproliferation, Fibrose, erhöhte Entzündung, die zu Zytokin-induzierter Apoptose führt, Erzeugung von Reparatur-Myofibroblasten und Gesamtumbau der extrazellulären Matrix (ECM) gekennzeichnet ist1,2 . Nach einer Verletzung führt eine solche Hornhautgewebereparatur zu undurchsichtigem Narbengewebe, das die Transparenz der Hornhaut verringert und den Lichtdurchgang verdeckt, wodurch das Sehvermögen verzerrt wird und in den schwersten Fällen zur Hornhautblindheitführt 3. Daher besteht ein klarer Bedarf, zuverlässige Tiermodelle zu entwickeln, um die Komplexität der Wundheilung anzugehen und die zellulären und molekularen Faktoren zu identifizieren, die für den Wundverschluss und die Geweberegeneration verantwortlich sind.
Bis heute haben die meisten Studien, die die Heilung von Hornhautwunden untersuchen, postnatale4- oder erwachsene Tiermodelle 1,2,5,6,7 verwendet. Während diese Studien zu einem signifikanten Fortschritt im Verständnis der Hornhautwundheilungsreaktion und der Mechanismen, die der Narbenbildung zugrunde liegen, geführt haben, können sich die beschädigten Hornhautgewebe in diesen Heilungsmodellen nicht vollständig regenerieren, wodurch ihr Nutzen für die Identifizierung der molekularen Faktoren und zellulären Mechanismen, die für die vollständige Rekapitulation der Hornhautmorphologie und -struktur nach der Verletzung verantwortlich sind, eingeschränkt wird. Im Gegensatz dazu besitzen fetale Wunden, die mit einem Messer in der embryonalen Kükenhornhaut erzeugt werden, eine intrinsische Fähigkeit, auf narbenlose Weise vollständig zu heilen8. Insbesondere zeigt die embryonale Kükenhornhaut eine nichtfibrotische Regeneration mit der vollständigen Rekapitulation der extrazellulären Matrixstruktur und der Innervationsmuster 8,9.
Das vorliegende Protokoll beschreibt eine Abfolge von Schritten, die an der Verwundung der Hornhaut eines embryonalen Kükens in Ovo beteiligt sind. Erstens werden die Eier im frühen Embryonalalter gefenstert, um den Zugang zum Embryo zu erleichtern. Zweitens wird eine Reihe von physikalischen In-Ovo-Manipulationen an den extraembryonalen Membranen durchgeführt, um sicherzustellen, dass der Zugang zum Auge in späteren Entwicklungsstadien aufrechterhalten wird, je nachdem, wann die drei Zellschichten der Hornhaut gebildet werden und eine Verwundung gewünscht ist. Drittens werden lineare zentrale Hornhautschnitte, die durch das Hornhautepithel und in das vordere Stroma eindringen, mit einem mikrochirurgischen Messer durchgeführt. Der Regenerationsprozess oder vollständig wiederhergestellte Hornhäute können mit verschiedenen zellulären und molekularen Techniken nach dem Verwundungsverfahren auf Regenerationspotenzial analysiert werden.