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Artículo de método

Cicatrización de heridas corneales de pez cebra: de la abrasión al análisis de imágenes de cierre de heridas

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DOI:

10.3791/63605

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1 de marzo de 2022

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En este artículo

Resumen

Este protocolo se centra en dañar la superficie ocular del pez cebra a través de la abrasión para evaluar el posterior cierre de la herida a nivel celular. Este enfoque explota una rebaba ocular para eliminar parcialmente el epitelio corneal y utiliza microscopía electrónica de barrido para rastrear los cambios en la morfología celular durante el cierre de la herida.

Resumen

Como la superficie transparente del ojo, la córnea es fundamental para una visión clara. Debido a su ubicación, este tejido es propenso a los insultos ambientales. De hecho, las lesiones oculares que se encuentran clínicamente con mayor frecuencia son las de la córnea. Si bien la cicatrización de heridas corneales se ha estudiado ampliamente en pequeños mamíferos (es decir, ratones, ratas y conejos), los estudios de fisiología corneal han descuidado otras especies, incluido el pez cebra, a pesar de que el pez cebra es un modelo de investigación clásico.

Este informe describe un método para realizar una abrasión corneal en el pez cebra. La herida se realiza in vivo en peces anestesiados utilizando una rebaba ocular. Este método permite una herida epitelial reproducible, dejando el resto del ojo intacto. Después de la abrasión, el cierre de la herida se controla en el transcurso de 3 h, después de lo cual la herida se reepiteliza. Mediante el uso de microscopía electrónica de barrido, seguida de procesamiento de imágenes, se puede investigar la forma de la célula epitelial y las protuberancias apicales para estudiar los diversos pasos durante el cierre de la herida epitelial corneal.

Las características del modelo de pez cebra permiten estudiar la fisiología del tejido epitelial y el comportamiento colectivo de las células epiteliales cuando el tejido es desafiado. Además, el uso de un modelo privado de la influencia de la película lagrimal puede producir nuevas respuestas con respecto a la respuesta corneal al estrés. Finalmente, este modelo también permite la delineación de los eventos celulares y moleculares involucrados en cualquier tejido epitelial sometido a una herida física. Este método se puede aplicar a la evaluación de la eficacia del fármaco en las pruebas preclínicas.

Introducción

Como la mayoría de los epitelios están en contacto con el entorno externo, son propensos a lesiones físicas, lo que los hace muy adecuados para el estudio de los procesos de curación de heridas. Entre los tejidos bien estudiados, la córnea es un modelo extremadamente útil en la investigación de los aspectos celulares y moleculares de la cicatrización de heridas. Como superficie externa transparente, proporciona protección física al ojo y es el primer elemento para enfocar la luz en la retina. Si bien la estructura y la composición celular de la retina difieren entre las especies1, estos elementos de la córnea son generalmente similares en todos....

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Protocolo

Todos los experimentos fueron aprobados por la junta nacional de experimentación con animales.

1. Preparativos

  1. Prepare la solución madre de tricaína utilizada para la anestesiacon 26 de anticipación (solución madre al 0,4% utilizada en este protocolo). Use guantes y mantenga los materiales en una campana de humos siempre que sea posible.
    1. Para 50 ml de una solución al 0,4%, pesar 200 mg de polvo de tricaína en un tubo de 50 ml. Disolver el polvo en aproximadamente 45 ml de agua de doble destilación.
    2. Ajuste el pH de la solución madre de tricaína a 7 con 1 M Tris (pH 8.8, ~ ....

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Resultados

Este estudio describe un método que utiliza una rebaba oftálmica en experimentos de curación de heridas corneales de pez cebra. El método se modifica a partir de estudios previos en ratones, donde se demostró que la rebaba elimina las capas de células epiteliales de manera eficiente13. Los desafíos en la herida corneal del pez cebra incluyen el tamaño relativamente pequeño del ojo y, en el caso de experimentos que consumen mucho tiempo, la necesidad de mantener un flujo constante de agua a través .......

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Discusión

Las lesiones físicas corneales son la causa más común de visitas de pacientes oftalmológicos al hospital. Por lo tanto, es importante establecer modelos relevantes para el estudio de diferentes aspectos de la fisiopatología corneal. Hasta ahora, el ratón es el modelo más utilizado para el estudio de la cicatrización de heridas corneales. Sin embargo, agregar gotas para los ojos en los ojos heridos murinos para validar el impacto de medicamentos específicos en la cicatrización de heridas corneales puede ser difícil. En es.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen conflictos de intereses que revelar.

Agradecimientos

Los autores agradecen a Pertti Panula por el acceso a la unidad de pez cebra y a Henri Koivula por la orientación y ayuda con los experimentos del pez cebra. Esta investigación fue apoyada por la Academia de Finlandia, la Fundación Jane y Aatos Erkko, la Fundación Cultural Finlandesa y el Programa ATIP-Avenir. Las imágenes se realizaron en la unidad de Microscopía Electrónica y la Unidad de Microscopía de Luz, Instituto de Biotecnología, con el apoyo de HiLIFE y Biocenter Finland.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
0,1M Na-PO4 (tampón de fosfato de sodio), pH 7,4internoLa solución se prepara a partir de un tampón de fosfato de sodio 1M (1M Na2 HPO4 ajustado a pH 7,4 con 1M NaH2 PO4 ).
0,2 M Na-PO4 (tampón de fosfato de sodio), pH 7,4La solución internase prepara a partir de un tampón de fosfato de sodio 1M (1M Na2 HPO4 ajustado a pH 7,4 con 1M NaH2 PO4 ).
Puntas de rebaba de 0,5 mmAlger Equipment CompanyBU-5S
1M Tris, pH 8,8
Agar ScientificG3347NRebaba
Algerbrush, Instrumento completoAlger Equipment CompanyBR2-5
Intercambios de algodónHeinz Herenz Hamburg1030128
Placade disecciónHerramientas de
FineScience Tools
agua bidestiladainterna Tubos Eppedorf
2 mlcualquier proveedor
Sal de metanosulfonato de etilo 3-aminobenzoatoSigmaA5040Precaución: causa irritación.
Glutaraldehído, solución acuosa al 50%, grado ISigmaG7651Precaución: tóxico.
Clorhidrato de lidocaínaSigmaL5647Precaución: tóxico.
monturasAgar ScientificG301P
Placa de PetriThermo Scientific101VR20
Tiras indicadoras de pHMacherey-Nagel92110
Cucharas de plásticocualquier proveedor
Tubos de plástico, 15 mlGreiner Bio-One188271
Tubos de plástico, 50 mlGreiner Bio-One227261
Microscopio electrónico de barridoFEIQuanta 250 FEG
Esponja blandacualquier proveedor
Barnizadora de pulverización catódicaQuorum TechnologiesGQ150TS
Microscopio estereoscópicoLeica
lengüetas adhesivas internas disección internas ,

Referencias

  1. Baden, T., Euler, T., Berens, P. Understanding the retinal basis of vision across species. Nature Reviews.Neuroscience. 21 (1), 5-20 (2020).
  2. Nishida, T., Saika, S., Morishige, N. Cornea and sclera: Anatomy and physiology. Cornea: Fundamentals, diagnosis and management, 4th ed. Manis, ....

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