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Artículo de método

Desarrollo de una técnica quirúrgica para implantes subretinianos en ratas

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DOI:

10.3791/64585

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2 de diciembre de 2022

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En este artículo

Resumen

El presente protocolo describe el abordaje escleral para el implante de dispositivos subretinianos, una técnica quirúrgica factible para su implementación en modelos animales de enfermedades de la retina en investigación.

Resumen

La degeneración de la retina, como la degeneración macular asociada a la edad (DMAE), es una de las principales causas de ceguera en todo el mundo. Se han llevado a cabo una gran cantidad de enfoques para desarrollar terapias basadas en la medicina regenerativa para la DMAE, incluidas las terapias basadas en células madre. Los roedores como modelos animales para la degeneración de la retina son una base para la investigación traslacional, debido al amplio espectro de cepas que desarrollan enfermedades de degeneración de la retina en diferentes etapas. Sin embargo, imitar la administración terapéutica humana de implantes subretinianos en roedores es un desafío, debido a diferencias anatómicas como el tamaño del cristalino y el volumen vítreo. Este protocolo quirúrgico tiene como objetivo proporcionar un método guiado para el trasplante de implantes en el espacio subretiniano en ratas. Se ha incluido una descripción completa y fácil de usar de los pasos críticos. Este protocolo se ha desarrollado como un procedimiento quirúrgico rentable para la reproducibilidad en diferentes estudios preclínicos en ratas. Se requiere una miniaturización adecuada de un implante de tamaño humano antes de realizar el experimento quirúrgico, que incluye ajustes en las dimensiones del implante. Se utiliza un enfoque externo en lugar de un procedimiento intravítreo para colocar el implante en el espacio subretiniano. Con ayuda de una pequeña aguja afilada, se realiza una incisión escleral en el cuadrante temporal superior, seguida de una paracentesis para reducir la presión intraocular, minimizando así la resistencia durante la implantación quirúrgica. A continuación, se lleva a cabo una inyección de solución salina equilibrada (BSS) a través de la incisión para lograr el desprendimiento focal de retina (RD). Por último, se lleva a cabo la inserción y visualización del implante en el espacio subretiniano. La evaluación postoperatoria de la colocación subretiniana del implante incluye imágenes mediante tomografía de coherencia óptica de dominio espectral (SD-OCT). Los seguimientos por imágenes determinan la estabilidad subretiniana del implante, antes de que los ojos sean extraídos y fijados para el análisis histológico.

Introducción

La degeneración macular asociada a la edad (DMAE) es una de las principales causas de ceguera en todo el mundo. El número de personas afectadas por la DMAE en 2020 se estimó en 196 millones, y se prevé que aumente a unos 288 millones en 20401. En la última década, se han desarrollado varias terapias para mitigar los cambios visuales asociados con las etapas tardías de la DMAE, principalmente para tratar el desarrollo y la progresión de la neovascularización coroidea observada en la DMAE húmeda. Por el contrario, se ha estimado que el tratamiento de la DMAE seca, en la que la disfunción y la pérdida de las célul....

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Protocolo

Todos los experimentos fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad del Sur de California (IACUC) y se realizaron siguiendo la Guía de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio y la Declaración de la Asociación para la Investigación de la Visión y la Oftalmología (ARVO) para el Uso de Animales en la Investigación Oftálmica y de la Visión. En el presente estudio se utilizaron un total de 12 ratas macho del Royal College of Surgeon (RCS). Los animales se criaron en el animalario y se incluyeron en el estudio una vez que alcanzaron la edad de 2....

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Resultados

La implantación de un implante subretiniano en ratas RCS (N = 12) demostró la viabilidad y reproducibilidad de la técnica quirúrgica para el parto subretiniano en ratas. En este estudio, el ojo derecho fue el ojo tratado (N = 12) con el implante. En la evaluación clínica realizada al final del procedimiento con el microscopio quirúrgico, nueve de los 12 ojos tratados mostraron una localización subretiniana del implante (75,00%), dos ojos (16,67%) se identificaron como una colocación intr.......

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Discusión

Aunque el procedimiento se ha descrito previamente con ligeras variaciones, el objetivo de este manuscrito es proporcionar una descripción completa de un procedimiento quirúrgico para implantes subretinianos en ratas que se debe seguir mientras se aprende la técnica y para superar los desafíos quirúrgicos y las posibles complicaciones que los investigadores pueden encontrar. El protocolo quirúrgico descrito aquí incluye el uso de la membrana de parileno ultradelgada que ha sido ampliamen.......

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Divulgaciones

M.S.H., D.R.H. y J.L. son cofundadores y consultores de Regenerative Patch Technologies (RPT). Los otros autores certifican que no tienen afiliaciones ni participación en ninguna organización o entidad con algún interés financiero o no financiero en el tema o los materiales discutidos en este manuscrito.

Agradecimientos

Este estudio contó con el apoyo del CIRM DT3 (MSH) y la Investigación para Prevenir la Ceguera (USC Roski Eye Institute). Queremos agradecer a Fernando Gallardo y al Dr. Ying Liu por su asistencia técnica.

El patrocinador no tuvo ningún papel en el diseño o la realización de esta investigación.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
1 cc syringeVWRBD309659
27 G needle 1/2''VWRBD305109
30 G needle 1/2''VWRBD305106
32 G Blunt needle - Small hub RNHamilton7803-04
4-0 Perma Hand silk black 1X18" PC-5Ethicon1984G
6'' sterile cotton tipsVWR10805-154
Betadine 5% sterile ophthalmic prep solutionAlcon8007-1
BSS irrigating solution 15 mLAccutomeAx17362
Buprenorphine ERZooPharmN/A
Castroviejo CaliperStorzE2405
Castroviejo suturing forceps 0.12 mmStorzE1796
Clayman-Vannas scissors straightStorzE3383S
Cover glass, squareWVR48366-227
EPS Polystyrene blockSilverlake LLCCFB8x12x2
Gonak 15 mLAccutomeAx10968Lubricante ocular
Halstead straight hemostatic mosquito forceps non-magneticStorzE6772
Hamilton syringe 700 series 100 µL Hamilton7638-01
HEYEX SoftwareHeidelberg N/Aun software de gestión de imágenes
Kelman-McPherson tying forceps angledStorzE1815 AKUS
Ketamine (100 mg/mL)MWI501072
Needle holder 9mm curved fine lockingStorz3-302
Neomycin/Polymyxin B sulfactes/Bacitracin zinc ointment 3.5 gAccutomeAx0720
Ophthalmic surgical microscopeZeissSN: 233922
Phenylephrine 2.5% 15 mLAccutomeAx0310
Spectralis SD-OCTHeidelberg SPEC-CAM-011210s3600
Sterile DrapeVWR100229-300
Sterile surgical glovesVWR89233-804
T-Pump heating systemGaymarTP650
Tropicamide 1% 15 mLAccutomeAx0330
Ultrathin membranes made from Parylene C and coated with vitronectinMini Pumps LLC, CAspecifically designed for this studyused as subretinal implants 
Xylazine (100 mg/mL)MWI510650

Referencias

  1. Wong, W. L., et al. Global prevalence of age-related macular degeneration and disease burden projection for 2020 and 2040: a systematic review and meta-analysis. Lancet Global Health. 2 (2), 106-116 (2014).
  2. Schultz, N. M., Bhardwaj, S., Barclay, C., Gaspar, L., Schwartz, J.

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