Transección parcial del nervio óptico en ratas: un modelo con un nuevo enfoque operativo para evaluar la degeneración secundaria de las células ganglionares de la retina

La degeneración secundaria de las células ganglionares de la retina ocurre principalmente en el glaucoma. Este artículo ilustra un modelo innovador de enfoque de operación de la transección parcial del nervio óptico. Este enfoque quirúrgico que ahorra espacio mejora la capacidad del investigador para administrar fármacos o portadores o trazadores selectivos de RGC en el muñón del nervio óptico parcialmente seccionado y permite a los investigadores estudiar los mecanismos de lesión secundaria de las RGC de una nueva manera.

El glaucoma es una enfermedad neurodegenerativa crónica y la neuropatología progresiva persiste durante mucho tiempo. La hipertensión ocular es una causa clara del glaucoma, y se ha demostrado que la disminución de la hipertensión ocular es la única terapia eficaz confirmada para el tratamiento del glaucoma. Pero la situación de algunos pacientes se deteriorará aún más, incluso después de que la hipertensión ocular haya sido controlada.

Por lo tanto, se cree que en el glaucoma se produce una degeneración secundaria de las RGC. Sin embargo, el mecanismo específicamente relacionado con la degeneración primaria o secundaria aún no está claro. El mecanismo de degeneración secundaria de las CGR guiará el tratamiento del neurotrauma y la enfermedad neurodegenerativa CES.

Para ayudar con la transección cuantitativa parcial del nervio óptico, presentamos un instrumento quirúrgico de nuevo diseño y bajo costo. El instrumento consta de dos partes, una pértiga de mano y una cabeza ranurada. La cabeza ranurada es semicircular con una profundidad vertical de 200 micrómetros, y la superficie ranurada permite que el nervio óptico ventral se encuentre dentro de ella y se estabilice para la transección.

Coloque el nervio óptico en la ranura del instrumento. La superficie ranurada del instrumento permite estabilizar el nervio óptico para la transección. A continuación, seccione verticalmente el nervio óptico con la punta de la aguja o la punta del cuchillo adecuadas.

Tenga en cuenta que solo se corta la parte dorsal del nervio óptico, ya que la parte ventral está protegida por el instrumento. Separar y disociar la duramadre alrededor del nervio óptico, asegurándose de no cortar la arteria oftálmica asociada a la vaina meníngea. La lesión primaria se logró en las RGC correspondientes a los axones del nervio óptico seccionados cuantitativamente, lado dorsal, mientras que la lesión secundaria se realizaría en las RGC correspondientes a los axones del nervio óptico no seccionados, lado central y ventral, sin daño directo.

Las ratas fueron anestesiadas, utilizando un sistema vaporizador veterinario de isoflurano. La anestesia fue monitoreada durante la cirugía, y la dosis de isoflurano fue ajustada en consecuencia. Evalúe constantemente la profundidad y la frecuencia de la respiración, y realice una evaluación de pellizco de los dedos del pie cada cinco minutos para asegurarse de la ausencia de dolor profundo.

Coloque el lado derecho de la rata hacia arriba en la mesa quirúrgica con la cabeza hacia la cirugía. Ajuste la órbita derecha en el centro del campo de visión quirúrgico. A continuación, limpie el área de la incisión varias veces a lo largo del canto lateral hasta el agujero acústico externo de la piel orbitaria derecha con la aplicación de clorhexidina al 0,5% y etanol al 75%.

Retire el pelo entre el canto lateral y el foramen acústico externo, utilizando unas tijeras de iris. Realice una incisión en la piel, con unas tijeras de iris, a lo largo del canto lateral hasta el foramen acústico externo con una longitud de 0,5 a un centímetro. A continuación, pellizca la fascia y tira hacia arriba para crear una cuña triangular con unas pinzas dentadas de 0,12 milímetros.

Inserte la hoja inferior de las tijeras de resorte Vannas en el área de la incisión y corte la fascia con la misma dirección de corte que la piel de las tijeras. Especialmente al cortar la fascia subcutánea en el canto lateral externo, use las pinzas dentadas afiladas para tirar hacia arriba de la fascia subcutánea en la superficie de la fascia verticalmente, y corte la fascia con tijeras de resorte Vannas para evitar daños en la vena orbitaria en el canto externo para causar la falla del modelo por sangrado excesivo. Corta la fascia con unas tijeras de iris y expone la vena orbitaria.

Use una disección roma para abrir ambos lados de la incisión. La ventaja de este procedimiento es que puede prevenir el sangrado al cortar directamente los vasos sanguíneos. A continuación, utilice las tijeras de iris para cortar el canto lateral derecho a lo largo de la línea de incisión para exponer completamente el abordaje quirúrgico y exponer completamente el campo de visión para la disección roma de seguimiento de los músculos orbitarios.

Continúe sujetando la carpeta del músculo orbitario subfascial y roma la separación verticalmente en la dirección de la incisión de la piel y la fascia. A continuación, separar a lo largo de los lados gradualmente hasta alcanzar la profundidad orbitaria hasta la aparición del tejido adiposo orbitario. Este procedimiento abrirá porciones más profundas de la cavidad orbitaria, proporcionando una ventana quirúrgica más grande para trabajar y permitiendo el acceso sin obstáculos a los tejidos que se encuentran sobre el nervio óptico.

En los procedimientos anteriores, si se produce sangrado, aplique presión, utilizando hisopos quirúrgicos estériles o hisopos de algodón. Después de la exposición del tejido adiposo en la órbita, transforme la dirección de la cabeza de la rata de mirar verticalmente al cirujano hacia el lado derecho del cirujano. Cortar los tejidos adiposos orbitarios cubiertos por el cono muscular orbitario alrededor del nervio óptico.

Esta acción puede asegurar, exponer el abordaje quirúrgico adecuado. Tenga en cuenta que debe mantener el volumen de tejido graso resecado dentro de un rango racional para evitar sangrados sostenidos. Después de cortar el tejido graso, el recto lateral queda expuesto.

Sujete el recto lateral hacia afuera y luego córtelo con unas tijeras de resorte Vannas. El propósito de este procedimiento es lograr una mejor exposición del nervio óptico, ya que el recto lateral es mucho más ancho y obviamente bloquea la visión del nervio óptico. Si todavía hay tejido graso debajo del recto lateral, levante la grasa que recubre el nervio óptico, con una pinza dentada de 0,12 milímetros, y corte con las tijeras de resorte Vannas.

Entonces la vaina de tejido que rodea el nervio óptico es visible. Continúe separando la vaina de tejido a lo largo de la dirección del nervio óptico en la profundidad de la órbita hasta la exposición total del nervio óptico. Mantenga el área limpia mediante el uso de hisopos quirúrgicos para limpiar pequeñas cantidades de sangre que surgen de la extracción de los tejidos.

Ahora el nervio óptico debe ser visible. Para acceder al nervio, retire la vaina meníngea que rodea el nervio sin dañar la arteria oftálmica. Gire suavemente la vaina para examinar el patrón vascular de la duramadre con un mayor aumento del microscopio quirúrgico.

Busque un área que esté desprovista de vasos sanguíneos y permita un corte longitudinal en la duramadre. Rasgue la vaina paralela a la dirección del nervio óptico con la punta de la aguja o la punta del cuchillo con cuidado para evitar daños en la vasculatura con cortes laterales. Lo único que quedaba que cubría el nervio era la membrana aracnoidea.

Es muy fino y transparente. De manera similar al paso anterior, rasgue la membrana aracnoidea suavemente, con la punta de la aguja o la punta del cuchillo, paralela a la dirección del nervio óptico. Coloque el nervio óptico dentro de la ranura del instrumento suave y cuidadosamente, lo que da como resultado el nervio óptico dorsal que estaba ligeramente más alto que el borde de la cabeza de la ranura.

A continuación, seccione el nervio óptico dorsal por encima del borde de la plataforma de la cabeza del surco con la punta de la aguja o la punta del cuchillo para completar la transección parcial del nervio óptico. Mueva el instrumento un poco más profundo, hacia la dirección vertical del nervio óptico, para liberar el nervio óptico. A continuación, saque suavemente el parche de la ranura del instrumento.

Trate de no rascarse los músculos oculares u otros tejidos para evitar daños adicionales. Luego se puede observar el muñón de la transección parcial del nervio óptico. Vuelva a colocar el recto lateral, la fascia y otros alrededor de los tejidos del ojo a su posición original.

A continuación, sutura la capa muscular y la capa cutánea del orbitario en secuencia. Aplique ungüento antibiótico en la herida para prevenir la infección después de la sutura. En el proceso de reanimación de ratas, prepare el aislamiento térmico con una estera caliente o cúbrala con acolchado seco en la jaula.

Cúbralos con una manta para mantener el calor. Asegurar la permeabilidad de las vías respiratorias de las ratas durante el proceso de recuperación. Los animales fueron alojados de forma independiente y monitoreados cuidadosamente después de la cirugía.

Con el fin de verificar el éxito en el establecimiento del modelo de lesión secundaria con un nuevo abordaje quirúrgico mediante el uso del instrumento auxiliar quirúrgico de diseño propio, las CGR se marcaron retrógradamente inmediatamente después del modelo establecido. El propósito de este procedimiento fue marcar las RGC retrógradamente mediante la inyección de un tinte trazador neural en el colículo superior. El tinte sería absorbido retrógradamente por las RGC en la retina y proporciona un marcador para las RGC vivas con los axones no transechados en el ojo derecho.

Mientras que las RGC correspondientes a los axones del nervio óptico que estaban parcialmente seccionados en el ojo derecho no pudieron marcarse con fluoro-oro, como ojo de control, el ojo izquierdo sin ninguna operación, las RGC a lo largo del nervio óptico en la retina se marcaron con tinte de oro fluorescente de manera retrógrada desde el colículo superior. Se mostraron los resultados de las RGC marcadas con fluorescencia con o sin transección parcial del nervio óptico. Solo las RGC en la retina derecha que corresponden a la porción no seccionada del nervio óptico se marcaron con oro fluorescente, y se visualizó el límite claro de las RGC no marcadas y marcadas, lo que demostró la transección parcial del nervio óptico.

Como ojo de control, todas las RGC de la retina del ojo izquierdo fueron marcadas con oro fluorescente. Estas imágenes muestran que se observó el suministro de sangre del ojo derecho antes y después de la operación. Después de la operación, las arterias seguían llenas de sangre y no se observó ninguna obstrucción de las venas.

Esto indicó que no hubo daños en el sistema de suministro de sangre durante la operación. Se estableció con éxito el modelo de degeneración secundaria de las CGR. El modelo potencial de transección del nervio óptico es un modelo animal utilizable para estudiar el mecanismo de la degeneración secundaria y el cribado de los fármacos neuroprotectores en el combate contra la degeneración secundaria.

El matrimonio de este modelo es la capacidad de separar la degeneración primaria de la secundaria con precisión en la ubicación, tanto en el nervio óptico como en las retinas. La principal ventaja de nuestro instrumento diseñado es que es más reproducible y más fácil de operar. Con la práctica, todos los pasos del procedimiento quirúrgico completo se pueden realizar en 10 a 15 minutos por ojo una vez que se han realizado los cortes de entrada iniciales.