הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

מודל עכבר לייזר המושרה של לחץ תוך עיני מוגבר כרוני לאפיון פגמים חזותיים

12.8K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/50440

⸱

14 באוגוסט 2013

 ,  ,  , 
1Department of Ophthalmology, Northwestern University, 2Department of Neurobiology, Northwestern University

במאמר זה

סיכום

לחץ תוך עיני מוגבר כרוני הנגרם באמצעות טיפול לייזר של meshwork trabecular בעיני עכבר. לחץ התוך עיני (IOP) הוא גבוה למשך מספר חודשים לאחר טיפול לייזר. הירידה של חדות ראייה ורגישות לקונטרסט של חיות ניסוי מנוטרת באמצעות בדיקת optomotor.

תקציר

גלאוקומה, קשורה לעתים קרובות עם לחץ התוך עיני גבוה (IOP), היא אחד הגורמים המובילים לעיוורון. אנחנו ביקש להקים במודל עכבר של לחץ תוך עיני מוגבר כדי לחקות אדם מתח גבוה גלאוקומה. כאן תאורת לייזר מוחלת על הקרנית לימבוס photocoagulate יצוא הימי, גרימת סגירת זווית. השינויים של IOP מנוטרים באמצעות tonometer ריבאונד לפני ואחרי הטיפול בליזר. מבחן התנהגות optomotor משמש למדידת שינויים מקבילים ביכולת ראייה. תוצאת הנציג מעכבר אחד שפיתחה העלאת לחץ תוך עיניים שנגרמה לאחר תאורת לייזר מוצגת. חדות ראייה ירדה ורגישות לעומת זאת הוא ציין בעכבר יתר לחץ דם עיני זה. יחד, המחקר שלנו מציג מערכת מודל בעל ערך לחקור ניוון עצבי והמנגנונים המולקולריים שבבסיס בעכברי גלאוקומה.

פרוטוקול

נהלים

C57BL/6J עכברים (ג'קסון המעבדה, בר הרבור, ME) הם העלו במתקן הטיפול בבעלי החיים באוניברסיטת נורת'ווסטרן. כל בעלי החיים נמצאים בשימוש בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי טיפול באוניברסיטת נורת'ווסטרן בבעלי חיים מוסדיים ועדת שימוש ותאם את ההנחיות בנוגע לשימוש בבעלי חיים במחקר מדעי המוח מ-NIH.

1. לייזר photocoagulation

ההליך של טיפול לייזר הוא שונה מפרוטוקולים שפורסמו בעבר 5-7.

  1. הרדימי עכבר 40-60 יום ישן על ידי זריקת intraperitoneal של קטמין (100 מ"ג / ק"ג, בריאות בעלי חיים שיין באטלר, OH) וxylazine (10 מ"ג / ק"ג, לויד Inc של איווה, אללי, IA).
  2. מרחיב את האישון של העין של בעלי החיים ניסיוני זכות על ידי טיפול מקומי עם טיפה אחת או שתיים של 1% פתרון סולפט (אטרופין אלקון Labs, Inc, פורט וורת', טקסס).
  3. לאחר mydriasis, לשטחקאמרי nterior כדי לשפר את האינדוקציה לייזר 6. הכנס micropipette זכוכית עם קצה חד (עולם מכשירי דיוק Inc, סרסוטה, פלורידה) אל תוך החלל הקדמי תחת מנורת הסדק (SL-3E, Topcon, אוקלנד, ניו ג'רזי) כדי לנקז את הנוזל בלשכה הקדמית.
  4. לרסן את העכבר בבעל חרוט פלסטיק (Braintree המדע בע"מ, MA) וקשר על פלטפורמה מתוצרת בית (ראה איור 1 א). החזק את העכבר עם עוצר וחושף את העין הימנית של העכבר למקור האור מאחורי מנורת הסדק. יישר את עינו של העכבר הרדים ממש מתחת למנורת הסדק.
  5. בעוד מחזיק את עוצר העכבר עם שתי ידיו, להחיל את תאורת לייזר לימבוס הקרנית באמצעות לייזר ארגון (Ultima 2000SE, קוהרנטית, סנטה קלרה, קליפורניה). לספק כ 80-100 נקודות לייזר (514 ננומטר, 100 מגה ואט, 50 אלפיות שני דופק, וספוט מיקרומטר 200) ניצב סביב ההיקף של meshwork trabecular. יש עכברי C57BL / 6 קשתית פיגמנט המשמש כמחסום לכל pאנרגיה תועה otential 7.
  6. להנחיל אקטואלי 0.5% moxifloxacin (אלקון Labs, Inc, פורט וורת', טקסס) על פני השטח של העין כדי לחטא את האזור שטופל בליזר ו0.5% Proparacaine (Bausch & Lomb, רוצ'סטר, ניו יורק) כדי להקל על כאב.
  7. שמור את החיה על כרית חימום (Sunbeam Products Inc, בוקה רטון, פלורידה) להתאוששות במשך כשעה עד שהוא ער לחלוטין.
  8. עין השמאל היא לא מטופל לשמש כשליטה.

2. מדידות לחצו תוך עיניות

  1. מניחים את העכבר ער לתוך צינור כדי לטעון לתוך מחזיק חרוט הפלסטיק ולאחר מכן לרסן אותה על הפלטפורמה (ראה איור 2 א).
  2. אפשר לחמש עד עשר דקות כדי לאפשר לעכבר מותאם למקבל את עמדת בעל. מתקרב tonometer הריבאונד (TonoLab, אספקה ​​רפואית קולוניאלית, פרנקוניה, ניו המפשייר) לעין העכבר עד הקצה החללית הוא מהמשטח של קרנית 14 2-3 מ"מ.
  3. לחץ על לחצן מדידה כדי לאפשר הבדיקה הקצה פגע בשטח המרכזשל קרנית בעדינות. שלושה סטים רצופים של שש מדידות של לחץ תוך עיני של אותו עין ונרכשים בממוצע כIOP של העין. העין שליטת מטופל נמדדה תמיד ראשונה כדי לקבל קריאת בסיס לליזר בעיניים שטופלו שנמדדה הבא.

3. מבחן Optomotor

חדות ראייה ורגישות לניגודיות נבדקות 14,15. שתי העיניים של עכברים בודדים נבחנות בנפרד על ידי היפוך הכיוון הצורם נסחף, כלומר צורם נסחף כיוון השעון משמש לזיהוי תפקוד הראייה של עין השמאל וצורם נסחף נגד כיוון השעון לעין ימין 16. כל מבחן נמשכים כ -15 דקות וחוזר על עצמו על ידי שני משקיפים באופן עצמאי.

  1. מניחים את העכבר ולאפשר בעכבר כדי לנוע בחופשיות על פלטפורמה מוגבהת מוקפת בארבעה מסכי מחשב (איור 3A-B).
  2. להגדיר את המוניטורים בצורה אופקית, כך שהם נסחפים להציג סינוסישבכות כגירויים חזותיים עם בהירות ממוצעת של 39 cd / m 2. כיוון הזזת של הסורג צריך להחליף ברצף שבין עם כיוון שעון ונגד כיוון שעון.
  3. לנתח את התנועות של בעלי החיים. התנועות של בעלי החיים בקונצרט עם השבכות נסחפו נחשבות "חיובית" בתוך 15 שניות לאחר הגירוי החזותי הוא על ולאחר מכן עלה בהדרגה. התגובה-לעורר גירוי חזותי הגבוהה ביותר מוגדרת כחדות 17 של בעל החיים ויזואלי.
  4. לבחון את הרגישות לניגודיות בשלושה תדרים שנבחרו מראש מרחביים: 0.075, 0.16, ו 0.3 מחזורים לתואר (CPD). סף הניגוד לכל עין מוגדר כניגוד הנמוך ביותר שגורר תגובות חזותיות בתדירות הקבועה מראש. הרגישות לעומת זאת היא הדדית של הסף 17.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

כפי שמתואר בנהלים, תאורת לייזר מכוונת לmeshwork trabecular באזור limbal לphotocoagulate יצוא הימי, גרימת סגירת זווית (איור 1). עיני lasered ביותר הציגו שום נזק פיזי משמעותי, ניתוק פיגמנט או זיהום, עולה בקנה אחד עם ממצאים קודמים 6. כאשר קבוצה קטנה של עכברים (פחות מ -5% מכל בעלי החיים lasered) הפגינה סימנים פיסיים של נזק חמור כגון מנוכה כדורי עין, ניתוק פיגמנט משמעותי חמור קטרקט, או דימום, אנחנו המורדמים באופן מיידי. כ -30% מעיני lasered פיתחה צלקות בקרני...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

אנו מדווחים כי מעל לחץ תוך עיני מוגבר מתמשך יכול להיגרם על ידי תאורת לייזר בעיני עכבר. בהשוואה למודל הזרקת סליין 18 ומודל כויה וריד 11 שניהם דורשים מיומנויות microsurgical נרחבות, תאורת לייזר היא יחסית פשוטה וקלה לביצוע. בדרך כלל אנחנו יכולים לבצע את תאורת לייזר ל4-6 עכברים ב2-3 שעות. השלבים הקריטיים כדי להשיג העלאת לחץ תוך עינית ספגה הם הלשכה הקדמית משטחת לפני לייזר והפרמטרים לתאורת לייזר. לנקז את הנוזלים בלשכה הקדמית אפשרה למקד את לייזר לאזור meshwork trabe...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

הכותבים הם עובדים במשרה מלאה באוניברסיטת נורת'ווסטרן.

החוקרים לא קיבל מימון שהועמד על ידי חברות אשר מייצרות ריאגנטים ומכשירים המשמשים במאמר זה.

תודות

העבודה הכלולה במסמך זה כבר נתמך על ידי פרס ד"ר דאגלס ח ג'ונסון לחקר גלאוקומה מבריאות סיוע הקרן האמריקנית (XL), פרס ויליאם ומרי Greve המיוחד Scholar מהמחקר למניעת עיוורון (XL), חברת אילינוי למניעת עיוורון (HC) והמענק NIH R01EY019034 (XL).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
Reagent
moxifloxacinAlcon Labs, Inc.NDC 0065-4013-030.5%, Rx בלבד
Proparacaine HydrochlorideBausch LombNDC 24208-730-060.5%, Rx בלבד
תמיסת עיניים USPBausch LombNDC 24208-730-06.5%, Rx רק
קטמיןבאטלר שיין בריאות בעלי חייםNDC 11695-0550-1100 מ"ג / ק"ג
קסילזיןLLOYD Inc. מאיווהNADA 139-23610 מ"ג / ק"ג
תמיסת אטרופין סולפטAlcon Labs, Inc.NDC 61314-303-021%, Rx only
<חזק>ציוד חריץ חזקה
, TOPCON Visual Systems IncSL-3Eמופעל על ידי PS-30A
OptoMotry 1.8.0 וירטואליCerebralMechanics Inc.
מערכת בדיקות אופטו-קינטיתCerebralMechanics Inc.
טונומטר, TonoLab, לעכבריםקולוניאל אספקה
רפואית כרית חימוםSunbeam Products Inc722-810
ארגון לייזר קוהרנטי בע"מUltima 2000SE
DECAPICONE מחזיק חרוט פלסטיק Braintree Sci Inc.MDC-200לעכבר

מקורות

  1. Gupta, N., Yucel, Y. H. Glaucoma as a neurodegenerative disease. Curr. Opin. Ophthalmol. 18, 110-114 (2007).
  2. Quigley, H. A. Neuronal death in glaucoma. Prog. Retin. Eye Res. 18, 39-57 (1999).
  3. McKinnon, S. J., Schlamp, C. L., Nickells, R. W. Mouse models of retinal ganglion cell death and glaucoma. Experimental Eye Research. 88, 816-824 (2009).
  4. Pang, I. H., Clark, A. F. Rodent models for glaucoma retinopathy and optic neuropathy. J. Glaucoma. 16, 483-505 (2007).
  5. Levkovitch-Verbin, H., et al. Translimbal laser photocoagulation to the trabecular meshwork as a model of glaucoma in rats. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 43, 402-410 (2002).
  6. Aihara, M., Lindsey, J. D., Weinreb, R. N. Experimental mouse ocular hypertension: establishment of the model. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 44, 4314-4320 (2003).
  7. Grozdanic, S. D. Laser-induced mouse model of chronic ocular hypertension. Investigative ophthalmology & visual science. 44, 4337-4346 (2003).
  8. Sappington, R. M., Carlson, B. J., Crish, S. D., Calkins, D. J. The microbead occlusion model: a paradigm for induced ocular hypertension in rats and mice. Investigative ophthalmology & visual science. 51, 207-216 (2010).
  9. Ding, C., Wang, P., Tian, N. Effect of general anesthetics on IOP in elevated IOP mouse model. Experimental Eye Research. 92, 512-520 (2011).
  10. Kalesnykas, G., et al. Retinal ganglion cell morphology after optic nerve crush and experimental glaucoma. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 53, 3847-3857 (2012).
  11. Shareef, S. R., Garcia-Valenzuela, E., Salierno, A., Walsh, J., Sharma, S. C. Chronic ocular hypertension following episcleral venous occlusion in rats. Experimental Eye Research. 61, 379-382 (1995).
  12. Chiu, K., Chang, R., So, K. F. Laser-induced chronic ocular hypertension model on SD rats. J. Vis. Exp. (10), e549(2007).
  13. Fu, C. T., Sretavan, D. Laser-induced ocular hypertension in albino CD-1 mice. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 51, 980-990 (2010).
  14. Rangarajan, K. V. Detection of visual deficits in aging DBA/2J mice by two behavioral assays. Curr. Eye Res. 36, 481-491 (2011).
  15. Wang, L., et al. Direction-specific disruption of subcortical visual behavior and receptive fields in mice lacking the beta2 subunit of nicotinic acetylcholine receptor. J. Neurosci. 29, 12909-12918 (2009).
  16. Douglas, R. M., et al. Independent visual threshold measurements in the two eyes of freely moving rats and mice using a virtual-reality optokinetic system. Visual Neuroscience. 22, 677-684 (2005).
  17. Prusky, G. T., Alam, N. M., Beekman, S., Douglas, R. M. Rapid quantification of adult and developing mouse spatial vision using a virtual optomotor system. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 45, 4611-4616 (2004).
  18. Morrison, J. C., et al. A rat model of chronic pressure-induced optic nerve damage. Experimental Eye Research. 64, 85-96 (1997).
  19. Cone, F. E., et al. The effects of anesthesia, mouse strain and age on intraocular pressure and an improved murine model of experimental glaucoma. Experimental Eye Research. 99, 27-35 (2012).
  20. Liu, X., et al. Brain-derived neurotrophic factor and TrkB modulate visual experience-dependent refinement of neuronal pathways in retina. J. Neurosci. 27, 7256-7267 (2007).
  21. Liu, X., et al. Regulation of neonatal development of retinal ganglion cell dendrites by neurotrophin-3 overexpression. The Journal of Comparative Neurology. 514, 449-458 (2009).
  22. Sun, W., Li, N., He, S. Large-scale morphological survey of mouse retinal ganglion cells. The Journal of Comparative Neurology. 451, 115-126 (2002).
  23. Feng, L., et al. Sustained Ocular Hypertension Induces Dendritic Degeneration of Mouse Retinal Ganglion Cells that Depends on Cell-type and Location. Investigative Ophthalmology & Visual Science. , (2013).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

מודל עכבר לייזר המושרה של לחץ תוך עיני מוגבר כרוני לאפיון פגמים חזותיים
צור קשר
המלצה לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.