רטינופתיה סוכרתית היא אחד הגורמים המובילים לעיוורון. היסטולוגיה, בדיקת פירוק מחסום רשתית דם, ואנגיוגרפיה פלואורסצנטית הן טכניקות בעלות ערך להבנת הפתופיזיולוגיה של הרשתית, אשר יכול לשפר עוד יותר את ההקרנה היעילה של סמים נגד רטינופתיה סוכרתית.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
רטינופתיה סוכרתית היא אחד הגורמים המובילים לעיוורון. היסטולוגיה, בדיקת פירוק מחסום רשתית דם, ואנגיוגרפיה פלואורסצנטית הן טכניקות בעלות ערך להבנת הפתופיזיולוגיה של הרשתית, אשר יכול לשפר עוד יותר את ההקרנה היעילה של סמים נגד רטינופתיה סוכרתית.
מחלת עיניים אחורית כמו רטינופתיה סוכרתית משנה את הפיזיולוגיה של הרשתית. רטינופתיה סוכרתית מאופיינת על ידי ניתוק רשתית, פירוק של מחסום רשתית הדם (BRB), ו אנגיוגנזה ברשתית. מודל חולדת in vivo הוא כלי ניסיוני בעל ערך כדי לבחון את השינויים במבנה ובתפקוד של הרשתית. אנו מציעים שלוש טכניקות ניסיוניות שונות במודל החולדה כדי לזהות שינויים מורפולוגיים של תאי רשתית, כלי רשתית, ו BRB נפגע. היסטולוגיה רשתית משמשת לחקר המורפולוגיה של תאי רשתית שונים. כמו כן, מדידה כמותית מבוצעת על ידי ספירת תאי רשתית ומדידת עובי של שכבות רשתית שונות. בדיקת פירוק BRB משמשת כדי לקבוע את הדליפה של חלבונים חוץ-עיניים מהפלזמה לרקמה הזגוגית עקב התמוטטות של BRB. אנגיוגרפיה פלואורסצנטית משמשת לחקר אנגיוגנזה ודליפת כלי דם על ידי הדמיית כלי דם ברשתית באמצעות צבע FITC-dextran.
רטינופתיה סוכרתית (DR) היא אחד הסיבוכים המשניים המורכבים ביותר של סוכרת. זהו גם הגורם המוביל לעיוורון ניתן למניעה באוכלוסייה בגיל העבודה ברחבי העולם. במטא-אנליזה שנערכה לאחרונה בקרב 32.4 מיליון עיוורים, 830,000 (2.6%) אנשים היו עיוורים עקב DR1. שיעור אובדן הראייה המיוחס לסוכרת דורג במקום השביעי בשנת 2015 עם 1.06% (0.15-2.38) ברחבי העולם 2,3.
רטינופתיה סוכרתית מאובחנת על ידי חריגות בכלי הדם ברקמות העין האחוריות. מבחינה קלינית, הוא מחולק לשני שלבים - DR לא שגשוג (NPDR) ו DR שגשוג (PDR), המבוסס על כלי הדם ברשתית. היפרגליקמיה נחשבת הרגולטור החזק של DR כפי שהוא מסבך מספר מסלולים המעורבים neurodegeneration4,5, דלקת6,7, ו microvasculature8 ברשתית. סיבוכים מטבוליים מרובים הנגרמים עקב היפרגליקמיה כוללים הצטברות של מוצרי קצה גליקציה מתקדמים (AGEs), מסלול פוליאול, מסלול הקסוסמין, מסלול קינאז-C חלבון. מסלולים אלה אחראים על התפשטות התאים (תאי אנדותל), הגירה (pericytes) ואפופטוזיס (תאי רשתית עצבית, pericytes, ותאי אנדותל) המבוססים על שלבים שונים של רטינופתיה סוכרתית. שינויים מטבוליים אלה יכולים להוביל לשינויים פיזיולוגיים כגון ניתוק רשתית, אובדן תאי רשתית, פירוק מחסום רשתית הדם (BRB), מפרצות, ו אנגיוגנזה9.
סטרפטוזוטוצין (STZ) הנגרמת על ידי סוכרת מסוג 1 היא פרקטיקה מבוססת ומקובלת בחולדות להערכת סוכרת פתוגנזה וסיבוכיה. ההשפעות Diabetogenic של STZ נובעים הרס סלקטיבי של אי הלבלב β תאים10. כתוצאה מכך, בעלי החיים יעברו מחסור באינסולין, היפרגליקמיה, פולידיפסיה ופוליאוריה, שכולם אופייניים לסוכרת מסוג 1 אנושית11. עבור אינדוקציה סוכרת חמורה, STZ מנוהל ב 40-65 מ"ג /ק"ג משקל גוף תוך ורידי או תוך-פריטוני במהלך הבגרות. לאחר כ 72 שעות, בעלי חיים אלה מציגים רמות הגלוקוז בדם גדול מ 250 מ"ג / dL10,12.
כדי להבין את השינויים הפיזיולוגיים של הרשתית עקב ניוון עצבי, דלקת, אנגיוגנזה, טכניקות שונות צריך להיות אופטימיזציה במודלים בעלי חיים ניסיוניים. שינויים מבניים ותפקודיים בתאי רשתית וכלי רשתית ניתן ללמוד על ידי טכניקות שונות כגון היסטולוגיה, בדיקת התמוטטות BRB, אנגיוגרפיה פלואורסצנטית.
היסטולוגיה כוללת את חקר האנטומיה של תאים, רקמות ואיברים ברמה מיקרוסקופית. זה יוצר מתאם בין המבנה והתפקוד של תאים / רקמה. מספר שלבים מבוצעים כדי לדמיין ולזהות את השינויים המיקרוסקופיים במבנה הרקמה, ובכך להשוות עמיתים בריאים וחולים13. לפיכך, חיוני לתקנן כל שלב של היסטולוגיה בקפדנות. שלבים שונים המעורבים בהיסטולוגיה של הרשתית הם קיבוע הדגימה, חיתוך הדגימה, התייבשות, ניקוי, הספגה עם פרפין, הטמעת פרפין, חתך וכתמים (כתמי המטוקסילין ואאוזין)13,14.
ברשתית בריאה, הובלת מולקולות על פני הרשתית נשלטת על ידי BRB, המורכב מתאי אנדותל ופריקים בצד הפנימי, ותאי אפיתל פיגמנט רשתית בצד החיצוני. עם זאת, תאי אנדותל BRB פנימיים ו pericytes להתחיל ניוון במהלך המצב החולה, ו BRB נפגע גם 15. עקב התמוטטות BRB זו, מולקולות משקל מולקולרי נמוך רבות דולפות לתוך רקמת הזגוגית והרשתית16. ככל שהמחלה מתקדמת, מולקולות חלבון רבות אחרות (משקל מולקולרי נמוך וגבוה) דולפות גם הן לרקמת הזגוגית והרשתית עקב הפרעות הומאוסטזיס17. זה מוביל לסיבוכים שונים אחרים ובסופו של דבר בצקת מקולרית ועיוורון. לפיכך, כימות רמות החלבון בזגוגית והשוואת מצבים בריאים וסוכרתיים מדדים נפגע BRB.
אנגיוגרפיה פלואורסצנטית היא טכניקה המשמשת לחקר זרימת הדם של הרשתית והכורואיד באמצעות צבע פלואורסצנטי. הוא משמש כדי לדמיין vasculature של הרשתית choroid על ידי הזרקת צבע פלואורסצ'ין באמצעות מסלול תוך ורידי או הזרקת לב18. ברגע שהצבע מוזרק, הוא מגיע תחילה לעורקי הרשתית, ואחריו ורידים ברשתית. מחזור זה של צבע הושלם בדרך כלל בתוך 5 עד 10 דקות מן הזרקת צבע19. זוהי טכניקה חשובה לאבחון מחלות עיניים שונות בחלק האחורי, כולל רטינופתיה סוכרתית וניאווסקולריזציה choroidal20. זה עוזר לזהות שינויים כלליים וקטנים בכלי דם גדולים וקטנים בתנאים נורמליים וחולים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול זה פועל על פי כל ההנחיות לטיפול בבעלי חיים המסופקות על ידי ועדת האתיקה של בעלי החיים המוסדיים, BITS-Pilani, קמפוס היידראבאד.
1. היסטולוגיה רשתית
| מגיב | זמן עמידה | חזרה (מספר פעמים) |
| קסילן | 5 דקות | 2 |
| 100% אתנול | 5 דקות | 2 |
| 90% אתנול | 5 דקות | 2 |
| 70% אתנול | 5 דקות | 2 |
| 50% אתנול | 5 דקות | 2 |
| מים | 5 דקות | 2 |
| המטוקסילין | 4 דקות | 1 |
| שטיפת מים | ||
| 1% אלכוהול חומצי ב-70% אתנול | 30 שניות | 1 |
| שטיפת מים | ||
| המים של סקוט | 1 דקות | 1 |
| שטיפת מים | ||
| 50% אתנול | 1 דקות | 1 |
| 95% אתנול | 1 דקות | 1 |
| 0.25% אאוזין | 5 שניות | 1 |
| שטיפת מים | ||
| מים | 2 דקות | 1 |
| 95% אתנול | 1 דקות | 1 |
| 100% אתנול | 1 דקות | 1 |
| קסילן | 5 דקות | 2 |
| Mountant וכיסוי | ||
טבלה 1. הליך הכתמת המטוקסילן ואאוזין
2. בדיקת התמוטטות מחסום דם - מוח
3. אנגיוגרפיה פלואורסצנטית
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
היסטולוגיה רשתית
ברשתית הסוכרתית, תאי הרשתית עוברים ניוון. בנוסף, עובי שכבות הרשתית להגדיל עקב בצקת22. התמונות המתקבלות לאחר כתמי המטוקסילין ואאוזין יכולות לשמש לספירת תאים ומדידה של עובי שכבות שונות, כפי שמוצג באיור 2 באמצעות ImageJ.
בדיקת פירוק מחסום רשתית דם
כמו BRB נפגע בחולדות סוכרת, דליפה הופכת בולטת, המוביל הצטברות של ביומולקולות מפלזמה לרשתית וזגוגית. בחולדות סוכרתיות, דליפת חלבון מפלזמה לזגוג...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
היסטולוגיה
היסטולוגיה רשתית מבוצעת כדי לדמיין את השינויים המורפולוגיים של תאי רשתית ושכבות. צעדים שונים, כולל בחירה של פתרון קבוע, משך קיבעון, התייבשות, והספגת פרפין, צריך להיות ממוטב. גודל הרקמה לא יעלה על 3 מ"מ, כמו חדירה קבועה הופכת איטית. 4% paraformaldehyde נפוץ מוביל ניתוק רשתית אפילו בעין בריאה בשל osmolarity גבוה יחסית של הפתרון לעומת הומור מימי הומור זגוגית, מה שמוביל לתוצאות חיוביות שווא23. osmolarity גבוה של הפתרון גורם התכווצות נפח ומוביל התכווצות של רקמות. הפתרון ה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
מחברים רוצים להכיר המועצה ההודית למחקר רפואי (ICMR; ITR-2020-2882) למימון תמיכה לד"ר נירמל ג'יי. ברצוננו גם להודות למענק האוניברסיטה של הנציבות על מתן מלגת מחקר זוטרה למנשה מלאני ולמתקן המעבדה האנליטית המרכזית, BITS-Pilani, קמפוס היידראבאד על אספקת מתקן תשתיתי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <חזק>היסטולוגיה | |||
| <חזק>ריאגנטים | |||
| Isoflurane | Abbott | חומר הרדמה | |
| קטמין הידרוכלוריד | Troikaa Pharmaceuticals | חומר הרדמה | |
| קסילזין | אימונולוגי הודי סוכן | הרדמה | |
| פנטוברביטל נתרן | Zora Pharma | חומר המתת חסד | |
| תמיסה מקבעת (1% פורמלדהיד, 1.25% גלוטראלדהיד | HiMedia, Avra | MB059, ASG2529 | |
| אתנול | היימן | F204325 | התייבשות |
| קסילן | HiMedia | MB-180 | ניקוי אתנול או פרפין |
| שעוות פרפין | HiMedia | GRM10702 | משמש להטמעת רקמות |
| גליצרול | HiMedia | TC503 | להכנת שקופיות מצופות אלבומין. גליצרול ואלבומין ביצה מעורבבים ביחס של 1:1 לציפוי על שקופיות |
| חומצה הידרוכלורית | Sisco Research laboratories Pvt. Ltd. | 65955 | להכנת 1% אלכוהול חומצי |
| חומצה אצטית | HiMedia | AS119 | להכנת אאוזין |
| מי סקוטס | Leica | 3802900 | מגיב כחול |
| תמיסת Papanicolaou 1b תמיסת המטוקסילין | סיגמא | 1.09254.0500 | צביעת גרעינים |
| Eosin | HiMedia | GRM115 | צביעת ציטופלזמה, הוכנה תמיסה של 0.25% |
| פנימי DPX Mountant Media | Sigma | 6522 | הדמיה והגנה על חלקי רשתית |
| <חזקים>ציוד | |||
| כלי זכוכית | מלקחיים לקרנית Borosil | ||
| Stephens Instruments | S5-1200 | מלקחיים לדיסקציה | |
| קוליברי | Stephens | Instruments S5-1135 | דיסקציה |
| מיקרו מספריים מעוקלים | Stephens Instruments | S7-1311 | דיסקציה |
| ואנאס מספריים | Stephens Instruments | S7-1387 | דיסקציה |
| מקשתית המספריים | Stephens Instruments | S7-1015 | קלטות דיסקציה |
| HiMedia | PW1292 | להחזקת רקמות במהלך עיבוד היסטולוגיה | |
| אמבט מים | GT Sonic | GT Sonic-D9 | תחזוקת טמפרטורה |
| תחנת הטמעת פרפין | Myr | EC 350 | הכנת גושי פרפין |
| Microtome | Zhengzhou Nanbei Instrument Equipment Co., Ltd. | YD-335A | |
| להבי | Leica | Leica 818 | |
| שקופיות | HiMedia | BG005 | החזקת קטעי רקמת פרפין |
| כיסויים | HiMedia | BG014C | לכיסוי רקמות לאחר הוספת אמצעי הרכבה |
| <חזק>התמוטטות מחסום רשתית הדם | |||
| <חזק>ריאגנטים | |||
| Isoflurane | Abbott | B506 | הרדמה |
| קרח יבש | לא ישים | לא ישים | דיסקציה |
| מגיב ברדפורד | סיגמא | B6916 | כימות חלבון |
| <חזק>ציוד | |||
| מלקחיים בקרנית | Stephens | Instruments S5-1200 | דיסקציה |
| מלקחיים קוליברי | Stephens Instruments | S5-1135 | דיסקציה |
| מיקרו מספריים מעוקלים | Stephens Instruments | S7-1311 | דיסקציה |
| ואנאס מספריים | Stephens Instruments | S7-1387 | |
| דיסקציה איריס מספריים | Stephens Instruments | S7-1015 | דיסקציה |
| כלי זכוכית | Borosil | לא ישים | |
| צינורות מצופים EDTA | J.K Diagnostics | לא ישים | הפרד פלזמה מדם מלא |
| צינורות הומוגניזציה | MP Biomedicals | מק"ט: 115076200-CF | הומוגניזציה של |
| כובעי הומוגניזציה | זגוגית MP Biomedicals | מק"ט: 115063002-CF | הומוגניזציה של |
| חרוזי זכוכית | זגוגית MP Biomedicals | מק"ט: 116914801 | הומוגניזציה של הזגוגית |
| Homogeniser | Bertin Instruments | P000673-MLYS0-A | הומוגניזציה של צלחת זגוגית |
| 96 בארות - | גרנייה | GN655101 | כימות חלבון |
| קורא צלחות | מכשירים מולקולריים | SpectrMax M4 | מדידת ספיגה |
| צנטריפוגה | REMI | CPR240 Plus | צנטריפוגה |
| <אנגיוגרפיה פלואורסצנטית חזקה>פלואורסצנטית | |||
| <חזק>ריאגנטים | |||
| Isoflurane | Abbott | B506 | הרדמה |
| FITC-דקסטרן 70 kD (FITC, דקסטרן, דיבוטילין דילאורט, DMSO | FITC, דקסטרן ודיבוטילין דילאורט מסיגמא; DMSO מבית HiMedia | FITC-F3651, Dextran-31390, דיבוטילין דילאורט -29123, DMSO-TC185 | מוכן בבית |
| Fluoroshied | Sigma | F6182 | הרכבה נגד דהייה בינוני |
| <חזק>ציוד | |||
| קרנית | Stephens Instruments | S5-1200 | דיסקציה |
| מלקחיים קוליברי | סטיבנס מכשירים | S5-1135 | דיסקציה |
| מיקרו מספריים מעוקלים | Stephens Instruments | S7-1311 | דיסקציה |
| ואנאס מספריים | Stephens Instruments | S7-1387 | דיסקציה |
| איריס מספריים | Stephens Instruments | S7-1015 | דיסקציה |
| כלי זכוכית | Borosil | לא ישים | |
| שקופיות | HiMedia | BG005 | הכנת הרכבה שטוחה |
| כיסויים | HiMedia | BG014C | לכיסוי רקמות לאחר הוספת מדיה הרכבה |
| מיקרוסקופ קונפוקלי | Leica | DMi8 | הדמיה של הרכבה שטוחה |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.