Name: Un modello di cultura dellorgano endoteliale porcina utilizzando i pulsanti corneali divisi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-10-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 36 s
Description: Scopri un modello di coltura organotipica delle cellule endoteliali corneali utilizzando bottoni corneali divisi di suino. Questo metodo riduce significativamente la perdita cellulare, consentendo colture fino a 15 giorni per studi oftalmici avanzati.

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L'istituzione del modello di ricerca presentato è stata sostenuta da KMU-innovativ (13GW0037F) del Ministero federale dell'istruzione e della ricerca Germania.

Questo protocollo segue gli orientamenti etici della nostra istituzione. Conformemente agli statuti del comitato di revisione etica del nostro istituto non è stato necessario ottenere alcuna approvazione etica prima degli esperimenti, poiché tutte le cornee di suine sono state ottenute dal macello locale.
1. Cultura dell'organo
<ol><li>Preparare gli occhi di maiale.<ol>
<li>Dal macello locale, ottenere gli occhi di maiale che sono stati rimossi poco dopo la morte ma prima del trattamento termico. Trasportare gli occhi al laboratorio ed elaborarli in poche ore. Durante il trasporto, tenere gli occhi a temperatura ambiente (circa 21 gradi centigradi) prima dell'elaborazione.</li>
		<li>Rimuovere tutti gli adnexe orbitali (muscoli oculari, congiuntiva, tessuto adiposo) prima della disinfezione utilizzando forbici oculari e pinze di conforto. Separare e scartare tutti gli occhi con traumi evidenti, danni esterni (ad esempio, taglio di coltello) o opacità corneale visibili.</li>
		<li>Preparare una soluzione 5% iodio-PBS (1:20) in una tazza sterile aggiungendo 3 mL di 7,5% di iodio povidone a 57 mL di una soluzione di salina con buffer fosfato (PBS). Preparare anche una tazza sterile separata contenente 60 mL di PBS puro. NOTA: la quantità totale di iodio-PBS usati e la dimensione della tazza dipende dal numero di cornee da sezionare. Da cinque a sei occhi richiedono circa 60 mL della soluzione 5-iodio-PBS per essere disinfettati correttamente.</li>
		<li>Mettete da cinque a sei occhi nella soluzione 5%-iodio-PBS per un totale di 5 minuti per disinfettare correttamente la superficie degli occhi. Mescolare con attenzione ogni minuto per garantire che la superficie degli occhi sia completamente sommersa e disinfettata completamente nella soluzione di iodio.</li>
		<li>Dopo 5 min, trasferire gli occhi disinfettati alla tazza preparata riempita con PBS puro. Ancora una volta, mescolare con attenzione per garantire che la soluzione di iodio-PBS venga lavata via dalla superficie degli occhi. NOTA: Eseguire questo passaggio su un banco pulito per evitare la contaminazione degli occhi disinfettati.</li>
	</ol></li>
	<li>Preparare piastre di coltura cellulare. NOTA: Eseguire i seguenti passaggi su una panca pulita con flusso d'aria laminare costante.<ol>
<li>Scongelare 2 mL di siero di vitello fetale (FCS). Riempire una siringa (5 mL) con l'FCS utilizzando una cannula smussata. Svuotare la siringa attraverso un filtro di siringa (0,22 m) per evitare la possibile contaminazione batterica dell'FCS in 80 mL di media io di coltura senza dextran (mezzo minimo essenziale [MEM] con sali di Earle, penicillina/streptomicina, L-glutamina [200 mM], amphotericin a B [250 g/mL], buffer di epes [1 M] [50x], NaHCO3e acqua distillata). Agitare la miscela per garantire anche la distribuzione del substrato.</li>
		<li>Riempire ogni pozzetto di una piastra di coltura a 12 cellule di pozzo con 3 mL della miscela di substrato.</li>
	</ol></li>
	<li>Eseguire la dissezione e l'incubazione. NOTA: Eseguire questo passaggio su un banco pulito. Non toccare l'endotelio corneale con strumenti.<ol>
<li>Trasferire una lampadina oculare dalla tazza con PBS nel supporto del bulbo oculare con la cornea rivolta verso l'alto e posizionarla sotto un microscopio chirurgico oftalmico. Utilizzare una siringa riempita con 0,9% NaCl per applicare leggermente un po 'di aspirazione all'occhio sopra il supporto del bulbo oculare per fissare l'occhio in posizione per la dissezione.</li>
		<li>Utilizzare una trefra (7,5 mm) contenente un intarsio standardizzato, che garantisce che la profondità trefalata non superi i 300 m, per tagliare superficialmente nella cornea centrale (Figura 1A).</li>
		<li>Utilizzare pinze colibri e un bisturi monouso con una lama triangolare per tagliare e rimuovere la parte parzialmente treficata della cornea orizzontalmente attraverso lo stroma. Scartare la parte corneale separata costituita dall'epitelio corneale, dallo strato di bowman e da una parte dello stroma. NOTA: Mantenere rigorosamente la direzione di taglio orizzontale per ottenere uno spessore uniforme dello stroma rimanente.</li>
		<li>Posizionare superficialmente una sutura 10-0 (10-0 poliamide 6) nello stroma per essere in grado di differenziare l'endoteliale dal lato strostro durante gli esperimenti (Figura 1B). Impedire la penetrazione dell'endotelio corneale. Scartare la lampadina oculare se l'endotelio è penetrato. NOTA: sarà visibile la penetrazione dell'endotelio corneo con l'ago di sutura, poiché il fluido proveniente dalla camera anteriore dell'occhio fuoriuscite attraverso il canale di sutura.</li>
		<li>Utilizzare il trephine senza intarsio per far avanzare il taglio trephined a piena profondità fino a raggiungere la camera anteriore dell'occhio (Figura 1C). Una goccia distinta di resistenza e perdita di liquido dalla camera degli occhi anteriore può essere percepita dopo la completa penetrazione della cornea. NOTA: Utilizzare un coltello da hockey se il pulsante corneale diviso rimane attaccato su un lato del pulsante corneale diviso dopo la trefrina.</li>
		<li>Trasferire il pulsante corneale diviso ottenuto, ora costituito da una parte dello stroma (Figura 2), la membrana del Descemet e l'endotelio corneale, nel mezzo di coltura (mezzo di coltura I - FCS, vedere la sezione 1.2) nella piastra di coltura a 12 cellule lato marcato rivolto verso il basso, in modo che l'endotelio corneo sia rivolto verso l'alto. NOTA: Se il lato endoteliale è rivolto verso il basso, l'endotelio potrebbe danneggiarsi.</li>
		<li>Assegnare un numero individuale a ogni pulsante corneale diviso per l'identificazione durante i follow-up ed etichettare i pozze sulla piastra di coltura cellulare di conseguenza.</li>
		<li>Incubare le placche riempite di coltura cellulare in un'incubatrice in condizioni standard a una temperatura di 37 gradi centigradi, il 5% di CO2 e un'umidità d'aria relativa del 95%. Cambiare il mezzo di coltura (media di coltura I e FCS) il giorno 8 se viene superato un periodo di incubazione di 7 giorni. NOTA: la procedura di incubazione con pulsanti corneali divisi è stata convalidata per un massimo di 15 giorni.</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60171/60171fig1.jpg"> Figura 1: Dissezione della cornea porcina per ottenere pulsanti corneali divisi. (A) Dopo la trefrina della cornea con una trefrina con un intarsio per tagliare in una profondità di 300 m e la rimozione dell'epitelio e di parti del tessuto stromale, (B) una sutura viene posta superficialmente nello stroma senza penetrazione della cornea endotelio per l'identificazione successiva del lato strostro. (C) La trefinazione completa della cornea rimanente è seguita da (D) la rimozione del pulsante corneale diviso ottenuto dalla lampadina oculare. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60171/60171fig1large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
2. Microscopia ed esame dell'endotelio
<ol><li>Eseguire un esame incontaminato. NOTA: L'esame non colorato può essere eseguito più volte (ad esempio, al follow-up settimanale del giorno 1, 8 e 15). Tuttavia, il conteggio non colorato consente solo la valutazione della densità delle cellule endoteliali, non dei parametri morfologici.<ol>
<li>Riempire 3 mL di soluzione di sale ipotonico bilanciato (hBSS, vedi composizione nella tabella dei materiali) in ogni pozzo di una piastra di coltura di 12 cellule. Posizionare con attenzione un singolo pulsante corneale diviso in hBSS per indurre il gonfiore delle cellule endoteliali corneali e migliorare la visibilità delle cellule per il conteggio cellulare. NOTA: Assicurarsi che il lato endoteliale sia rivolto verso la direzione del microscopio. Se si utilizza un microscopio a contrasto di fase invertito, il lato endoteliale deve essere rivolto verso il basso. Mentre è sul posto, la piastra di coltura non deve essere spostata per prevenire danni alle cellule endoteliali.</li>
		<li>Lasciare che le cellule si gonfino per 1-2 min prima di scattare una foto dell'endotelio con la fotocamera collegata al microscopio. Scattare almeno tre fotografie di almeno tre aree diverse per ottenere un'impressione rappresentativa delle condizioni effettive dell'endotelio corneale. Aggiungere una barra della scala con la lunghezza a misura reale di 100 m per un'analisi successiva della densità delle cellule endoteliali e dei parametri morfologici.</li>
		<li>Per evitare danni osmotici, rimuovere il pulsante corneale diviso dall'hBSS dopo un massimo di 5 min e trasferirlo di nuovo nel mezzo di coltura3.</li>
	</ol></li>
	<li>Eseguire l'esame macchiato. NOTA: la colorazione termina gli esperimenti, poiché le sostanze coloranti utilizzate sono citossiche. Pertanto, la colorazione può essere eseguita solo alla fine del periodo di osservazione per la valutazione dei parametri morfologici (figure di riforma, formazioni di rosetta, cellule colorate rosse di alizarin).<ol>
<li>Preparare una soluzione blu trypan dello 0,25% e 0,2% alizarin rosso S soluzione per la procedura di colorazione.<ol>
<li>Per la soluzione trypan blue dello 0,25%, diluire la soluzione blu trypan 0.4% con una soluzione NaCl 0.9%. NOTA: Ad esempio, per ottenere 20 mL di una soluzione blu trypan dello 0,25%, diluire 12,5 mL della soluzione blu trypan 0,4% con 7,5 mL della soluzione NaCl 0,9%. La soluzione blu trypan può essere conservata a temperatura ambiente per diverse settimane o mesi.</li>
			<li>Per ottenere uno 0,2% alizarin soluzione rosso S dissolvere 100 mg della polvere di alizarin rosso S in 50 mL di una soluzione 0.9% NaCl in costante agitazione e riscaldamento a 50 gradi centigradi su una piastra di mescolando magnete con funzione di riscaldamento. Per rimuovere eventuali precipitati, filtrare la soluzione ottenuta. Regolare il pH della soluzione S rossa di alizarin a pH 4.2 aggiungendo di conseguenza l'idrossido di sodio o l'acido cloridrico. NOTA: Prima di ogni applicazione della soluzione alizarin red S assicurarsi che il pH sia corretto a 4.2 e che non vi siano precipitamenti nella soluzione. La soluzione può essere conservata a temperatura ambiente. Non conservare la soluzione per più di 4 settimane.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Posizionare i pulsanti corneali divisi nei piatti Petri con il lato endoteliale rivolto verso l'alto per macchiare le cellule endoteliali. Utilizzare una pipetta per gocciolare lentamente la soluzione blu trypan 0.25% goccia a goccia sull'endotelio corneale per 90 s. NOTA: Trypan blu consente l'identificazione di cellule corneali danneggiate con una membrana permeabile perché macchia i loro nuclei.</li>
		<li>Sciacquare con attenzione il pulsante corneale diviso 3x in 0.9% NaCl in un piccolo bicchiere di vetro. Ancora una volta, utilizzare una pipetta per gocciolare lentamente la soluzione 0.2% alizarin rosso S goccia per goccia sull'endotelio corneale per 90 s. NOTA: Alizarin rosso S macchia la membrana del Descemet, che aiuta a evidenziare i bordi delle cellule in cellule endoteliali corneali intatte e a evidenziare le cellule distrutte quando la membrana del Descemet sottostante diventa visibile. Inoltre, consente una facile identificazione di aree distrutte più grandi.</li>
		<li>Per l'esame dell'endotelio corneo colorato seguire i passaggi spiegati per il conteggio incontaminato nella sezione 2.1.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Analisi della densità delle cellule endoteliali e dei parametri morfologici
<ol><li>Conteggio dei progetti dei quadrati sulle immagini utilizzando un software di editing grafico (Tabella dei materiali).<ol>
<li>Aprire il software e aprire un'immagine dell'endotelio corneale selezionando File Proprietà Open . Selezionare.</li>
		<li>Proiettare un quadrato con una lunghezza laterale in scala fedele di 100 m sull'immagine. NOTA: I seguenti passaggi della sezione 3.1.2 possono essere ignorati se il software di visualizzazione consente la proiezione del conteggio dei quadrati sull'immagine. La lunghezza laterale del quadrato dipende dalla risoluzione delle immagini scattate con la fotocamera del microscopio e può essere calcolata con la barra della scala.<ol>
<li>Ritagliare la barra della scala dalla fotografia scattata con il microscopio: selezionare lo strumento Selezione rettangolare sulla barra degli strumenti o premere M, quindi delimitare la barra della scala, quindi selezionare Modifica Ritagliare o premere Ctrl e X.</li>
			<li>Fare clic su File . Nuovo (oppure premere Ctrl e N). Nella finestra imminente selezionare Appunti nell'elenco a discesa Tipo di documento. Il numero di pixel visualizzati è la lunghezza laterale del quadrato di conteggio. Notare i pixel corrispondenti per le altre immagini e fare clic su OK.</li>
			<li>Selezionare il file Nuovo (oppure CTRL e N). Inserire la larghezza e la lunghezza (in pixel) del quadrato di conteggio nella finestra successiva in base alla lunghezza della barra della scala. Selezionare il colore di sfondo Bianco, quindi premere OK.</li>
			<li>Fare clic su Seleziona . Seleziona tutto (oppure Ctrl e A). Selezionare Modifica . Copia (oppure CTRL e C).</li>
			<li>Selezionare l'immagine dell'endotelio corneale aperto al punto 3.1.1. Selezionare Modifica . Incolla (oppure Ctrl e V) per inserire il quadrato sulla foto dell'endotelio corneale.</li>
			<li>Selezionare il livello del quadrato e regolare la trasparenza. Selezione del layer Stile di livello : Opzioni di fusione - Impostare Opacità su 30% OK.</li>
			<li>Salvare l'immagine con il quadrato proiettato con una lunghezza laterale in scala uniforme di 100 m. Ripetere con le altre immagini necessarie per l'analisi.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Valutare la densità delle cellule endoteliali e i parametri morfologici.<ol>
<li>Aprire le immagini con i quadrati proiettati in ImageJ (versione 1.50i) e utilizzare CellCounter PlugIn per contare le celle all'interno del quadrato. Apri ImageJ, seleziona File Apertura (oppure CTRL e O) Selezionare Immagine. NOTA: ImageJ e CellCounter PlugIn sono freeware disponibili per il download online.</li>
		<li>Selezionare Plugins Proprietà Cell_Counter . Contatore di celle Inizializzare. Contare le cellule endoteliali e registrare il risultato. Su due lati del quadrato, contare le celle tagliate dal bordo del quadrato. Non contare le celle tagliate sugli altri due lati.</li>
		<li>Analizzare almeno sei quadrati per cornea da aree diverse (ad esempio, tre immagini, due quadrati per immagine) e determinare la densità media delle cellule endoteliali corneali per quadrato (100 m2). Estrapolare la densità delle cellule endoteliali per 100 mda 2 a 1 mm2 moltiplicando per 100.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Per la valutazione dei cambiamenti morfologici, contare le cifre di riforma (riunione congiunta di cellule n. 4/confini cellulari invece di tre), formazioni di rosetta (aspetto caratteristico a forma di rosetta, cinque o più cellule disposte radialmente che circondano una cellula distrutta ), o aree rosse di alizarin (cellule distrutte) nei quadrati proiettati. NOTA: In alternativa, può essere utile utilizzare quadrati più grandi (ad esempio, 200 x 200 m2)per l'analisi morfologica in campioni ben conservati per ottenere risultati più rappresentativi.</li>
</ol>

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<li>Olsson, I. A. S., Franco, N. H., Weary, D. M., Sandøe, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+3Rs+principle+-+mind+the+ethical+gap%21%5BTitle%5D)+AND+%22ALTEX+Proceedings%2C+1%2F12%2C+Proceedings+of+WC8%22%5BJournal%5D)">The 3Rs principle - mind the ethical gap!</a> ALTEX Proceedings, 1/12, Proceedings of WC8. , 333-336 (2012).</li>
<li>Sanchez, I., Martin, R., Ussa, F., Fernandez-Bueno, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+parameters+of+the+porcine+eyeball%5BTitle%5D)+AND+%22Graefe%27s+Archive+for+Clinical+and+Experimental+Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">The parameters of the porcine eyeball.</a> Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 249 (4), 475-482 (2011).</li>
<li>Kim, M. K., Hara, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+status+of+corneal+xenotransplantation%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Surgery%22%5BJournal%5D)">Current status of corneal xenotransplantation.</a> International Journal of Surgery. 23 (Pt B), 255-260 (2015).</li>
<li>Fujita, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+Proliferative+Capacity+of+Genetically-Engineered+Pig+and+Human%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmic+Research%22%5BJournal%5D)">Comparison of Proliferative Capacity of Genetically-Engineered Pig and Human.</a> Ophthalmic Research. 49 (3), 127-138 (2013).</li>
</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Questo protocollo fornisce un metodo per la preparazione di pulsanti corneali divisi su vitello, che rappresenta un modello standardizzato e a basso costo di coltura endoteliale endoteliale per scopi di ricerca6. I bottoni corneali porcini divisi hanno mostrato una diminuzione della densità delle cellule endoteliali paragonabile alle perdite di cellule endoteliali osservate nelle cornee dei donatori umani coltivate nelle banche oculari per un periodo di due settimane6,...

Le procedure di trapianto di cornea sono tra le trapianti più comunemente eseguite in tutto il mondo1. Poiché vi è una grave carenza di cornee dei donatori umani, la ricerca sperimentale che si occupa delle cellule endoteliali corneali nelle cornee umane è difficile da eseguire1. Tuttavia, l'introduzione di soluzioni di irrigazione e altre sostanze utilizzate all'interno dell'occhio, dispositivi viscolicici oftalmici, così come strumenti e tecniche chirurgiche (ad esempio, strumenti e tecniche di facoemulsificazione, energia ecografica) richiede valide ed estese indagini riguardanti i loro effetti sull'endotelio corneo prima dell'uso clinico.
Esistono poche alternative alle cornee dei donatori umani per la ricerca. I modelli di ricerca sugli animali sono molto preziosi, ma allo stesso tempo molto dispendiosi in termini di risorse e sempre più in discussione eticamente. Uno dei principali inconvenienti delle colture di cellule in vitro è la loro limitata traduzione all'occhio umano. I risultati ottenuti dalle colture cellulari possono essere incongrui in condizioni in vivo, perché le cellule possono subire una transizione mesenchymica endoteliale (EMT), con conseguente morfologia fibroblasta-come causata dalla perdita di polarità cellulare e cambiamenti nella forma cellulare e gene l'espressione2.
Mentre i precedenti modelli ex vivo riportavano periodi di coltivazione fino a 120 h, è stata recentementeintrodotta una nuova tecnica di preparazione per stabilire un modello di coltura endoteliale endoteliale del porcellino, coltiva cornee di maiale fresco per almeno 15 giorni ,4,5,6. Se l'epitelio corneale e parti dello stroma vengono rimossi (circa 300 m in totale) dalla cornea prima della coltivazione, il gonfiore dello stroma viene ridotto in pulsanti corneali divisi con conseguente perdita di cellule meno endoteliali e un endoteliale ben mantenuto strato mastrose dopo fino a 15 giorni, mentre i pulsanti corneali non divisi mostrano una significativa perdita di cellule endoteliali a causa di gonfiore stromale irregolare irregolare e formazione delle pieghe di Descemet. I banchi oculari di solito usano agenti di deswelling osmotici come dextran per ridurre il gonfiore delle cornee prima del trapianto. Tuttavia, questi agenti hanno dimostrato di indurre una maggiore perdita di cellule endoteliali7,8,9.
Questo articolo ha lo scopo di visualizzare questo modello di ricerca ex vivo standardizzato in un protocollo dettagliato passo-passo al fine di consentire ai futuri ricercatori di eseguire ricerche sull'endotelio cornealeutilizzando utilizzando pulsanti corneali divisi. Questo modello rappresenta un metodo semplice per testare le sostanze e le tecniche utilizzate all'interno dell'occhio, come i dispositivi viscolicici oftalmici, le soluzioni di irrigazione e l'energia ad ultrasuoni o altre procedure in cui l'endotelio corneale è di interesse.

<table><tbody><tr><td><forte>Soggetto</forte></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Occhi di maiale</td><td>locale abbatoir</td><td></td><td></td></tr><tr><td><forte>Sostanze</forte></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rosso di alizarina S</td><td>Sigma-Aldrich, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Culture Medium 1, #F9016</td><td>Biochrom GmbH, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco's PBS (1x)</td><td>Gibco, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Siero fetale di vitello</td><td>Biochrom GmbH, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Soluzione di acido cloridrico (HCl)</td><td>di produzione</td><td></td><td></td>propria</tr><tr><td>Soluzione salina bilanciata ipotonica</td> di <td>produzione</td><td></td> propria <td>per 1 L di H2O: NaCl 4,9 g; KCl 0,75 g; CaCl x H2O 0,49 g; MgCl2 x H2O 0,3 g; Acetato di sodio x 3 H2O 3,9 g; Citrato di sodio x 2 H2O 1,7 g</td></tr><tr><td>Iodio Povidon 7,5%, Braunol</td><td>B. Braun Melsungen AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cloruro di sodio (NaCl) 0,9%</td><td>B. Braun Melsungen AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Soluzione di idrossido di sodio (NaOH)</td><td>di produzione</td><td></td><td></td>propria</tr><tr><td>Blu di tripano 0,4%</td><td>Sigma-Aldrich, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td><forte>Materiali & Strumenti</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Accu-jet pro</td><td>Brand GmbH, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Beaker Glass 50 mL</td><td>Schott AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cannula smussata incl. filtro (5 &; m) 18G</td><td>Becton Dickinson, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Piastra per colture cellulari (12 pozzetti)</td><td>Corning Inc., USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Colibri forcipe</td><td>Geuder AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Forbici corneali</td><td>Geuder AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Eppendorf pipetta</td><td>Eppendorf AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Portabulbo oculare</td><td>L. Klein, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Forbici per gli occhi</td><td>Geuder AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Filtro piegato &oslash; 185 mm</td><td>Whatman, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Coltello da hockey</td><td>Geuder AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Laboratorio Bottiglia di vetro con tappo 100 mL</td><td>Schott AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Agitatore magnetico</td><td>Carl Roth GmbH & Co. KG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MillexGV Filtro (5 & micro; m)</td><td>Merck Millopore Ltd., USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Porta ago</td><td>Geuder AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Piastre di Petri</td><td>VWR International, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Puntali per pipette</td><td>Sarstedt AG & Co., Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bisturi (monouso), lama triangolare</td><td>Aesculap AG & Co. KG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pipetta sierologica 10 mL</td><td>Sarstedt AG & Co., Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pipetta sierologica 5 mL</td><td>Sarstedt AG & Co., Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Coppette sterili</td><td>Greiner Bio-One, &Ouml; sterreich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Guanti sterili</td><td>Paul Hartmann AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Telo chirurgico sterile</td><td>Paul Hartmann AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Forbici per punti</td><td>Geuder AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sutura Ethilon 10-0 Polyamid 6</td><td>Ethicon Inc., USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Siringa (5 mL)</td><td>Becton Dickinson, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>trephine &oslash; 7,5 mm</td> di <td>produzione</td><td></td><td></td>propria</tr><tr><td>Pinze di legatura</td><td>Geuder AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Carta per pesare</td><td>neoLab Migge GmbH, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Attrezzature & Software</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microscopio operatorio binoculare</td><td>Carl Zeiss AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fotocamera montata sul microscopio</td><td>Olympus, Giappone</td><td></td><td></td></tr><tr><td>CellSens Entry (software)</td><td>Olympus, Giappone</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sorgente di luce fredda</td><td>Schott AG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Incubatore</td><td>Heraeus GmbH, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microscopio a contrasto di fase invertito</td><td>Olympus GmbH, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Agitatore magnetico con funzione di riscaldamento</td><td>IKA-Werke GmbH & Co. KG, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>pHmetro pHenomenal</td><td>VWR International, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Photoshop CS2</td><td>Adobe Systems, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bilancia di precisione</td><td>Ohaus Europe GmbH, Svizzera</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

un modello di cultura dell'organo endoteliale porcina utilizzando i pulsanti corneali divisi

A Porcine Corneal Endothelial Organ Culture Model Using Split Corneal Buttons

La ricerca sperimentale sulle cellule endoteliali corneali è associata a diverse difficoltà. Le cornee dei donatori umani sono scarse e raramente disponibili per le indagini sperimentali, in quanto sono normalmente necessarie per il trapianto. Le colture di cellule endoteliali spesso non si traducono bene in situazioni in vivo. A causa delle caratteristiche biostrutturali delle cornee non umane, il gonfiore stromale durante la coltivazione induce una sostanziale perdita di cellule endoteliali corneali, che rende difficile eseguire la coltivazione per un lungo periodo di tempo. Gli agenti di deswelling come dextran vengono utilizzati per contrastare questa risposta. Tuttavia, causano anche una significativa perdita di cellule endoteliali. Pertanto, è stato istituito un modello di coltura di organi ex vivo che non richiede agenti di deswelling. Occhi di maiale da un macello locale sono stati utilizzati per preparare i pulsanti corneali divisi. Dopo una parziale trefinazione corneale, gli strati esterni della cornea (epitelio, strato di arco, parti dello stroma) sono stati rimossi. Questo riduce significativamente la perdita di cellule endoteliali indotte da un massiccio gonfiore stromale e dal ripiegamento della membrana di Descemet durante i periodi di coltivazione più lunghi e migliora la conservazione generale dello strato di cellule endoteliali. La successiva trefinazione corneale completa fu seguita dalla rimozione del pulsante corneale diviso dal bulbo oculare rimanente e dalla coltivazione. La densità delle cellule endoteliali è stata valutata nei periodi di follow-up fino a 15 giorni dopo la preparazione (cioè i giorni 1, 8, 15) utilizzando la microscopia leggera. La tecnica di preparazione utilizzata consente una migliore conservazione dello strato di cellule endoteliali, resa possibile da un rallentamento del tessuto stromale, che si traduce in tassi di declino lenti e lineari nei bottoni corneali divisi paragonabili alle cornee dei donatori umani. Poiché questo modello di ricerca standardizzato coltivato organo-tipicamente consente per la prima volta una coltivazione stabile per almeno due settimane, è una valida alternativa alle cornee dei donatori umani per future indagini su vari fattori esterni effetti sull'endotelio corneale.

La tecnica di dissezione presentata implica la rimozione parziale del tessuto stromale, con conseguente un campione di cornea più sottile e quindi un gonfiore meno stromale (Figura 1 e Figura 2). Il gonfiore meno stromale induce meno forze di taglio e pizzico che hanno un impatto negativo sull'endotelio corneale, causando così una minore perdita di cellule endoteliali6. I pulsanti corneali divisi mostrano ...

Qui, viene presentato un protocollo passo-passo per la preparazione e la coltivazione di bottoni corneali divisi su porcini. Poiché questo modello di coltura organo-tipicamente coltivata mostra i tassi di mortalità cellulare entro 15 giorni, paragonabili alle cornee dei donatori umani, rappresenta il primo modello che consente la coltivazione a lungo termine di cornee non umane senza aggiungere dextran tossico.

Un modello di cultura dell'organo endoteliale porcina utilizzando i pulsanti corneali divisi

Experimental research on corneal endothelial cells is associated with several difficulties. Human donor corneas are scarce and rarely available for ...

Questo protocollo presenta il primo modello di ricerca che consente la coltivazione organotipica a lungo termine di cellule endoteliali corneali ottenuta con la preparazione di bottoni corneali divisi. Rimuovendo parzialmente gli strati corneali esterni, la perdita di cellule endoteliali è significativamente ridotta, consentendo la coltivazione di cellule endoteliali corneali per almeno 15 giorni. Pertanto, questo modello è prezioso per studiare gli effetti di sostanze specifiche o tecniche di interesse come soluzioni di irrigazione o dispositivi viscoelastici oftalmici sull'endotelio corneale.Dopo aver ricevuto gli occhi di maiale che sono stati rimossi poco dopo la mortem, utilizzare forbici per gli occhi e forcep Colibri per rimuovere tutti gli adnex orbitali. Posizionare da cinque a sei occhi in una soluzione PBS di iodio al cinque per cento per un totale di cinque minuti per disinfettare correttamente le superfici oculari, con un'attenta agitazione una volta al minuto per garantire che le superfici siano completamente sommerse per ottenere una disinfezione completa. Dopo cinque minuti, trasferire gli occhi disinfettati su una tazza di PBS puro e mescolarlo accuratamente per lavare accuratamente la soluzione pbs di iodio dalle superfici oculari.Prima di iniziare la dissezione, utilizzare un catetere smussato per riempire una siringa da cinque millilitri con due millilitri di siero di vitello fetale appena scongelato e filtrare il siero attraverso un filtro da 0,22 micrometri in 80 millilitri di mezzo di coltura privo di dextran. Agitare delicatamente la miscela per ottenere una distribuzione omogenea del siero e aggiungere tre millilitri del mezzo ad ogni pozzo di una piastra di coltura cellulare da 12 pozzi. Quando la piastra è pronta, trasferire un bulbo oculare in un porta bulbo oculare al microscopio chirurgico oftalmico con la cornea rivolta verso l'alto e utilizzare una siringa riempita con cloruro di sodio allo 0,9% per applicare una leggera aspirazione all'occhio sul supporto del bulbo oculare per fissare l'occhio in posizione.Utilizzare una trefina contenente un intarsio standardizzato per tagliare superficialmente nella cornea centrale, non più profonda di 300 micrometri, e utilizzare le forcep Colibri e un bisturi mono impiego con una lama triangolare per tagliare e rimuovere il frammento parzialmente trephined della cornea orizzontalmente attraverso lo stroma. Posizionare superficialmente una sutura 10-0 nello stroma per consentire la differenziazione dell'endoteliale dal lato stromale durante gli esperimenti, senza penetrare l'endotelio corneale, e utilizzare una trefina senza intarsio per far avanzare la trefina tagliata a tutta profondità fino a raggiungere la camera oculare anteriore. Una netta caduta di resistenza e perdita di fluido dalla camera oculare anteriore può essere percepita dopo la completa penetrazione della cornea.Posizionare il pulsante corneale diviso ottenuto contenente parte dello stroma, la membrana del Descemet e l'endotelio corneale in un unico pozzo della piastra da 12 pozzetti con il lato taggato rivolto verso il basso. Quindi etichettare ogni bene sulla piastra di coltura con un numero individuale per ogni pulsante corneale diviso per l'identificazione durante i follow-up. Una volta raccolti tutti i pulsanti corneali, posizionare la piastra da 12 po' in un incubatore di coltura cellulare a 37 gradi celsius, anidride carbonica al 5% e umidità del 95%, sostituendo il supernatante il giorno otto se viene superato un periodo di incubazione di sette giorni.Per eseguire un esame non macchiato, aggiungere tre millilitri di soluzione salina bilanciata ipotonica ad ogni pozzo di una piastra da 12 po ', e posizionare con cura un singolo pulsante corneale diviso in ogni pozzo per indurre gonfiore delle cellule endoteliali corneali e migliorare la visibilità delle cellule per il conteggio. Dopo uno o due minuti, utilizzare una fotocamera al microscopio per acquisire almeno tre immagini di tre diverse aree dell'endotelio per ottenere un'impressione rappresentativa delle condizioni effettive dell'endotelio corneale e aggiungere una barra di scala con la lunghezza reale su scala di 100 micrometri per un'analisi successiva. Per evitare danni osmotici, trasferire il pulsante corneale diviso dalla soluzione dopo un massimo di cinque minuti di nuovo nel mezzo di coltura.Per eseguire un esame macchiato, posizionare i bottoni corneali divisi nelle singole piastre di Petri, lato endoteliale verso l'alto, e utilizzare una pipetta per far cadere lentamente la soluzione blu di Trypam dello 0,25% su ogni endotelio corneale per 90 secondi per campione. Successivamente, sciacquare accuratamente i pulsanti tre volte in cloruro di sodio allo 0,9% in un piccolo bicchiere di vetro prima di utilizzare una pipetta per far cadere lentamente la soluzione di Alizarin Red S sull'endotelia per 90 secondi. Quindi immagini i campioni come appena dimostrato.Per preparare le immagini per la densità cellulare e la valutazione morfologica, aprire le immagini in un appropriato programma software di editing grafico e proiettare un quadrato con una lunghezza laterale reale su larga scala di 100 micrometri sull'immagine. Per ritagliare la barra di ridimensionamento, usate lo strumento selezione rettangolare per confinare con la barra di scala e selezionare Modifica e ritaglia. Fare clic su file e nuovo e selezionare Appunti.Prendere nota dei pixel corrispondenti per le altre immagini e fare clic su OK. Fare di nuovo clic su file e nuovo e inserire la larghezza e la lunghezza del quadrato di conteggio in pixel nella finestra popup in base alla lunghezza della barra di scala. Selezionare il bianco come colore di sfondo e fare clic su OK per selezionare tutto e copiare l'immagine selezionata. Selezionare l'immagine dell'endotelio corneale e incollare il quadrato sull'endotelio corneale.Selezionare il livello quadrato e impostare l'opacità su 30%Quindi fare clic su OK e salvare l'immagine con il quadrato proiettato con la lunghezza della diapositiva true-to-scale di 100 micrometri. Per valutare la densità delle celle endoteliali, aprite le immagini con i quadrati proiettati in ImageJ e aprite il plug-in del contatore delle celle. Per contare le celle all'interno del quadrato, fare clic su inizializza per contare le celle endoteliali su due lati del quadrato e registrare il risultato.Per valutare i parametri morfologici, contare la riunione congiunta di almeno quattro celle per bordo cellulare, il caratteristico aspetto a forma di rosetta e le aree rosso alizarina all'interno dei quadrati proiettati. In un periodo di 15 giorni, i pulsanti corneali divisi dimostrano un costante declino della densità cellulare endoteliale, con una percentuale media settimanale di perdita di cellule endoteliali del 4,90% La colorazione dello strato cellulare endoteliale il giorno 15 consente l'analisi morfologica delle cellule corneali, con cifre di riforma che co rappresentano circa il sette% dei bordi cellulari che si fondono, una mediana di circa una formazione di rosetta per millimetro quadrato per campione , e circa 13 perdite puntuali di cellule per millimetro al quadrato. Qui, si possono osservare immagini rappresentative dell'endotelio corneale durante la valutazione microscopica in soluzione di sale bilanciato ipotonico e dopo la colorazione con Tripano blu e Alizarina Rossa S.Se i bottoni corneali divisi vengono coltivati con il lato endoteliale rivolto verso il basso, è previsto un ampio danno cellulare endoteliale. I bottoni corneali non divisi subiscono un aumento significativo della perdita cellulare endoteliale a causa del gonfiore stromale, causando la piegatura della membrana di Descemet per 15 giorni di coltivazione, mentre i bottoni corneali divisi mostrano un endotelio corneale ampiamente conservato dopo 15 giorni di coltivazione, come evidenziato da aree puntuali sparse macchiate di Alizarin Rosso, indicative di singole cellule distrutte. Per ridurre al minimo la perdita cellulare, è necessario fare attenzione a non toccare l'endotelio corneale in tutte le fasi di questo protocollo.

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