Omdat de meeste epithelia in contact staan met de externe omgeving, zijn ze gevoelig voor lichamelijk letsel, waardoor ze zeer geschikt zijn voor de studie van wondgenezingsprocessen. Onder de goed bestudeerde weefsels is het hoornvlies een uiterst nuttig model bij het onderzoek naar de cellulaire en moleculaire aspecten van wondgenezing. Als transparant extern oppervlak biedt het fysieke bescherming aan het oog en is het het eerste element dat het licht op het netvlies richt. Hoewel de structuur en celsamenstelling van het netvlies verschillen tussen soort1, zijn deze elementen van het hoornvlies over het algemeen vergelijkbaar in alle camera-achtige ogen, ongeacht de soort.
Het hoornvlies bestaat uit drie hoofdlagen2. De eerste en buitenste laag is het epitheel, dat voortdurend wordt vernieuwd om de transparantie ervan te garanderen. De tweede laag is het stroma, dat verspreide cellen bevat, keratocyten genaamd, in een dikke laag strikt georganiseerde collageenvezels. De derde en binnenste laag is het endotheel, dat voedings- en vloeistofdiffusie van de voorste kamer naar de buitenste lagen mogelijk maakt. De epitheel- en stromale cellen interageren via groeifactoren en cytokines3. Deze interactie wordt benadrukt door de snelle apoptose en de daaropvolgende proliferatie van keratocyten na epitheliaal letsel 4,5. Bij een diepere wond, zoals een punctie, nemen keratocyten actief deel aan het genezingsproces6.
Omdat ze in contact zijn met de externe omgeving, komen lichamelijke verwondingen van het hoornvlies vaak voor. Veel van hen worden veroorzaakt door kleine vreemde voorwerpen7, zoals zand of stof. De reflex van oogwrijven kan leiden tot uitgebreide epitheliale schaafwonden en cornea-remodellering8. Afhankelijk van de wondgrootte en -diepte zijn deze fysieke verwondingen pijnlijk en duurt het enkele dagen om te genezen9. De optimale wondgenezingskenmerken van een model vergemakkelijken het begrip van de cellulaire en moleculaire aspecten van wondsluiting. Bovendien zijn dergelijke modellen ook nuttig gebleken voor het testen van nieuwe moleculen met het potentieel om de genezing van het hoornvlies te versnellen, zoals eerder is aangetoond10,11.
Het hier beschreven protocol heeft tot doel zebravissen te gebruiken als een relevant model om hoornvliesletsel te bestuderen. Dit model is zeer geschikt voor farmacologische screeningstudies omdat het moleculen mogelijk maakt om rechtstreeks aan het tankwater toe te voegen en daarom in contact te komen met een genezend hoornvlies. De details die hier worden verstrekt, zullen wetenschappers helpen hun studies over het zebravismodel uit te voeren. De in vivo verwonding wordt uitgevoerd met een afgestompte oculaire braam. De impact op epitheelcellen die eraan grenzen of op afstand ervan liggen, kan worden geanalyseerd door specifiek het centrale hoornvliesepitheel te verwijderen. In de afgelopen jaren richtten talrijke rapporten zich op een dergelijke methode op het hoornvlies van knaagdieren 12,13,14,15,16,17; tot op heden heeft echter slechts één rapport deze methode toegepast op zebravissen18.
Vanwege zijn eenvoud is de fysieke wond nuttig bij het afbakenen van de rol van epitheelcellen bij wondsluiting. Een ander bekend model van hoornvliesletsel is de chemische verbranding, met name de alkaliverbranding 19,20,21. Een dergelijke benadering beschadigt echter indirect het hele oogoppervlak, inclusief het perifere hoornvlies en het hoornvliesstroma19. Inderdaad, alkalibrandwonden induceren mogelijk hoornvlieszweren, perforaties, epitheliale opacificatie en snelle neovascularisatie22, en de oncontroleerbare uitkomst van alkalibrandwonden diskwalificeert die benadering voor algemene wondgenezingsstudies. Tal van andere methoden worden ook gebruikt om hoornvlieswondgenezing te onderzoeken volgens de specifieke focus van de studie in kwestie (bijv. Volledig epitheeldebridement23, de combinatie van chemisch en mechanisch letsel voor wond met gedeeltelijke dikte24, excimeerlaserablatie voor wonden die zich uitstrekken tot het stroma25). Het gebruik van een oculaire braam beperkt het brandpunt tot de epitheliale respons op de wond en zorgt voor een zeer reproduceerbare wond.
Zoals bij elke methode van wondtoebrengen, heeft het gebruik van een oculaire braam voor- en nadelen. Het grootste nadeel is dat de respons meestal epitheeliaal is, het weerspiegelt niet perfect de schaafwonden die in de klinische setting worden gezien. Deze methode heeft echter tal van voordelen, waaronder het gemak waarmee het kan worden opgezet en uitgevoerd, de precisie, de reproduceerbaarheid en het feit dat het niet-invasief is, waardoor het een methode is die goed wordt verdragen door dieren.