Wtryskiwanie magnetycznych mikrokulek do przedniej komory oka u dorosłych myszy, opisane w niniejszym protokole, doprowadziło do silnego i powtarzalnego podwyższenia IOP. Tydzień po zabiegu IOP wzrosło z poziomu 10 ± 0,6 mm Hg (średnia ± S.E.M.), będącego średnim bazowym IOP w oczach przeciwległych, do 19 ± 0,5 mm Hg w oczach z nadciśnieniem (test t Studenta) t-test; ***p <0,01, n = 12, Tabela 1, Rycina 2). Następnie ciśnienie wewnątrzgałkowe (IOP) ustabilizowało się i pozostało podwyższone, osiągając średnią wartość 20 mm Hg przez co najmniej 6 tygodni, co było najdłuższym punktem czasowym badanym w niniejszym badaniu. Średni szczyt IOP w oczach po wstrzyknięciu mikrokulek w 2., 3. i 6. tygodniu po operacji wynosił 25 mm Hg. Przeważająca większość leczonych myszy wykształciła trwałe wysokie IOP, w związku z czym protokół ten nie wymaga ponownego wstrzyknięcia mikrokulek.
Aby ocenić przebieg czasowy utraty komórek zwojowych siatkówki (RGC) w tym modelu, w pierwszej kolejności przeprowadzono ilościowe oznaczenie ciał komórek RGC za pomocą immunobarwienia z zastosowaniem Brn3a, markera specyficznego dla RGC 17. Liczbę komórek Brn3a-dodatnich określono na preparatach płaskich siatkówek w 1, 2, 3 i 6 tygodniu po wywołaniu nadciśnienia wewnątrzgałkowego. Chociaż istotny wzrost ciśnienia wewnątrzgałkowego (IOP) stwierdzono już w 1. tygodniu po wstrzyknięciu mikrokulek, w ciągu pierwszych 2 tygodni od zabiegu nie zaobserwowano istotnej utraty ciał komórek RGC (Rysunek 3). Jednakże znaczna śmierć komórek RGC (2%) była widoczna w 3. tygodniu (2 430 ± 67 RGC/mm2, średnia ± S.E.M., n = 12) oraz w 6. tygodniu (2 350 ± 74 RGC/mm2, n = 10) po wywołaniu nadciśnienia wewnątrzgałkowego, w porównaniu z nienaruszonymi oczami kontrolnymi myszy nieoperowanych (3 141 ± 49 RGC/mm2, n = 23) (ANOVA, p <0.01).
Dysfunkcja i degeneracja aksonów RGC jest kluczową cechą jaskry. W związku z tym badano utratę aksonów w 3. i 6. tygodniu po wstrzyknięciu mikrokulek poprzez ilościowe oznaczenie aksonów RGC w przekrojach poprzecznych nerwu wzrokowego barwionych błękitem toluidyny (Rysunek 4). Znaczną utratę aksonów RGC (25%) zaobserwowano w 3. tygodniu (28 401 ± 702 aksonów/nerw, średnia ± S.E.M., n = 5) i 6. tygodniu (29 426 ± 948 aksonów/nerw, n = 6) po wstrzyknięciu mikrokulek w porównaniu z nienaruszonymi nerwami wzrokowymi z nieoperowanych oczu (39 467 ± 137 aksonów/nerw, n = 4) (ANOVA, p <0,01). Wspólnie dane te wykazują, że wstrzyknięcie magnetycznych mikrokulek do przedniej komory oka myszy prowadzi do powtarzalnego i trwałego podwyższenia IOP, co skutkuje degeneracją som i aksonów RGC.
| Czas po operacji OHT | N | Średnie IOP (mmHg) ± S.E.M. | Szczytowe IOP (mmHg) |
| | | Przeciwstawny | Jaskra | Różnica | Przeciwstronny | Jaskra |
| 1 tydzień | 12 | 10 ± 0.4 | 19 ± 0.5 | 9 ± 0.6 | 12 ± 0.4 | 22 ± 0.6 |
| 2 tygodnie | 13 | 11 ± 0.5 | 20 ± 0.8 | 9 ± 0.5 | 12 ± 0.9 | 25 ± 0.7 |
| 3 tygodnie | 10 | 11 ± 0.8 | 20 ± 0.7 | 10 ± 0.9 | 13 ± 0.2 | 25 ± 0.9 |
| 6 tygodni | 12 | 12 ± 0.5 | 20 ± 0.6 | 9 ± 0.7 | 13 ± 0.5 | 24 ± 0.6 |
Tabela 1. Podwyższenie ciśnienia wewnątrzgałkowego w mysim modelu okluzji za pomocą magnetycznych mikrokulek. U budzących się samic myszy C57 BL/6 pomiar IOP przeprowadzono za pomocą skalibrowanego tonometru odbiciowego. W operowanych oczach odnotowano wzrost IOP wykryty w jednym tygodniu po operacji, który utrzymywał się przez co najmniej sześć tygodni po zabiegu.

Rysunek 1. Schemat etapów modelu jastrzębiego jaskry z okluzją za pomocą magnetycznych mikrokulek u myszy. Szczegółowy opis wszystkich procedur wykonywanych przed, w trakcie i po zabiegu chirurgicznym. Prosimy o kliknięcie tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej figury.

Rycina 2. Wzrost ciśnienia wewnątrzgałkowego w mysim modelu okluzji z zastosowaniem magnetycznych mikrokulek. U czuwających samic myszy C57 BL/6 ciśnienie wewnątrzgałkowe (IOP) mierzono za pomocą skalibrowanego tonometru odbiciowego. W oczach z wstrzykniętymi mikrokuleczkami IOP było znacznie podwyższone w pierwszym tygodniu po operacji (ANOVA, p <0,01). Ciśnienie wewnątrzgałkowe (IOP) pozostawało istotnie podwyższone w stosunku do oka przeciwległego u myszy po iniekcji przez co najmniej 6 tygodni (ANOVA, p <0,01). (Grupa nienaruszona: n = 12; 1 tydzień: n = 12, 2 tygodnie: n = 13, 3 tygodnie: n = 10, 6 tygodni: n = 12). Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rysunek 3. Śmierć komórek zwojowych siatkówki w mysim modelu okluzji z użyciem magnetycznych mikrokulek. Komórki zwojowe siatkówki (RGCs) zwizualizowano za pomocą immunostainingu preparatów siatkówki w montażu płaskim z wykorzystaniem przeciwciała Brn3a w nienaruszonych siatkówkach kontrolnych (A) oraz siatkówki z jaskrą w 3. i 6. tygodniu po wstrzyknięciu mikrokulek w celu wywołania nadciśnienia wewnątrzgałkowego (OHT) (B, C). Paski skali: 20 µm. (D) Analiza ilościowa potwierdziła, że wstrzyknięcie mikrokulek spowodowało istotną utratę ciał komórek RGC w 3. i 6. tygodniu po zabiegu w porównaniu z oczami kontrolnymi. Gęstość ciał komórek RGC u zdrowych myszy C57/BL6 bez jaskry przedstawiono jako punkt odniesienia (białe słupki, 10% przeżywalności). Wartości wyrażono jako średnia ± S.E.M. (Intakt: n = 23; 1 tydzień: n = 6, 2 tygodnie: n = 6, 3 tygodnie: n = 12, 6 tygodni: n = 10, ANOVA, *** p <0.001). Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rysunek 4. Degeneracja aksonalna w mysim modelu okluzji z użyciem magnetycznych mikrokulek. Aksony RGC zwizualizowano poprzez barwienie przekrojów poprzecznych nerwu wzrokowego błękitem toluidyny w nienaruszonej grupie kontrolnej (A) oraz siatkówki z jaskrą w 3. i 6. tygodniu po wstrzyknięciu mikrokulek w celu wywołania nadciśnienia wewnątrzgałkowego (OHT) (B, C). Paski skali: 10 µm. (DAnaliza ilościowa potwierdziła, że wstrzyknięcie mikrokulek spowodowało istotną utratę aksonów RGC w 3. i 6. tygodniu po zabiegu w porównaniu z oczami kontrolnymi. Gęstość aksonów RGC u zdrowych myszy C57/BL6 bez jaskry przedstawiono jako punkt odniesienia (białe słupki, 10% przeżywalności). Wartości wyrażono jako średnia ± S.E.M. (Intakt: n = 4; 3 tygodnie: n = 5, 6 tygodni: n = 6, ANOVA, *** p) <0.001). Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.