Artykuł metodologiczny

Translaminarny model autonomicznego systemu do modulacji ciśnienia wewnątrzgałkowego i śródczaszkowego w tylnych segmentach dawcy człowieka

DOI:

10.3791/61006

⸱

24 kwietnia 2020

 ,  ,  , 
1North Texas Eye Research Institute, Department of Pharmacology and Neuroscience, University of North Texas Health Science Center, 2Mechanical Engineer Consultant, 3Department of Ophthalmology and Visual Sciences, School of Medicine and Public Health, University of Wisconsin

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Opisujemy i szczegółowo opisujemy zastosowanie translaminarnego systemu autonomicznego. System ten wykorzystuje ludzki tylny odcinek do niezależnej regulacji ciśnienia wewnątrz segmentu (wewnątrzgałkowego) i otaczającego nerw wzrokowy (wewnątrzczaszkowego) w celu wytworzenia translaminarnego gradientu ciśnienia, który naśladuje cechy jaskrowej neuropatii nerwu wzrokowego.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Obecnie istnieje niezaspokojona potrzeba nowego przedklinicznego modelu człowieka, który może celować w etiologię choroby ex vivo za pomocą ciśnienia śródczaszkowego (ICP) i ciśnienia wewnątrzgałkowego (IOP), które może zidentyfikować różne paradygmaty patogenne związane z patogenezą jaskry. Modele hodowli narządów perfuzji ludzkiego przedniego odcinka ex vivo były wcześniej z powodzeniem wykorzystywane i stosowane jako skuteczne technologie do odkrywania patogenezy jaskry i testowania środków terapeutycznych. Przedkliniczne badania przesiewowe leków i badania prowadzone na układach narządów ludzkich ex vivo mogą być bardziej przekładalne na badania kliniczne. W artykule szczegółowo opisano tworzenie i działanie nowatorskiego modelu ciśnienia translaminarnego ex vivo u człowieka zwanego translaminarnym systemem autonomicznym (TAS). Model TAS może niezależnie regulować ICP i IOP za pomocą tylnych segmentów ludzkiego dawcy. Model pozwala na badanie patogenezy w sposób przedkliniczny. Może ograniczyć wykorzystanie żywych zwierząt w badaniach okulistycznych. W przeciwieństwie do eksperymentalnych modeli in vitro, struktura, złożoność i integralność tkanki głowy nerwu wzrokowego (ONH) może być również zachowana w modelu TAS ex vivo.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Globalne szacunki w ostatnich badaniach sugerują, że 285 milionów ludzi żyje z wadami wzroku, w tym 39 milionów to osoby niewidome1. W 2010 roku Światowa Organizacja Zdrowia udokumentowała, że trzy z dziewięciu wymienionych głównych przyczyn ślepoty występują w tylnym segmencie oka1. Choroby tylnego odcinka wzroku obejmują siatkówkę, naczyniówkę i nerw wzrokowy2. Siatkówka i nerw wzrokowy są przedłużeniami mózgu ośrodkowego układu nerwowego (OUN). Aksony komórek zwojowych siatkówki (RGC) są podatne na uszkodzenia, ponieważ wychodzą z oka przez głowę nerwu wzrokowego (ONH), tworząc nerw wzrokowy

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Oczy zostały uzyskane zgodnie z postanowieniami Deklaracji Helsińskiej do badań nad tkankami ludzkimi.

UWAGA: Oczy z renomowanych banków oczu (np. Lions Eye Institute for Transplant, Research, Tampa FL) zostały pobrane w ciągu 6-12 godzin od śmierci, a surowica dawcy została przetestowana na obecność wirusowego zapalenia wątroby typu B, zapalenia wątroby typu C oraz ludzkiego wirusa niedoboru odporności 1 i 2. Po ich otrzymaniu, oczy zostały wypreparowane i ustawione w modelu TAS w ciągu 24 godzin. Kryteria wykluczenia obejmowały wszelkie patologie oczu. Oczy nie były wykluczane ze względu na wiek, rasę lub płeć. Aby zapewnić żywotność siat....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Projektowanie i tworzenie translaminarnego systemu autonomicznego
Translaminarna różnica ciśnień jest potencjalnie kluczowym mechanizmem w patogenezie różnych chorób, w tym jaskry. Zastosowania opisanego modelu obejmują między innymi badanie jaskry (podwyższone ciśnienie wewnątrzgałkowe, być może zmniejszone ICP), urazowe uszkodzenie mózgu (podwyższone ICP) i długotrwałe narażenie na upośledzenie wzroku związane z mikrograwitacją (podwyższone ICP, podwyższone ciśnienie wewnątrzgałkowe). Aby pomóc w o.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ludzkie tkanki pośmiertne są szczególnie cennym źródłem do badania ludzkich chorób neurodegeneracyjnych, ponieważ identyfikacja potencjalnych leków opracowanych w modelach zwierzęcych musi być możliwa do przełożenia na ludzi47. Wpływ podwyższenia ciśnienia wewnątrzgałkowego u ludzi jest dobrze znany, ale przeprowadzono minimalne badania nad nieprawidłowymi zmianami ciśnienia translaminarnego ONH. Mimo że istnieje wiele modeli zwierzęcych i skończone modelowanie ludzkiego ONH, nie ma ludzkiego mode.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy manuskryptu nie mają do ujawnienia potencjalnych konfliktów interesów.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Finansowanie tego projektu pochodziło z uznaniowych funduszy dr Colleen M. McDowell. Praca ta była częściowo wspierana przez nieograniczony grant od Research to Prevent Blindness, Inc. dla Wydziału Okulistyki i Nauk Wizualnych UW Madison. Dziękujemy doktorom Abbotowi F. Clarkowi i Weimingowi Mao za ich pomoc techniczną przy modelu hodowli narządów perfuzyjnych. Dziękujemy Lions Eye Institute for Transplant and Research (Tampa, Floryda) za dostarczenie ludzkich oczu dawcy.

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
#122, 1-1/8" wewnątrz x 1-5/16" średnica zewnętrzna, O-ring Viton, grubość 3/32", twardość
755 opakowanie 50 sztuk		AmazonB07DRGPPZJ
114 O-ring Buna-N, twardość 70A,, 5/8" ID, 13/16" OD, 3/32" Szerokość (opakowanie 100 sztuk)AmazonB000FMYRHK
Strzykawki 30 ml bez igłyVitality Medical302832
3-drożny kran odcinający, 2 żeńskie zamki typu Luer, obrotowa męska blokada typu Luer, nasadka wentylowanaQOSINA2C6201
4-40 x 1/2 PH PAN MS SS/CHROME i śrubokręt krzyżakowy odpowiedniej wielkościŁączniki ze stali nierdzewnej BrikksenPPMSSSCH4C,5 
ANPROLENE 16 DUŻA AMPULAFisher ScientificNC9085343 
BetadinePurduePUR1815001EACH 
Corning 100 x 20mm Naczynia hodowlane poddane kulturze tkankowejSigma-AldrichCLS430167-100EAstrong> 
Corning  Roztwór L-glutaminyFisher ScientificMT25005CI
Covidien 3033 Curity Gąbka z gazy, 4" x 4", 12-warstwowa, sterylna, 1200/CSMed Plus Zaopatrzenie medyczneCOV-3033-CS
Kleszczyki opatrunkowe Delikatne zakrzywione (ząbkowane)KatenaK5-4010
Dumont #5 - Kleszcze do drobnych tkaninFST11254-20
Nożyczki do oczu Standardowe zakrzywioneKatenaK4-7410
Falcon 150 x 15mm Zwykłe sterylne jednorazowe szalki PetriegoCapitol Scientific351058
Fisherbrand 4 uncje Pojemniki na próbkiFisher Scientific16-320-730
Fisherbrand Woreczki do sterylizacji z natychmiastowym uszczelnieniemFisher Scientific01-812-54
Fisherbrand Instant Sealing Woreczki do sterylizacjiFisher Scientific01-812-55
Fisherbrand Instant Sealing Woreczki do sterylizacjiFisher Scientific01-812-58
HyClone Dulbecco's Modified Eagles MediumFisher ScientificSH3024302
HyClone Penicylina Streptomycyna 100X RoztwórFisher ScientificSV30010
Filtr hydrofilowy z żeńskim wlotem Luer Lock, męskim wylotem Luer Slip, niebieskim i przezroczystymQosina28217
Hydrostatyczne przetworniki ciśnienia, DELTRAN ® II, Katalog # DPT-200 z natężeniem przepływu 3CC / HRInstrumenty ADDPT-200
JG15-0.5HPX 15 Gauge 0.5" NT Premium Series Końcówka dozująca 50/BoxJenson GlobalJG15-0.5HPX 15
Keyence B2? Mikroskop X710KeyenceB2-X710
LabChart 8Instrumenty ADLabChart 8
Leica ST5020 Multi-stainerLeicaST5020
Niewentylowana uniwersalna nasadka Luer Lock, białaQOSINA65811
Ósemkowy wzmacniacz mostkowy (model # FE228)Instrumenty ADFE228
Pharmco Products ALKOHOL ETYLOWY, 200 DOWODÓWFisher ScientificNC1675398
Roztwór buforowany fosforanem (PBS)Sigma-AldrichD8537-500ML
PowerLab 8/35 (Model # PL3508)Instrumenty ADPL3508
ProLong Gold Antifade Mountant z DAPIThermoFisherP36935
Złączka rurkowa Push-to-Connect do powietrza i wody  Adapter prosty, rura 1/8" OD x 1/8 NPT męskiMcMAster-Carr7880T113
Złączka rurkowa Push-to-Connect z gwintem uniwersalnym  do powietrza i wody, adapter, 1/8" rura o średnicy zewnętrznej x 1/8 ruraMcMAster-Carr51235K101
Saint-Gobain Tygon S3 E-3603 Elastyczny przewód 500 ft.Fisher Scientific14-171-268
Superblok T20
- ostre-FST14001-14
Kleszczyki do tkanek Delikatne zęby 1x2 ZakrzywioneKatenaK5-4110
Translaminarny system autonomiczny (TAS)Centrum Nauk o Zdrowiu Uniwersytetu Północnego TeksasuN/A
USA Rozmiar 030 O-ring Buna-N, B1000, 70 Durometer,, Buna-N
(NBR, nitryl, Buna)		Marco Rubber & Tworzywa sztuczneB1000-030
< Nożyczki chirurgiczne Fisher Scientific PI37536

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Pascolini, D., Mariotti, S. P. Global estimates of visual impairment: 2010. The British Journal of Ophthalmology. 96 (5), 614-618 (2012).
  2. Bastawrous, A., et al. Posterior segment eye disease in sub-Saharan Africa:....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Translamanar Autonomous SystemIntraocular Pressure RegulationIntracranial Pressure ControlHuman Posterior SegmentOptic Nerve HeadPressure Gradient ModelingEx Vivo Ocular ModelHydrostatic Pressure TransducersPerfusion Fluid SetupData Acquisition System

Powiązane artykuły