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Artigo de método

Modelo de Retinopatia Induzida por Oxigênio para Doenças Isquêmicas da Retina em Roedores

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DOI:

10.3791/61482

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16 de setembro de 2020

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Neste artigo

Resumo

A retinopatia induzida pelo oxigênio (OIR) pode ser usada para modelar doenças isquêmicas da retina, como a retinopatia da prematuridade e a retinopatia diabética proliferativa e servir de modelo para estudos de prova de conceito na avaliação de drogas antiangiogênicas para doenças neovasculares. O OIR induz a neovascularização robusta e reprodutível na retina que pode ser quantificada.

Resumo

Um dos modelos comumente usados para retinopatias isquêmicas é o modelo de retinopatia induzida pelo oxigênio (OIR). Aqui descrevemos protocolos detalhados para a indução do modelo OIR e suas leituras em camundongos e ratos. A neovascularização da retina é induzida em OIR expondo filhotes de roedores à hiperoxia (camundongos) ou a níveis alternados de hiperoxia e hipóxia (ratos). As leituras primárias desses modelos são do tamanho das áreas neovasculares (NV) e avasculares (AVA) na retina. Este modelo in vivo pré-clínico pode ser usado para avaliar a eficácia de potenciais drogas anti-angiogênicas ou para abordar o papel de genes específicos na angiogênese da retina usando animais geneticamente manipulados. O modelo tem alguma variação específica de tensão e fornecedor na indução OIR que deve ser levada em consideração ao projetar os experimentos.

Introdução

Modelos experimentais confiáveis e reprodutíveis são necessários para estudar a patologia por trás de doenças oculares angiogênicas e desenvolver novas terapêuticas para essas doenças devastadoras. A angiogênese patológica é a marca registrada para a degeneração macular relacionada à idade úmida (DM) e para muitas doenças isquêmicas da retina entre elas a retinopatia da prematuridade (ROP), a retinopatia diabética proliferativa (PDR) e a oclusão da veia retinária (RVO)1,2,3,4. As retinas humanas e roedores seguem um padrão de desenvolvimento....

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Protocolo

O protocolo aqui descrito foi aprovado pelo Comitê Nacional de Ética Animal da Finlândia (número de protocolo ESAVI/9520/2020 e ESAVI/6421/04.10.07/2017).

1. Indução experimental de animais e modelo OIR do rato

NOTA: Use animais com acasalamento de tempo, por exemplo, camundongos C57BL/6J comumente usados, para fazer filhotes nascerem no mesmo dia. Utilize barragens de fomento, por exemplo, 129 cepas (129S1/SvImJ ou 129S3/SvIM) para amamentar os filhotes durante e após a indução da hiperoxia. Alternativamente, certifique-se de que há barragens de lactação extras disponíveis no caso de as barragens de enfermagem pre....

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Resultados

O principal desfecho do modelo é o fenótipo vascular: o tamanho das AVAs e a quantidade de NV. No modelo OIR do camundongo, a vaso-obliteração ocorre na retina central (Figura 2A), enquanto no modelo de rato ele se desenvolve na periferia, ou seja, semelhante ao ROP22 humano (Figura 3A). Isso porque o plexo vascular superficial já se desenvolveu quando os camundongos são expostos à hiperoxia, enquanto no modelo de rato a retina é avascula.......

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Discussão

A gravidade do fenótipo da doença depende tanto da cepa quanto mesmo do fornecedor nos modelos OIR de camundongos e ratos23. Isso sugere que há uma ampla variabilidade genotipa no desenvolvimento da patologia. Em geral, roedores pigmentados desenvolvem fenótipo mais severo do que os albinos. Por exemplo, a vasculatura de retina do albino BALB/c revasculariza-se rapidamente após a hiperoxia e não desenvolve NV em todos os24. Da mesma forma, em ratos, ratos da Noruega Marrom .......

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Divulgações

Os autores Maria Vähätupa, PhD, Niina Jääskeläinen, Marc Cerrada-Gimenez, PhD e Rubina Thapa são funcionários da Experimentica Ltd.

O autor Giedrius Kalesnykas, PhD, é um funcionário (Presidente e Diretor Executivo) e acionista da Experimentica Ltd. que oferece serviços de pesquisa de contratos empregando modelos OIR pré-clínicos usados neste artigo.

Tero Järvinen, M.D., PhD, e Hannele Uusitalo-Järvinen, M.D., PhD, não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Agradecemos a Marianne Karlsberg, Anne Mari Haapaniemi, Päivi Partanen e Anne Kankkunen pelo excelente apoio técnico. Este trabalho foi financiado pela Academia da Finlândia, Päivikki e Fundação Sakari Sohlberg, Fundação Tampere Tuberculosis, Fundação Médica Finlandesa, Fundação de Pesquisa do Distrito Hospitalar de Pirkanmaa e o Tampere University Hospital Research Fund.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
33 gauge, Agulha RN de Cubo Pequeno HamiltonCompany7803-05, 10mm, 25°, PS4Para injeção intravítrea
Adobe PhotoshopAdobe Inc.Para análise de imagem
Bomba de ar air100Eheim GmbH & Co. KG.143207Para anestesia por inalação
Unidade de anestesia 410 APUniventor Ltd.2360309Para anestesia por inalação
AnalaR NORMAPUR Soda cal VWRInternational Ltd22666.362Para controle de CO2 durante a indução do modelo
Attane Vet 1000 mg/gVET MEDIC ANIMAL HEALTH OYvnr 17 05 79Para anestesia por inalação
EscovaPara preparação de montagens planas
GásPara sacrifício
Celeris D430 Sistema ERGDiagnosys LLC121Para in vivo ERG
Placas de cultura de célulasGreiner Bio-One International GmbH664 160Para preparação de montagens planas
Cepetor Vet 1 mg/mL VET MEDIC ANIMAL HEALTH OYvnr 08 78 96Para anestesia
LamínulasThermo Fisher Scientific15165452Para preparação de montagens planas
Gabinete InVivo Controlado por O2, Sistema de Filtrarion Aninal e DesumidificadorCoy Laboratory ProductsSistema fechado para indução de modelo de doença, opcional para sistema semi-fechado
E702 Sensor de O2BioSphenix, Ltd.E207, 1801901Para medição do nível de oxigênio
Tomógrafo de Coerência Óptica de Domínio Espectral Envisu R2200 (SD-OCT)Bioptigen, Inc.BPN000668Para imagens in vivo
Eye spearsBeaver-Visitec International, Inc.0008685Para injeção intravítrea e imagem in vivo
Flexilux 600LL Fonte de luz friaMikron11140Para injeção intravítrea ou coleta de tecidos
Sal de sódio fluoresceínaMerck KGaAF6377-100GPara imagens in vivo
Unidade de exaustão de gás (+Válvula dupla de 3 vias, máscaras faciais de camundongo e rato, filtro UNOsorb)UNO Roestvaststaal BVGEX 17015249Para anestesia por inalação
Seringa de vidro, Modelo 65 RNHamilton Company7633-01Para injeção intravítrea
HRA2 Angiógrafo de retina (FA)Heidelberg Engineering GmbHSpec-KT-05488Para imagem in vivo
Isolectina GS-IB4, Alexa Fluor 488 ConjugadoThermo Fisher ScientificI21411Para rotular a vasculatura retiniana em montagens planas
Ketaminol Vet 50 mg/mLIntervet International B.V.vnr 51 14 85Para anestesia
GásPara indução de modelos de doenças
Camundongos C57BL/6JRjJanvier LabsTambém outras cepas
Lâminas de microscópioThermo Fisher ScientificJ1800AMNZPara preparação de montagens planas Minims
Povidona Iodo 5% (unidade)Bausch & Lomb U.K Limitedvnr 24 11 304Para injeção intravítrea
GásPara indução de modelo de doença (rato)
Oftan Chlora 10 mg/gSanten Pharmaceutical Co., Ltd.vnr 55 01 11Para injeção intravítrea
Oftan Metaoksedrin 100 mg/mlSanten Pharmaceutical Co., Ltd.vnr 55 03 43Para in vivo ERG
Oftan Obucain 4 mg/mlSanten Pharmaceutical Co., Ltd.vnr 55 03 50Para injeção intravítrea
Oftan Tropicamida 5 mg/mlSanten Pharmaceutical Co., Ltd.vnr 04 12 36Para imagens in vivo
ProOx Modelo 110 O2 controlador e câmara animalBioSphenix, Ltd.803Para indução de modelo de doença, sistema semi-fechado, opcional para sistema fechado
ProOx Modelo P360 O2 controlador e câmara animalBioSphenix, Ltd.538Para indução de modelo de doença, sistema semi-fechado, opcional para sistema fechado
Rats CD(SD)Charles River LaboratoriesTambém outras estirpes possíveis
Reversor 5 mg/mLVET MEDIC ANIMAL HEALTH OYvnr 13 04 97Para reversão da anestesia
GelPara controlo da humidade durante a indução do modelo
Systane Ultra 10mlAlconTamro 2050250Para hidratação do olho
Systane Ultra unit 0,7mlAlconTamro 2064871Para hidratação do olho
Pipeta de transferênciaThermo Fisher Scientific1343-9108Para preparação de montagens planas
VENTI-Line VL 180 PRIME Forno de secagemVWRVL180S 170301Para secagem de sílica gel
VisiScope SZT350 EstereomicroscópioVWR481067Para injeção intravítrea ou coleta de tecido
dióxido de carbono oxigênio medicinal possíveis nitrogênio de sílica

Referências

  1. Chase, J. The evolution of retinal vascularization in mammals. A comparison of vascular and avascular retinae. Ophthalmology. 89 (12), 1518-1525 (1982).
  2. Sun, Y., Smith, L. E. H. Retinal vasculature in development and diseases. Annual Review of....

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Reimpressões e permissões

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