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Artigo de método

Cura da ferida corneal de zebrafish: da abrasão à análise de imagem de fechamento da ferida

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DOI:

10.3791/63605

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1 de março de 2022

Neste artigo

Resumo

Este protocolo se concentra em danificar a superfície ocular do zebrafish através da abrasão para avaliar o subsequente fechamento da ferida no nível celular. Esta abordagem explora uma rebarba ocular para remover parcialmente o epitélio corneo e usa microscopia eletrônica de varredura para rastrear mudanças na morfologia celular durante o fechamento da ferida.

Resumo

Como a superfície transparente do olho, a córnea é fundamental para uma visão clara. Devido à sua localização, este tecido é propenso a insultos ambientais. De fato, as lesões oculares mais encontradas clinicamente são aquelas para a córnea. Embora a cura de feridas na córnea tenha sido extensivamente estudada em pequenos mamíferos (ou seja, ratos, ratos e coelhos), estudos de fisiologia da córnea negligenciaram outras espécies, incluindo zebrafish, apesar do zebrafish ser um modelo clássico de pesquisa.

Este relatório descreve um método de realização de uma abrasão córnea em zebrafish. A ferida é realizada in vivo em peixes anestesiados usando uma rebarba ocular. Este método permite uma ferida epitelial reprodutível, deixando o resto do olho intacto. Após a abrasão, o fechamento da ferida é monitorado ao longo de 3 h, após o qual a ferida é reeptelializada. Usando microscopia eletrônica de varredura, seguida de processamento de imagem, a forma das células epiteliais e as saliências apical podem ser investigadas para estudar as várias etapas durante o fechamento da ferida epitelial da córnea.

As características do modelo de zebrafish permitem o estudo da fisiologia do tecido epitelial e do comportamento coletivo das células epiteliais quando o tecido é desafiado. Além disso, o uso de um modelo privado da influência do filme lacrimal pode produzir novas respostas sobre a resposta córnea ao estresse. Por fim, este modelo também permite a delineação dos eventos celulares e moleculares envolvidos em qualquer tecido epitelial submetido a uma ferida física. Este método pode ser aplicado à avaliação da eficácia da droga em testes pré-clínicos.

Introdução

Como a maioria da epitélio está em contato com o ambiente externo, elas são propensas a lesões físicas, tornando-as adequadas para o estudo dos processos de cicatrização de feridas. Entre os tecidos bem estudados, a córnea é um modelo extremamente útil na investigação dos aspectos celulares e moleculares da cicatrização de feridas. Como uma superfície externa transparente, fornece proteção física ao olho e é o primeiro elemento a focar a luz na retina. Embora a estrutura e a composição celular da retina diferem entre as espécies1, esses elementos da córnea são geralmente semelhantes em todos os olhos do tipo câmera, independentemente das espéci....

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Protocolo

Todos os experimentos foram aprovados pelo conselho nacional de experimentos com animais.

1. Preparativos

  1. Prepare a solução de estoque tricaine utilizada para anestesia26 antecipadamente (solução de estoque de 0,4% utilizada neste protocolo). Use luvas e mantenha os materiais em um capô de fumaça sempre que possível.
    1. Para 50 mL de uma solução de 0,4%, pesar 200 mg de pó tricaine em um tubo de 50 mL. Dissolva o pó em aproximadamente 45 mL de água duplamente destilada.
    2. Ajuste o pH da solução de caldo tricaine para 7 com 1 M Tris (pH 8,8, ~1,25 mL). Adicione a solução Tris a....

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Resultados

Este estudo descreve um método usando uma rebarba oftálmica em experimentos de cura de feridas de córnea de zebrafish. O método é modificado a partir de estudos anteriores em camundongos, onde a rebarba foi demonstrada para remover as camadas de células epiteliais eficientemente13. Os desafios no woundamento corneal de zebrafish incluem o tamanho relativamente pequeno do olho, e no caso de experimentos demorados, a necessidade de manter um fluxo constante de água através das brânquias (como descri.......

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Discussão

Lesões físicas da córnea são a causa mais comum de visitas de pacientes oftalmológicos ao hospital. Por isso, é importante estabelecer modelos relevantes para o estudo de diferentes aspectos da fisiopatologia da córnea. Até agora, o rato é o modelo mais usado para o estudo da cicatrização de feridas córneas. No entanto, adicionar colírios nos olhos murinos feridos para validar o impacto de drogas específicas na cicatrização de feridas córneas pode ser difícil. A este respeito, o modelo de zebrafish é particularmente útil.......

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Divulgações

Os autores não têm conflitos de interesse para divulgar.

Agradecimentos

Os autores agradecem a Pertti Panula pelo acesso à unidade de Zebrafish e Henri Koivula pela orientação e ajuda nos experimentos com zebrafish. Esta pesquisa foi apoiada pela Academia da Finlândia, pela Fundação Jane e Aatos Erkko, pela Fundação Cultural Finlandesa e pelo Programa ATIP-Avenir. A imagem foi realizada na unidade de Microscopia eletrônica e na Unidade de Microscopia Leve, Instituto de Biotecnologia, com apoio da HiLIFE e Biocenter Finlândia.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
0,1M Na-PO4 (tampão fosfato de sódio), pH 7,4internamenteA solução é preparada a partir de tampão fosfato de sódio 1M (1M Na2 HPO4 ajustado para pH 7,4 com 1M NaH2 PO4 ).
0,2M Na-PO4 (tampão fosfato de sódio), pH 7,4internamenteA solução é preparada a partir de tampão fosfato de sódio 1M (1M Na2 HPO4 ajustado para pH 7,4 com 1M NaH2 PO4 ).
Pontas de rebarbas de 0,5 mmAlger Equipment CompanyBU-5S
1M Tris, pH 8,8
Agar ScientificG3347N
Rebarba Algerbrush, instrumento completoAlger Equipment CompanyBR2-5
Trocas de algodãoHeinz Herenz Hamburgo1030128
Placade dissecaçãoferramentas de
Fine Science Tools
água bidestiladaEppedorf internos
, 2mlqualquer fornecedor
Sal de metanossulfonato de etilo 3-aminobenzoatoSigmaA5040Cuidado: causa irritação.
Glutaraldeído, solução aquosa a 50%, grau ISigmaG7651Cuidado: tóxico.
Cloridrato de lidocaínaSigmaL5647Cuidado: tóxico.
montaAgar ScientificG301P
Thermo Scientific101VR20
tiras indicadoras de pHMacherey-Nagel92110
Colheres de plásticoqualquer fornecedor
Tubos de plástico, 15 mlGreiner Bio-One188271
Tubos de plástico, 50 mlGreiner Bio-One227261
Microscópio eletrônico de varreduraFEIQuanta 250 FEG
Esponja maciaqualquer fornecedor
Revestidor de pulverização catódicaQuorum TechnologiesGQ150TS
EstereomicroscópioLeica
abas adesivas internas dissecação internas tubos a placa de Petri

Referências

  1. Baden, T., Euler, T., Berens, P. Understanding the retinal basis of vision across species. Nature Reviews.Neuroscience. 21 (1), 5-20 (2020).
  2. Nishida, T., Saika, S., Morishige, N. Cornea and sclera: Anatomy and physiology. Cornea: Fundamentals, diagnosis and management, 4th ed. Manis, ....

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Reimpressões e permissões

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Córnea de ZebrafishAbrasão CorneanaMicroscopia Eletrônica de VarreduraForma da Célula EpitelialAnálise de MicrorrugasAnálise com ImageJFisiologia do Tecido EpitelialEstudos Farmacológicos