Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Склеры Сшивка Использование рибофлавина и ультрафиолетовый-A излучения для профилактики близорукости Осевая в кролика модели

8.6K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/53201

⸱

3 апреля 2016 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Ophthalmology, Rabin Medical Center, Beilinson Campus, 2Sackler Faculty of Medicine, Tel Aviv University, 3Laboratory of Eye Research, Felsenstein Medical Research Center, 4Racah Institute of Physics, The Hebrew University

В этой статье

Краткое содержание

Мы демонстрируют эффект склеры сшивания с рибофлавина и UVA на осевой удлинение глаза кролика. Осевое удлинение индуцировали в 13-дневных новозеландских кроликов (самцов и самок) сшиванием их правый глаз веки (тарзорафия).

Аннотация

Близорукие отдельных людей, особенно тех, с тяжелой близорукости, при более высоком, чем нормальный риск катаракты, глаукомы, отслойки сетчатки и хориоретинальных аномалий. Кроме того, патологическая близорукость является общей необратимыми причиной нарушений зрения и слепоты 1-3. Наше исследование демонстрирует влияние склеры сшиванию с помощью рибофлавина и ультрафиолетового излучения А на развитие осевой миопии в модели кролика. Осевая длина глазного яблока измеряли с помощью A-сканирования ультразвука в Новой Зеландии белых кроликов в возрасте 13 дней (мужчины и женщины). Затем глаза прошли 360 ° конъюнктивы peritomy с склеры сшиванию, с последующим тарзорафия. Осевое удлинение индуцировали в 13-дневных Новой Зеландии кроликов ушивание их правый глаз веки (тарзорафия). Глаза были разделены на квадранты, и каждый квадрант имел две склеры зоны облучения каждый площадью 0,2 кв.см и радиусом 4 мм. Сшивание проводили путем сбрасывания 0,1%декстран-свободный рибофлавин-5-фосфат на облучение зон 20 сек до ультрафиолетового облучения-А и каждые 20 секунд в течение времени облучения 200 сек. UVA излучения (370 нм) приложено перпендикулярно к склере при 57 мВт / см² (общая UVA света дозы, 57 Дж / см²). Tarsorrhaphies были удалены на день 55 с последующими повторными измерениями осевой длины. Это исследование показывает, что склеры сшивание с рибофлавина и ультрафиолетового излучения А-эффективно предотвращает закупорки-индуцированное осевое удлинение в модели кролика.

Введение

Близорукость является наиболее распространенным из рефракционных нарушений. Распространенность миопии в США и Европе , как сообщается, около 30%, а в странах Азии он затрагивает до 60% от общей численности населения 1,2. Близорукие прогрессирование происходит до 50% от миопии, как правило , со скоростью около -0,5 диоптрий над двухлетним интервалом 3. Расходы на здоровье , налагаемые близорукости являются значительными, в том числе расходы на очки, контактные линзы и рефракционной хирургии и расходов , связанных с повышенным риском для здоровья глаукомы, катаракта, отслоение сетчатки и нарушения зрения 4-6.

В исследованиях на животных близорукости, зрение снижение индуцируется веко ушивание 7-10, размещение окклюдера на небольшом расстоянии от глаза и татуажа роговицы 11. Тем не менее, для искусственного близорукости происходит в этих исследованиях, процесс прикус должен быть выполнен на очень молодых животных, так как не взгляд депривационных экспериментов Каррс использованием СВУ на взрослых особей оказались успешными.

Одной из важных особенностей тяжелой миопии является патологическое изменение склеры с прогрессирующим истончением склеры, вероятно , связано с нарушенным механизмом обратной связи emmetropization после зрительной депривации 12 или из - за какой - то нарушение обмена веществ склеры, например, в Ehlers- синдром Danlos 13. В конечном счете, оба механизма приводят к растяжению и истончению склеры, сетчатки и сосудистой оболочки из - за структурных аномалий близоруких склеры , таких как диаметр пониженную волокна коллагена 14,15 и нарушений в фибриллогенезом 16.

Несколько исследований показали , что нарушенная сшивание коллагена является важным фактором в процессе ослабления близоруких склеры 17-18. Wollensak и др. 19-21 индуцированный сшивку коллагена с применением фотосенсибилизатора рибофлавин и ультрафиолетовое-А (UVA) облучения (370 нм)и отметил значительное, 157% -ное увеличение жесткости свиных и человеческих склеры в пробирке 19 и увеличение 465% в кролика склеры жесткости в естественных условиях (модуль Юнга) 20. Сшивание также имели долгосрочный эффект на кролика склеры в естественных условиях: жесткость увеличилась на 320,4% после 3 -х дней, 277.6% после 4 -х месяцев, и 502% через 8 месяцев (модуль Юнга) 22.

Терапевтические попытки арестовать близорукого прогрессии были опубликованы 23-26 , но успех этих методов является спорным. Нет эффективных средств профилактики прогрессирующей близорукости не найдено на сегодняшний день.

Этиология близорукости остается спорным, и его лечение представляет собой сложную задачу. На основании этих результатов, он выдвинул гипотезу, что склеры сшивание может служить в качестве средства для склеры на основе лечения близорукого прогрессии. Целью данного исследования является изучение склеры коллагена crosslinkiнг влияние на развитие осевого близорукости, индуцированной зрительной оси окклюзии.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Животных обрабатывали в соответствии с резолюцией ARVO об использовании животных в научных исследованиях. Протокол исследования был одобрен Институциональный комитет для проведения лабораторных исследований животных (Сертификат № 022-4598-2. 021211) путем.

1. Подготовка к операции # 1

  1. Взвесить и анестезию на 13 день-Новозеландских белого кролика путем внутримышечной инъекции кетамина гидрохлорид 100 мг / мл (100 мг / кг) и ксилазина гидрохлорид 25 мг / мл (12,5 мг / кг). Эти дозы используются из-за длины хирургической процедуры. Assure соответствующий уровень анестезии отсутствием болевого рефлекса.
  2. Используя стерильный ватный тампон, нанесите небольшое количество глазной мази на неоперированной глаз, чтобы предотвратить роговицу от высыхания. Применить 0,9% изотонический раствор хлорида натрия падает на оперированной роговицы глаза во время операции, чтобы предотвратить роговицу от высыхания.
  3. Выполните три осевых измерения длины в каждом глазу после местной анестезии (oxybuprocainе гидрохлорид 0,4%) с использованием ультразвукового А-сканера и затем усреднить результаты измерений. Нанести зонд перпендикулярно к центральной роговицы.

2. Хирургия # 1 - Предварительно сшивка Шаг

  1. Использование хирургических офтальмологических пинцета и ножниц под офтальмологическим операционного микроскопа, сделать 360 ° конъюнктивы peritomy с хирургическим офтальмологических пинцетом и ножницами.
  2. Используя наклонную щипцов или мышечный крючок определить четыре мышц глазного яблока RECTUS и изолируют их с 2-0 плетеный шелк не-прошитой швами.
    Примечание: шелковые швы поможет с перемещением земной шар в нужном направлении. Глазное яблоко делится на квадрантах между четырьмя прямыми мускулами (четыре квадранта).
    1. Марк с кожи маркером две зоны в каждом квадранте, один в экваториальном склеры и один на заднем склеры. Это облучение зоны.
  3. Подготовьте 3 мл до 5 мл шприц, содержащий 0,1% декстрана свободной рибофлавин-5-Phosphatе. Подключите шприц к слезной канюли 26 G или 25 G коническим hydrodelineator.
  4. Подготовьте устройство облучения, которое содержит источник света, УФ-А (370 нм), соединенный с фаской вниз на заказ волоконно-оптические. После измерения мощности энергии и калибровки (смотрите примечание ниже), установите устройство до 57 мВт / см².
    Примечание: Калибровка проводилась коммерчески производителем. Этот метод обеспечивает полную УФА легкую дозу 57 Дж / кв.см. (57 мВт / см 2 на 0,2 см 2 составляет 11,4 мВт / 0,2 см 2 с использованием 11,4 мВт / 0,2 см 2 в течение 200 сек является кумулятивным нагрузка 2,2 Дж на 0,2 см 2 спот)

3. Хирургия # 1 - сшивка

  1. Перемещение глазного яблока, потянув за швами из шелка в противоположном направлении от выбранного квадранта, подлежащего лечению (например, Pull и назальный при обработке нижней височной квадрант). Выполните движение глазного яблока с использованием 2-0 плетеный шелка без шва, который иглами яsolates каждый прямой мышцы.
  2. Применение фотосенсибилизатора раствора, содержащего 0,1% декстрана свободной рибофлавин-5-фосфат на зону облучения 20 сек до начала облучения.
  3. Облучают зоны облучения с помощью скошенной вниз выполненный на заказ оптоволоконное для облучения период 200 сек. Измерьте площадь каждой зоны до 0,2 кв.см с радиусом 4 мм.
  4. Применение фотосенсибилизатора раствор, содержащий 0,1% декстрана-свободный рибофлавин-5-фосфат на зону облучения через каждые 20 сек в течение периода облучения 200 сек.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Выполните облучение и сбрасывание рибофлавин одновременно двумя хирургами.
  5. Повторите шаги 3.1-3.4 для каждого из четырех квадрантов глазного яблока.

4. Хирургия # 1 - сообщение сшивка Шаг

  1. Бритье мех вокруг глаз. Обрежьте края крышки с помощью хирургических офтальмологических ножницами, а затем аккуратно сшить верхнюю и нижние веки с использованием 4-0 плетеный цвет шелка цвета слоновой кости - 3/8 круг повторностиха раскройно длина 13 мм C-3 игла (тарзорафия). Нанесите небольшое количество глазной мази на краю крышки в конце процедуры (хлорамфеникол 5%).

5. Операция № 1 - послеоперационный уход

  1. Держите животных под нагревательной лампой во время восстановления. Не оставляйте животное без присмотра, пока он не пришел в сознание достаточное для поддержания грудины лежачее.
  2. Поместите животное в чистую клетку с новым постельным бельем, пока не будет полностью восстановлена. После выздоровления животное возвращается к животному комнате. Вернуть животное к своей матери только тогда, когда бодрствует.
  3. В течение первых 48 часов, изучить животных, касающиеся общего состояния и признаков болезни или инфекции. Администрирование обезболивание в соответствии с разделом 1. Администрирование аналгезии по мере необходимости, если наблюдается изменение в поведении кролика. (Метамизол капли 50мг / кг каждые 6 ч).

6. Хирургия # 2

  1. Пятьдесят пять дней после того, как сurgery # 1, взвешивают и анестезию кролика путем внутримышечной инъекции кетамина гидрохлорид 100 мг / мл (100 мг / кг) и ксилазина гидрохлорид 25 мг / мл (12,5 мг / кг).
  2. Использование хирургических офтальмологических ножницы под офтальмологическим операционного микроскопа, удалите тарзорафия. Выполните три осевых измерения длины на каждый глаз после местной анестезии (оксибупрокаина гидрохлорид 0,4%) с использованием ультразвукового А-сканера, а затем усреднить измерения. Нанести зонд перпендикулярно к центральной роговицы.
  3. Эвтаназии кроликов с внутрибрюшинного фенобарбитала натрия (200 мг / 1,5 кг массы тела).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

На рисунках 1 и 2 графически показывают осевые измерения длины двух групп. Группа 1 кроликов подвергся склеры сшивание и тарзорафия на правый глаз , а левый глаз не оперировали (рисунок 1). 2 -й группы кроликов прошли только peritomy и тарзорафия на правый глаз , а левый глаз не оперировали (рисунок 2).

В 1-й группе, которая подверглась склеры сшивание и тарзо...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Мы представляем первый в естественных условиях исследования профилактики осевой миопии в модели кролика с использованием кросс-связующей технологии с рибофлавином и UVA облучения. Хотя различные лабораторные животные могут быть использованы в этом типе исследования, мы выбрали кроликов в основном из-за размера глаз и необходимости выполнять сшивание на поверхности склеры.

Мы обнаружили, что подвергая склеры кролика и ушивание верхние и нижние веки, чтобы быть сложной процедуры. Мы р...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

Авторы выражают благодарность г-жи Дале Sela и г-н Emi Шарона за профессиональную и отличную техническую работу в лаборатории.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
2-0 плетеные шелковые шовные нити без иглы ETHICONW193
4-0 плетеный шелк цвета слоновой кости ETHICONW816
0,1% без декстрана рибофлавин-5-фосфат 1 мг:1 млConcept for Pharmacy LtdD2-5025
UV A (370 нм) источник света O/E LAND IncNCSU033B
Скошенный оптоволоконный кабелем по индивидуальному заказу Prizmatix Ltd
26 G слезная канюля Beaver-visitec International Ltd. 
Конический гидроделинеатор 25 г [Blumenthal] Beaver-visitec International Ltd. 
13-дневных кроликовHarlan 1NZWR40
Ультразвуковой биометрAllergan-Humphrey820-519
Маркер кожиDevon4237101664X
REF581276REF585107

Ссылки

  1. McBrien, N. A., Gentle, A. Role of the sclera in the development and pathological complications of myopia. Prog. Retin. Eye Res. 22, 307-338 (2003).
  2. Saw, S. M., Gazzard, G., Au Eong, K. -G., Tan, D. T. H. Myopia: attempts to arrest progression. Br. J. Ophthalmol. 86, 1306-1311 (2002).
  3. Bullimore, M. A., Jones, L. A., Moeschberger, M. L., Zadnik, K., Payor, R. E. A retrospective study of myopia progression in adult contact lens wearers. Invest Ophthalmol Vis Sci. 43, 2110-2113 (2002).
  4. Rose, K., Smith, W. E., Morgan, I., Mitchell, P. The increasing prevalence of myopia: implications for Australia. Clin. Exp. Ophthalmol. 29, 116-120 (2001).
  5. Saw, S. M., Gazzard, G., Shih-Yen, E. C., Chua, W. H. Myopia and associated pathological complications. Ophthal. Physiol. Opt. 25, 381-391 (2005).
  6. Tano, Y. Pathologic myopia - where are we now. Am. J. Ophthalmol. 134, 645-660 (2002).
  7. Greene, P. R., Guyton, D. L. Time course of rhesus lid-suture myopia. Exp. Eye Res. 42, 529-534 (1986).
  8. McBrien, N. A., Norton, T. T. The development of experimental myopia and ocular component dimensions in monocularly lid-sutured tree shrews (Tupaia belangeri). Vision Res. 32, 843-852 (1992).
  9. McKanna, J. A., Casagrande, V. A. Reduced lens development in lid-suture myopia. Exp. Eye Res. 26, 715-723 (1978).
  10. Shapiro, A. Experimental visual deprivation and myopia. Doc. Ophthalmol. Proc. Ser. 28, 193-195 (1981).
  11. Wiesel, T. N., Raviola, E. Increase in axial length of the macaque monkey eye after corneal opacification. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 18, 1232-1236 (1979).
  12. Weiss, A. H. Unilateral high myopia: optical components, associated factors and visual outcomes. Br J Ophthalmol. 87, 1025-1031 (2003).
  13. Mechanic, G. Crosslinking of collagen in a heritable disorder of connective tissue: Ehlers-Danlos syndrome. Biochem. Biophys. Res. Com. 47, 267-272 (1972).
  14. Curtin, B. J., Iwamoto, T., Renaldo, D. P. Normal and staphylomatous sclera of high myopia. An electron microscopic study. Arch. Ophthalmol. 97, 912-915 (1979).
  15. Liu, K. R., Chen, M. S., Ko, L. S. Electron microscopic studies of the scleral collagen fibre in excessively high myopia. J. Formosan Med. Assoc. 85, 1032-1038 (1986).
  16. Funata, M., Tokoro, T. Scleral change in experimentally myopic monkeys. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 228, 174-179 (1990).
  17. McBrien, N. A., Norton, T. T. Prevention of collagen cross-linking increases form deprivation myopia in tree shrew. Exp. Eye Res. 59, 475-486 (1994).
  18. Iomdina, E. N., Daragan, V. A., Ilyina, E. E. Certain biomechanical properties and cross linking of the scleral shell of the eye in progressive myopia. Proceedings of XIVth Congress on Biomechanics. Paris: International Society of Biomechanics. , 616-617 (1993).
  19. Wollensak, G., Spörl, E., Seiler, T. Riboflavin / ultraviolet-A-induced collagen crosslinking for the treatment of keratoconus. Am. J. Ophthalmol. 135, 620-627 (2003).
  20. Wollensak, G., Spörl, E. Collagencrosslinking of human and porcine sclera. J. Cataract Refract. Surg. 30, 689-695 (2004).
  21. Wollensak, G., Iomdina, E., Dittert, D. -D., Salamatina, O., Stoltenburg, G. Cross-linking of scleral collagen in the rabbit using riboflavin and UVA. Acta Ophthalmol. Scand. 83, 477-482 (2005).
  22. Wollensak, G., Iomdina, E. Long-term biomechanical properties of rabbit sclera after collagen crosslinking using riboflavin and ultraviolet (UVA). Acta Ophthalmol. 87, 193-198 (2009).
  23. Wildsoet, C. F., Norton, T. T. Toward controlling myopia progression. Optom. Vis. Sci. 76, 341-342 (1999).
  24. Avetisov, E. S., Tarutta, E. P., Iomdina, E. N., Vinetskaya, M. I., Andreyeva, M. I. Nonsurgical and surgical methods of sclera reinforcement in progressive myopia. Acta Ophthalmol. Scand. 75, 618-623 (1997).
  25. Thompson, F. B. A simplified sclera reinforcement technique. Am. J. Ophthalmol. 86, 782-790 (1978).
  26. Whitmore, W. G., Curtin, B. J. Scleral reinforcement: two case reports. Ophthalmic Surg. 18, 503-505 (1987).
  27. Dotan, A., Kremer, I., Livnat, T., Zigler, A., Weinberger, D., Bourla, D. Scleral cross-linking using riboflavin and ultraviolet-A radiation for prevention of progressive myopia in a rabbit model. Exp Eye Res. 127, 190-195 (2014).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Склеры Сшивка Использование рибофлавина и ультрафиолетовый-A излучения для профилактики близорукости Осевая в кролика модели
Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.