В данной работе представлена подробная инструкция по выполнению сдавливания зрительного нерва на модели кролика с использованием стандартных офтальмологических хирургических методик.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
В данной работе представлена подробная инструкция по выполнению сдавливания зрительного нерва на модели кролика с использованием стандартных офтальмологических хирургических методик.
Дробление зрительного нерва (ОНЦ) — это экспериментальный метод, используемый для моделирования и изучения механизмов невропатий зрительного нерва и потенциальных терапевтических вмешательств. В исследованиях ONC в основном использовались модели грызунов; Тем не менее, эти модели демонстрируют заметные анатомические и физиологические отличия от людей, что потенциально ограничивает переводимость. В этой статье мы опишем хирургическую технику для достижения модели ONC у кроликов, видов с размерами земного шара, более похожими на человеческие глаза. Разработанная хирургическая методика использует офтальмологические хирургические техники, применяемые при косоглазии и окулопластических операциях, и не требует создания костных окон или кантотомий. Модель была валидирована путем оценки зрачковой реакции при различных условиях освещения и визуальных вызванных потенциалов (VEP) до и после ОНЦ. Результаты продемонстрировали значительное снижение как зрачкового ответа, так и амплитуды VEP в глазах с ONC по сравнению с необработанными контралатеральными глазами, что указывает на потерю зрительной функции после травмы, как и ожидалось. Этот хирургический метод может предоставить модели для изучения повреждений зрительного нерва и тестирования потенциальных терапевтических стратегий с более широкими последствиями для понимания и лечения нейродегенеративных заболеваний глаза.
Метод сдавливания зрительного нерва (ONC) является экспериментальным подходом к созданию контролируемых моделей повреждения зрительного нерва, необходимых для исследования оптических невропатий 1,2,3. Вызывая локализованное повреждение зрительного нерва, приводящее к повреждению аксонов и дегенерации ганглиозных клеток сетчатки, модель ONC моделирует некоторые патологические характеристики различных оптических невропатий, таких как травматическая оптическая нейропатия и глаукома 4,5,6,7. Эта контролируемая модель позволяет детально изучить механизмы, лежащие в основе повреждения нервов, дегенерации и потенциальной регенерации в офтальмологии и неврологии 8,9,10,11,12,13,14.
Применение метода ONC и связанные с ним исследования широко применялись с использованием моделей грызунов, с их преимуществами с точки зрения размера, простоты в обращении и низких затрат на техническое обслуживание. Кроме того, грызуны предлагают широкий спектр инструментов для генетических манипуляций, которые необходимы для генной терапии и молекулярных вмешательств 12,14,15. Несмотря на эти преимущества, значительные анатомические и физиологические различия между грызунами и человеком имеют потенциальные ограничения в переводимости. Методы лечения, разработанные на грызунах, могут быть не перенесены на человека из-за большой разницы в размерах глаз (длина оси крысы 6,3 мм16 по сравнению с 22,5 мм у человека). Глаза кролика более точно имитируют размер человеческого глаза (осевая длина кролика 15,3 мм17,18), тем самым обеспечивая лучшую модель для развития хирургических методик и фармакокинетических исследований, чем у грызунов. Кролики использовались в моделях ONC, но современные отчеты не описывают адекватно хирургическую технику и/или используют кантотомию или костные окна 19,20,21,22,23,24,25. Существуют анатомические различия между глазами кроликов и человека, а именно: наличие миелинизированного нерва, относительно аваскулярная сетчатка и отсутствие коллагеновой пластинки cribrosa, что ограничивает полную переводимость; Тем не менее, кролик все еще может служить трамплином для возможного человеческого перевода.
В то время как методы ONC были зарегистрированы на более крупных животных моделях, таких как свиньи 4,6, козы 5,9 и нечеловекообразные приматы 5,26, сложность процедуры и/или стоимость этих моделей ограничивают их применимость. Таким образом, кролик предлагает золотую середину, которая является одновременно экономичной и имеет достаточно большой глаз.
Чтобы удовлетворить эту потребность, в нашем исследовании представлена хирургическая техника ONC, усовершенствованная для моделей кроликов. Применяя метод ONC на кроликах, мы стремимся восполнить существующий пробел в животных моделях, улучшить наше понимание повреждений зрительного нерва и нейродегенеративных заболеваний, а также разработать новые терапевтические стратегии.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В этом исследовании использовались новозеландские белые кролики (4,4 - 4,8 кг). Дизайн экспериментов на животных соответствовал рекомендациям ARVO по использованию животных в офтальмологических исследованиях и исследованиях зрения. Комитет по уходу за животными и их использованию Стэнфордского университета рассмотрел и одобрил эти эксперименты (номер протокола: APLAC-33781).
1. ОНК
2. Реакция зрачков
ПРИМЕЧАНИЕ: Чтобы оценить зрительную функцию, проверьте реакцию зрачков обоих глаз до (дни -3, -2 и -1) и после ОНК (дни +1, +2 и +3) с помощью процедур, описанных ниже.
3. Флэш визуальных вызванных потенциалов (VEP)
ПРИМЕЧАНИЕ: Чтобы оценить целостность зрительного пути, от сетчатки через зрительный нерв к зрительной коре, запишите формы волн VEP от обоих глаз до (день -2) и после ОНК (дни +7 и +14) в условиях темноты, используя процедуры, описанные ниже.
4. Маркировка и визуализация аксонов
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Для оценки зрительной функции реакцию зрачков количественно оценивали путем нахождения отношения диаметра зрачка (сплошная желтая линия на рисунке 4А) к диаметру белого к белому (пунктирная желтая линия на рисунке 4А) в условиях мезопического и вспышечного освещения, как показано на рисунке 4. До процедуры ONC наблюдалось значительное сужение зрачка в ответ на свет. Тем не менее, через 1-3 дня после ОНК диаметр зрач...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В этом исследовании представлен подробный протокол выполнения процедуры ONC у кроликов, в котором особое внимание уделяется менее инвазивному подходу к доступу к зрительному нерву. В предыдущих отчетах отсутствовали исчерпывающие описания, визуальные рекомендации или они полагались на более инвазивные методы, требующие имплантатов, латеральной кантотомии и/или резекции кости 19,20,21,22,23,24,25.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
У авторов нет конфликта или конкурирующих финансовых интересов.
Эта работа была поддержана Национальным институтом глаза в рамках грантов K08-EY033407 и P30-EY026877, а также Исследования по предотвращению слепоты.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 8-0 Покрытый викрил фиолетовый шовный материал TG140-8 Двусторонний | Ethicon | J547G | Используется для процедуры сдавливания зрительного нерва |
| Антиседан (атипамезола гидрохлорид 5,0 мг/мл раствор | Zoetis | NDC:54771-6293 | Используется для оперативного применения |
| Боннский связывающий щипцы Угловой наконечник 0,2 мм, титановый | титан Medical | TMF502 | Используется для процедуры |
| сдавливания зрительного нерваИглодержатель Castroviejo изогнутый, титановый | Titan Medical | TMH105 | Используется для процедуры сдавливания зрительного нерва |
| Castroviejo Шовные щипцы 1x2 0,12мм прямые, титановые | Titan Medical | TMF411 | Используются для процедуры сдавливания зрительного нерва |
| Cerenia (раствор маропитанта цитрата 10 мг/мл) | Zoetis | NDC:54771-8179 | Используется для оперативного применения |
| Одноразовая подкожная игла из нержавеющей стали Электроды | Natus | 019-476600 | Используются для визуального тестирования вызванных потенциалов |
| Эутазол (390 мг/мл пентобарбитал натрия и 50 мг/мл фенитоина натрия) | Virbac | NDC: 51311-050 | Используется для эвтаназии |
| Graefe Muscle Hook, титан | Titan Medical | TME133 | Используется для процедуры сдавливания зрительного нерва |
| Инсулиновый шприц 1/2 мл, 29 г, 1/2 " | Monoject | 8881600350 | Используется для интравитреального введения |
| Jameson Muscle Hook | Titan Medical | TME122 | Используется для процедуры дробления зрительного нерва |
| McPherson Tiing Щипцы с прямым наконечником 0,2 мм, титан | Titan Medical | TMF501 | Используется для процедуры дробления зрительного нерва |
| Normosol-R (изотонический раствор сбалансированных электролитов; кристаллоидная жидкость) | ICU Medical Inc. | NDC:0990-7670 | Используется для оперативного применения |
| Офлоксацин Офтальмологический раствор 0,3% | Bausch & Lomb | 60505-0560-0 | Используется для послеоперационного применения |
| Olympus FLUOVIEW FV3000 | Olympus | FLUOVIEW FV3000 | Конфокальный лазерный сканирующий микроскоп |
| Фенилэфрин HCl 2,5% Офтальмологический раствор | Bausch & Ломб | 82260-102-10 | Используется для предоперационного применения |
| ProLong Gold Antifade Mountant | Invitrogen | P36934 | Монтажная среда |
| Пропаракаин гидрохлорид 0,5% Офтальмологический раствор | Bausch & Lomb | 24208-730-06 | Используется для предоперационного применения |
| RETeval Visual Electrodiagnostic Device | LKC Technologies, Inc. | RETeval | Используется для тестирования визуального вызванного потенциала |
| Тропикамид 1,0% Офтальмологический раствор | Bausch & Lomb | 24208-585-64 | Используется для предоперационного применения |
| Ножницы Westcott Curved | Titan Medical | TMS401 | Используется для процедуры сдавливания зрительного нерва |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.