29 ноября 2015 г.
Цель этого протокола заключается в фотохимических вызвать ишемического повреждения в задней зрительного нерва у крыс. Эта модель имеет решающее значение для исследований патофизиологии задней ишемической оптической невропатии и терапевтических подходов для этого и других оптических невропатии, а также другие ЦНС ишемические заболевания.
Целью данного видео является демонстрация фотохимически индуцированной модели задней ишемической нейропатии зрительного нерва и оценка ее эффектов при ретроградной филейной части ганглиозных клеток сетчатки у пациентов старше 50 лет. Ишемическая нейропатия зрительного нерва является наиболее распространенным типом острой оптической нейропатии. Состояние может проявляться как один из двух подтипов в зависимости от источника пораженного специфического кровоснабжения и клинической картины: передняя ишемическая нейропатия зрительного нерва или задняя ишемическая нейропатия зрительного нерва.
В то время как патогенез передней ишемической нейропатии зрительного нерва был широко изучен, задняя ишемическая нейропатия зрительного нерва оставалась плохо изученной из-за ее низкой распространенности, вариабельных проявлений и плохо определенных диагностических критериев. Кроме того, не было доказано, что методы лечения эффективно предотвращают или обращают вспять потерю зрения из-за передней или задней ишемической оптической нейропатии. Таким образом, воспроизводимая и достоверная животная модель задней ишемической нейропатии зрительного нерва имеет большое значение для изучения процесса заболевания in vivo и апробации новых терапевтических схем нейропротекции и регенерации аксонов.
Ишемическое повреждение распространяется на соседние участки и еще больше усугубляется микрососудистым компрессией из-за сопутствующего вазогенного отека. Мы селективно индуцировали эту форму ишемии через директора зрительного нерва Bbar, чтобы отразить повреждение, вызванное задней ишемической нейропатией зрительного нерва. Здесь Ван и Дейл Браун представляют пошаговую демонстрацию процедуры.
Насколько нам известно, модель ишемического повреждения заднего зрительного нерва была разработана в той мере, в какой эта модель вызывает ишемию, избегая при этом физической травмы. Таким образом, физиологические процессы задней ишемической нейропатии зрительного нерва могут быть лучше имитированы. В этом видео мы продемонстрируем всю процедуру нашей модели задней ишемической нейропатии зрительного нерва после хирургического обнажения заднего зрительного нерва пчелы.
Внутривенно вводится фотосенсибилизирующий краситель и лазерный луч фокусируется на поверхности зрительного нерва. Фотохимическое взаимодействие между eryri B и лазером во время I излучения повреждает эндотелий сосудов, вызывая микрососудистую окклюзию, опосредованную тромбозом тромбоцитов и компрессией ауса. Возникающее в результате ишемическое повреждение приводит к постепенному, но выраженному отмиранию ганглиозных клеток сетчатки из-за потери аксонального входа, вызванного отдаленным повреждением и клинически значимого исхода.
Я-лазер работает на 532 нанометра и максимальной мощности 300 милливатт. Далее идет прерыватель луча, работающий на частоте 250 герц, который используется для снижения средней мощности до 7,5% от ее пиковой мощности. У нас есть обычно закрытый затвор ENC с маленьким отверстием диаметром 100 микрон, просверленным в нем для получения слабого прицельного луча в закрытом состоянии.
Далее идет плоская выпуклая линза с фокусным расстоянием 25 сантиметров и, наконец, красная угловая призма для направления луча вниз на зрительный нерв. После исхода от своего источника, лазерный луч проходит через вертолет, снижая среднюю мощность до 7,5% от своего пика. Затем рубящий луч перехватывается затвором, который при закрытии создает очень слабый прицельный луч, пространственно фильтруя луч через отверстие диаметром 100 микрон.
Затем этот слабый луч фокусируется линзой и перенаправляется вниз под прямым углом. Призма на обнаженный задний зрительный нерв I Излучение начинается с переключения предохранительного фильтра на оптический тракт работающего микроскопа с последующим открытием затвора пучка с задержкой в одну секунду. В этот момент луч полной мощности фокусируется и направляется вниз на обнаженный зрительный нерв.
При взаимодействии луча с этином пчелы, растворенным в кровотоке, этот зеленый лазерный свет размером 5 32 нанометра эффективно поглощается циркулирующим веществом, а краситель В и флуоресцирует желтый молекулярный кислород, сталкиваясь с молекулой красителя в триплетном состоянии, принимают его энергию возбуждения превращаясь в синглетное состояние кислорода, который обладает высокой реакционной способностью. Затем кислород КТ непосредственно окисляет эндотелий сосудов и вызывает точечное повреждение барьера, который специфически притягивает тромбоциты, а также способствует утечке плазмы в паренхиму. Этот процесс повреждения, таким образом, приводит к окклюзии сосудов путем тромбоза, а также к вазогенным отекам, поскольку микрососудистая компрессия приводит к расширению очага поражения за пределы глубины проникновения лазерного света.
Если методика выполнена правильно, тромбин тромбоцитов не будет содержать клетчатки. Таким образом, этот метод отличается гораздо менее эффективным процессом коагуляции стопы, зависящим от тепла. Работа с высокой пиковой мощностью увеличивает эффективную глубину проникновения в опалесцирующий зрительный нерв при одновременном снижении средней мощности до 7,5% сквозного луча.
Измельчение помогает гарантировать, что химический процесс на ногах, а не термический, вызывает повреждение тканей у наших крыс под наркозом с помощью внутрибрюшинной инъекции кетамина Диас в коктейле. После обезболивания осторожно выдвиньте язык вперед, чтобы предотвратить асфиксию, побрейте места операции и наложите репликацию, увеличение на оба глаза, чтобы предотвратить вытягивание роговицы во время операции. Оцените этапы анестезии, чтобы убедиться, что животное не будет чувствовать боли во время операции.
Начните с катетеризации бедренной вены. Перед хирургическими процедурами прикрепите стерилизованную и промытую физиологическим раствором трубку к шприцу объемом один мл с предварительно отмеренным 2% раствором эрири В. При дозе 20 мг на килограмм массы тела установите шприц в инфузионный насос, установленный со скоростью 600 микролитров в минуту.
Очистите место операции, протерев область 10% повидон-йода, а затем 70% этанола. Сделайте надрез у основания правого бедра с помощью лезвия под номером 15. Разрежьте и распределите по мембране ножницами и отделите мышцу щипцами до тех пор, пока не станет видна ветвь бедренной вены.
Продолжайте рассекать вниз ножницами и щипцами по мере необходимости, чтобы отделить сосуд от окружающих тканей по мере необходимости. Очистите операционную область холодным стерильным BSS, чтобы облегчить визуализацию вены. Осторожно отделите влагалище, окружающее вену, артерию и нерв, от подлежащих тканей.
Затем изолируйте вену тупым рассечением по ее бокам. Проведите два нейлоновых шва под вену, осторожно приподняв сосуд, поместив под него щипцы с тонким кончиком, а затем захватив и потянув их поперек. Плотно перевязайте дистальный отдел вены и сделайте рыхлый узел вокруг проксимальной вены.
Сделайте частичный разрез вены рядом с дистальным отделом перевязки и при необходимости расширяйте его С помощью щипцов, удерживающих стенку вены в месте разреза, осторожно введите трубку промывки с солевым раствором в сосуд. Затем затяните ослабленный проксимальный узел вокруг трубки. Закрепите трубку на месте, привязав ее к дистальному отделу шва.
После проверки качества катетеризации и убедившись, что она не имеет препятствий или протечек, временно закройте разрез швами, чтобы защитить катетеризацию и ткани. Подготовьте операционное поле с помощью 10% раствора моющего средства йода Poon и 70% этанола. Сделайте надрез вдоль кожи за глазом лезвием под номером 15, затем разрежьте соединительную ткань с помощью ножниц для растяжения связок Venice
.Продолжайте рассечение через соединительную ткань вдоль верхнего витка оптической кости. Следите за тем, чтобы не нарушить работу местных кровеносных сосудов. Рассекайте через оптическую ткань до тех пор, пока не будет визуализирована верхняя прямая мышца.
Зрительный нерв находится внизу. Он втягивает лоскут кожи и соединительную ткань в стороны и вниз. Глаз будет вращаться вперед и наружу.
Осторожно введите пару острых щипцов и разверните их параллельно нерву для того, чтобы обнажить его. Сеть микрососудов, питающих его, будет нацелена во время лазерного облучения. Обязательно носите защитные очки оранжевого цвета во время работы с аппаратом лазерного облучения, чтобы защитить себя от лазерного света.
Включите лазер и отрегулируйте пиковую и среднюю мощность в течение нескольких минут. Перед всеми процедурами облучения. Аккуратно поместите животное на аппарат и расположите его так, чтобы прицельный луч светил рядом с местом воздействия зрительного нерва.
Затем осторожно повторно обнажите длину зрительного нерва с помощью щипцов с тонким кончиком. Внесите небольшие коррективы в положение так, чтобы луч прицеливания попадал на зрительный нерв на расстоянии от трех до четырех миллиметров позади диска зрительного нерва. Введите раствор 2% канифоли B с помощью инфузионного насоса и дайте ему циркулировать в течение нескольких секунд в течение этого времени с небольшой каплей BSS для увлажнения поверхности зрительного нерва.
После проверки положения прицельного луча инициируется ножной переключатель управляемого предохранительным фильтром с последующим лазерным облучением и облучением в течение 90 секунд. Желтая флуоресценция, проявляющаяся через фильтр в виде оранжевого цвета, должна наблюдаться с верхней поверхности нерва, а флуоресценция должна быть равномерной по всему зрительному нерву. При небольших корректировках положения крысы защитный фильтр автоматически откроется после облучения.
В некоторых случаях может наблюдаться микрокровоизлияние, снятие тракции на экстраглазных мышцах, возвращение глаза в нейтральное положение и закрытие разреза прерывистыми швами. Разрежьте швы, удерживающие катетеризацию бедренной вены, и осторожно извлеките трубку. Плотно перевяжите проксимальную бедренную вену, чтобы предотвратить протекание, и закройте разрез прерывистыми швами.
Нанесите мазь с антибиотиком на оба разреза и проверьте глазное дно на целостность сосудов центральной вены сетчатки и артерии. Верните животное в чистую отапливаемую клетку для восстановления, введите послеоперационные анальгетики и ухаживайте за животным. Следование рекомендациям по уходу за животными в учреждении.
Часто осматривайте животное после операции, чтобы убедиться, что место разреза чистое и без инфекции, оцените наличие боли и предоставьте достаточное обезболивающее, а также следите за правильным кормлением и другим поведением. Конфокальная визуализация плоских месяцев сетчатки может быть использована для количественной оценки выживаемости игровых клеток сетчатки после индукции задней ишемической оптической нейропатии с использованием ретро-липина по сравнению с контрольными животными. Значительно меньше цветочных козлиных клеток присутствует у животных через две недели после первой индукции ПИ.
Существенной разницы между количеством ганглиозных клеток сетчатки при контроле у фиктивных животных не наблюдается. Это указывает на то, что потеря клеток сетчатки вызвана комбинацией В и лазерного излучения, а не тепловой энергией только лазера. Наиболее важной частью процедуры является облучение и облучение зрительного нерва.
Тщательное рассечение необходимо для того, чтобы не допустить повреждения нерва акулой тонким наконечником щипцов или растяжением глазной артерии. Введите зрительный нерв примерно в одном миллиметре от диска зрительного нерва. Если излучение на расстоянии трех-четырех миллиметров от диска зрительного нерва важно ограничить ишемию капиллярным питанием, снабжающим нерв, а не артериями и любыми его ветвями, питающими внутреннюю часть сетчатки, необходимо эндоскопическое исследование, чтобы убедиться в целостности сосудов центральной артерии сетчатки и вены после процедуры с заданными параметрами лазерного излучения.
Эта модель имеет воспроизводимый временной ход гибели клеток, поскольку пиковая интенсивность и продолжительность облучения являются двумя детерминантами ишемического повреждения. Изменение степени тяжести этих параметров может быть произведено для корректировки тяжести результирующего повреждения ганглиоклеток сетчатки для различных целей исследования с последующей оптимизацией. Эта модель обеспечивает новую платформу для исследования патогенеза и молекулярных изменений задней ишемической нейропатии зрительного нерва и может быть использована для скрининга препаратов для лечения этой и других ишемических заболеваний центральной нервной системы.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном протоколе представлена фотохимически индуцированная модель задней ишемической оптической нейропатии, с акцентом на ее воздействие на ганглиозные клетки сетчатки у пациентов старше 50 лет. Эта модель имеет важное значение для понимания патофизиологии задней ишемической оптической нейропатии и тестирования потенциальных терапевтических подходов.
Задняя ишемическая оптическая нейропатия (ЗИОН) остается клинически значимой проблемой, для которой нет доказанных методов терапии, что создает критический пробел в разработке нейропротекторных препаратов. Данная фотохимически индуцированная модель на крысах представляет собой воспроизводимую платформу для изучения патофизиологии ЗИОН и оценки терапевтических кандидатов, направленных на выживаемость ганглиозных клеток сетчатки. Позволяя снизить механические риски при изучении механизмов ишемии зрительного нерва, эта модель способствует ранней валидации мишеней и повышению прогностической достоверности программ по лечению ишемических заболеваний ЦНС.
Данная модель вписывается в континуум разработки — от валидации мишени и идентификации ведущих соединений до доклинических испытаний эффективности, в частности, для программ по изучению ишемических поражений ЦНС и оптической нейропатии.