Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Glutamat och Hypoxi som stress modell för isolerade perfusion Ryggradsdjur Retina

Published: March 22, 2015 doi: 10.3791/52270

Summary

Med denna studie, vi införa en standardiserad stressmodell för isolerade superfuseras nötkreatur näthinnan för framtida preklinisk terapeutisk testning. Effekten av antingen hypoxi (ren N 2) eller glutamat stress (250 iM glutamat) på retinafunktionen representeras av a- och b-vågsamplituder utvärderades.

Abstract

Neuroprotektion har varit en stark område som ska undersökas i oftalmologisk forskning under de senaste decennierna och påverkar sjukdomar som glaukom, retinal vaskulär ocklusion, näthinneavlossning och diabetesretinopati. Det var föremål för denna studie för att införa en standardiserad stressmodell för framtida preklinisk terapeutisk testning.

Bovina näthinnor bereddes och perfuserades med en syremättad standardlösning, och ERG registrerades. Efter inspelningen stabila b-vågor, hypoxi (ren N 2) eller glutamat stress (250 um glutamat) utövades i 45 min. För att undersöka effekterna på fotoreceptor funktion ensam, var 1 mM aspartat sattes för att erhålla a-vågor. ERG-återhämtning övervakades under 75 min.

För hypoxi, observerades en minskning i en-vågsamplitud av 87,0% noterades (p <0,01) efter en exponeringstid av 45 min (minskning med 36,5% efter utgången av washout p = 0,03). Dessutom, en initial Decrlätthet i b-vågsamplituder av 87,23% noterades, som nådde statistisk signifikans (p <0,01, minskning med 25,5% vid slutet av washout, p = 0,03).

För 250 um glutamat, en initial 7,8% reduktion av en-vågsamplituder (p> 0,05), följt av en minskning med 1,9% (p> 0,05). En minskning på 83,7% av B-vågsamplituder (p <0,01) noterades; Efter en washout på 75 minuter var minskningen 2,3% (p = 0,62). I denna studie är en standardiserad stressmodell presenteras som kan vara användbar för att identifiera möjliga nervskyddande effekter i framtiden.

Introduction

Neuroprotektion har varit en stark område som ska undersökas i oftalmologisk forskning under de senaste decennierna. Näthinnan är en mycket känslig neuronala nätverket som beror signifikant på syresättning och påverkas starkt av metabolismen av dess omgivande celler. Större okulära patologier relaterade till nervcellskador är retinala vaskulära ocklusioner, glaukom och näthinneavlossning.

Retinal artär ocklusion, som ett exempel för retinal vaskulär ocklusion, leder till en plötslig förlust av synen genom hypoxi av inner näthinnan 1. Det förknippas ofta med allmänna vaskulära sjukdomar 2 och leder till en ihållande synnedsättning 1, med endast 8% av patienterna återhämtar synskärpa avsevärt 1. Även arteriell fibrinolys har föreslagits som ett behandlingsalternativ, kunde förmånen inte visas i en randomiserad klinisk prövning 3.

Glaukom och näthinneavlossningbåda har en ökning av glutamatkoncentration 4-6. Glutamat under fysiologiska betingelser påträffas som en excitatorisk sändare genom hela centrala nervsystemet och det inre näthinnan 7,8. Förhöjda glutamatnivåer har hittat inte bara i glaukom och näthinneavlossning 5,6 men också i proliferativ diabetesretinopati 9. En ökning av glutamat leder möjligen till excitotoxicitet och, därför, nervcellskada 10. I de flesta fall av näthinneavlossning och i vissa fall av proliferativ diabetesretinopati kirurgi på näthinnan (pars plana vitrektomi) är nödvändiga. Under pars plana vitrektomi mekanisk manipulation, starkt ljus av optisk fiber eller skjuvspänning utövas av höga flöden av bevattningslösningar under långa operationer utövar en ytterligare påfrestning på näthinnan 11,12.

Alla de nämnda sjukdomarna har det gemensamt att patologin är lokaliserad till Retinen ensam och ställa oftalmologiska gemenskap med utmaningen att hitta sätt att skydda näthinnan som en neuro systemet.

Elektroretinogram (ERG) är standardmetoden för utvärdering av in vivo-fotoreceptor funktion (a-våg) och funktionen av den inre näthinnan (b-våg). ERG mäts med silverelektroder som införs i hornhinnan och ögonen stimuleras av en ökande grad av ljus för att upptäcka defekter i stavar eller koner eller i inner näthinnan. Olika defekter i näthinnan kan detekteras genom förändringar i amplituden (styrkan av svar) eller latensen (tiden-till-respons-intervall) av ERG. Olika ERG protokoll och mätmetoder (mönster ERG, multifokal-ERG eller ljusa fält ERG) tillåter ytterligare differentiering av defekter. Tekniken för den isolerade näthinnan har införts nyligen, vilket gör det möjligt att utvärdera effekter på näthinnan utan störningar från t.ex. en studie djuretsallmänna reaktioner 13,14.

Det var syftet med denna studie för att utvärdera och införa en definierad och standardiserad stressmodell för hypoxi och glutamat stress på superfuseras isolerade näthinnan. Således hoppas vi att lägga grunden för framtida studier av nervskyddande effekter av vissa ämnen eller intraokulära bevattningslösningar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Beredning av nötkreatur Eyes

  1. Skaffa ögon nötkreatur direkt efter att djuret slaktats.
  2. Transport de skyddade ögonen i "Sickel-lösning" en speciell medium innehållande 120 mM NaCl, 2 mM KCl, 0,1 mM MgCl2, 0,15 mM CaCl2, 1,5 mM NaH 2 PO 4, 13,5 mM Na 2 HPO 4 och 5 mM glukos vid RT.
  3. Utför förberedelserna av näthinnan under mörka anpassade förhållanden med svagt rött ljus.
  4. Ta den främre delen av ögat. Utför ett ekvatorial snitt ca. 4 mm posteriort om limbus. Därefter ta bort hornhinnan, iris, ciliarkroppen och lins i ett stycke. Håll näthinnor i Sickel-lösning.
  5. Mekaniskt lossa glaskroppen bilagor till näthinnans yta och ta bort glaskroppen från det öppna ögat koppen.
  6. Efteråt dela ögat i fyra kvadranter och stansa ut runda områden ca. 7 mm diameter med hjälp av en trepan.
  7. Separera försiktigt näthinnanfrån pigmentepitelet och placera den på en inspelningsenhet i en låda skyddad från ljus. Registreringsanordningen består av en plast underhållaren med en mask i mitten; Placera näthinnan på nätet och sedan fixa med en plastring direkt på elektroderna.
    OBS: Plast ansvarige har två kanaler för att tillåta ett konstant flöde av mediet.

2. Inspelning elektroretinogram (ERG)

  1. För att spela in elektroretinogram, använd två silver / silverkloridelektroder på vardera sidan av näthinnan och BEGJUTA näthinnan med en konstant perfusion hastighet på ca. 1 ml / min och konstant temperatur av 37 ° C. Använd "Sickel-lösning" mättad med syre.
  2. Innan du påbörjar mätningen, mörk anpassa näthinnan (skydda den från ljus under alla mätningar) och använda stimulans intervaller på fem minuter. Använd en 1 Hz enda vita xenon-blixt för stimulering med en intensitet satt till 6,3 MLX på näthinnan ytan. Använd kalibrerad neutrala täthetsfilter och ett Ijusstimulus av 10 ^ sek styrd av en timer för att ha optimala responser.
  3. För att mäta och bearbeta data, filtrera ERG och amplifiera det (100 Hz högpassfiltret, 50 Hz notchfilter, 100000 x förstärkning) med användning av en Grass RPS312RM förstärkare. Försök att filtrera bort eventuella störande frekvenser som kan störa signalen. För att behandla uppgifterna, använd en analog-till-digital datainsamling ombord på en stationär dator (PC kompatibel).
  4. Efter den mörka anpassningsperiod under konstant perfusion, mäta amplituderna av den elektriska signalen till dess att stabila B-vågsamplituder registreras.
    OBS: Amplituder anses vara stabila om fem enskilda mätningar når ett medelvärde och avviker mindre än 10%. Ett bra exempel på enskilda mätningar ges i figur 1.
  5. För att starta testningen, byt rent syre antingen rent kväve (antal enskilda experiment, n = 5) för att testa för hypoxieller 250 | im glutamat (n = 5).
  6. Spela de elektriska svaren var 5 min i 45 min.
  7. Efter testperioden, BEGJUTA näthinnor med standardmedium mättat med syre för 75 minuter och titta på förändringar av b-vågsamplituden. Detta är den washout fasen. Mät b-vågsamplitud från tråget av a-vågen till toppen av b-vågen.
  8. För att undersöka effekten av hypoxi eller glutamat på fotoreceptorn potentialen i scotopic förhållanden, undertrycka b-vågen genom att lägga till 1 mM till näringslösningen.
  9. Efter inspelning av en stabil fotoreceptorpotential i 30 min, genomföra förfarandet som tidigare, utsätta näthinnor 45 min till de olika bevattningslösningar med 1 mM aspartat. Använd samma washout period (steg 2,8) som tidigare nämnts.

3. Dataanalys

  1. För att statistiskt utvärdera data, se en normalfördelning för alla uppgifter, t.ex. med hjälp av Kolmogorov-Smirnovprov 15.
  2. Beräkna minskning av A- och B-vågsamplituder i procent efter exponeringen fasen jämfört med förra mätningen före utläggning. Jämför minskningen av ERG-amplituder efter 45 min - i slutet av utläggningen perioden - till ERG mäts före ansökan.
  3. Jämför a- och b- vågen i slutet av washout fasen till motsvarande amplituden före utläggning för att undersöka en eventuell återhämtning.
  4. För statistisk analys, använda programvaran JMP statistisk programvara eller SPSS programvara. Beräkna data genom som medelvärdet ± standardavvikelsen. Uppskatta betydelse med lämplig statistisk metod.
    OBS: Dessa tester kan vara olika beroende på den experimentella omfattning. I denna inställning, använd Students parade t-test.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Efter 1 timme av perfusion av näthinnans beredningar syremättad standardlösning (Figur 1A och B) ERG-amplituder visade stabilisering och mindre variation av amplituder mellan enskilda mätningar. pH, osmotiskt tryck, temperatur, och PO 2 (med undantag för hypoxi testning) hölls konstant för alla tester.

För att isolera fotoreceptorsignalen från signalen av den inre näthinnan, var 1 mM aspartat sattes till standardlösningen för att undertrycka B-vågen (Figur 1A). Under testning av effekten av hypoxi, observerades en minskning i en-vågsamplitud av 87,0% noterades (p <0,01) efter en exponeringstid av 45 minuter. Vid slutet av washout ades en minskning med 36,5% noteras att var statistiskt signifikant (p = 0,03, Figur 2A). Dessutom var en initial minskning i b-vågsamplituder av 87,23% registreras, som lika nådde statistisk signifikans (p <0,01). I denna inställning av en minskning med 25,5%noterades, var det statistiskt signifikant (p = 0,03, Figur 2B).

Efter utläggning med 250 pm glutamat, en 7,8% icke-signifikant minskning av en våg amplituder upptäcktes efter (p> 0,05) det angivna tidsintervallet. Detta följdes av en icke-signifikant minskning av 1,9% (p> 0,05, figur 3A). Singel mätningarna visas i tabell 1 och 2.

När det gäller b-vågen, minskade amplituder ERG med 83,7% registrerades som var statistiskt signifikant (p <0,01, figur 3B). I slutet av washout, var en B-våg återhämtning noterades vilket resulterar i en icke-signifikant minskning på 2,3% efter 75 minuter av perfusion med standardlösning (p = 0,62).

Figur 1
Figur 1: Exempel på en ERG mätning från isolerade perfusion bovin näthinna (A) a-vågen visas i.ERG av isolerade perfusion bovin näthinna. The b-vågen undertrycks genom tillsats av 1 mM aspartat till näringslösningen. (B) b-vågen är dominerande under den scotopic ljusförhållanden. En 10 ms Ijusstimulus vid en ljusintensitet på 6,3 MLX används.

Figur 2
Figur 2: Effekter av hypoxi efter en exponeringstid av 45 min på (A) en-våg och på (B) B-vågsamplitud av ERG. Genomsnitt av representativa drog serien (n = 5). Den horisontella fältet ovanför kurvan markerar hypoxi tiden. Den streckade linjen (A) markerar tillämpningen av aspartat 1 mM avslöja ljusmätare potential. Standardavvikelser för varje serie av experiment ges direkt före och efter applicering samt vid slutet av rättegången. Statistisk analys utfördes vid de tidspunkter med standardavvikelsen (direkt före och efter application samt vid slutet av försöket): (A) En minskning av en våg amplitud 87,0% noterades efter en utläggning tid på 45 minuter jämfört med början av rättegången. I slutet av rättegången, var en signifikant minskning med 36,5% noterats. (B) En signifikant minskning i b-vågsamplituder av 87,23% noterades i slutet av redogörelsen tiden. I slutet av rättegången, var en betydande minskning på 25,5% noterades.

Figur 3
Figur 3:. Effekter av 250 | iM glutamat sökt 45 min på (A) en-vågsamplitud och (B) B-vågsamplitud av ERG av den isolerade perfunderade bovin näthinna Genomsnitt av representativa läkemedels serie (n = 5) . Den horisontella fältet ovanför kurvan markerar tillämpningen av glutamat. Den streckade linjen (A) markerar tillämpningen av aspartat 1 mM avslöja ljusmätare potential. Standard avvikelser för varje serie experiment ges direkt före och efter applicering samt vid slutet av rättegången. Statistisk analys utfördes vid tidpunkter med standardavvikelse (direkt före och efter applicering samt vid slutet av försöket): (A) Efter en exponeringstid av 250 um glutamat en icke-signifikant minskning av en våg amplituder (7,8%) upptäcktes. I slutet av rättegången, var en icke-signifikant minskning på 1,9% hittas. (B) När det gäller b-vågen, minskat betydligt amplituder ERG med 83,7% registrerades. I slutet av rättegången, var en icke-signifikant minskning på 2,3% noterades.

<td align = "right"> 0,836660027 <td align = "right"> 2,966479395
Tid [min] B-vågsamplitud [μV] SD en-vågsamplitud [μV] SD
0 9,2 -10,4 1,140175425
5 9,2 1,095445115 -10 1
10 10 0 -10,6 0,547722558
15 9,4 1,140175425 -9,6 0,547722558
20 9,4 0,547722558 -10 1
25 9,4 0,894427191 -10,8 0,447213595
4,2 2,774887385 -6,6 2.50998008
35 4 2,449489743 -5 2,236067977
40 3,8 1,788854382 -5 1
45 3,6 1,341640786 -5 2,121320344
50 2,4 1,140175425 -4 1,870828693
55 2,2 0,836660027 -3,4 1,140175425
60 2,6 0,547722558 -3,4 1,816590212
65 1,8 0,836660027 -2,8 1,303840481
70 1,2 0,447213595 -1,4 0,894427191
75 4,2 0,836660027 -5,2 2,683281573
80 5,8 1,303840481 -6 2,828427125
85 1,095445115 -4,8 0,836660027
90 6,8 1,095445115 -6,2 2,387467277
95 7,4 1,816590212 -5,6 2,302172887
100 6,4 0,547722558 -6,2 2,863564213
105 6,6 0,894427191 -7,2 2,049390153
110 6,2 1,643167673 -6,4
115 8,8 3,898717738 -6 3.16227766
120 7,4 1,516575089 -6 2.34520788
125 6,8 1,095445115 -6 2,645751311
130 7 1 -6,6 1,816590212

Tabell 1: Kolmogorov-Smirnov resultat.

Tid [min] B-vågsamplitud [μV] SD en-vågsamplitud [μV] SD
0 9,25 0,5 -10 1
5 10,5 0,577350269 -10 1
10 10,25 0,5 -10,4 0,894427191
15 10,5 0,577350269 -9,6 0,894427191
20 10 0,816496581 -9,6 0,547722558
25 10,75 0,5 0,836660027
30 3 1,825741858 -8,4 2,701851217
35 6 3,559026084 -9 1
40 5,25 2.62995564 -8,4 2,966479395
45 2,75 2,061552813 -9 1,414213562
50 2,75 0,957427108 -8 0,707106781
55 1 -10,2 1,095445115
60 2,25 0,957427108 -8,4 1,816590212
65 2 1,414213562 -8,6 1,140175425
70 1,75 0,5 -9,4 2,701851217
75 8 3,464101615 -9,2 2.28035085
80 9,5 3,696845502 -9 1
85 8 2,160246899 -10,8 2.48997992
90 8,25 0,957427108 -9,2 2,167948339
95 9,25 2,872281323 -10 1,870828693
100 9,75 0,957427108 -9,6 1,140175425
105 13,5 3,872983346 -9,2 1,643167673
110 11,75 -9,6 1,140175425
115 9 1,825741858 -10 1,870828693
120 11 3,366501646 -9,8 1,303840481
125 11 2,708012802 -10,8 0,447213595
130 10,5 0,577350269 -10 1

Tabell 2: Representativa mätningar för hypoxi för b-vågsamplituder och en våg amplituder.

Glutamat en våg uppgifter Glutamat b-våg uppgifter Hypoxi a-våg uppgifter Hypoxi B-vågdata
D 0,103827009 0.17415038 0,195 0,125
p-värde 0,928603977 0,375501627 0,250 0,781
alfa 0,05 0,05 0,05 0,05

Tabell 3: Representativa mätningar för 250 iM glutamat för b-vågsamplituder och en-vågsamplituder.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I denna studie var en betydande inverkan på b-vågsamplitud efter 45 min av hypoxi hittas. Denna minskning var fortfarande signifikant efter wash-out fasen. En liknande effekt på fotoreceptorn potentialen kunde observeras.

Resultaten stöds av andra publicerade data 16 och ger oss möjlighet att studera eventuella nervskyddande effekter efter hypoxi.

Efter 45 min utläggning av 250 | iM glutamat, vi finna en statistiskt signifikant påverkan endast på B-vågsamplitud som var helt reversibel vid slutet av washout-perioden. Den fotoreceptor potentialen påverkades ej av 250 pM glutamat. Det faktum att endast den inre näthinnan påverkades av hypoxi visar att förändringarna är mycket subtila och att vi därför har en mycket känslig och standardiserad indikator för eventuell neuroprotektion. Aspartat hämmar specifikt överföring från fotoreceptorn till horizontal eller bipolära celler och därmed undertrycker B-vågen.

Denna upptäckt strider mot resultaten av gröna GD och Kapousta-Bruneau NV, som fann att med koncentrationer av 250 och 500 mM glutamat sin b-vågor inspelningen var mer stabila över tiden jämfört med enbart 17 media. För att förklara denna motsägelse flera skillnader i inställningarna måste beaktas: Sickel-lösning användes i denna modell den andra publiceringen används Ringer-lösning.

Mätningar utfördes med en array den andra publikationen med en enda elektrod. Nötkreatur ögon från slakteriet användes medan den andra publiceringen beskrivna färska rått ögon. Effekten var reversibel med en tidsmässig hämning vid höga glutamatkoncentrationer. Det är allmänt känt att en viss mycket låg mängd av glutamat är nödvändig för bra underhåll av ögat och att högre mängder är giftiga. Vi kunde anta att de nötkreatur ögon från slaughterhouse mer glutamat släpps jämfört med nylagade ögon leder till glutamatnivåer som är annorlunda än väntat från experimentellt lagt glutamat.

Mäta responsen med hjälp av en matris över hela näthinnan istället för en elektrod, som främst påverkas av de närmaste cellerna, även kan leda till en längre överlevnadstid på grund av lägre mekaniska skador. Slutligen, är det avgörande att sammansättningen av medierna. På 1960-talet, professor Sickel tungt satsat på att utveckla denna specialiserade media för dessa mätningar och han kunde hitta en optimerad media utan att behöva glutamat för en stabil retinal svar 13,14.

Den beskrivna modellen bygger på en isolerad näthinnan istället för ett helt djur. I ett in vivo-system, är ögat isoleras genom blod-retina-barriären från andra organ i djuret. Fördelen med denna modell är att störande parametrar i studie djur, såsom anestesieller position av elektroder inte inträffar, vilket möjliggör en högre grad av standardisering. Standardisering är en kritisk punkt i djurförsök, särskilt när det gäller ögat 18.

Begränsningarna med denna metod är den korta testperioden och det faktum, att det inte är en djurmodell. Vi vet av erfarenhet att ERG amplituder förblir stabila för ca 8 timmar, alltså testperiod som nämns i inledningen kan utökas till en längre utläggning och uppföljningsperiod, men man bör alltid överväga att ju längre ett enda experiment förlängs, den mer sannolikt högre standardavvikelser uppstår.

En nackdel med den modellen är därför att inga långtidsstudier kan utföras och endast en begränsad mängd manipulationer på näthinnan är möjliga. För omfattande manipulation och speciella ERGs som multi-fokal ERG vägledas av SLO såsom beskrivits i Dutescu et al. Till exempel, in vivo-experiments är nödvändiga 19.

Denna modell kan lätt användas för mänskliga explanterad näthinnor t.ex. från enukleerade ögon. Eftersom detta känsligt material är komplicerat att få, experiment på näthinnor nötkreatur är mer genomförbart men bör tolkas hålla detta i åtanke.

De kritiska stegen i protokollet transporterar och förbereda näthinnan under mörka anpassade villkor. Detta är viktigt för att få de maximala möjliga svar. Det kan ibland ta ett par minuter för att försiktigt separera näthinnan från den underliggande pigmentepitel. Gentle skakning av utstansade näthinnan underlättar ibland denna process. Medan placera näthinnan på nätet, är det viktigt att placera näthinnan med den yttre näthinnan på nätet. Efter trephanization, kommer kanterna på näthinnan böjas något uppåt indikerar positionen för den inre retinaskiktet.

Den bovina näthinnan är mer lik den mänskliga näthinnan jämförd till näthinnan av gnaga ögat på grund av en liknande glasartad linsförhållande och en vaskulär struktur som liknar den en av det mänskliga ögat 20; alltså, även om små försöksdjur såsom råttor eller möss används ofta för att testa retinal biokompatibilitet, toxicitetsstudier utförda på sådana djur är ofta mindre tillämpliga på människor 20. Fylogenetisk analys av myocilin genen - en gen som i sin muterad form orsakar autosomalt dominant juvenil öppenvinkelglaukom - visar att nötkreatur genen är närmare släkt med den humana genen än den råtta eller mus 21. Myocilin kan hittas i trabekulära nätverksceller, liksom i näthinnan. Äntligen visade vi en god korrelation mellan nötkreatur och mänskliga isolerade ERGs och ERG effekter 12.

I vår modell aspartat anställdes för att demaskera fotoreceptorn potentiella P III genom att avskaffa b-vågen. Detta ger utredaren möjlighet att differentieramellan effekter på den inre näthinnan nätverket och ljusmätare funktion 22. Medan b-vågen är en mycket mer känslig parameter med avseende på den integrerade funktionen, är stabilare och mer resistenta mot stress a-vågsamplitud, på grund av det faktum att a-våg endast återspeglar reaktionen av fotoreceptorer för ljus det. I motsats, b-vågen är beroende av cell-till-cell-interaktion av olika retinala celler och aktiviteten av fotoreceptorer. Genom att använda aspartat att isolera a-våg är det möjligt att undersöka effekten av manipulationer på enbart 23 fotoreceptorer.

I denna studie utvärderades en standardiserad modell neuronal toxicitet som kan användas för att testa nervskyddande medel. Som ett outlook det ska bli intressant att korrelera elektrofysiologiska funktion med protein-biokemisk analys eller för att korrelera funktion med cellulär metabolism eller ens mRNA uttryck.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
120 mM NaCl  Merck Pharma, Germany 1,064,041,000
2 mM KCl,   Merck Pharma, Germany 1,050,010,250
0.1 mM MgCl2,  Merck Pharma, Germany 58,330,250
0.15 mM CaCl2 Merck Pharma, Germany 111 TA106282
1.5 mM NaH2PO4/13.5 mM Na2HPO4   Merck Pharma, Germany 1,065,860,500
5 mM glucose Merck Pharma, Germany 40,741,000

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Varma, D. D., Cugati, S., Lee, A. W., Chen, C. S. A review of central retinal artery occlusion: clinical presentation and management. Eye (Lond). 27, 688-697 (2013).
  2. Resch, M., Suveges, I., Nemeth, J. Hypertension-related eye disorders). Orv Hetil. 154, 1773-1780 (2013).
  3. Feltgen, N., et al. Multicenter study of the European Assessment Group for Lysis in the Eye (EAGLE) for the treatment of central retinal artery occlusion: design issues and implications. EAGLE Study report no. 1 : EAGLE Study report no. 1. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 244, 950-956 (2006).
  4. Dreyer, E. B., Zurakowski, D., Schumer, R. A., Podos, S. M., Lipton, S. A. Elevated glutamate levels in the vitreous body of humans and monkeys with glaucoma. Arch Ophthalmol. 114, 299-305 (1996).
  5. Bertram, K. M., et al. Amino-acid levels in subretinal and vitreous fluid of patients with retinal detachment. Eye (Lond). 22, 582-589 (2008).
  6. Diederen, R. M., et al. Increased glutamate levels in the vitreous of patients with retinal detachment). Exp Eye Res. 83, 45-50 (2006).
  7. Ientile, R., et al. Apoptosis and necrosis occurring in excitotoxic cell death in isolated chick embryo retina. J Neurochem. 79, 71-78 (2001).
  8. Mali, R. S., Cheng, M., Chintala, S. K. Plasminogen activators promote excitotoxicity-induced retinal damage. FASEB J. 19, 1280-1289 (2005).
  9. Ambati, J., et al. Elevated gamma-aminobutyric acid, glutamate, and vascular endothelial growth factor levels in the vitreous of patients with proliferative diabetic retinopathy. Arch Ophthalmol. 115, 1161-1166 (1997).
  10. Vorwerk, C. K., et al. Depression of retinal glutamate transporter function leads to elevated intravitreal glutamate levels and ganglion cell death. Invest Ophthalmol Vis Sci. 41, 3615-3621 (2000).
  11. Schultheiss, M., et al. Dulbecco's Modified Eagle Medium is neuroprotective when compared to standard vitrectomy irrigation solution. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 251, 1613-1619 (2013).
  12. Januschowski, K., et al. Comparing the effects of two different irrigation solutions on an isolated perfused vertebrate retina. Ophthalmic Res. 48, 59-66 (2012).
  13. Sickel, W. Respiratory and Electrical Responses to Light Simulation in the Retina of the Frog. Science. 148, 648-651 (1965).
  14. Luke, M., et al. The isolated perfused bovine retina--a sensitive tool for pharmacological research on retinal function. Brain research. Brain research protocols. 16, 27-36 (2005).
  15. Henderson, A. R. Testing experimental data for univariate normality. Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry. 366, 112-129 (2006).
  16. Alt, A., et al. The neuroprotective potential of Rho-kinase inhibition in promoting cell survival and reducing reactive gliosis in response to hypoxia in isolated bovine retina. Cell Physiol Biochem. 32, 218-234 (2013).
  17. Green, D. G., Kapousta-Bruneau, N. V. Electrophysiological properties of a new isolated rat retina preparation. Vision research. 39, 2165-2177 (1999).
  18. Richter, S. H., Garner, J. P., Wurbel, H. Environmental standardization: cure or cause of poor reproducibility in animal experiments. Nat Methods. 6, 257-261 (2009).
  19. Dutescu, R. M., et al. Multifocal ERG recordings under visual control of the stimulated fundus in mice. Investigative ophthalmology & visual science. 54, 2582-2589 (2013).
  20. Perlman, I. Testing retinal toxicity of drugs in animal models using electrophysiological and morphological techniques. Doc Ophthalmol. 118, 3-28 (2009).
  21. Mukhopadhyay, A., Gupta, A., Mukherjee, S., Chaudhuri, K., Ray, K. Did myocilin evolve from two different primordial proteins. Mol Vis. 8, 271-279 (2002).
  22. Januschowski, K., et al. Evaluating retinal toxicity of a new heavy intraocular dye, using a model of perfused and isolated retinal cultures of bovine and human origin. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 250, 1013-1022 (2012).
  23. Luke, M., et al. The isolated perfused bovine retina--a sensitive tool for pharmacological research on retinal function. Brain Res Brain Res Protoc. 16, 27-36 (2005).

Tags

Medicin glutamat Hypoxi retinal toxicitet elektroretinogram intraokulära toxicitet superfuseras näthinnan
Glutamat och Hypoxi som stress modell för isolerade perfusion Ryggradsdjur Retina
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Januschowski, K., Müller, S.,More

Januschowski, K., Müller, S., Krupp, C., Spitzer, M. S., Hurst, J., Schultheiss, M., Bartz-Schmidt, K. U., Szurman, P., Schnichels, S. Glutamate and Hypoxia as a Stress Model for the Isolated Perfused Vertebrate Retina. J. Vis. Exp. (97), e52270, doi:10.3791/52270 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter