Waiting
Login processing...

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

Medicine

İzole Perfüze Omurgalı Retina için bir Stres Modeli olarak Glutamat ve hipoksi

Published: March 22, 2015 doi: 10.3791/52270

Summary

Bu çalışma ile, gelecekteki klinik öncesi tedavi test için izole Süperfüzyonlu sığır retina için bir standart stres modeli tanıtmak. a- ve b-dalgası genlikleri ile temsil retina fonksiyonu ya hipoksi (saf N 2) ya da glutamat stres (250 uM glutamat) etkisi değerlendirildi.

Abstract

Nöroproteksiyon geçmiş yıllarda göz araştırma soruşturma güçlü bir alan olmuştur ve glokom, retina damar tıkanıklığı, retina dekolmanı ve diyabetik retinopati gibi hastalıklar etkilemektedir. Gelecekteki preklinik tedavi test için bir standart stres modeli tanıtmak için bu çalışmanın amacı idi.

Sığır retina hazırlanmış ve bir oksijen doymuş standart solüsyonu ile perfüze ve ERG kaydedildi edildi. Sabit b-dalgalar, hipoksi (saf N 2) ya da glutamat stresi (250 mikron glutamat) kaydettikten sonra 45 dakika boyunca sarf edildi. Yalnız fotoreseptör fonksiyonu üzerindeki etkilerini araştırmak için, 1 mM aspartat bir-dalgaları elde eklendi. ERG kurtarma 75 dakika boyunca izlendi.

Hipoksi için, 87.0% bir dalga amplitüdünde bir azalma, 45 dakika (yıkama p = 0.03 sona erdikten sonra 36.5% azalma) bir fuar süre sonra (p <0.01) tespit edilmiştir. Buna ek olarak, bir başlangıç ​​DECRistatistiksel anlamlılık ulaştı, 87,23% kaydedildi b-dalgası genlikleri kolaylık (p <0.01, arınma sonunda, p = 0.03 olarak% 25.5 azalma).

250 mikron glutamat,% 1,9 (p> 0.05) bir azalma ardından dalga genlikleri (p> 0.05) bir başlangıç% 7,8 azalma için. B-dalgası genlikleri (p <0.01) not edildi% 83.7 azalma; 75 dakikalık bir yıkanmasından sonra azalma% 2.3 (p = 0.62) olmuştur. Bu çalışmada, bir standart strestir gelecekte mümkün nöro-koruyucu etkilerini belirlemek için yararlı olabilir sunulmuştur.

Introduction

Nöroproteksiyon geçmiş yıllarda göz araştırma soruşturma güçlü bir alan olmuştur. Retina oksijenasyonu önemli ölçüde bağlıdır ve onun çevresindeki hücrelerin metabolizması tarafından şiddetle etkilenir son derece hassas nöronal ağ. Sinir hücre hasarına bağlı Binbaşı oküler patolojiler retinal vasküler tıkanıklıklar, glokom, retina dekolmanı ve vardır.

Retina arter oklüzyonu, retinal damar oklüzyonu için bir örnek olarak, bağlı iç retina 1 hipoksi ani görme kaybına neden olur. Genellikle görme keskinliği önemli ölçüde 1 kurtarma hastaların sadece% 8 ile, kalıcı görme kaybı 1 genel damar patolojileri 2 ve yol ile ilişkilidir. Arteriyel fıbrinoliz bir tedavi seçeneği olarak öne sürülmüştür rağmen, fayda randomize klinik çalışmada 3 gösterilen olamazdı.

Glokom ve retina dekolmanıHer iki glutamat konsantrasyonu 4-6 artış var. Fizyolojik koşullar altında Glutamat, tüm santral sinir sistemi boyunca bir uyarıcı verici ve iç retina 7,8 olarak karşımıza çıkmaktadır. Artmış glutamat seviyeleri, sadece glokom ve retina dekolmanı 5,6 değil, aynı zamanda, proliferatif diyabetik retinopati 9 tespit edilmiştir. Glutamat bir artış muhtemelen, bu nedenle, sinir hücresi harabiyetini 10 nörotoksitisi yol açmaktadır. Retina dekolmanı ve retina (pars plana vitrektomi) proliferatif diyabetik retinopati ameliyat bazı durumlarda Çoğu durumda gereklidir. Pars plana vitrektomi mekanik manipülasyon sırasında, optik fiber veya uzun işlemler sırasında sulama çözümleri yüksek akış oranları tarafından uygulanan kesme stresi parlak ışık retina 11,12 ek bir stres uygular.

Tüm söz konusu hastalıklar patoloji Retin lokalize olduğu ortakBir yalnız ve bir nörosensorial sistemi olarak retina korumak için yollar bulmak için bir meydan okuma ile göz topluluk oluşturmaktadır.

elektroretinogram (ERG), in vivo fotoreseptör fonksiyonu (a-dalgası) ve iç retina (b-dalgası) fonksiyonunun değerlendirilmesi için standart bir yöntemdir. ERG kornea içine gümüş elektrotlar ile ölçülür ve gözler çubuk veya koni veya iç retina kusurları tespit etmek ışığın bir çok artan düzeyde tarafından teşvik ediliyor. Retinada farklı kusurlar genlik (tepkisinin gücü) veya ERG gecikme (zaman-tepki aralığı) değişim ile saptanabilir. Farklı ERG protokolü ve ölçüm yöntemleri (desen-ERG, multifokal ERG-veya parlak bir alan ERG) kusurların daha farklılaşmasını sağlar. izole retina tekniği mümkün bir çalışmada hayvansal en örn etkilenmeyen retina üzerine etkilerini değerlendirmek için yapım, son zamanlarda girmiştirGenel reaksiyonlar 13,14.

Bu değerlendirme ve superfused izole retina üzerinde hipoksi ve glutamat stres tanımlanmış ve standart stres modeli tanıtmak için bu çalışmanın amacı idi. Böylece, biz bazı ajanlar veya göz içi sulama çözümleri nöroprotektif etkileri gelecekteki çalışmalar için temellerini umuyor.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Sığır Eyes 1. Hazırlık

  1. Hayvan kesildiği hemen sonra sığır gözleri edinin.
  2. "Sickel çözeltisi" korunan gözleri Taşıma 120 mM NaCI, 2 mM KCI, 0.1 mM MgCl2, 0.15 mM CaCl2, 1,5 mM NaH 2 PO 4, 13.5 mM Na 2 HPO 4 ve 5 mM glikoz de ihtiva eden özel bir ortam RT.
  3. Loş bir kırmızı ışık ile koyu adapte koşullar altında retina hazırlanmasını gerçekleştirin.
  4. Gözün ön kısmını çıkarın. Bir ekvator kesi ca. gerçekleştirin Limbusa 4 mm arka. Bundan sonra tek parça halinde kornea, iris, siliyer cisim ve merceği çıkarın. Sickel-çözeltide retina tutun.
  5. Mekanik retina yüzeyine vitreus ekleri gevşetin ve açık göz fincan vitrözü çıkarın.
  6. Daha sonra dört parçaya bölünür göz bölmek ve yaklaşık alanlarında yuvarlak dışarı yumruk Bir trefin kullanarak 7 mm çaplı.
  7. Yavaşça retina ayrıpigment epitel ve ışıktan korunan bir kutu içinde bir kayıt cihazına yerleştirin. kayıt cihazı ortada bir ağ ile plastik bir koruyucu ile oluşur; örgü üzerine retina yerleştirin ve elektrotlar üzerinde doğrudan bir plastik halka ile düzeltmek sonra.
    NOT: Plastik sürdürme ortamının sürekli bir akış sağlamak için iki kanal vardır.

2. Kayıt Elektroetinogram (ERG)

  1. , Elektroretinogram kayıt retina her iki tarafında iki gümüş / gümüş klorür elektrodu ve yaklaşık sabit bir perfüzyon hızı ile retina serpmek için 1 ml / dakika ve 37 ° C sabit bir sıcaklıkta. Oksijen ile doymuş "Sickel-çözüm" kullanın.
  2. Ölçüm başlamadan önce, karanlık bir retina (tüm ölçümler sırasında ışıktan korumak) uyum ve beş dakika uyaran aralıkları kullanın. Retina yüzeyinde 6.3 MLX ayarlanmış bir yoğunluk ile uyarılması için bir 1 Hz tek beyaz Xenon flaşı kullanın. Kullanım nötral yoğunluk filtreleri ve optimal yanıtları sahip olmak için bir zamanlayıcı tarafından kontrol 10 mikro saniye olduğu bir ışık uyaranı kalibre.
  3. Ölçmek ve verileri işlemek, ERG filtre ve bir Grass RPS312RM Amplifikatör kullanarak (100 Hz yüksek geçiren filtre, 50 Hz çentik filtresi, 100,000 x büyütme) yükseltmek için. Sinyali bozabilir olası rahatsız edici frekansları filtrelemek için deneyin. Verileri işlemek için, bir masaüstü bilgisayar (PC uyumlu) bir analog-dijital veri toplama tahtası kullanın.
  4. Istikrarlı b-dalgası genlikleri kaydedilir kadar sürekli perfüzyon altında karanlık adaptasyonu döneminden sonra, elektrik sinyali genlikleri ölçün.
    NOT: Beş tek ölçümler ortalama değerine ulaşmak ve daha az% 10 sapma durumunda Amplitüdleri stabil olarak kabul edilir. Tek ölçümlerindeki iyi bir örnek, Şekil 1 'de verilmiştir.
  5. Test başlatmak için ya saf azot saf oksijen yerine (tek deneylerin sayısı, n = 5) hipoksi test etmek içinveya 250 um glutamat (n = 5).
  6. Elektrik yanıtları 45 dakika boyunca her 5 dakika kaydedin.
  7. Test döneminden sonra, 75 dakika boyunca oksijen ile doymuş standart ortam ile retina serpmek ve b-dalgası genlik değişiklikleri bakmak. Bu arınma aşamadır. B-dalgası zirve bir dalga çukur b-dalga amplitüdü ölçün.
  8. Scotopic koşullar altında fotoreseptör potansiyeli hipoksi veya glutamat etkisini araştırmak için, besin çözeltisine 1 mM ekleyerek b-dalga bastırmak.
  9. 30 dakika boyunca sabit bir fotoreseptör potansiyeli kaydedildikten sonra, 1 mM aspartat ile farklı sulama çözümlere retina 45 dakika maruz, daha önce olduğu gibi işlem yapmak. Daha önce belirtildiği gibi, aynı arınma dönemi (adım 2.8) kullanın.

3. Veri Analizi

  1. Istatistiksel verileri değerlendirmek amacıyla, Kolmogorov-Smirnov kullanarak, örneğin tüm veriler için normal bir dağılım sağlamakTest 15.
  2. Fuar öncesi son ölçüm karşılaştırıldığında maruz aşamasından sonra yüzdelerle a- ve b-dalgası genliklerinin azalma hesaplayın. 45 dakika sonra ERG-genliklerinin azalma karşılaştırın - ERG için uygulamadan önce ölçülen - fuar dönemi sonunda.
  3. Olası bir kurtarma incelemek için fuar öncesinde ilgili genlik arınma fazının sonunda a- b- ve dalga karşılaştırın.
  4. İstatistiksel analiz için, yazılım JMP istatistik yazılımı veya SPSS yazılımını kullanın. Ortalama ± standart sapma olarak boyunca verileri hesaplayın. Uygun istatistiksel testi ile önemini tahmin.
    NOT: Bu testler deneysel kapsamına bağlı olarak farklı olabilir. Bu ortamda, eşli t-testi kullanın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Oksijen-doymuş standart solüsyonu (Şekil 1A ve B) ile retina preparatların perfüzyon 1 saat sonra ERG-genlikleri istikrar ve tek ölçümler arasındaki genliklerinin daha az değişim göstermiştir. pH değeri, ozmotik basınç, sıcaklık ve (hipoksi testleri için hariç) pO 2 tüm testler için sabit tutulmuştur.

Iç retina sinyalinden fotoreseptör sinyali izole edilmesi için, 1 mM aspartat b-dalgası (Şekil 1A) bastırmak için standart çözeltiye ilave edildi. Hipoksi etkisinin test edilmesi sırasında, 87.0% bir dalga amplitüdünde bir azalma, 45 dakika bir fuar süre sonra (p <0.01) tespit edilmiştir. Arınma sonunda,% 36.5 bir düşüş (p = 0.03, Şekil 2A) istatiksel olarak önemli olduğu tespit edildi. Ayrıca, 87,23% b-dalgası genlikleri bir başlangıç ​​azalma, aynı derecede ulaştı istatistiksel olarak anlamlı (p <0.01) kaydedildi. Bu ise% 25.5 bir azalma ayarınot edildi, bu (p = 0.03, Şekil 2B) istatistiksel olarak anlamlı idi.

250 mikron glutamat, genlikleri (p> 0.05) belirlenen zaman aralığından sonra tespit edildi dalgasının% 7,8 anlamlı olmayan azalma ile fuar sonrasında. Bu% 1.9 (p <0.05, Şekil 3A) ve anlamlı olmayan bir azalma izlemiştir. Tek ölçümleri Tablo 1 ve 2'de gösterilmiştir.

% 83.7 kaydedildi tarafından b-dalga ile ilgili istatistiksel olarak anlamlı olduğu ERG amplitudlarını azalma (p <0.01, Şekil 3B). Arınma sonunda, b-dalgası geri standart solüsyon (p = 0.62) ile perfüzyon 75 dakika sonra% 2.3 arasında anlamlı olmayan bir azalmaya neden olan not edilmiştir.

Şekil 1,
Şekil 1: izole edilmiş perfüze inek retinasından bir ERG ölçümü, Örnek (A) dalga gösterilmiştir.Izole edilmiş perfüze bovin retinadan ERG. b-dalgası besleyici çözelti 1 mM aspartat eklenerek baskılanır. (B) b-dalgası skotopik ışık koşulları altında baskındır. 6.3 MLX bir ışık yoğunluğu A 10 ms ışık uyaran kullanılır.

Şekil 2,
Şekil 2: (A) 45 dakikalık bir pozlama süresi sonrasında hipoksi Etkileri-dalgası ve ERG (B) b-dalgası genliği. Örnek ilaç seriye ait ortalama (n = 5). eğrinin üzerindeki yatay çubuk hipoksi zaman işaretler. noktalı çizgi (A) fotoreseptör potansiyelini ortaya çıkarmak için aspartat 1 mM uygulamasını işaretler. Deneylerin her serisi için standart sapmalar öncesi ve uygulama sonrası yanı sıra deneme sonunda doğrudan verilir. İstatistiksel analiz, standart sapma ile zaman noktalarında gerçekleştirilmiştir (hemen önce ve sonra applicat(A) 87.0% genlik deneme başına göre 45 dakikalık bir fuar süresinden sonra not bir-dalga bir azalma: deneme sonunda) yanı sıra iyon. Yargılama sonunda,% 36,5 önemli bir azalma kaydedildi. (B) 87,23% b-dalgası genlikleri anlamlı bir düşüş fuar süresi sonunda kaydedildi. Yargılama sonunda,% 25.5 belirgin bir azalma tespit edildi.

Şekil 3,
Şekil 3: (A). 45 dakika boyunca uygulanan 250 uM glutamat a-dalgası amplitüd ve temsili ilaç serisinin izole perfüze bovin retinası Ortalaması ERG (B) b-dalgası amplitüd etkileri (n = 5) . eğrinin üzerindeki yatay çubuk glutamat uygulanmasını işaretler. noktalı çizgi (A) fotoreseptör potansiyelini ortaya çıkarmak için aspartat 1 mM uygulamasını işaretler. StaDeneylerin her serisi için ard sapmalar öncesi ve uygulama sonrası yanı sıra deneme sonunda doğrudan verilir. (A), 250 um, glutamat, bir dalga olmayan bir önemli azalma maruz kalma sonrası süre: İstatistiksel analiz (çalışmanın sonunda hem de doğrudan uygulamadan önce ve sonra) standart sapma ile zaman noktalarında gerçekleştirildi şiddetleri (7.8%) tespit edildi. Yargılama sonunda,% 1.9 bir anlamlı olmayan azalma anlamlı kaydedildi 83.7% ile ERG amplitudlarını azalma b-dalgası ilgili (B). Bulunmuştur. Yargılama sonunda,% 2.3 bir anlamlı olmayan bir azalma görüldü.

<td align = "right"> 0,836660027 <td align = "right"> 2,966479395
Zaman [dk] b-dalgası genliği [mV] SD Bir-dalga yüksekliği [mV] SD
0 9.2 -10,4 1,140175425
5 9.2 1,095445115 -10 1
10 10 0 -10,6 ,547722558
15 9.4 1,140175425 -9,6 ,547722558
20 9.4 ,547722558 -10 1
25 9.4 ,894427191 -10,8 ,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 ,836660027 -3,4 1,140175425
60 2.6 ,547722558 -3,4 1,816590212
65 1.8 ,836660027 -2.8 1,303840481
70 1.2 ,447213595 -1.4 ,894427191
75 4.2 ,836660027 -5,2 2,683281573
80 5.8 1,303840481 -6 2,828427125
85 1,095445115 -4.8 ,836660027
90 6.8 1,095445115 -6,2 2,387467277
95 7.4 1,816590212 -5,6 2,302172887
100 6.4 ,547722558 -6,2 2,863564213
105 6.6 ,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

Tablo 1: Kolmogorov-Smirnov sonuçlanır.

Zaman [dk] b-dalgası genliği [mV] SD Bir-dalga yüksekliği [mV] SD
0 9.25 0.5 -10 1
5 10.5 ,577350269 -10 1
10 10.25 0.5 -10,4 ,894427191
15 10.5 ,577350269 -9,6 ,894427191
20 10 ,816496581 -9,6 ,547722558
25 10.75 0.5 ,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 ,957427108 -8 ,707106781
55 1 -10,2 1,095445115
60 2.25 ,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 ,957427108 -9,2 2,167948339
95 9.25 2,872281323 -10 1,870828693
100 9.75 ,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 ,447213595
130 10.5 ,577350269 -10 1

Tablo 2: b-dalgası genlikleri için hipoksi ve-dalga genlikleri için Temsilcisi ölçümler.

Bir dalga verilerini glutamat Glutamat b-dalgası veri Hipoksi a-dalga veri Hipoksi b-dalgası veri
D ,103827009 0.17415038 0.195 0.125
p değeri ,928603977 ,375501627 0.250 0.781
alfa 0.05 0.05 0.05 0.05

Tablo 3: b-dalgası genlikleri için 250 mcM glutamat için Temsilcisi ölçümler ve dalga genlikleri.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu çalışmada, hipoksi, 45 dakika sonra, b-dalgası amplitüd üzerinde önemli bir etkisi bulunmuştur. Bu azalma hala arınma aşamasından sonra anlamlı oldu. Fotoreseptör potansiyeli benzer bir etki gözlenmemiştir.

sonuçlar diğer yayınlanmış veriler 16 ve bize hipoksi sonra mümkün nöroprotektif etkilerini incelemek için fırsat vermek tarafından desteklenmektedir.

250 uM glutamat 45 dakika fuar sonra, biz sadece arınma döneminin sonunda tamamen geri dönüşlü olan b-dalgası genliği üzerinde istatistiksel olarak anlamlı bir etkisi buldunuz. fotoreseptör potansiyeli 250 uM glutamat etkilenmiştir değildi. Sadece iç retina hipoksi etkilendi olması değişiklikleri, bu nedenle, çok ince ve biz mümkün nöro için çok hassas ve standart göstergesi olduğunu gösterir. Aspartat, özellikle horizont fotoreseptör iletimi engellemektedirBöylece arkadaşları veya bipolar hücreleri b-dalga bastırır.

Bu bulgu 250 ve 500 mM konsantrasyonları glutamat ile b-dalgalar kayıt ortamına yalnız 17 oranla zamanla daha stabil olduğu tespit Yeşil DG ve Kapousta-Bruneau NV, bulgularına aykırıdır. Ayarlarında çeşitli farklılıklar dikkate alınması gereken bu çelişkiyi açıklamak için: Sickel-çözüm bu modelde diğer yayın kullanılan Zil-çözüm olarak kullanılmıştır.

Ölçümler, bir dizi tek bir elektrot yardımı ile diğer yayın yapıldı. Diğer yayın taze sıçan gözleri tarif ederken mezbahadan Sığır gözler kullanılmıştır. etkisi yüksek glutamat konsantrasyonlarında bir zamansal inhibisyonu ile tersine çevrilebilir oldu. Yaygın glutamat belirli çok düşük miktarda gözün iyi korunması için gerekli olduğu ve daha yüksek miktarlar da toksik olduğu bilinmektedir. Biz sl sığır gözünde farz olabiliraughterhouse fazla glutamat glutamat düzeyleri deneysel eklenen glutamat beklenenden daha farklı olması ile sonuçlanan taze hazırlanmış gözlere kıyasla serbest ediliyor.

Bütün retina yerine ağırlıklı olarak yakın hücreler etkilenir bir elektrot üzerinde bir dizi kullanarak yanıt Ölçme, ayrıca alt mekanik hasar daha uzun bir yaşam süresi neden olabilir. Son olarak, ortam bileşimi çok önemlidir. 1960'larda, Prof. Sickel ağır bu ölçümler için bu özel ortamı geliştirme yatırım ve o istikrarlı retina yanıt 13,14 için glutamat gerek kalmadan optimize medya bulmak mümkün oldu.

açıklanan model, izole edilmiş bir retina yerine bütün bir canlı dayanır. Bir in vivo sistem olarak, göz diğer bir hayvan organlarından kan-retina bariyer ile izole edilir. Bu model şeklinin avantajı, bu tür anestezi gibi çalışma hayvanlarda parametreleri, müdahaleya da elektrot konumu standardizasyon daha yüksek bir derece izin veren oluşmaz. Standardizasyon, özellikle göz 18 ilişkin, hayvan deneylerinde kritik bir noktadır.

Bu yöntemin sınırlamalar bir hayvan modeli olmadığını, kısa test süresi ve gerçektir. Bu nedenle giriş belirtilen test süresi daha uzun fuar ve takip süresi uzatılabilir ERG genlikleri, yaklaşık 8 saat boyunca sabit kalması tecrübelerimizden biliyoruz, ama bir zaman uzun bir tek deney, genişletilmiş olduğunu düşünmelisiniz daha büyük olasılıkla yüksek standart sapmalar meydana gelecektir.

Modelin bir dezavantajı, uzun süreli çalışmaları yapılabilir ve retina için manipülasyon sadece sınırlı bir miktarda mümkün olduğunu, bu nedenle,. Geniş manipülasyon ve Dutescu ve diğerleri tarafından tarif edildiği gibi SLO tarafından yönlendirilen çoklu fokal ERG gibi özel erg için. Örneğin, in vivo deneyilarındaki 19 gereklidir.

Bu model kolaylıkla enüklee gözlerden örneğin insan Eksplante retina için kullanılabilir. Bu duyarlı malzeme elde etmek için karmaşık olduğundan, sığır retina üzerinde deneyler daha uygun ama akılda tutarak bu yorumlanmalıdır.

protokol kritik adımlar taşınması ve koyu adapte koşullar altında retina hazırlanıyor. Bu, maksimum olası cevapları elde etmek için önemlidir. Bazen hafifçe altta yatan pigment epiteli retina ayırmak için birkaç dakika sürebilir. Dışarı yumrukladı retinanın Nazik sallayarak bazen bu süreci kolaylaştırır. Net retinayı yerleştirerek iken, net dış retina ile retina yerleştirmek önemlidir. Trephanization sonra, retina kenarları yukarı iç retina tabakasının konumunu gösteren hafif viraj olacak.

sığır retina insan retina karşılaştırın daha benzerÇünkü benzer bir camsı-lens oranı ve insan gözünün 20 birine benzer bir damar yapısının kemirgen gözün retina d; örneğin sıçan veya fare gibi küçük laboratuar hayvanları yaygın retina biyo-uyumluluk testi için kullanılır, ancak bu şekilde, bu hayvanlar üzerinde yapılan toksisite çalışmaları, genellikle insanlarda 20 daha az uygulanabilir. Myocilin geninin filogenetik analizi - olan, mutasyona uğramış formda otozomal baskın çocuk açık açılı glokom neden olarak bir gen - sığır geni daha yakından sıçan veya fare 21 daha insan geni ile ilgili olduğunu göstermektedir. Myocilin trabeküler ağ hücrelerinde, hem de retina bulunabilir. Sonunda sığır ve insan izole ERGler ve ERG etkileri 12 arasında iyi bir korelasyon gösterdi.

Bizim modelde aspartat b-dalga kaldırılarak fotoreseptör potansiyel P III meydana çıkarmak için kullanılmıştır. Bu araştırmacıya ayırt etmek için fırsat veririç retina ağ ve fotoreseptör fonksiyonu 22 etkileri arasında. B-dalgası entegre fonksiyonu ile ilgili olarak çok daha duyarlı bir parametre iken, a-dalgası amplitüd nedeniyle dalga yalnızca ışığa fotoreseptör reaksiyonunu göstermektedir olduğu için, daha stabil ve strese karşı daha dayanıklıdır o. Bunun aksine, b-dalgası, hücre-hücre, farklı retina hücre etkileşim ve fotoreseptör aktivitesine bağlıdır. Izole etmek aspartat kullanarak bu fotoreseptör yalnız 23 manipülasyonlar etkisini incelemek mümkündür a-dalga.

Bu çalışmada, nöro-koruyucu maddelerin test edilmesi için kullanılabilecek standart bir nöron toksisite modeli değerlendirildi. Bir görünüm olarak protein-biyokimyasal analizler ile elektrofizyolojik fonksiyonu ilişkili veya hücresel metabolizma ve hatta mRNA ifadesi ile fonksiyon ilişkilendirilmesi ilginç olacak.

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

Tıp Sayı 97 Glutamat Hipoksi retina toksisitesi elektroretinogram göz içi toksisite superfused retina
İzole Perfüze Omurgalı Retina için bir Stres Modeli olarak Glutamat ve hipoksi
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