Waiting
Login processing...

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

Medicine

במודל עכבר של רשתית איסכמיה reperfusion נזק ע"י העלאת רמת הלחץ התוך עיני

Published: July 14, 2016 doi: 10.3791/54065

Summary

מאמר זה מתאר הליך גרימת פציעה איסכמיה-רה-פרפוזיה הרשתית על ידי לחץ תוך עיני מוגבר בעכברים. פציעת איסכמיה-רה-פרפוזיה רשתית על ידי לחץ תוך עיני מוגבר משמשת מודל פתולוגיות אנושי מתאפיין חמצן שנפרץ משלוח מזין ברשתית, המאפשר לחוקרים לבחון מנגנונים הסלולר פוטנציאל וטיפולים למחל אדם של היחידה העצבה וכלי דם ברשתית.

Abstract

איסכמיה-רה-פרפוזיה רשתית (I / R) הוא תהליך pathophysiological תורם ניזק לתאים בתנאים עיניים מרובים, כוללים גלאוקומה, רטינופתיה סוכרתית, ו חסימות כלי דם ברשתית. במודלים של מכרסמים של פציעה I / R מספקים תובנות משמעותיות לתוך מנגנוני ואסטרטגיות טיפול אנושי I / פציעה R, במיוחד בכל הנוגע לנזק ניווניות ביחידה העצבים וכלי הדם של הרשתית. אנו מציגים כאן פרוטוקול גרימת פציעה I / R רשתית בעכברים באמצעות העלאת רמת הלחץ התוך עיני (IOP). בפרוטוקול זה, החדר הקדמי של העין הוא cannulated עם מחט, שדרכו זורם הטפטוף של מאגר מלוח גבוה. באמצעות טפטוף זה להעלות IOP מעל לחץ דם סיסטולי עורק, מתרגל זמני עוצר את זרימת דם ברשתית פנימית (איסכמיה). כאשר זרימת ימשיך כרגיל (רה-פרפוזיה) על ידי הסרה של צינורית, נזק לתאים חמור מתפתח, וכתוצאה מכך בסופו של דבר בתהליכי ניוון מוחיים רשתית. ההרבעה אחרונהies להדגים דלקת, חדירות כלי דם, וניוון נימים כמו אלמנטים נוספים של דגם זה. לעומת מתודולוגיות I / R רשתית חלופיות, כגון קשירת עורקי רשתית, אני רשתית / פציעת R ידי גבוה IOP מציע יתרונות במוגדרותו אנטומיים, עקיבות ניסיון, ונגישות טכנית, להציג את עצמו ככלי בעל ערך לבחינת בפתוגנזה וטיפול עצביים יחידת העצבים וכלי הדם של הרשתית.

Introduction

איסכמיה-רה-פרפוזיה רשתית (I / R) מאפיינת פתולוגיות רשתית אדם רבים, כולל גלאוקומה, רטינופתיה סוכרתית, ו חסימות כלי דם ברשתית 1. ב- I / R רשתית, זרימת דם מופחתת (איסכמיה) בכלי הדם ברשתית יוצרת מצב של רגישות יתר רשתית חמצן וחומרים מזינים אחרים, מזרז חמצונים חמורים וניזק דלקתי כאשר הזרימה תמשיך כרגיל לאחר מכן (רה-פרפוזיה) 2. הרשתית העצבית מופיע פגיעים במיוחד לשינויים אלה, עם ניוון מוחיים רשתית להיות אולי התכונה הבולטת ביותר של I / R-induced נזק. אנו מציגים כאן פרוטוקול למידול פציעת I / R רשתית בתוך העכבר. טכניקה זו מאפשרת לחוקרים לבחון מנגנונים פוטנציאל ואסטרטגיות טיפול למחלות בבני אדם של היחידה העצבה וכלי דם של הרשתית.

חלוץ ב -1952 על ידי מנתחים המבקשים להבין את ההשלכות ניווניות של אנמיה כירורגית 3, רודןt רשתית I / R על ידי לחץ תוך עיני מוגבר (IOP) הוקמה מחדש בשנת 1991 לצורך סטנדרטיזציה נקודות קצה ניווניות אחרי העלבון איסכמי 4. באמצעות הטפטוף של מאגר מלוח להעלות IOP מעל לחץ דם סיסטולי, מחקרים אלה הראו כי cannulation עיני בלחץ הייתה מספיק כדי להשעות את זרימת רשתית ובכך ליזום ניוון עצבי. מאמצים נוספים האחרונים באמצעות רשתית I / R ידי גבוהה IOP החלו לפרט את מנגנוני I / R-induced ניוון מוחיי רשתית 5-12. קבוצות מרובות דיווחו שינויים פתולוגיים נוספים, כולל דלקת 13,14, חדירות כלי הדם 15,16, ו נימי ניוון 14,17. יחדיו, מחקרים אלה הקימו פציעת I / R ברשתית ידי IOP הגבוהה כמודל למחלת עצבים וכלי דם של רשתית באופן כללי יותר.

אפיון מנגנוני פציעה I / R הוא חיוני לחקר vaהמחלה scular. פציעת I / R רשתית ידי IOP הגבוהה היא אחד דגמי פציעה רבים הנגרמת היפוקסיה, כוללים פציעות I / R ב ריאות 18, לב 19, מוח 20, כבד 21, כליות 22 ומעי 23. מודלים אלה היו עליונים בקידום הבנתנו של מחל וסקולרית והסעדים הקליניים שלה. על ידי הרחבת החקירה של תהליכים I / R לרקמות העין, אני רשתית / פציעה R לפי גבוהות IOP עוזר לצייר תמונה מקיפה יותר של תנאים אלה קשורים.

מקביל בשיתוף פעולה הדוק עם תנאים ניווניות קליניים רשתית, אני רשתית / R פציעה ידי IOP הגבוהה מציג כלי רב ערך עבור חוקרים המעוניינים לחקור בפתוגנזה איסכמי. הפרוטוקול המתואר לעיל הינו ממוקד, ממושמע, ונגיש. היא מושלמת גם על ידי נקודות קצה ב ניוון עצבי, כגון כימות של נוירונים ברשתית, מדידת עובי הרשתית, ו r אלקטרוecording של פונקצית נוירון רשתית. מודל זה הוכיח השירות שלה בקידום חקירה עצבה וכלי דם, וזה נראה מבטיח סטטוס כפרוטוקול יסוד במחקר רפואה חזותי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

משפט ואתיקה: כל הנהלים בוצעו בהתאם להנחיות שנקבעו על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדיים באוניברסיטת ג'ונס הופקינס ועדת שימוש.

הערה: עכברים בשימוש בזמן צילומים הם עכברי C57BL / 6 מג'קסון, למרות זני מכרסמים אחרים או מינים עשויים לשמש גם. בעת שימוש זנים או מינים אחרים, להיות מודע לכך במינוני הרדמה וציר זמן פציעה עשויים להשתנות. חשוב להתאים תנאי I / R כדי להתאים זן, מין, וריאציות ניסיון.

1. מכינים את הקוקטייל הרדמה

  1. שלב 1.25 מ"ל קטמין, 0.625 מ"ל Xylazine, 0.375 מ"ל Acepromazine, ו 22.75 מ"ל פוספט בופר בתוך שפופרת 50 צנטריפוגות מ"ל.
    הערה: במשך שארית של כתב היד, פתרון זה יהיה המכונה קוקטייל.
  2. סנן את הקוקטייל לתוך צינור צנטריפוגות 50 מיליליטר סטרילי חדש באמצעות מזרק 60 מ"ל ומסנן 0.20 מיקרומטר. תווית ותאריך זה tu חדשלִהיוֹת.
  3. לגמרי לעטוף את צינור קוקטייל בנייר אלומיניום כדי למנוע השפלה אור-induced של ההרדמה.
    הערה: קוקטייל ניתן לאחסן בטמפרטורת החדר ולעשות בהם שימוש חוזר עד מועד פקיעת מרכיב המוקדם-שפג תוקפם שלה.

2. מכינים את Booster הרדמה

  1. בתוך צינור צנטריפוגות 50 מ"ל, לשלב 4 מ"ל קטמין ו -16 מ"ל בופר פוספט.
    הערה: פתרון זה יהיה מעתה המכונה המאיץ.
  2. סנן את המאיץ לתוך צינור צנטריפוגות 50 מ"ל סטרילי חדשים באמצעות מזרק 60 מ"ל ומסנן 0.20 מיקרומטר. תווית ותאריך את השפופרת החדשה הזאת.
    הערה: המאיץ ניתן לאחסן בטמפרטורת החדר ולעשות בהם שימוש חוזר עד מועד פקיעת מרכיב המוקדם-שפג תוקפם שלה.

3. מכינים את Suite כירורגי

  1. הגדר את בטמפרטורת החדר בין 18 ° C ו- 21 ° C.
  2. הפעל על שולחן הניתוחים, ולהתאים חום המשטח שלו אל higheטמפרטורת st.
  3. לכסות את כל משטחי העבודה עם underpads כירורגית.
  4. מסדרי כלוב ריק או מיכל אחר על שולחן הניתוחים כדי לחמם.
  5. מסדרים בסולם וכן טאגר אוזן על משטח העבודה.

4. מכינים את תמיסת מלח מאוזן עם הפרין סודיום

  1. הוסף 0.5 מ"ל של נתרן הפרין כדי בקבוק IV 500 מ"ל של תמיסת מלח מאוזנת (HBSS).
  2. הכנס את הקצה החד של הסט העיקרי prepierced צינורות Y-האתר לבקבוק של נתרן הפרין 0.1%.

5. הגדרת הקוטב IV

  1. לתלות את בקבוק נתרן הפרין 0.1% מתוך רחבת מוט IV, ולהצמיד לפתוח את מכסה מסנן אוויר על הסט העיקרי prepierced צינורות Y-אתר.
  2. הגבהה של בקבוק נתרן 0.1% הפרין עד 163 ס"מ (120 מ"מ כספית). מדדו את גובה מן השולחן אל פסגת טפטוף הפרין סודיום.
  3. הסר את כל בועות אוויר בצינור IV ידי מצליף הסט העיקרי prepierced ידני צינורות Y-האתר.

    6. מגדירים את טיפות הפרין סודיום

    1. חבר את הערכה העיקרית prepierced צינורות Y-אתר סעפת החמישה השסתום.
    2. חבר 30-מד ½ מחטים אינץ סעפת חמש יציאות באמצעות זכר Luer כדי luer אביזרי צינור זכר.
    3. הכנס כל אחד מחטים 30-מד ½ אינץ 'לתוך קטע 10 אינץ' משלו של צינורות 30-מד.
    4. באמצעות hemostats, לשבור את טיפי מחט מחטי 30-מד ½ אינץ 'חדשות וכנס הקצוות הבוטים שלהם לתוך צינורות 30-מד. עקרות או חיטוי של טיפים מחט יהיה צורך עבור שלב 8.3.
    5. באמצעות קלטת, לסדר את צינורות 30-מד עם מחטים כך הצינורות מחוברים ליציאות הפנימיות מוצבים על גבי הצינורות מחוברים ליציאות החיצוניות. הסדר זה ימנע להסתבך של צינורות במהלך cannulation הלשכה הקדמית.
    6. הפעל את זרימת נתרן הפרין 0.1% סעפת חמש השסתום לכל יציאת הפרט.
      1. ודא כי 0.1%נתרן הפרין זורם מאוד עבור כל יציאה. אם יציאה זורמת בחולשה, להחליף את הנמל או לנקות אותו עם אוויר של מזרק סטרילי.
      2. אפשר נתרן הפרין 0.1% לזרום עבור 2 - 3 דקות כדי להסיר בועות אוויר מן הצינורות 30-מד סעפת 5 שסתום.
    7. כבה את כל היציאות על סעפת 5 שסתום.

    7. מכינים את העכברים לכירורגיה

    1. תביא עכברים לחדרי הניתוח. לספק בקבוקי מים עבור כל כלוב כדי למנוע התייבשות חיה במהלך ניתוח.
    2. רשום את המשקל של כל עכבר.
    3. להזריק כל עכבר intraperitoneally עם 0.02 מ"ל קוקטייל לכל משקל גוף גרם.
    4. Tag ולהקליט את המספר של כל עכבר.
    5. מניחים את כל העכברים לתוך המיכל ריק על שולחן הניתוחים. אפשר 5-10 דקות עבור כל העכברים כדי להשיג הרדמה עמוקה כפי שאושר על ידי היעדר תגובת נסיגת דוושה כדי קמצוץ בוהן.
    6. עבור כל עכבר, לנהל טיפה אחת שלTropicamide לתוך כל עין עבור הרחבת אישון ושימון לטווח קצר.
    7. עבור כל עכבר, לנהל טיפה אחת של Proparacaine לתוך כל עין הרדמה מקומית ושימון לטווח קצר.
    8. מסדרים את העכברים לפי סדר הרדמה כך העכבר הראשון להיות מורדם יהיה העכבר הראשון cannulated.
    9. יש להמתין לפחות 2 דקות עבור טיפות עיניים ייכנסו לתוקף.
    10. כן חלקי 4 אינץ 'ישרים של קלטת ידי משייך בחוזקה בקלטת. מניחים בצד אחד חתיכת סרט עבור כל עכבר.
      הערה: אי למשוך בחוזקה בקלטת תגרום סלסול של הקלטת.

    8. cannulate לשכת Anterior

    1. מסדר את העכבר הראשון תחת מיקרוסקופ כירורגי, ולמקד את המיקרוסקופ על הקרנית העדיפה.
      הערה: Cannulation עשוי להתבצע משני העין. מנתחים דומיננטיים ימניים עלולים למצוא iקלת t כדי cannulate את עינו השמאלית, בשעה שרופאים דומיננטיים ימניים עשויים להעדיף את הזכות.
    2. הפעל את יציאת נתרן 0.1% הפרין הראשון על סעפת חמש שסתום.
    3. תחת מיקרוסקופ כירורגי, להשתמש זוג מלקחיים כדי proptose העין בעדינות. הכנס את המחט צינורית 30-מד לתוך החדר הקדמי בערך באמצע הדרך בין הסיבים zonule ואת הקודקוד של הקרנית.
      1. תשמרי על עצמך כדי להימנע מגרד או ניקוב הקשתית, העדשה, או פני הקרנית הפנימית.
      2. הימנע חודר הקרני בשנית.
      3. באמצעות תנועת פיתול עדינה להתגבר חיכוך בין הצינורית ואת הקרנית, הכנס את הצינורית עמוקה בלשכה הקדמית.
    4. השתמש ברב של קלטת כדי לאבטח את צינורות 30-מד אל השולחן. כדי למזער את התנועה של הצינורית המוכנסת, לחץ על צינורות 30-מד מול השולחן בעוד לכת על הקלטת.
    5. רשום את שעת ההתחלה של הניתוח.
    6. באמצעות מיקרוסקופ, verify שאף דליפה ניכרת. אם הדליפה קיימת, תנועת נוזל תהיה גלויה ליד העין.
    7. ראייה לאשר התנפחות עינית ידי התבוננות כי עין I / R היא גדולה יותר מאשר העין הנגדית. יחד, בהעדר דליפה ואת הנוכחות של התנפחות עינית להפגין העלאה מוצלחת של לחץ תוך עיני.
    8. החל hypromellose לשתי העיניים. Hypromellose משמש כדי לשמן את microleaks הקרנית ואת החותם. מרחו את הקרם hypromellose לפי הצורך (בערך כל 30 דקות) עבור שימון מתמשכת.
    9. חזור על שלב 8 עד שכל החיות כבר cannulated.

    9. הרדמה צג

    1. השתמש קמצוץ הבוהן, תצפית ויזואלית של שפם, או תצפית ויזואלית של הזנב כדי לוודא כי כל עכבר נשאר בהרדמה. האם עכבר להפגין תגובת נסיגת דוושה, עוויתות זיף, או תנועת זנב, פנה מייד אל שלב 9.2.
    2. אם עכבר מתחיל להתעורר במהלך ניתוח, מעליתהזנב להזריק מאיץ 0.05 מיליליטר intraperitoneally לתוך הבטן התחתונה מאחורי העכבר. אפשר 1 - 2 דקות עבור המאיץ ייכנס לתוקף.
    3. האם עכבר דורש הרגעה נוספת, חזור על שלב 9 לפי צורך.

    10. להסיר את הצינורית מן הלשכה הקדמית

    1. עבור כל חיה, לאחר 90 דק 'חלפו, משוך בעדינות את הצינורית מן החדר הקדמי.
    2. Untape העכבר מהשולחן כירורגית, נזהר שלא להפריע את צינורות הצינורית של חיות סמוכות.
    3. סוך בשני העיניים עם סיכת ג'לי.
    4. כפי cannulae הבאים יוסרו, לארגן העכברים במיכל ריק על שולחן הניתוחים להתאושש מהניתוח. אל תכבה את החום של שולחן הניתוחים.
    5. אפשר, לכל הפחות, 2 - 3 שעות להתאוששות על השולחן כירורגית המחומם. שים העכברים לעתים קרובות עד שהם התאוששו לחלוטין מן ההרדמה.

    11. נקה את המשוואהuipment

    1. לחטא את cannulae באמצעות מגבוני אלכוהול.
      הערה: שיטות אחרות לחיטוי או עיקור, כגון מעוקר, ניתן להחליף.
    2. לגרש נתרן הפרין 0.1% לעומת סעפת 5-שסתום, מחטים 30-מד, צינורות 30-מד, ו cannulae באמצעות מזרק 60 מ"ל מלא אוויר.
    3. שוטפים את סעפת 5-שסתום, מחטים 30-מד, צינורות 30-מד, ו cannulae באמצעות מזרק 60 מ"ל מלא מים מזוקקים.
    4. לגרש מים מזוקקים מן סעפת 5 יציאות, מחטים 30-מד, צינורות 30-מד, ו cannulae באמצעות מזרק 60 מ"ל מלא אוויר.
    5. לאחר חיטוי cannulae ושטיפת מנגנון הצינורות, לאחסן ציוד זה לשימוש חוזר.
    6. חנות, להשליך, או לכבות את כל ציוד אחר. השאר את החום של שולחן הניתוחים על.

    12. להחזיר את כל העכברים בכלובים בביתם

    1. לאחר העכברים להתעורר מניתוח (לאחר 2 - 3 שעות), לחזור כל חיה בכלוב בבית שלה. לספק מזון ג'ל עבור כל כלוב. להחזיר את כל הכלובים לחדרים המיועדים שלהם.
    2. מכבים את האש של שולחן הניתוחים. מחק את כל הפסולת, ולנגב לחדרי הניתוח.

    13. בצע הערכת רשתית

    1. בהתאם לצורך, לאסוף רשתיות לניתוח היסטולוגית או עכברים להתאים כהים להקלטת electroretinogram.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

התופעות ניווניות של רשתית לי / R ידי גבוה IOP הן בדרך כלל נבחנו ע"י שתי גישות סטנדרטיות. NeuN immunolabeling של גרעינים עצביים חשף הפסד תאים עצביים משמעותי הבא I / R עלבון (איור 1). בקצרה, עיני enucleated 7 ימים לאחר I / R היה קבועים paraformaldehyde, שכותרתו עם סמן התאים העצבי NeuN, ושלמים רכובים. תמונות נתפסו באמצעות מיקרוסקופ confocal, ותאי שכותרתו עם NeuN כומתו על ידי ספירת 11. מפחית בספירת נוירון שכבת תא גנגליון מצביעים I / מוות תאי המושרה R.

ליקויים בתפקוד נוירון רשתית תועדו באמצעות electroretinography (איור 2). בקצרה, שבעה ימים לאחר I / R, electroretinograms scotopic נרשמו בעוצמות פלאש מרובות. אמפליטודות של a- ו- B-הגלים היו לכמת באמצעות תוכנת ניתוח תמונה

איור 1
איור 1. רשתית I / R גורם למות תאים עצבי בשכבת תא גנגליון (GCL). תמונות רשתית נציגה מלאה I / עיני R מוצגות עם ברים בקנה מידה המציין 100 מיקרומטר. (א) מספר תאים NeuN-חיובי GCL מצטמצם משמעותית בעיניים I / R בהשוואה לקבוצת הביקורת (B). n = 9, בר שגיאה: שגיאת התקן, *** p <0.0001 אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2. רשתית I / R פוגע פונקצית Neuron הרשתית. מתחלש a- ואמפליטודות ב-הגל מצביעה פיזיולוגית קרום לקויה בתאים עצביים הבאים I / R. n = 6, בר שגיאה: שגיאת התקן, * p <0.05 אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

אני רשתית / R פציעה ידי גבוהות IOP הוכיחה השירות שלה בדוגמנות נזק וחוסר תפקוד הסלולר, במיוחד ניווניות של מערכת העצבים, ביחידה העצבים וכלי הדם מכרסם הרשתית. הליך זה מספק רקמות מלאות חזקות והוא נגיש בקלות במונחים של תחכום טכנולוגי. זה כבר ציין זה ומודלים פציעה I / R אחרים שהגדלת לחץ ומשך איסכמיה עלול להגביר חומרת הפציעה 24. מסיבה זו, כמה מתרגלים בחרו להשתמש לחצים איסכמית משכים שונים מאלו שהוצגו כאן 4,6-10,12. לכן רשתית I / פציעה R ידי IOP גבוהות מציעה יתרון על פני שיטות I / R רשתית אלטרנטיבה בכך שהיא מאפשרת אחד כדי להתאים את הפרמטרים כירורגית כדי להתאים מטרות הניסוי בפרט של אחד.

עם זאת, טכניקות חלופיות הועסקו גרימה לי ברשתית / פציעת R במכרסמים. קשירה של צרור עצב הראייה 25,26 27 נעשה שימוש כדי לעצור את זרימת הדם ברשתית זמנית. אסטרטגיות דומות תנאים מערכתיים מחייבות קשירת עורק מוח 28 או עורק כאפאליך 29 כדי להפחית את זרימת דם ללא הפרעה אותה במלואה. המתודולוגיה נדירה אחת כרוכה circumferentially דחיסת גלובוס הרשתית באמצעות חוט כי משוקלל בשני קצות 30. בעוד אסטרטגיות כאלה תרמו בהצלחה להבנת שינויים עצבים וכלי דם נגרם היפוקסיה ברשתית, הטכניקה המתוארת במסמך זה מציעה מספר יתרונות על פני חלופות אלה. דבר המחייב הלא רשתית ניזק מינימאלי על הקרנית, I / R ידי IOP הגבוהה מספק פגיעה ברשתית ממוקדת יותר מאשר הוא שספק טכניקות קשירה ולכן עשוי להיות שימושי יותר עבור חוקרים המעוניינים במחלת רשתית ספציפית. כמו כן, שיטות IOP גבוהות יותר ממושמע מאשר דגמי קשירה או דחיסה, כך שאנישיטת OP מאפשרת השגה מהירה של איסכמיה ברשתית כמו גם רה-פרפוזיה שלאחר מכן. לבסוף, פרוטוקולי IOP גבוהים דורשים תחכום כירורגית וטכנולוגי מינימאלי ולכן עשוי להיות נרחב יותר נגיש מאשר החלופות שלהם.

פציעת I / R רשתית ידי IOP הגבוהה היא לא בלי האתגרים שלה. Cannulation של הלשכה הקדמית דורש מיומנות ידנית, וטיפול יש לנקוט כדי לשמור על שלמות הקשתית, העדשה, הקרנית. זהירות היא גם יעצה לאחר החדרת הצינורית, כמו הצינורית עשויה להיות משך מן החדר הקדמי בעוד צינורות 30-המד מאובטח באמצעות קלטת.

תהליכים קריטיים נוספים בפרוטוקול זה בין השאר, שמירה על טמפרטורת גוף חם לבעלי חיים הרדים, בהרדמה המאיץ מבעוד מועד, ולשמר שימון של הקרנית באמצעות hypromellose. כמו כן, חשוב לציין התנהגויות מתח או מחלה העכבר (למשל, חוסר הטיפוח, hunching, וכו ') לפני הניתוח, כמשתנים חוץ כירורגית אלה עלולים להשפיע עצמה ותמותת תרופה. על ידי השתתפות לנושאים אלה, ניתן להשיג מודל מוסדר מאוד לשחזור בגין נזקי I / R רשתית.

זה צריך להיות גם הודה כי רשתית I / R פציעה ידי גבוה IOP היא רק דוגמנית, מומלץ להיזהר כאשר אקסטרפולציה ממצאים למחלות ספציפיות, במיוחד מחלות כרוניות. בעוד שונה ממחלות אלה במסגרת זמן ומוצא אטיולוגי, עם זאת, אני רשתית / פציעת R ידי גבוה IOP עלולה בכל זאת לספק פלטפורמת קול להערכת מנגנוני ניוון רשתית והתאוששות.

הרשתית מורכבת תאים רבים צורות ותהליכי איתות, וסיפור מקיף של חוסר ויסות רשתית נותר הובהר. הספרות הנוכחית מדגימה את השירות של פציעת I / R ברשתית ידי IOP הגבוהה לא רק בחינת תהליכים ניווניים ברשתית 6-8,10,12,אלא גם בזיהוי מטרות למניעה טיפולית והתערבות 7,9,11,12,14. בנוסף, יש ראיות הולכות ומצטברות לתמוך השירות של פגיעה ברשתית I / R ידי IOP הגבוהה נקודות קצה שאינו עצביים כגון דלקת רשתית, ניוון כלי דם, ודליפת 14,15,17. בהתחשב ספציפי האנטומי שלו, עקיבות ניסיון, ונגישות טכנית, אני רשתית / פציעת R ידי IOP הגבוהה מבטיח לשמור על תפקיד מוביל רודף פניות אלה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי מענקי מחקר מן המכון הלאומי לבריאות בארה"ב (EY022383 ו EY022683; EJD) ומענק Core (P30EY001765), הדמיה מודול Core מיקרוסקופית.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Heparin Sodium Injection, USP Abraxis Pharmaceutical Products 1,000 USP/ml
BSS Sterile Irrigating Solution Alcon Laboratories, Inc. 9007754-0212 500 ml
SC-2 kg Digital Pocket Scale American Weigh Scales, Inc. SC-2 kg
Tropicamide Ophthalmic Solution USP 1% Bausch + Lomb 1% (10 mg/ml)
Proparacaine Hydrochloride Ophthalmic Solution USP, 0.5% Bausch + Lomb 0.5% (5 mg/ml)
INTRAMEDIC Polyethylene Tubing Becton Dickinson and Company 427400 Inner diameter: 427400
30 G 1/2 PrecisionGlide Needles Benton Dickinson and Company 305106
BC 1 ml TB Syringe, Slim Tip with Intradermal Bevel Needle, 26 G x 3/8 Benton Dickinson and Company 309625
BD 60 ml Syringe Luer-Lok Tip Benton Dickinson and Company 309653
Zeiss OPMI Visu 200/S8 Microscope Carl Zeiss AG 000000-1179-101
Sterile Syringe Filter Corning Inc. CLS431224 0.20 µm
Durasorb Underpads Covidien 1038 23 x 24 inches
Alcohol Prep Covidien 6818 2 Ply, Medium
Student Dumont #5 Forceps Fine Science Tools 91150-20
Hartman Hemostats Fine Science Tools 13002-10
Primary Set, Macrobore, Prepierced Y-Site, 80 Inch Hospira 12672-28
Phosphate Buffered Saline pH 7.4 (1x) Invitrogen 10010-049 500 ml
Distilled water Invitrogen 15230-204 500 ml
C57BL/6J Mice The Jackson Laboratory 664
AnaSed Injection: Xylazine Sterile Solution LLOYD, Inc. 20 mg/ml
Lubricating Jelly, Water Soluble Bacteriostatic MediChoice 3-Gram Packet
NAMIC Angiographic Pressure Monitoring Manifold Navilyst Medical, Inc. 70039355 5-Valve Manifold with Seven Female Ports
Goniosoft, Hypromellose 2.5% Ophthalmic Demulcent Solution: Hydroxypropyl Methylcellulose OCuSOFT, Inc. 2.5% (25 mg/ml)
Ketaset CIII: Ketamine Hydrochloride Pfizer, Inc. 100 mg/ml
Trans-Pal I.V. Stand  Pryor Products 372 Furnished with a home-constructed 60-cm stainless steel extension
Acepromazine: Acepromazine Maleate Injection, USP Vet One 10 mg/ml
V-Top Surgery Table/Adjustable Hydraulic VSSI 100-4041-21
Tube Fitting Luer Male to Luer Male Warner Instruments 64-1579

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Osborne, N. N., et al. Retinal ischemia: mechanisms of damage and potential therapeutic strategies. Prog Retin Eye Res. 23 (1), 91-147 (2004).
  2. Bonne, C., Muller, A., Villain, M. Free radicals in retinal ischemia. Gen Pharmacol. 30 (3), 275-280 (1998).
  3. Smith, G. G., Baird, C. D. Survival time of retinal cells when deprived of their blood supply by increased intraocular pressure. Am J Ophthalmol. 35 (5:2), 133-136 (1952).
  4. Buchi, E. R., Suivaizdis, I., Fu, J. Pressure-induced retinal ischemia in rats: an experimental model for quantitative study. Ophthalmologica. 203 (3), 138-147 (1991).
  5. Block, F., Schwarz, M. The b-wave of the electroretinogram as an index of retinal ischemia. Gen Pharmacol. 30 (3), 281-287 (1998).
  6. Katai, N., Yoshimura, N. Apoptotic retinal neuronal death by ischemia-reperfusion is executed by two distinct caspase family proteases. Invest Ophthalmol Vis Sci. 40 (11), 2697-2705 (1999).
  7. Toriu, N., et al. Lomerizine, a Ca2+ channel blocker, reduces glutamate-induced neurotoxicity and ischemia/reperfusion damage in rat retina. Exp Eye Res. 70 (4), 475-484 (2000).
  8. Kawai, S. I., et al. Modeling of risk factors for the degeneration of retinal ganglion cells after ischemia/reperfusion in rats: effects of age, caloric restriction, diabetes, pigmentation, and glaucoma. FASEB J. 15 (7), 1285-1287 (2001).
  9. Chidlow, G., Schmidt, K. G., Wood, J. P., Melena, J., Osborne, N. N. Alpha-lipoic acid protects the retina against ischemia-reperfusion. Neuropharmacology. 43 (6), 1015-1025 (2002).
  10. Fei, F., et al. Upregulation of Homer1a Promoted Retinal Ganglion Cell Survival After Retinal Ischemia and Reperfusion via Interacting with Erk Pathway. Cell Mol Neurobiol. , (2015).
  11. Xu, Z., et al. Neuroprotective role of Nrf2 for retinal ganglion cells in ischemia-reperfusion. J Neurochem. 133 (2), 233-241 (2015).
  12. Kim, B. J., Braun, T. A., Wordinger, R. J., Clark, A. F. Progressive morphological changes and impaired retinal function associated with temporal regulation of gene expression after retinal ischemia/reperfusion injury in mice. Mol Neurodegener. 8 (21), (2013).
  13. Portillo, J. A., et al. CD40 mediates retinal inflammation and neurovascular degeneration. J Immunol. 181 (12), 8719-8726 (2008).
  14. Wei, Y., et al. Nrf2 has a protective role against neuronal and capillary degeneration in retinal ischemia-reperfusion injury. Free Radic Biol Med. 51 (1), 216-224 (2011).
  15. Abcouwer, S. F., et al. Effects of ischemic preconditioning and bevacizumab on apoptosis and vascular permeability following retinal ischemia-reperfusion injury. Invest Ophthalmol Vis Sci. 51 (11), 5920-5933 (2010).
  16. Abcouwer, S. F., et al. Minocycline prevents retinal inflammation and vascular permeability following ischemia-reperfusion injury. J Neuroinflammation. 10 (149), (2013).
  17. Zheng, L., Gong, B., Hatala, D. A., Kern, T. S. Retinal ischemia and reperfusion causes capillary degeneration: similarities to diabetes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 48 (1), 361-367 (2007).
  18. Weyker, P. D., Webb, C. A., Kiamanesh, D., Flynn, B. C. Lung ischemia reperfusion injury: a bench-to-bedside review. Semin Cardiothorac Vasc Anesth. 17 (1), 28-43 (2013).
  19. Raedschelders, K., Ansley, D. M., Chen, D. D. The cellular and molecular origin of reactive oxygen species generation during myocardial ischemia and reperfusion. Pharmacol Ther. 133 (2), 230-255 (2012).
  20. Di, Y., et al. MicroRNAs expression and function in cerebral ischemia reperfusion injury. J Mol Neurosci. 53 (2), 242-250 (2014).
  21. Saidi, R. F., Kenari, S. K. Liver ischemia/reperfusion injury: an overview. J Invest Surg. 27 (6), 366-379 (2014).
  22. Malek, M., Nematbakhsh, M. Renal ischemia/reperfusion injury; from pathophysiology to treatment. J Renal Inj Prev. 4 (2), 20-27 (2015).
  23. Mallick, I. H., Yang, W., Winslet, M. C., Seifalian, A. M. Ischemia-reperfusion injury of the intestine and protective strategies against injury. Dig Dis Sci. 49 (9), 1359-1377 (2004).
  24. Hesketh, E. E., et al. Renal ischaemia reperfusion injury: a mouse model of injury and regeneration. J Vis Exp. (88), (2014).
  25. Stefansson, E., Wilson, C. A., Schoen, T., Kuwabara, T. Experimental ischemia induces cell mitosis in the adult rat retina. Invest Ophthalmol Vis Sci. 29 (7), 1050-1055 (1988).
  26. Honjo, M., et al. Statin inhibits leukocyte-endothelial interaction and prevents neuronal death induced by ischemia-reperfusion injury in the rat retina. Arch Ophthalmol. 120 (12), 1707-1713 (2002).
  27. Otori, Y., et al. Expression of c-fos and c-jun mRNA following transient retinal ischemia: an approach using ligation of the retinal central artery in the rat. Surv Ophthalmol. 42, Suppl 1 96-104 (1997).
  28. Liu, J., et al. Epac2-deficiency leads to more severe retinal swelling, glial reactivity and oxidative stress in transient middle cerebral artery occlusion induced ischemic retinopathy. Sci China Life Sci. 58 (6), 521-530 (2015).
  29. Zhang, Y., Zhang, Z., Yan, H. Simvastatin inhibits ischemia/reperfusion injury-induced apoptosis of retinal cells via downregulation of the tumor necrosis factor-alpha/nuclear factor-kappaB pathway. Int J Mol Med. , (2015).
  30. Li, B., Pang, I. H., Barnes, G., McLaughlin, M., Holt, W. A new method and device to induce transient retinal ischemia in the rat. Curr Eye Res. 24 (6), 458-464 (2002).

Tags

רפואה גיליון 113 רשתית איסכמיה reperfusion לחץ תוך עיני נוירון ניוון מוחיים יחידת העצבים וכלי הדם
במודל עכבר של רשתית איסכמיה reperfusion נזק ע&quot;י העלאת רמת הלחץ התוך עיני
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hartsock, M. J., Cho, H., Wu, L.,More

Hartsock, M. J., Cho, H., Wu, L., Chen, W. J., Gong, J., Duh, E. J. A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure. J. Vis. Exp. (113), e54065, doi:10.3791/54065 (2016).

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