Waiting
Login processing...

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

Medicine

En Model af glaukom induceret af Circumlimbal sutur i rotter og mus

doi: 10.3791/58287 Published: October 5, 2018

Summary

Kronisk okulær hypertension er foranlediget ved at anvende en circumlimbal sutur i rotter og mus, fører til funktionelle og strukturelle forringelse af retinal ganglion celler overensstemmelse med glaukom.

Abstract

Circumlimbal sutur er en teknik til at inducere eksperimentelle glaukom i gnavere af kronisk opløftende intraokulært tryk (IOP), en velkendt risikofaktor for grøn stær. Denne protokol viser en trinvis vejledning på denne teknik i lange Evans rotter og mus, C57BL/6. Under fuld narkose anvendes en "pung-streng" sutur på conjunctiva, omkring ækvator og bag limbus af øjet. Kolleger øjet fungerer som et ubehandlet kontrol. I vores undersøgelse, som var en periode på 8 uger for rotter og 12 uger for mus, løbetid forblev IOP forhøjet, målt jævnligt af rebound Tonometri i bevidst dyr uden topikale bedøvelse. I begge arter, syet øjnene viste electroretinogram funktioner overensstemmelse med præferentielle indre retinal dysfunktion. Optisk kohærens tomografi viste selektiv udtynding af retinale nerve fiber lag. Histologi af rotte nethinden i tværsnit fundet reduceret celle tæthed i ganglion cellelag, men ingen ændring i andre cellulære lag. Farvning af fast monterede mus retinae med en ganglion celler specifikke markør (RBPMS) bekræftede ganglion celletab. Circumlimbal sutur er et simpelt, minimalt invasive og omkostningseffektiv måde at fremkalde okulær hypertension, der fører til ganglion celle skade i både rotter og mus.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Dyremodeller tilbyde en vigtig platform for laboratorium undersøgelse af cellulære processer underliggende glaukom patogenese, samt for at vurdere potentielle terapeutiske indgreb. Flere inducerbar modeller er blevet udviklet for at producere vedvarende intraokulært tryk (IOP) elevation, den vigtigste risikofaktor for grøn stær. Metoder, der er blevet anvendt for at ophøje IOP omfatter: hypertonisk saltvand injektion i episcleral vener1, laser fotokoagulation af trabekelværket2 eller limbal vener3og intracameral injektion af stoffer såsom Ghost røde blodlegemer4, microbeads5,6 og viskoelastiske agenter7. Hver tilgang har sine fordele og begrænsninger.

En god model for grøn stær skal efterligne sygdomsprocessen, med minimal komplikation som traume, betændelse og medier opaciteter. Disse komplikationer er ofte forbundet med de procedurer, der anvendes til at fremkalde IOP elevation, og kan forvirre fortolkning af resultater. For eksempel har paracentese af forkammeret, selv når fremmede stoffer ikke er indført, vist sig at forårsage traumer og betændelse, der ikke er repræsentativ for typiske glaucomatous ændring8,9. Ud over betydningen af at undgå betændelse, letter opretholde optisk klarhed i vivo billeddannelse og Elektrofysiologi at overvåge sygdomsprogression. Selv om det er uklart i hvilket omfang disse komplikationer kan påvirke sygdommen undersøgelser, kan det være bedre at undgå at trænge ind i øjet under model induktion. Circumlimbal sutur tilgang undgår gennemtrængning af kloden og letter i vivo langsgående vurdering af retinale struktur og funktion. Vigtigere er, denne model adskiller sig fra foregående i sin kapacitet til at returnere IOP til baseline værdier ved fjernelse af sutur når det kræves. IOP normalisering kan være nyttigt for at studere cellulære og molekylære korrelerer reversibel og irreversibel ganglion celle skade10,11,12,13,14.

Denne artikel fokuserer på teknik til model induktion. Karakterisering af retinale skade forårsaget af denne model i rotter og mus kan findes nærmere andetsteds15,16,17,18,19.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Alle eksperimentelle procedurer blev udført ifølge den australske adfærdskodeksen for pleje og anvendelse af dyr til videnskabelige formål, fastsat af National sundhed og Medical Research Council i Australien. Etik godkendelse blev opnået fra Howard Florey Institute dyr etiske komité (godkendelse nummer 13-044-UM og 13-068-UM for rotter og mus, henholdsvis).

1. intraokulært trykmåling i bevidst rotter

  1. Indstille laboratorium rebound tonometer til indstillingen rotte. Swaddle vågen rotten i et stykke af blød klud til at berolige dyret. Udsætte hoved og hals. Hold forsigtigt torso i den ene hånd, med dyrets ryg hvile mod investigators bryst.
    Bemærk: Aktuel anæstesi er ikke påkrævet.
  2. Bruge anden hånden til at bringe rebound tonometer nær rottens øje, så spidsen af IOP sonden er ca 2-3 mm væk fra og vinkelret til hornhinde apex. Bruge højre hånd til at måle IOP i dyrets højre øje og venstre hånd til venstre øje.
  3. Vent et par sekunder for rotten for at berolige og tryk én gang på knappen måling. Observere spidsen af IOP sonden forsigtigt ramte den hornhinde apex én gang; og høre rebound tonometer bip én gang.
    Bemærk: Et enkelt bip af tonometer bekræfter vellykket måling, der kan læses fra LCD-skærmen. Et dobbeltbip angiver en målefejl. Målefejl kan opstå som følge af faktorer som upassende arbejde afstand mellem sonden og på hornhinden, en overdreven tilt i retning af tonometer eller sonden slående øjenlåget eller en ikke-centrale del af hornhinden. Henvises til rebound tonometer manual fra producenten for yderligere detaljer vedrørende målefejl.
  4. Gentag trin 1,3 ti gange med et interval på 1-2 sekunder, fra disse målinger udlede en gennemsnitlig IOP værdi til dette tidspunkt. Nulstille tonometer efter 5th læsning.
  5. Ved serielle overvågning, måle IOP på samme tid af dagen og under konsekvent lysforhold for at minimere variationen skyldes temperaturprofil IOP cyklus20,21.

2. intraokulært trykmåling i bevidst mus

  1. Indstille rebound tonometer til indstillingen mus efter fabrikantens anvisninger.
  2. At begrænse musen med hånden, Placer musen på en grill bur top og træk forsigtigt halen baglæns.
    Bemærk: Dette vil lynhurtig dyr til greb på metal grill med dens forreste ben og forsøg på at trække sig fremad, som vil lidt strække sin krop.
    1. Bruge anden hånden til at forstå den løs hud umiddelbart bag ørerne. Sikre den nederste del af kroppen af dyr ved at holde halen mellem ringfinger og langfinger (eller mellem den lille finger og din palm).
      Bemærk: Prøv ikke at forstå huden for stram til at undgå kvælning og anvende pres på øjnene.
  3. Med den nu frie hånd (i første omgang holde halen), bringe rebound tonometer nær musens øje, således at spidsen af IOP sonden er ca 2-3 mm fra og vinkelret til hornhinde apex. For at måle andet øje, dreje musen så andet øje er nu foran tonometer.
  4. Vente på musen til at berolige og tryk én gang på knappen måling. Observere spidsen af IOP sonden forsigtigt ramte den hornhinde apex; med et enkelt bip bekræfter vellykket måling.
    Bemærk: Et dobbeltbip angiver en målefejl. Det kan hjælpe for at have en anden eksperimentatoren Læs og dokument IOP aflæsninger, mens de første eksperimentatoren tager målingerne.
  5. Gentag trin 2.4 til får ti vellykkede behandlinger for at udlede en IOP. Nulstille tonometer efter 5th læsning. Tillade et interval på 1-2 sekunder mellem aflæsninger.
  6. Som pr serie måling i rotter, måle mus IOP på samme tid af dagen og under konsekvent lysforhold.

3. induktion af intraokulært tryk Elevation i bedøvede rotter og mus

  1. Ren den kirurgiske bænk med 0,5% klorhexidin i 70% ethanol. Dække bænk med sterilt gardiner. Autoklave alle kirurgiske udstyr på forhånd. Sikre alle eksperimentatorer bære passende personlige værnemidler (kirurgiske masker, kjoler og steriliseret handsker).
  2. For at fremkalde generel anæstesi, skal du placere dyret i en induktion kammer. Levere 3-3,5% isofluran med O2 på en gennemstrømningshastighed på 3 L/min.
    1. Vedligeholde anæstesi med 1,5% isofluran på 2 L/min leveres via en gnaver ansigtsmaske i hele operationen. Sikre tilstrækkelig dybde af anæstesi ved fravær af en pote knivspids refleks.
    2. Undgå respiratorisk depression ved at justere strømningshastighed når det er nødvendigt at opretholde respirationsfrekvens på ca 60 vejrtrækninger/min.
  3. Tilfældigt vælge det ene øje at fremkalde okulær hypertension, med de kontralaterale øje til at tjene som et ubehandlet kontrol. Indgyde en dråbe af 0,5% proxymetacaine oftalmologiske løsning for aktuel anæstesi. For at rengøre okulær overflade, skyl øjet med 3 mL sterilt normale saltvand.
  4. Dække dyret med en steril, fenestrated kirurgiske drapere, udsætte øjet til at være sutureres.
  5. Udføre en pung-streng sutur på den bulbar bindehinde rundt om i verden. Hos rotter, væve den 7/0 nylon sutur parallelle og 2 mm posteriort for limbus (figur 1). I mus, placere den 10/0 nylon sutur på 1 mm posteriort for limbus.
    1. Passe på ikke for at trænge sclera. En pludselig pupil dilatation under den kirurgiske procedure angiver sclera har sandsynligvis været trængt ind.
    2. Anker sutur på conjunctiva ved hjælp af 5-6 ankerpunkter i rotter, og 4-5 ankerpunkter i mus.
    3. Undgå direkte kompression på de store episcleral vener af threading sutur nedenunder conjunctiva ved passage af disse vener.
      Bemærk: Mens anbefales det at undgå komprimering af store episcleral vene i rotter, dette er ikke rutinemæssigt gøres i mus på grund af lav sigtbarhed i disse vener i mus øjne. Selvom de store vener ikke komprimeres direkte, det er sandsynligt, at de mindre fartøjer i den episcleral vene plexus er under pres, som kan være en medvirkende faktor til den vedvarende IOP elevation (Se diskussion mekanisme for IOP højde).
  6. Fastgør pung-streng sutur ved at binde et slipknot, efterfulgt af en anden simpel knude (figur 1). For at undgå en alt for høj post-operative IOP spike, have en assistent, måle IOP umiddelbart før fastgørelse til anden knude.
    1. Hvis IOP er fundet for at være for høj, justere slip knude ved delvist at slippe spændinger den ene ende af sutur (pil i figur 1A).
    2. Efter den ønskede IOP er opnået (ideelt 30-60 mmHg i rotter eller 30-40 mmHg i mus), tie off til anden knude samtidig opretholde en kontinuerlig trækkraft på herpå af sutur (pil i figur 1).
    3. Efter andet knude er blevet strammet op, trimme enderne af sutur at minimere ethvert fremmedlegeme fornemmelse. Overvåge dyret under genoprette fra generel anæstesi.
      Bemærk: Det er vigtigt at bruge slipknot når binde første knude for at sikre passende indad kompression på øjet. Efter flere uger er det normalt bemærkes, at enderne blevet indlejret i conjunctiva.

4. overvågning IOP

  1. Tage de første IOP-måling på 2 minutter post-operatively under isofluran anæstesi. Efterfølgende, overvåge IOP når gnavere har genvundet bevidstheden som de ovennævnte trin 1 og 2.
    Bemærk: Overvåge IOP to gange i løbet af den første dag (2 minutter og 1 time), hver dag i den første uge og en eller to gange om ugen derefter.

5. boltpistoler Retinal struktur og funktion

  1. Ved ønskede eksperimentelle slutpunktet (i dette tilfælde efter 8 uger i rotter og 12 uger i mus) under generel anæstesi med ketamin/xylazin intraperitoneal injektion, måle retinal funktion med den dark-adapted electroretinogram (ERG) som beskrevet nærmere andetsteds15,16,17.
    Bemærk: Vi har fundet robust ganglion celle dysfunktion, retinal nerve fibre lag udtynding og ganglion celler tab for varigheder mellem 8-12 uger. Andre har med held ansat længere perioder af IOP højde14,15.
  2. Umiddelbart efter ERG måling, måle tykkelsen af retinale nerve fiber lag (RNFL) og total retinal tykkelse ved hjælp af spektrale domæne optisk kohærens tomografi (SD-OCT) 16,18.
  3. For enden af den langsgående studie euthanize dyrene under dyb anæstesi.
    1. Dissekere nethinden for histologi18, for eksempel immunfarvning af hele-mount nethinden ved hjælp af en retinal ganglion celler (RGC) specifikt antistof såsom RNA-bindende protein med flere splejsning antistof (RBPMS) eller hjerne-specifikke HOXD/POU domæne protein 3A (Brn3a)16,19,22.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Følgende resultater i rotter18 og mus16 har rapporteret tidligere og er opsummeret her. Circumlimbal sutur produceret et lignende mønster af IOP elevation i rotter og mus (figur 2). En kort IOP spike, op til 58,1 ± 2.7 mmHg i rotter og 38,7 ± 2.2 mmHg i mus, fandtes straks efter proceduren sutur. Hos rotter, IOP størrelsesorden gradvist reduceres over tid at være 44 ± 6 mmHg og 32 ± 2 mm Hg, på 3 og 24 timer, henholdsvis15. Efter denne indledende IOP spike forblev IOP forholdsvis stabile i flere uger. Over forsøgsperioden, IOP okulær hypertensive (OHT) øjne forblev forhøjet af ~ 9 mmHg i 8 uger i rotter, og af ~ 5 mmHg i 12 uger på mus.

For at vurdere RGC funktion, fremkalder scotopic ERG på meget svagt stimulus energier den positive Scotopic tærskel reaktion (pSTR), der fandtes at være reduceret i OHT øjne, i forhold til kontrol øjne i både rotter og mus (figur 3). Der var også en lille reduktion af ERG a - og b-bølge, som er tilbøjelige til at afspejle en mild dysfunktion af fotoreceptorer og bipolar celler, henholdsvis. Det største underskud blev men fundet i pSTR, bekræfter præferentielle indre retinal dysfunktion efter at mild kronisk IOP elevation.

Overensstemmelse med indre retinal dysfunktion, en selektiv tab af celle tæthed i RGC lag var også tydeligt i tværsnit af OHT nethinden (figur 4A - 4 C). Derimod forblev celle numre i de ydre og indre nukleare lag uforandret18, tyder på, at off-target iskæmisk effekter var minimal. Sådanne resultater i rotter blev underbygget af celletal på hele-mount mus retinae farves ved hjælp af en RGC specifikt antistof og konfokal mikroskopi (figur 4E - 4 G). OCT scanninger omkring synsnerven hoved viste ligeledes, at kronisk IOP elevation resulterer i reducerede RNFL tykkelse, mens samlede retinal tykkelse forblev uforandret i begge arter (figur 4D og 4 H).

Figure 1
Figur 1 . Circumlimbal sutur program omkring ækvator i øjet. A: for det første bruge en slipknot til at stramme pung-streng sutur ved at trække kun én streng (pil), som vil sikre passende indad kompression. Assistent kan måle IOP umiddelbart før fastgørelse til anden knude. B: efterfølgende binde en anden simpel knude for at låse den første knude. C: fotografi af circumlimbal sutur på en mus øjne. Venligst klik her for at se en større version af dette tal. 

Figure 2
Figur 2 . Circumlimbal sutur rejst intraokulært tryk i dette tilfælde i 8 uger i rotter (A, n = 8) og 12 uger i mus (B, n = 23). IOP forblev uændret i kontralaterale kontrol øjne. (enkelte OHT øjne repræsenteret af røde symboler og kontrol øjne af grå symboler). Gennemsnit og standardafvigelser er overlejret i sort. Data er replotted med tilladelse fra tidligere arbejde 16,18). Venligst klik her for at se en større version af dette tal. 

Figure 3
Figur 3 . Kronisk IOP elevation induceret funktionelle mangler især i den indre nethinde i både rotter (A & B) og mus (C & D). A: gennemsnitlige ERG bølgeformer (n = 8 rotter) som svar på en lyse og dim stimulus (2,07 og-5.31 log cd.s.m-2 til top og bund trace henholdsvis) efter 8 uger for IOP højde. B: den relative amplitude af pSTR, betegnende for RGC funktion, var mere påvirket end de photoreceptoral a-wave og den bipolare celle drevet b-bølge. C og D er som A og B , men stammer fra gennemsnittet af 23 mus efter 12 uger af IOP elevation. Igen, RGC dysfunktion var mere alvorlig end photoreceptoral og bipolar celle dysfunktion. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4 . ERG: electroretinogram; OHT: okulær hypertension; IOP: intraokulært tryk; pSTR: positivt Scotopic tærskel svar; RGC: retinal ganglion celler; * P < 0,05. Fejllinjer: standard fejl af middelværdien. Data er genbrugt med tilladelse fra tidligere arbejde. 16 , 18 Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Circumlimbal sutur er en ny model for kronisk okulær hypertension. Ud over de undersøgelser, som de repræsentative resultater er indkøbt16,18, er denne dyremodel blevet udnyttet i en række nylige undersøgelser15,23,24,25 ,26. Sammenligning på tværs af de tidligere betænkninger viser, at metoden giver repeterbare resultater, herunder omfanget af IOP elevation, samt den korte IOP spike under model induktion (se senere diskussion). Selv om varigheden af IOP elevation nødvendig for at fremkalde robust RGC ændringer er mellem 8 og 12 uger, kan modellen vedligeholdes længere, med undersøgelser rapportering resultater for 15-16 uger af IOP højde14,15. Ud over repeterbarhed, denne metode er relativt enkel, omkostningseffektiv, og kan bruges i både rotter og mus. Sammenlignet med andre metoder, der involverer gennemtrængende øje på model induktion, er denne model genstand for undersøgelser, der kræver klare optiske medier, såsom Elektrofysiologi eller i vivo nethinde billedbehandling. En af grundene til dette er, at metoden circumlimbal sutur ved at undgå paracentese, sigter mod at bevare den immun privilegium af øjet og derfor minimere traume-relaterede inflammation og grå stær. En tidligere undersøgelse anvender denne teknik, fandt at Iba-1 udtryk, var en markør for inflammation, ikke upregulated i nethinden15, men tilstedeværelsen af andre inflammatoriske markører eller forkammeret betændelse endnu ikke blevet kvantificeret i denne model. En anden fordel er, at IOP elevation kan vendes ved sutur fjernelse, som er en enkel procedure, der kan gøres under lys sedation og aktuel anæstesi14,15. Dette gør circumlimbal sutur en enestående model for at undersøge den potentielle reversibilitet af ganglion celle skade i glaukom24.

Selv om den mekanisme, hvorved proceduren sutur rejser IOP ikke er helt forstået, er obstruktion af vandige udstrømning den sandsynlige årsag efter afgørelse ud af flere andre faktorer. Fra tidligere undersøgelser, har vi vist, at circumlimbal suturen ændrer ikke væsentligt forkammeret dybde eller iridocorneal vinkel i begge rotter15 og mus16 og er derfor ikke en model for vinkel lukning glaukom. Derudover som pupil dilatation og pupilstørrelse ikke blev ændret, klarhed i den optiske medier blev bevaret, og ingen ærlig inflammatoriske forandringer blev observeret med forkammeret OCT eller retinale tværsnit, mener vi ikke, det intraokulære tryk elevation opstår gennem en inflammatorisk mekanisme. Endelig, vores konklusion, at IOP kunne normaliseres hurtigt, efter fjernelse af circumlimbal sutur tyder på, at ombygning af trabekelværket som følge af betændelse ville være en usandsynlig årsag til IOP elevation16,24. Derfor er det sandsynligt, at IOP elevation udspringer af vandige udstrømning obstruktion, enten via kompression af Schlemm's canal eller episcleral vener. Yderligere undersøgelser er undervejs at fastslå den præcise årsag til vandige udstrømning obstruktion induceret af denne model.

Circumlimbal sutur har flere begrænsninger. En indlysende bekymring er den oprindelige IOP spike, der opstår under anvendelse af sutur, der gradvist reducerer over flere timer. En overdreven IOP spike har faktisk potentialet til at inducere iskæmiske reperfusion skade, hvilket ikke er typisk for kronisk åbenvinklet glaukom. I denne henseende er det klogt at indlæg kirurgisk bekræfte almindelige retinale perfusion ved hjælp af oftalmoskopi eller OCT angiografi.

Det potentielle bidrag fra IOP spike var for nylig rettet ved at sammenligne ubehandlet kontrol øjne med en sham kontrolgruppe hvor sutur blev anvendt som pr metoder beskrevet ovenfor, og derefter fjernes efter 2 dage. Med andre ord, blev disse sham kontrol øjne udsat for den samme akut IOP spike men ikke kronisk IOP højde ud over 48 timer. Vi fandt, at de langsigtede resultater, målt ved ERG, OCT og RGC tæller, forbliver uændret i sham kontrol sammenlignet med ubehandlet kontrol16, viser, at den oprindelige IOP spike ikke har en vigtig rolle i den RGC underskud set i denne model. Dette understøttes også af om okulær hypertension (OHT) øjne, der var ingen sammenhæng mellem størrelsen af IOP spike og RGC dysfunktion på lang sigt, mens der var en betydelig sammenhæng med kronisk IOP elevation15. Derudover en undersøgelse hvor sutur blev fjernet efter 8 uger viser at ganglion celle fuldt inddrive, som målt ved de pSTR24, som støtter tanken om, at den korte IOP spike skyldes model induktion gør lille bidrag til den retinal dysfunktion fundet efter kronisk IOP elevation. Havde den forbigående IOP spike været en medvirkende faktor til ganglion celle skade, ville man ikke forvente opsving efter sutur fjernelse i uge 8. Derfor, trods begrænsningen af en forbigående IOP spike, circumlimbal sutur model af okulær hypertension er et nyttigt supplement til foreliggende små dyr glaukom modeller.

Selvom de ovennævnte beviser understøtter nytten af denne model, bør være gjort alt for at minimere den forbigående IOP spike. Følgende kan hjælpe med model induktion. Først, er den mest almindelige problem opstod, at IOP kan vende tilbage til normal et par dage efter sutur ansøgning. Den sandsynlige årsag til denne pres normalisering er, at sutur knude gradvist løsner over tid. For at foretage fejlfinding, sikre den første (slip) knude er sikkert fastgjort før binde den anden knude. Dette kan opnås ved løbende vedligeholdelse af spænding den ene ende af slip knuden (pil i figur 1A) indtil andet knude er bundet. Den anden mest almindelige problem er hyphema, som kan forekomme i de første par timer efter suturering. Vores erfaring var det ofte forbundet med en alt for høj IOP spike (normalt ≥ 80 mmHg i rotter og mus) eller perforation af øjet når vævning sutur. Andre komplikationer af proceduren omfatter grå stær (normalt reversible) på kort sigt, og tab af sutur på lang sigt på grund af sutur skred eller rivning af conjunctiva. Vi har ikke bemærket udviklingen af enhver okulær overflade infektioner i en kohorte af rotter eller mus. For nybegyndere at mikroskopiske kirurgi er nogle praksis påkrævet til master circumlimbal sutur program. Vi har rapporteret en indledende succesrate på 50% i vores første kohorte af mus (40 ud af 81 mus)16. Vores erfaring forbedrer dette til 70-80% med praksis. I en efterfølgende kohorte af 60 mus fandt vi en total succesrate på 70%, med hyphema (13%) og sutur tab (17%) tegner sig for 30% fejlrate. I en kohorte af 20 rotter, fandt vi en højere succesrate (90%) end i mus, med kun 2 rotter er udelukket på grund af hyphema (10%), og ingen dyr blev udelukket på grund af sutur tab. Perforation under kirurgi er sjældne begivenheder i både rotter og mus modeller (~ 1%).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Acknowledgments

Dette arbejde er finansieret af National sundhed og medicinsk forskning Rådet for Australien project grant (1046203), australsk forskning Rådet fremtid Fellowship (FT130100338).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
normal saline Baxter International Inc AHB1323 Maintain corneal hydration during surgery
Chlorhexadine 0.5% Orion Laboratories 27411, 80085 Disinfection of surgical instrument
Isoflurane 99.9% Abbott Australasia Pty Ltd CAS 26675-46-7 Proprietory Name: Isoflo(TM) Inhalation anaaesthetic. Pharmaceutical-grade inhalation anesthetic mixed with oxygen gas for suture procedure
ocular lubricant Alcon Laboratories  1618611 Proprietory Name: Genteal, ocular lubricant to keep the other eye moist
Needle holder (microsurgery) World Precision Instruments 555419NT To hold needle during ocular surgery
Proxymetacaine 0.5% Alcon Laboratories  CAS 5875-06-9 Topical ocular analgesia
Scissors (microsurgery) World Precision Instruments 501232 To cut excessive suture stump during ligation
Surgical drape Vital Medical Supplies GM29-612EE Ensure sterile enviornment during surgery
Suture needle for rats (microsurgery) Ninbo medical needles 151109 8-0 nylon suture attached with round needle, cutting edge 3/8, dual-needle, suture length 30cm
Suture needle for mice (microsurgery) Ninbo medical needles 160905 10-0 nylon suture attached with round needle, cutting edge 3/8, dual-needle, suture length 30cm
Tweezers (microsurgery) World Precision Instruments 500342 Manipulate tissues during ocular surgery
rebound tonometer TONOLAB, iCare, Helsinki, Finland TV02 for intraocular pressure monitoring

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Morrison, J. C., et al. A rat model of chronic pressure-induced optic nerve damage. Experimental Eye Research. 64, (1), 85-96 (1997).
  2. Feng, L., Chen, H., Suyeoka, G., Liu, X. A laser-induced mouse model of chronic ocular hypertension to characterize visual defects. Journal of Visualized Experiments. (78), (2013).
  3. Chiu, K., Chang, R., So, K. F. Laser-induced chronic ocular hypertension model on SD rats. Journal of Visualized Experiments. (10), 549 (2007).
  4. Quigley, H. A., Addicks, E. M. Chronic experimental glaucoma in primates. I. Production of elevated intraocular pressure by anterior chamber injection of autologous ghost red blood cells. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 19, (2), 126-136 (1980).
  5. Bunker, S., et al. Experimental glaucoma induced by ocular injection of magnetic microspheres. Journal of Visualized Experiments. (96), (2015).
  6. Weber, A. J., Zelenak, D. Experimental glaucoma in the primate induced by latex microspheres. Journal of Neuroscience Methods. 111, (1), 39-48 (2001).
  7. Moreno, M. C., et al. A new experimental model of glaucoma in rats through intracameral injections of hyaluronic acid. Experimental Eye Research. 81, (1), 71-80 (2005).
  8. Hoyng, P. F., Verbey, N., Thorig, L., van Haeringen, N. J. Topical prostaglandins inhibit trauma-induced inflammation in the rabbit eye. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 27, (8), 1217-1225 (1986).
  9. Kezic, J. M., Chrysostomou, V., Trounce, I. A., McMenamin, P. G., Crowston, J. G. Effect of anterior chamber cannulation and acute IOP elevation on retinal macrophages in the adult mouse. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 54, (4), 3028-3036 (2013).
  10. Waisbourd, M., et al. Reversible structural and functional changes after intraocular pressure reduction in patients with glaucoma. Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 254, (6), 1159-1166 (2016).
  11. Foulsham, W. S., Fu, L., Tatham, A. J. Visual improvement following glaucoma surgery: a case report. BMC Ophthalmology. 14, 162 (2014).
  12. Anderson, A. J., Stainer, M. J. A control experiment for studies that show improved visual sensitivity with intraocular pressure lowering in glaucoma. Ophthalmology. 121, (10), 2028-2032 (2014).
  13. Ventura, L. M., Feuer, W. J., Porciatti, V. Progressive loss of retinal ganglion cell function is hindered with IOP-lowering treatment in early glaucoma. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 53, (2), 659-663 (2012).
  14. Zhao, D., et al. ARVO abstract number 3696 - B0043. annual meeting of Association for Research in Vision and Ophthalmology, Honolulu, Hawaii, USA. (2018).
  15. Liu, H. H., et al. Chronic ocular hypertension induced by circumlimbal suture in rats. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 56, (5), 2811-2820 (2015).
  16. Zhao, D., et al. Characterization of the Circumlimbal Suture Model of Chronic IOP Elevation in Mice and Assessment of Changes in Gene Expression of Stretch Sensitive Channels. Frontiers in Neuroscience. 11, 41 (2017).
  17. Nguyen, C. T., et al. Simultaneous Recording of Electroretinography and Visual Evoked Potentials in Anesthetized Rats. Journal of Visualized Experiments. (113), (2016).
  18. Van Koeverden, A. K., He, Z., Nguyen, C. T., Vingrys, A. J., Bui, B. V. Systemic hypertension is not protective against chronic IOP elevation in a rodent model. Scientific Reports. 8, (1), 7107 (2018).
  19. Rodriguez, A. R., de Sevilla Muller, L. P., Brecha, N. C. The RNA binding protein RBPMS is a selective marker of ganglion cells in the mammalian retina. Journal of Comparative Neurology. 522, (6), 1411-1443 (2014).
  20. Aihara, M., Lindsey, J. D., Weinreb, R. N. Twenty-four-hour pattern of mouse intraocular pressure. Exp Eye Research. 77, (6), 681-686 (2003).
  21. Jia, L., Cepurna, W. O., Johnson, E. C., Morrison, J. C. Patterns of intraocular pressure elevation after aqueous humor outflow obstruction in rats. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 41, (6), 1380-1385 (2000).
  22. Nadal-Nicolas, F. M., Jimenez-Lopez, M., Sobrado-Calvo, P., Nieto-Lopez, L., Canovas-Martinez, I., Salinas-Navarro, M., Vidal-Sanz, M., Agudo, M. Brn3a as a marker of retinal ganglion cells: qualitative and quantitative time course studies in naive and optic nerve-injured retinas. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 50, (8), 3860-3868 (2009).
  23. Liu, H. H., Flanagan, J. G. A Mouse Model of Chronic Ocular Hypertension Induced by Circumlimbal Suture. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 58, (1), 353-361 (2017).
  24. Liu, H. H., He, Z., Nguyen, C. T., Vingrys, A. J., Bui, B. V. Reversal of functional loss in a rat model of chronic intraocular pressure elevation. Ophthalmic & Physiological Optics. 37, (1), 71-81 (2017).
  25. Liu, H. H., Zhang, L., Shi, M., Chen, L., Flanagan, J. G. Comparison of laser and circumlimbal suture induced elevation of intraocular pressure in albino CD-1 mice. PLoS One. 12, (11), 0189094 (2017).
  26. Shen, H. H., et al. Intraocular Pressure Induced Retinal Changes Identified Using Synchrotron Infrared Microscopy. PLoS One. 11, (10), 0164035 (2016).
En Model af glaukom induceret af Circumlimbal sutur i rotter og mus
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

He, Z., Zhao, D., van Koeverden, A. K., Nguyen, C. T., Lim, J. K. H., Wong, V. H. Y., Vingrys, A. J., Bui, B. V. A Model of Glaucoma Induced by Circumlimbal Suture in Rats and Mice. J. Vis. Exp. (140), e58287, doi:10.3791/58287 (2018).More

He, Z., Zhao, D., van Koeverden, A. K., Nguyen, C. T., Lim, J. K. H., Wong, V. H. Y., Vingrys, A. J., Bui, B. V. A Model of Glaucoma Induced by Circumlimbal Suture in Rats and Mice. J. Vis. Exp. (140), e58287, doi:10.3791/58287 (2018).

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