Waiting
Login processing...

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

Medicine

דגם של גלאוקומה המושרה על ידי תפרים Circumlimbal אצל חולדות ועכברים

doi: 10.3791/58287 Published: October 5, 2018

Summary

יתר לחץ דם כרוני עינית הנגרמת על-ידי החלת בתפר circumlimbal אצל חולדות ועכברים, שמוביל התדרדרות תפקודית ומבניים של תאי גנגליון עקבית עם גלאוקומה.

Abstract

התפר circumlimbal היא טכניקה להשראת גלאוקומה ניסויים בחולדות מאת כרוני העלאת לחץ תוך-עיני (IOP), מהווה גורם סיכון ידוע גלאוקומה. פרוטוקול זה מדגים מדריך צעד אחר צעד על טכניקה זו אוונס ארוך חולדות ועכברים C57BL/6. בהרדמה כללית, suture "הארנק-string" מוחל על הלחמית, סביב קו המשווה, מאחורי של לימבוס של העין. העין עמית משמש פקד ללא טיפול. על-פני משך המחקר, אשר היה תקופה של 8 שבועות עבור חולדות 12 שבועות עבור עכברים, IOP נשארו גבוהות, כפי שהיא נמדדת בקביעות ריבאונד tonometry חיות בהכרה ללא הרדמה מקומי. בשני המינים, העיניים sutured הראו תכונות electroretinogram בקנה אחד עם מועדף בתפקוד ברשתית הפנימי. טומוגרפיה אופטית קוהרנטית הראה דליל סלקטיבי של שכבת סיבי עצב ברשתית. היסטולוגיה של הרשתית חולדה בתוך שטח חתך נמצאו מופחת צפיפות התאים בשכבת תאי גנגליון, אך אין שינוי ברבדים אחרים התאית. כתמים retinae עכבר שטוח רכוב עם גנגליון תא מסוים סמן (RBPMS) אישר אובדן תאי גנגליון. התפר circumlimbal היא פשוטה, מינימלית פולשנית וחסכונית לזירוז עינית יתר לחץ דם מוביל לפגיעה תא גנגליון אצל חולדות ועכברים.

Introduction

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

מודלים בעלי חיים מספקים שפלטפורמה חשוב לחקירה מעבדה הסלולר תהליכים כבסיס גלאוקומה פתוגנזה, כמו גם להעריך ולאתר פוטנציאליים התערבויות טיפוליות. מספר מודלים inducible פותחו כדי לייצר ממושכת לחץ תוך-עיני (IOP) גובה, גורם הסיכון החשוב ביותר גלאוקומה. שיטות שהוחלו להעלות את רמת IOP כוללות: הזרקת מלוחים hypertonic ב episcleral הוורידים1, photocoagulation לייזר של trabecular meshwork2 או של ורידים limbal3, ו intracameral הזרקה של חומרים כגון תאי דם רפאים אדום4, גרגרי5,6 ו- viscoelastic סוכנים7. בכל אחת מהגישות יש יתרונות ומגבלות שלה.

מודל לגלוקומה צריך לחקות תהליך המחלה, עם סיבוך מינימליות כגון טראומה, דלקת ומדיה לאטימות. סיבוכים אלה הקשורים לעתים קרובות עם ההליכים המשמש לזירוז IOP העלאת, יכולים לבלבל פרשנות של תוצאות. לדוגמה, paracentesis החדר הקדמי, גם כאשר חומרים זרים לא הציג, הוכח לגרום טראומה ודלקת אינה מייצגת טיפוסית השינוי glaucomatous8,9. מעבר לחשיבות של הימנעות דלקת, שמירה על בהירות אופטית מקלה ויוו הדמיה electrophysiology לעקוב אחר התקדמות המחלה. לא ברור באיזו מידה סיבוכים אלה עלולים להשפיע על המחלה חקירות, ואולי כדאי להימנע חודר לעין במהלך אינדוקציה דגם. הגישה תפר circumlimbal מונע חדירה של כדור הארץ ומקל ויוו הערכה האורך של רשתית מבנה ותפקוד. חשוב מכך, מודל זה שונה מקודמותיה מבחינת יכולתה כדי לחזור IOP ערכים של תוכנית בסיסית על ידי הסרה של התפר בעת הצורך. IOP נרמול עשוי להיות שימושי עבור הלומדים הסלולר והתא ה"מפה מולקולרית של גנגליון הפיכים ובלתי הפיכה פציעה10,11,12,13,14.

מאמר זה מתמקד בטכניקה עבור אינדוקציה דגם. אפיון לפגיעה ברשתית המושרה על ידי מודל זה אצל חולדות ועכברים ניתן למצוא בפירוט רב יותר במקום אחר15,16,17,18,19.

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

כל ההליכים ניסיוני נערכו על פי קוד האוסטרלי של התרגול על טיפוח ועל השימוש של בעלי חיים למטרות מדעיות, שקבע את הבריאות הלאומיים ואת המועצה למחקר רפואי באוסטרליה. אתיקה אישור היה המתקבלים ועדת האתיקה הווארד חיה מכון Florey (אישור מספר 13-044-אום ו 13-068-אום על חולדות ועכברים, בהתאמה).

1. מדידת לחץ תוך-עיני בחולדות בהכרה

  1. הגדר את tonometer ריבאונד מעבדה עכברוש. לחתל את החולדה ער ב חתיכה של בד רך כדי. להרגיע את החיה. חושפים את הראש והצוואר. החזק בעדינות את הגוף ביד אחת, עם הגב של החיה נח נגד החזה של החוקר.
    הערה: הרדמה מקומי אינו נדרש.
  2. תשתמש ביד השנייה כדי להביא את tonometer ריבאונד ליד העין של החולדה, כך הקצה של המכשיר IOP הוא כ 2-3 מ מ משם ו בניצב אל השיא הקרנית. להשתמש יד ימין כדי למדוד IOP של החיה עין ימין, יד שמאל על העין השמאלית.
  3. המתן מספר שניות את העכברוש את תירגע ולחץ על לחצן מדידה פעם. להתבונן שהקצה של החללית IOP בעדינות הכה את איפקס הקרנית פעם; צ'רלי ריבאונד tonometer פעם.
    הערה: צפצוף בודד של tonometer מאשר מדידה מוצלחת, אשר ניתן לקרוא במסך ה-LCD... צפצוף זוגי מציין שגיאת המדידה. שגיאות המדידה יכול לנבוע מגורמים כגון ומרחק עבודה לא הולמת בין החללית ו הקרנית, הטיה מוגזמת בכיוון של tonometer, או המכשיר בולט העפעף או חלק-מרכז הקרנית. עיין במדריך tonometer ריבאונד של היצרן לקבלת פרטים נוספים אודות שגיאות מדידה.
  4. חזור על שלב 1.3 עשר פעמים במרווח של 1-2 שניות, מ מדידות אלה להפיק ערך IOP הממוצע לאותה נקודה בזמן. לאפס את tonometer לאחר הקריאהth 5.
  5. לניטור טורי, למדוד IOP באותו הזמן של היום, תחת תנאי תאורה עקבי כדי למזער את הווריאציה בשל ההשתנות היומית IOP מחזור20,21.

2. מדידת לחץ תוך-עיני בעכברים בהכרה

  1. הגדר את tonometer ריבאונד העכבר לפי הוראות היצרן.
  2. כדי לרסן את העכבר ביד, למקם את העכבר על גבי כלוב גריל ומשוך בעדינות את הזנב לאחור.
    הערה: זה יבקש החיה כדי אחיזה על הגריל מתכת עם הרגליים הקדמיות שלה ניסיון למשוך את עצמו קדימה, אשר יהיה מעט למתוח את הגוף שלה.
    1. השתמש ובשניה לאחוז את עור רפוי מיד מאחורי האוזניים. לאבטח הגוף התחתון של החיה על ידי החזקת את הזנב בין הקמיצה והאמה (או בין האצבע הקטנה בכף ידך).
      הערה: לא לנסות לתפוס את העור חזק מדי, כדי למנוע חנק, הפעלת לחץ על העיניים.
  3. עם יד חופשית עכשיו (בתחילה להחזיק את הזנב), להביא את tonometer ריבאונד ליד העין של העכבר, כך הקצה של המכשיר IOP הוא כ 2-3 מ מ מ, בניצב אל השיא הקרנית. כדי למדוד את העין השנייה, לסובב את העכבר כך שהעין השניה היא כעת בפני tonometer.
  4. המתן בעכבר כדי להרגיע ולחץ על לחצן מדידה אחת. להתבונן שהקצה של החללית IOP להכות בעדינות הקרנית השיא; עם צפצוף בודד מאשר מדידה מוצלחת.
    הערה: צפצוף זוגי מציינת שגיאת המדידה. זה עשוי לעזור כדי יש הנסיין קריאה של המסמך השני המקראות IOP בזמן הנסיין הראשון לוקח את המידות.
  5. חזור על שלב 2.4 להשיג 10 קריאות מצליח להפיק IOP. לאפס את tonometer לאחר הקריאהth 5. לאפשר מרווח של 1-2 שניות בין קריאות.
  6. בהתאם מידה טורי בחולדות, למדוד העכבר IOP באותו זמן של היום, תחת תנאי תאורה עקבית.

3. אינדוקציה של העלאת לחץ תוך-עיני ומורדמת חולדות ועכברים

  1. לנקות את הספסל כירורגית עם chlorhexidine 0.5%-70% אתנול. לכסות על הספסל עם תחבושות חיטוי. אוטוקלב כל ציוד כירורגי מראש. ודא שניסויים כל ללבוש ציוד מגן אישי המתאים (מסכות כירורגיות, חלוקים וכפפות מעוקר).
  2. כדי לגרום הרדמה כללית, מקם את החיה תא אינדוקציה. לספק 3-3.5% איזופלוריין עם O2 בספיקה של 3 L/min.
    1. לשמור על הרדמה עם איזופלוריין 1.5%-2 ל'/min מועברת באמצעות מסיכת פנים מכרסם לאורך כל הניתוח. להבטיח עומק מספיק של הרדמה בגלל היעדר רפלקס הפינצ כפת.
    2. הימנע הנשימה על ידי התאמת קצב הזרימה בעת הצורך לשמור על קצב הנשימה כ 60 נשימות לדקה.
  3. לבחור באקראי עין אחת כדי לגרום לחץ בעין, עם העין contralateral לשמש פקד ללא טיפול. להקנות טיפה אחת של 0.5% proxymetacaine אופטלמולוגיות פתרון אקטואלי הרדמה. כדי לנקות את השטח עינית, לשטוף את העין עם 3 מ"ל של תמיסת סטרילית.
  4. מכסים את החיה עם סטרילי, fenestrated תלוי כירורגי, חשיפת העין כדי להיות sutured.
  5. מבצע מחרוזת-הארנק בתפר לחמית bulbar ברחבי העולם. בחולדות, לארוג את 7/0 תפר ניילון מקבילים ו 2 מ"מ אחורי לימבוס (איור 1). בעכברים, מקם את התפר ניילון 10/0-1 מ מ, האחורי לימבוס.
    1. . שמור על עצמך לא לחדור את sclera. התרחבות האישון פתאומי במהלך הליך כירורגי מציין ש-sclera ככל הנראה כבר חדרה.
    2. עוגן התפר על לחמית באמצעות 5-6 נקודות עיגון בחולדות, ו- 4-5 נקודות עיגון בעכברים.
    3. להימנע דחיסה ישירה על הורידים episcleral הגדולות להשחיל את התפר מתחת הלחמית במעבר של ורידים אלה.
      הערה: בעוד אנו ממליצים על הימנעות דחיסה של הווריד episcleral הגדולות של אצל חולדות, זה לא שגרתי נעשה בעכברים עקב הנראות הנמוכה של ורידים אלה בעיני העכבר. אף-על-פי הורידים הגדולים שאינם דחוסים ישירות, סביר להניח כי כלי קטן בתוך מקלעת וריד episcleral הם תחת לחץ, אשר עשוי להיות גורם תורם גובה IOP מתמשכת (ראה דיון מנגנון של העלאת IOP).
  6. הדקו את התפר מחרוזת-הארנק על ידי קשירת קשר ואז ואחריו קשר פשוט השני (איור 1). כדי להימנע של ספייק IOP לאחר ניתוח גבוהה יתר על המידה, יש עוזרת למדוד את IOP מיד לפני לחיזוק הקשר השני.
    1. אם IOP נמצא להיות גבוה מדי, להתאים את הקשר slip חלקית משחררים את המתח על קצה אחד של התפר (חץ איור 1א').
    2. לאחר IOP הרצויה מושגת (אידיאלי 30-60 מ מ כספית חולדות או 30-40 מ מ כספית בעכברים), לקשור את הקשר השני תוך שמירה על כוח מושך רציפה על החלק התפר (חץ באיור 1).
    3. לאחר הטיפול השני הודקה קשר, לקצץ את הקצוות של התפר כדי למזער את כל תחושות גוף זר. נטר את החיה במהלך להתאושש הרדמה כללית.
      הערה: חשוב להשתמש את סליפנוט בעת קשירת הקשר הראשון כדי להבטיח דחיסה פנימה נאותה על העין. לאחר מספר שבועות בדרך כלל יצויין כי הקצוות הופכים למוטבעים בלחמית.

4. ניטור IOP

  1. לקחת את המידה IOP הראשון ב 2 דקות וכאב לאחר הניתוח בהרדמה איזופלוריין. לאחר מכן, לפקח IOP כאשר למכרסמים שהכרתו לפי השלבים הנ ל 1 ו- 2.
    הערה: לפקח על IOP פעמיים במהלך היום הראשון (2 דקות ו- 1 שעה), מדי יום בשבוע הראשון, פעם או פעמיים בשבוע לאחר מכן.

5. assaying רשתית מבנה ותפקוד

  1. בנקודה הרצויה ניסיוני הקצה (במקרה זה לאחר 8 שבועות אצל חולדות ו- 12 שבועות בעכברים), בהרדמה כללית, באמצעות הזרקת בקרום הבטן עם קטמין/חריגות השירותים הווטרינריים, למדוד פונקציה ברשתית עם electroretinogram dark-adapted (ארג) כמתואר בפירוט רב יותר במקום אחר15,16,17.
    הערה: מצאנו חזקים בתפקוד תאי גנגליון, סיבי עצב ברשתית דליל שכבה, גנגליון תא הפסד עבור משכי זמן בין 8-12 שבועות. אחרים בהצלחה המועסקים תקופות ארוכות יותר של IOP העלאת14,15.
  2. מיד לאחר המדידה ארג, למדוד את העובי של שכבה סיבי עצב ברשתית (RNFL) ועובי הרשתית הכולל שימוש בתחום ספקטרלי קוהרנטיות אופטית טומוגרפיה (SD-אוקטובר) 16,18.
  3. בסוף המחקר האורך, המתת חסד החיות תחת הרדמה עמוקה.
    1. לנתח הרשתית היסטולוגיה18, לדוגמה immunostaining של רשתית העין כולה-הר באמצעות נוגדן ספציפי של התא (מהרשות לשיקום האסיר) גנגליון כגון מחייב RNA חלבון עם נוגדן splicing (RBPMS) או התחום הספציפי המוח גנים homeobox/POU מרובים חלבון 3A19,16,(Brn3a)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

התוצאות הבאות חולדות ועכברים של18 16 דווחו בעבר, מסוכמות כאן. התפר circumlimbal המיוצר דפוס דומה של העלאת IOP אצל חולדות ועכברים (איור 2). יתד IOP קצרה, עד 58.1 מ מ כספית ± 2.7 בחולדות, 38.7 מ מ כספית ± 2.2 בעכברים, נמצאה מיד לאחר הניתוח תפר. בחולדות, IOP בעוצמה מופחתת בהדרגה לאורך זמן להיות 44 ± 6 מ מ כספית, 32 ± 2 מ מ כספית, ב- 3 ו- 24 שעות, בהתאמה15. אחרי זה ספייק IOP הראשונית IOP נשאר יציב יחסית למשך מספר שבועות. על התקופה הניסיונית, IOP בעיניים עם עינית (OHT), יתר לחץ דם נשאר מוגברות על ידי ~ 9 מ מ כספית במשך 8 שבועות אצל חולדות, ועל ידי ~ 5 מ מ כספית במשך 12 שבועות בעכברים.

כדי להעריך את הפונקציה מהרשות לשיקום האסיר, ארג scotopic בשעה אנרגיות גירוי עמום מעורר את Scotopic סף תגובה חיובית (pSTR), אשר נמצאה להיות מופחת בעיניים OHT, יחסי שליטה עיניים הן חולדות ועכברים (איור 3). היה שם גם ירידה קטנה של ארג ו b-גל, אשר סביר להניח לשקף תפקוד מתון של photoreceptors ושל תאים דו-קוטביים, בהתאמה. אולם הגרעון הגדול ביותר נמצא ב pSTR, המאשר תפקוד לקוי מועדף הפנימי ברשתית, מיד לאחר העלאת IOP כרוני מתון.

בקנה אחד עם תפקוד ברשתית הפנימי, לאובדן סלקטיבי של צפיפות התאים בשכבת מהרשות לשיקום האסיר היה גם ניכר חתכי רוחב של הרשתית OHT (איור 4A - 4 C). לעומת זאת, מספרי הטלפון הנייד הרבדים הגרעין החיצוני והפנימי נשאר שהודעה18, רומז כי תופעות איסכמי את המטרה היו מינימליות. ממצאים כאלה אצל חולדות אומתו תא ספירת על retinae כולה-הר העכבר צבעונית באמצעות נוגדן ספציפי מהרשות לשיקום האסיר מיקרוסקופיה קונפוקלית (איור 4E - 4 G). באופן דומה, OCT סריקות סביב ראש עצב הראייה הראה כי העלאת IOP כרוני מתבטא עובי RNFL מופחתת, בזמן עובי הרשתית הכולל נשארו שהודעה בשני המינים (איור 4D ו- 4 שעות).

Figure 1
איור 1 . יישום תפר Circumlimbal סביב קו המשווה של העין- A: ראשית, השתמש קשר כדי להדק את התפר מחרוזת-הארנק על ידי משיכת מחרוזת אחת בלבד (חץ), אשר יבטיחו נאותה דחיסה פנימה. עוזרת ניתן למדוד את IOP מיד לפני לחיזוק הקשר השני. B: לאחר מכן לקשור קשר פשוט השני כדי לנעול את הקשר הראשון. C: צילום של circumlimbal תפר על העין העכבר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת. 

Figure 2
איור 2 . התפר circumlimbal גדל הלחץ intraocular במקרה זה במשך 8 שבועות בחולדות (A, n = 8) ו- 12 שבועות בעכברים (B, n = 23). IOP נותרה ללא שינוי בעיניים שליטה contralateral. (בודדים OHT עיניים המיוצג על-ידי סמלים אדום ועיניים שליטה על-ידי סמלים אפור). Average וסטיות תקן הערוכים בשכבות בשחור. הנתונים הם replotted באישור עבודה קודמות 16,18). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת. 

Figure 3
איור 3 . כרונית IOP העלאת המושרה פונקציונלי לגירעונות במיוחד הרשתית הפנימי חולדות (A & B) והן עכברים (C & D). A: ארג הממוצע ואת (n = 8 חולדות) בתגובה לגירוי עמום מוארים (2.07,-5.31 להיכנס cd.s.m-2 עבור העליון, התחתון מעקב בהתאמה) לאחר 8 שבועות של העלאת IOP. B: משרעת היחסי של pSTR, מעידה על הפונקציה מהרשות לשיקום האסיר, היה מושפע יותר מאשר photoreceptoral-הגל, הפרעה דו קוטבית תא b מונחה-גל. C ו- D הם לפי A ו- B , אך נגזר מן הממוצע של עכברים 23 לאחר 12 שבועות של העלאת IOP. שוב, תפקוד מהרשות לשיקום האסיר היה הרבה יותר חמורה בתפקוד התא photoreceptoral, הפרעה דו קוטבית. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 4
איור 4 . ארג: electroretinogram; OHT: יתר לחץ דם עינית; IOP: לחץ תוך-עיני; pSTR: תגובה חיובית הסף Scotopic; מהרשות לשיקום האסיר: תאי גנגליון; * P < 0.05. קווי שגיאה: שגיאת תקן של רשע. נתונים ממחזרת באישור עבודה קודמות. 16 , 18 אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

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

התפר circumlimbal הוא מודל חדש של יתר לחץ דם כרוני עינית. בנוסף המחקרים שממנו התוצאות נציג הן מתוצרת16,18, מודל זה בעל חיים יש כבר מנוצל במספר האחרונות מחקרים15,23,24,25 ,26. מההשוואה בין דוחות קודמים אלה עולה כי השיטה מייצרת תוצאות הדיר, כולל את סדר הגודל של העלאת IOP, כמו גם את הדקר IOP קצרה במהלך אינדוקציה דגם (ראה דיון מאוחר יותר). למרות משך העלאת IOP הדרוש כדי לגרום שינויים מהרשות לשיקום האסיר חזקים בין 8 ל 12 שבועות, המודל יכול להישמר במשך זמן רב יותר, עם מחקרים על 15-16 שבועות של IOP העלאת14,15דיווח תוצאות. בנוסף הדיר, שיטה זו היא פשוטה יחסית, העלות האפקטיבית, יכול לשמש אצל חולדות ועכברים. כאשר לעומת גישות אחרות המערבות חודר העין אינדוקציה דגם, המודל הזה הוא לבצע חקירות שדורשים מדיה אופטית ברור, כגון אלקטרופיזיולוגיה או ויוו הדמיה ברשתית. אחת הסיבות לכך היא כי על ידי הימנעות paracentesis, שיטת תפירה circumlimbal שואפת לשמר את ההרשאה המערכת החיסונית של העין ולמזער ולכן דלקת הקשורות לטראומה, קטרקט. מחקר קודם העסקת טכניקה זו, למצוא את הביטוי רשות השידור-1 סמן דלקת, לא היה upregulated רשתית15, אולם הנוכחות של סמנים דלקתיים או לחדר הקדמיות דלקת אחרים יש לא עדיין הייתה לכמת במודל זה. יתרון נוסף הוא כי גובה IOP יכול להיות הפוך על ידי הסרת תפרים, אשר הוא הליך פשוט שניתן להיעשות תחת תרופות הרגעה קלה ו אקטואלי הרדמה14,15. זה הופך התפר circumlimbal מודל ייחודי עבור חוקרים את פוטנציאל הפיכות הפגיעה תא גנגליון גלאוקומה24.

למרות המנגנון שבאמצעותו ההליך תפר מעלה IOP אינה מובנת לחלוטין, חסימה של יצוא מימית הוא הגורם הסביר לאחר פסק-הדין החוצה מספר גורמים אחרים. ממחקרים קודמים, אנחנו הראו כי התפר circumlimbal אינה משנה באופן משמעותי זווית עומק או iridocorneal החדר הקדמי שני חולדות ועכברים של15 16 , ולכן הוא לא מודל של הסגר גלאוקומה. בנוסף, כמו התרחבות אישונים, גודל אישון שונו, הבהירות של התקשורת אופטי השתמר, אין שינויים דלקתיים פרנק נצפתה עם החדר הקדמי OCT או עם חתכי רוחב ברשתית, אנחנו לא מאמינים זה לחץ תוך-עיני העלאת מתעוררת דרך מנגנון דלקתיות. לבסוף, שלנו ממצא זה IOP יכול להיות במהירות מנורמל לאחר הסרת התפר circumlimbal מרמז כי שיפוץ של meshwork trabecular בעקבות דלקת יהיה לא סביר סיבת IOP העלאת16,24. לפיכך, סביר כי העלאת IOP נובע יצוא מימית חסימה, או באמצעות דחיסה של התעלה של Schlemm או העורקים episcleral. חקירה נוספת נמצא בשלבי כדי לקבוע את הגורם המדויק של יצוא מימית הפרעה הנגרמת על ידי מודל זה.

התפר circumlimbal יש מספר מגבלות. דואג ברור איפה המסמר IOP הראשונית המתרחשת במהלך היישום של התפר, אשר מפחית בהדרגה על פני מספר שעות. אכן, ספייק IOP מוגזמת יש פוטנציאל לגרום לפציעה איסכמי פגיעה reperfusion, אשר אינה אופיינית פתוח גלאוקומה כרונית. בהקשר זה הוא זהיר לאשר פוסט בניתוח רגיל זלוף ברשתית באמצעות ophthalmoscopy או OCT מסתמים.

פוטנציאל התרומה של ספייק IOP זו נדונה לאחרונה על-ידי השוואת שליטה ללא טיפול עיניים עם קבוצת ביקורת המזויפים איפה התפר היה מוחל לפי השיטות שתוארו לעיל ולאחר מכן יוסר לאחר יומיים. במילים אחרות, את העיניים שליטה המזויפים האלה היו נענשים הדקר IOP חריפה אותו אבל לא גובה IOP כרונית מעבר 48 שעות. מצאנו כי תוצאות לטווח ארוך, נמדדת ארג, OCT וספירות מהרשות לשיקום האסיר, תשארנה פקדים המזויפים בהשוואה פקדים ללא טיפול16, מראה כי המסמר IOP הראשוני לא היה תפקיד חשוב בהגרעון מהרשות לשיקום האסיר לראות במודל זה. זה גם נתמך על ידי העובדה בעיניים עינית יתר לחץ דם (OHT), שהיה שם אין מתאם בין הגודל של ספייק IOP את תפקוד מהרשות לשיקום האסיר בטווח הארוך, ואילו שם היה מתאם משמעותי עם IOP כרונית גובה15. בנוסף, מחקר אחד שבו התפר הוסר לאחר 8 שבועות מראה שתא גנגליון מלא לשחזר, כפי שהיא נמדדת pSTR24, אשר תומך ברעיון שעושה הדקר IOP קצר הנובע אינדוקציה דגם תרומה קטנה תפקוד לקוי של הרשתית מצאו לאחר העלאת IOP כרונית. הדקר IOP ארעי היה גורם מסייע לפגיעה תא גנגליון, אחד לא הייתי מצפה שחזור לאחר הסרת תפרים בשבוע 8. לכן, למרות שיש המגבלה של יתד IOP ארעי, הדגם תפר circumlimbal של לחץ בעין הוא תוספת שימושית למודלים זמין כעת גלאוקומה בעלי חיים קטנים.

למרות הראיות הנ ל תומך התועלת של מודל זה, כל מאמץ כדי למזער את המסמר IOP ארעית. הבאים עשויים לסייע עם מודל אינדוקציה. ראשית, הבעיה הנפוצה ביותר נתקל הוא כי IOP יחזור למצב נורמלי כמה ימים לאחר יישום תפר. הסיבה הסבירה של נרמול הלחץ הזה הוא הקשר תפר משחרר בהדרגה לאורך זמן. כדי לפתור בעיות, ודא שהקשר (slip) הראשון הוא מהודק לפני קשירת הקשר השני. זו יכולה להיות מושגת על ידי ברציפות שמירה על מתח בקצה אחד של קשר slip (חץ איור 1א') עד השנייה קשורה קשר. הנושא השני בשכיחותו הוא hyphema אשר יכול להתרחש בשעות הראשונות לאחר תפירת. מניסיוננו, זה היה נפוץ הקשורים ספייק IOP גבוהה יתר על המידה (בדרך כלל ≥ 80 מ מ כספית אצל חולדות ועכברים) או ניקוב של העין כאשר אריגה את התפר. סיבוכים אחרים של ההליך כוללים קטרקט (בדרך כלל הפיכה) לטווח קצר ולאחר אובדן התפר בטווח הארוך עקב החלקה בתפר או קריעה של הלחמית. אנחנו לא ציינו את התפתחות זיהומים משטח עינית במדגם כלשהו של חולדות או עכברים. עבור משתמשים חסרי ניסיון לניתוח המיקרוסקופי, אימון נדרש ליישום תפר circumlimbal מאסטר. אנחנו מדווחים על שיעור ההצלחה הראשונית של 50% במדגם הראשון שלנו של עכברים (עכברים 40 מתוך 81)16. מניסיוננו, זה משפר את 70-80% עם אימון. במדגם עוקבות של עכברים 60, מצאנו שיעור הצלחה של 70%, עם hyphema (13%) ואובדן תפר (17 אחוז) החשבונאי ושיעור הכישלון 30%. במדגם של חולדות 20, מצאנו את שיעור הצלחה גבוה יותר (90%) מאשר עכברים, חולדות רק 2 מורחק בשל hyphema (10%), ו אין חיות היו נשלל בשל אובדן תפר. ניקוב במהלך הניתוח הם מופעים נדירים דגמים עכבר ועכבר (~ 1%).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

עבודה זו ממומן על ידי הלאומי לבריאות ואת מועצת המחקר הרפואי של אוסטרליה פרויקט גרנט (1046203), מחקר אוסטרלי המועצה העתיד לאגודה (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).
דגם של גלאוקומה המושרה על ידי תפרים Circumlimbal אצל חולדות ועכברים
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