Ao longo do desenvolvimento do SNC, nervos, células do sistema imunológico e vasos sanguíneos estabelecer redes notavelmente acoplados para garantir adequada perfusão tecidual e permitir a transmissão de informações sensoriais ^1-5. O colapso dos sistemas vascular resulta na oxigenação dos tecidos ea oferta insuficiente metabólica comprometida e é cada vez mais reconhecida como um importante contribuinte para a patogênese de doenças neurodegenerativas ^6. Abandono vascular e a deterioração da unidade neurovascular dentro do cérebro, por exemplo, está associado com a demência vascular, lesões vasculares da matéria branca do cérebro ⁷ e doença de Alzheimer com estenose de arteríolas e vasos de pequeno calibre ^8. Além disso, a função de barreira vascular prejudicada é pensado para contribuir esclerose múltipla ⁹ e esclerose lateral amiotrófica ^10.

De relevância direta para o modelo de retina descrito neste protocolo, cegandodoenças tais como a retinopatia diabética ¹¹ e retinopatia da prematuridade ^{12, 13} são caracterizados por uma fase de degeneração vascular precoce. O estresse isquêmico que se seguiu na retina neurovascular desencadeia uma segunda fase de neovascularização excessiva e patológica que provavelmente se origina como uma resposta compensatória ao oxigênio restabelecer o fornecimento de energia e ^14-16. Uma estratégia atractiva para superar o stress isquémico que é central para a progressão da doença é o de restaurar redes vasculares funcionais especificamente nas zonas isquêmicas do sistema neuro-retina (Figuras 2 e 3). Provocar uma resposta angiogênico controlado pode vir transversalmente como um contra-senso para uma condição em que os tratamentos anti-angiogênicos, tais como anti-VEGF são considerados tratamentos adaptados. No entanto, a evidência para a validade desta abordagem é montagem. Por exemplo, aumentando a rebrota vascular "fisiológico-like" em ischemretinopatias ic foi elegantemente demonstrado através da introdução de células precursoras endoteliais ^17, a inibição da Müller VEGF expresso de células na supressão induzida de outros fatores angiogênicos ^18, injeção de células progenitoras mielóides ^19, a inibição da NADPH oxidase a apoptose induzida por ^20, aumentando dietético ω-3 fatty poliinsaturados ingestão de ácido ^21, o tratamento com um fragmento do terminal carboxilo do triptofano tRNA ^22, e a administração directa de VEGF ou FGF-2, para a protecção de células gliais ^23. Além disso, foi demonstrado que o modulando pistas de orientação neuronais clássicos, tais como netrinas Semaforinas ou em retinopatias isquêmicas acelera a regeneração vascular de vasos saudáveis ​​dentro da retina e, consequentemente, reduz a angiogénese patológica ^{24, 25.} De relevância clínica direta, vários dos estudos realizados em animais acima mencionados fornecem evidências de que a promoção re vasculargeração durante a fase isquêmica precoce de retinopatias pode reduzir significativamente risco de vista pré-retinal neovascularização ^{19, 23, 24, 26,} provavelmente através da redução da carga isquêmica.

Elaboração de estratégias terapêuticas que estimulam a regeneração dos vasos funcionais continua a ser um desafio significativo para os biólogos vasculares. Aqui nós descrevemos um sistema experimental que utiliza o modelo do rato de retinopatia induzida por oxigênio (OIR), para explorar estratégias para modular a rebrota vascular dentro da retina. Desenvolvido por Smith et al., Em 1994, ^27, este modelo serve como um proxy para retinopatias proliferativas humanos e consiste em expor filhotes P7 rato para 75% O ₂ até P12 e, posteriormente, re-introduzir os filhotes para a sala ambiente O _2-tensão (Figura 1). Este paradigma vagamente imita um cenário onde um bebê prematuro é ventiladocom o O _2. A exposição de filhotes de rato à hiperóxia provoca degeneração dos capilares da retina e microcirculação, e produz uma área reprodutível de vaso-obliteração (VO) normalmente avaliada em saída de O ₂ no P12, embora a área VO máxima é atingida aos 48 hr (P9) após exposição ao O ₂ ^28. No ratinho, as zonas avasculares VO regenerar-se espontaneamente ao longo da semana seguinte re-introdução de ar ambiente e, eventualmente, as zonas de VO são completamente re-vascularização (figura 2). Re-introdução de ar ambiente, de ratinhos submetidos a OIR também provoca neovascularização pré-retinal (NV) (máximo a P17), que é tipicamente avaliada para determinar a eficácia de paradigmas de tratamento anti-angiogénicos. Na sua forma mais pura, o modelo OIR fornece uma ferramenta altamente reprodutível e quantificável para avaliar a degeneração vascular induzida por oxigénio e determinar a extensão da neovascularização destrutiva pré-retiniana ^29-31.

<p class = "jove_content"> Vários paradigmas de tratamento exploratório que modulam a regeneração vascular CNS pode ser investigado usando o modelo OIR incluindo o uso de compostos farmacológicos, terapia genética, deleção do gene e muito mais. A propensão de uma determinada abordagem para influenciar rebrota vascular é avaliada passo a passo na janela entre P12 (VO máxima após saída da hiperóxia) e P17 (NV máxima). A avaliação dos resultados do tratamento na NV patológico pode ser rapidamente e facilmente determinada em paralelo e foi exaustivamente descrito por Stahl e colegas ^{30, 31.} Aqui nós fornecemos um procedimento simples passo-a-passo para investigar a modulação da revascularização fisiológica dentro da retina neural por compostos farmacológicos, terapêuticos potenciais, vetores virais ou para estudar a influência dos genes candidatos em camundongos transgênicos ou nocaute.