Het creëren van experimentele netvliesloslatingen met een reproduceerbare en aanhoudende hoogte van onthechting en zonder subretinale bloeding, is belangrijk voor het bestuderen van de pathofysiologie van fotoreceptorcel verlies in retinale aandoeningen en evalueren van potentiële therapeutische interventies. Hier melden wij een dergelijke methode in detail.
Subretinal injectie van natriumhyaluronaat is een algemeen aanvaarde werkwijze voor het induceren netvliesloslating (RD). Echter, de hoogte en de duur van RD of het optreden van subretinale bloeding fotoreceptorcellen celdood beïnvloeden de vrijstaande netvlies. Daarom is het voordelig om reproduceerbaar RD maken zonder subretinale bloeding te gaan fotogeleider celdood. We pasten een eerder gemelde methode om bulleuze en aanhoudende RD's maken in een reproduceerbare locatie met zeldzaam voorkomen van subretinale bloeding. De kritische stap van deze gemodificeerde werkwijze is het creëren van een zelfdichtende sclerale incisie, die lekkage van natriumhyaluronaat kan voorkomen na injectie in de subretinale ruimte. De zelfdichtende sclerale incisie, een sclerale tunnel ontstaat, gevolgd door sclerale penetratie in het vaatvlies met een 30 G naald maken. Hoewel choroidale bloeding kan optreden tijdens deze stap, astriction met een chirurgische speer vermindert de snelheid van choroidal zoomorrhage. Deze methode maakt een meer reproduceerbaar en betrouwbaar model van photoreceptor dood in ziekten die RD zoals regmatogene RD, retinopathie van prematuriteit, diabetische retinopathie, centrale sereuze chorioretinopathie en leeftijdsgebonden maculaire degeneratie (AMD) te betrekken.
Fotoreceptorcel en daaropvolgende visuele achteruitgang optreedt wanneer de fotoreceptoren worden gescheiden van de onderliggende retinale pigmentepitheel. Fysieke scheiding van fotoreceptoren wordt gezien in verschillende retinale aandoeningen, zoals leeftijdsgebonden maculaire degeneratie (AMD), centrale sereuze chorioretinopathie, diabetische retinopathie en retinopathie van prematuriteit, alsmede regmatogene (bijvoorbeeld door een breuk in de retina) netvliesloslating ( RD). Subretinal injectie van natriumhyaluronaat is een algemeen geaccepteerd model met een RD die leidt tot fotoreceptorcel dood, het verstrekken van inzicht in de pathofysiologie van fotoreceptor degeneratie 1-15 creëren.
Fotoreceptor degeneratie geïnduceerd door subretinal natriumhyaluronaat injectie, voor het eerst geïntroduceerd in 2001 7, heeft het voordeel van een redelijk tijdsverloop (dagen tot weken). Het kan echter aanzienlijke variabiliteit van fotoreceptorcel verlies van dier tot anima hebbenl te wijten aan twee belangrijke factoren die fotoreceptorcel dood invloed na RD: 1) de hoogte en duur van de RD, en 2) het optreden van subretinale bloeding. Er is een steile technische leercurve de methode die bijdraagt aan beide factoren. Fotoreceptorcel degeneratie toeneemt met de hoogte van de RD, als de afstand tussen de retinale pigment epitheel (RPE) laag en fotoreceptoren verhoogt 16-17. Consistent met deze rapporten, onze eerdere experimenten toonden meer photoreceptor dood in bulleuze RDs dan ondiepe RDS. Ook is gemeld dat subretinale bloeding is toxisch voor fotoreceptorcellen en beïnvloedt lichtgevoelige celdood 18-21. Ook hebben we meer photoreceptor dood in RDS met subretinale bloeding dan RDs zonder subretinal bloeding waargenomen. Vandaar, technieken om de variabiliteit te minimaliseren moeten richten op het bereiken van consistente hoogten van RD terwijl het vermijden subretinal bloeding.
De gemodificeerde werkwijze inducing RD kan reproduceerbaar bulleuze en aanhoudende RD maken op dezelfde positie van het oog met zeldzaam voorkomen van subretinale bloeding. We geopereerd met een temporele aanpak omdat het gemakkelijker is om een breder operatiegebied bereiken vergeleken met andere sites. Na de conjunctivale incisie wordt een zelfdichtende sclerale incisie gemaakt met behulp van een 30 G naald. Een scleral tunnel wordt gemaakt, gevolgd door scleraal penetratie in het vaatvlies. Als choroïdale bloeden optreedt in deze stap wordt de bloeding het oog verlaten door de sclera wond en het bloeden kan worden gestopt door astriction met een chirurgisch speer. Een voorste kamer punctie wordt vervolgens uitgevoerd van de cornea intraoculaire druk te verminderen. Dit is een belangrijke stap omdat subretinale injectie alleen leidt tot verhoogde intraoculaire druk met als gevolg retinale arterie occlusie en ischemie van het binnenste retina. Een 33 G naald verbonden met een 10 pl Hamilton spuit wordt vervolgens ingebracht in de subretinale ruimte en 3,5 μ; L natriumhyaluronaat wordt zachtjes geïnjecteerd om de neurosensorische netvlies van de onderliggende RPE los. In tegenstelling tot andere werkwijzen voor het induceren RD die worden uitgevoerd onder fundus observatie, wordt deze techniek uitgevoerd onder directe observatie. Sinds de sclerale wond is self-sealing, zal natriumhyaluronaat niet lekken na injectie. Tenslotte wordt lijm die op de sclerale wond en de conjunctiva wordt opnieuw aan de oorspronkelijke positie. Deze laatste stappen ook het risico van natriumhyaluronaat lekkage reduceren. De injectie van 3,5 pi natriumhyaluronaat maakt reproduceerbare RD (50% van de retina) in de ogen van 8 weken oude muizen. Het creëren van de zelfdichtende wond is de belangrijkste stap in onze aangepaste procedure omdat het voorkomt dat de geïnjecteerde natriumhyaluronaat lekken uit het oog, waardoor reproduceerbare bulleuze en aanhoudende RD.
Verschillende methoden voor het vaststellen van een RD-model in knaagdier ogen zijn gemeld 3-15, 22. De meeste maken gebruik subretinale injectie van natriumhyaluronaat omdat het een viskeus materiaal gewoonlijk gebruikt tijdens intraoculaire chirurgie in mensen, en het is niet geassocieerd met enige bekende oculaire toxiciteit 1-15. Natriumhyaluronaat dan normale zoutoplossing of fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS), verhoogt de duur van de RD.
De methoden voor het subretinal injectie van natriumhyaluronaat een van twee benaderingen: een transvitreal aanpak 3-6 of een transscleral aanpak 7-15. Beide methoden worden uitgevoerd met observatie van de fundus. In de transvitreal benadering wordt een subretinale injectie ingebracht in het glasvocht holte, een retinotomy gemaakt in de perifere retina, en natriumhyaluronaat wordt geïnjecteerd in de subretinale ruimte. In deze werkwijze worden twee netvliesscheuren gemaakt, waardoor de kans toeneemt netvliesl bloedingen die kunnen gaan in de subretinale ruimte. Daarnaast bestaat het risico van de lens veroorzaakt, wanneer het retinotomy wordt gecreëerd. Er zijn verschillende methoden voor de gemodificeerde transscleral aanpak. In de meeste van deze werkwijzen 7-12, na het verminderen van de intraoculaire druk met een voorste kamer punctie, een 30 G naald verbonden met een injectiespuit gevuld met natriumhyaluronaat wordt rechtstreeks via de conjunctiva, sclera, choroidea en RPE in de subretinale ruimte ingevoegd. De natriumhyaluronaat wordt vervolgens geïnjecteerd in de subretinale ruimte. Het risico van retinale scheur en schade lens met deze transscleral methode is minder dan met de transvitreal benadering. De opening in de sclera door een 30 G naald groot, vooral voor muizen ogen en de natriumhyaluronaat geïnjecteerd in de subretinale ruimte gemakkelijk lekt uit het oog door de sclerale wond. Dit leidt tot een lagere, minder persistent RD en variabele fotoreceptorcellen celdood. Bovendien, als choroïdale bloeden optreedt inde sclerale perforatie stap zal de bloeding verspreiden in de subretinale ruimte omdat de intraoculaire druk is verlaagd vóór de subretinale hyaluronaat injectie.
Verschillende factoren kunnen het effect van RD invloed op de vrijstaande netvlies, met inbegrip van zowel subretinal bloeding en de hoogte en de persistentie van RD 16-21. Fotoreceptorcellen celdood toeneemt met toenemende hoogte van RD 16, 17 en lichtgevoelige celschade kan uitgebreider vanwege verminderde diffusie van zuurstof en essentiële voedingsstoffen uit de choriocapillaris met hogere RD vergelijking met ondiepe RD. Subretinale bloeding is ook giftig voor fotoreceptorcellen 18-21; mogelijke mechanismen van deze toxiciteit in de vrijstaande netvlies onder hypoxie en metabole verstoring door subretinal bloeding als een diffusie barrière, en directe neurotoxiciteit veroorzaakt door bloed (zoals ijzer). Lens schade, die is vermeld dat een beschermend effect op reti hebbennal ganglioncellen 23, kunnen ook van invloed fotoreceptorcel dood na inductie van RD. Bovendien, als de inzending wond niet wordt afgesloten, natriumhyaluronaat buiten kan komen met oog manipulatie tijdens enucleatie. Dit kan leiden tot onjuiste kwalificatie van een RD zo triviaal, die op hun beurt invloed op de interpretatie van de resultaten.
We pasten de transscleral werkwijze voor subretinale injectie van natriumhyaluronaat om de reproduceerbaarheid van RDs verhogen en de snelheid van subretinale bloeding. De kritische stap van dit protocol is het creëren van een zelfdichtende sclerale incisie met behulp van een 30 G naald, die lekkage van natriumhyaluronaat voorkomt na injectie. In tegenstelling tot eerdere methoden, wordt dit protocol uitgevoerd zonder waarneming van de fundus, zodat er meer aandacht wordt besteed aan de sclerale wond. Toepassing lijm voorkomt ook het natriumhyaluronaat lekken uit het oog. In onze ervaring, de snelheid van subretinale bloeding met dit protocol wals aanzienlijk lager dan die bij andere protocollen. Indien tijdens de sclerale incisie stap choroïdale bloeden optreedt, zal het oog verlaten door de sclera wond omdat deze stap wordt uitgevoerd voor het verminderen van de intraoculaire druk. Als choroidale bloeden optreedt na verlaging van de intra-oculaire druk en loslating van het netvlies neurosensorische, zal bloed ontleden in de subretinale ruimte. We vonden dat dit gebeurt in ongeveer 5% van de gevallen in tegenstelling tot ongeveer 10-20% met de andere technieken. Deze dieren moeten van de analyse worden uitgesloten.
Deze techniek kan ook worden gebruikt voor subretinale injectie van vector gemedieerde genoverdracht fotoreceptorcellen en RPE doelcellen 24, 25. Omdat de typische voertuig (PBS zoutoplossing) voor deze injecties aanzienlijk dunner dan natriumhyaluronaat worden standaardtechnieken geplaagd door meer lekken. De hierin beschreven techniek, door deze risico's te beperken, maakt vector overdracht experimenten beter reproduceerbaar enbetrouwbaar.
The authors have nothing to disclose.
Wij danken Wendy Chao voor haar steun in kritisch. Dit werk werd ondersteund door Bausch & Lomb Vitreoretinal Fellowship (HM), National Eye Institute subsidie EY014104 (JWM), Onderzoek ter voorkoming van Blindheid Foundation (DGV), Lions Fonds Eye Research (DGV), en een gulle donatie van de Yeatts familie (JWM en DGV).
Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
Ketaject | Phoenix | 2010025 | |
AnaSed | LLOYD | 4004821 | |
5% Phenylephrine / 0.5% Tropicamide | Massachusetts Eye and Ear Pharmacy | ||
0.5% Proparacaine Hydrochloride Ophthalmic Solution | AKORN | 17478-263-12 | |
Provics | Alcon | 8065183085 | |
Webglue | Patterson Veterinary | 07-8566128 | |
Microscope | Leica | MG90 | |
30G1/2 PrecisionGlide Needle | BD | 305106 | |
Weck-Cel Eye Spears | Beaver-Visitec | 0008685 | |
10 Microliter Syringe | Hamilton | 7635-01 | |
33 gauge, 0.5 inch needle | Hamilton | 7803-05 | |
18x18mm Cover Glass | Fisher Scientific | 18-548A |