Erstellen experimentellen Netzhautablösungen mit einer reproduzierbaren und anhalt Höhe Ablösung, und ohne subretinalen Blutung, ist wichtig für die Erforschung der Pathophysiologie der Photorezeptorzellverlust in der Netzhauterkrankungen und Bewertung potenzieller therapeutischer Interventionen. Hier ist ein solches Verfahren im Detail beschreiben wir.
Subretinale Injektion von Hyaluronsäure ist ein weithin akzeptiertes Verfahren zur Induktion der Netzhautablösung (RD). Jedoch kann die Höhe und Dauer der RD oder das Auftreten von subretinaler Blutung Photorezeptorzelltodes in der Netzhautablösung beeinflussen. Vorteilhaft Daher ist es um reproduzierbare RDS subretinalen Blutung ohne Photorezeptor für die Bewertung Zelltod erstellen. Wir bereits berichtet eine modifizierte Methode, um bullösen und anhalt RDS in reproduzierbarer Lage mit seltenen Auftretens von subretinalen Blutung erstellen. Der kritische Schritt in diesem modifizierten Verfahren ist die Schaffung eines selbstdicht Skleraeinschnitt, die Leckage von Natriumhyaluronat nach Injektion in den subretinalen Raum verhindern. Um das selbstdicht Skleraeinschnitt ein Skleratunnel erstellt wird, gefolgt von skleralen Eindringen in die Aderhaut mit einer 30 G Nadel machen. Obwohl choroidalen Blutung kann während dieses Schrittes auftreten, astriction mit einem chirurgischen Speer reduziert die Rate der choroidalen Saumorrhage. Diese Methode ermöglicht eine reproduzierbare und zuverlässige Modell der Photorezeptor Tod in Krankheiten, die RD wie rhegmatogener RD, Frühgeborenen-Retinopathie, diabetische Retinopathie, Zentral RCS und altersbedingte Makuladegeneration (AMD) zu beteiligen.
Photorezeptorzelle Tod und die anschließende visuelle Rückgang tritt auf, wenn die Photorezeptoren werden von der zugrunde liegenden retinalen Pigmentepithel getrennt. Räumliche Trennung von Photorezeptoren in verschiedenen Netzhauterkrankungen, einschließlich der altersbedingten Makuladegeneration (AMD), Zentral serosa, diabetische Retinopathie und Frühgeborenen-Retinopathie, sowie rhegmatogener (dh durch einen Bruch in der Netzhaut verursacht) Netzhautablösung (gesehen RD). Subretinale Injektion von Hyaluronsäure ist ein weithin akzeptiertes Modell, eine RD, die Photorezeptorzelle Tod führt, die einen Einblick in die Pathophysiologie der Photorezeptordegeneration 1-15 erstellen.
Photorezeptordegeneration durch subretinale Injektion Hyaluronsäure induziert, zuerst in 2001 7 eingeführt wird, hat den Vorteil eines angemessenen Zeitkurs (Tage bis Wochen). Allerdings kann es erhebliche Variabilität der Photorezeptorzelle Verlust von Tier zu haben animal auf zwei wichtige Faktoren, die Photorezeptorzelle Tod nach RD beeinflussen: 1) Höhe und Dauer der RD, und 2) das Auftreten von subretinalen Blutung. Es ist eine steile technische Lernkurve der Methode, die beide Faktoren beiträgt. Photorezeptorzelldegeneration steigt mit der Höhe des RD, wie der Abstand zwischen dem retinalen Pigmentepithel (RPE)-Schicht und die Photorezeptoren erhöht 16-17. Im Einklang mit dieser Berichte zeigte unsere bisherigen Experimente mehr Photorezeptor Tod bullösen RDS als flache RDS. Es wurde auch berichtet, dass subretinaler Blutung ist giftig für Photorezeptorzellen und betrifft Photorezeptor Zelltod 18-21. Ebenso haben wir mehr Photorezeptor Tod im RDS mit subretinalen Blutung als RD ohne subretinale Blutungen beobachtet. Daher haben Techniken, um die Variabilität zu minimieren, um auf die Erzielung konsistenter Höhen von RD unter Vermeidung subretinalen Blutung zu konzentrieren.
Unsere modifizierte Methode der inducing RD reproduzierbare bullösen und anhalt RD an der gleichen Position des Auges mit seltenen Auftretens von subretinalen Blutung zu machen. Wir durchgeführte Operation mit einer zeitlichen Ansatz, weil es einfacher ist, einen größeren operativen Bereich zu erreichen, verglichen mit anderen Websites. Nach Bindehautschnitt wird eine selbstdicht skleralen Einschnitt unter Verwendung einer 30 G-Nadel vorgenommen. Ein Skleratunnel erstellt wird, gefolgt von skleralen Eindringen in die Aderhaut. Wenn choroidalen Blutung in diesem Schritt stattfindet, wird die Blutung das Auge durch das sklerale Wunde zu beenden, und die Blutung durch astriction mit einem chirurgischen Speer gestoppt werden. Eine vordere Kammer Einstich wird dann von der Hornhaut durchgeführt, um den Augeninnendruck zu senken. Dies ist ein wichtiger Schritt, weil subretinale Injektion allein wird zu erhöhter Augeninnendruck mit daraus resultierenden Arterienverschluss und Ischämie der inneren Netzhaut führen. Eine 33 G-Nadel in eine 10 &mgr; l Hamilton-Spritze verbunden wird dann in den subretinalen Raum eingelegt und 3,5 μ; L Natriumhyaluronat wird sanft eingespritzt, um die neurosensorischen Netzhaut von der zugrunde liegenden RPE zu lösen. Im Gegensatz zu anderen Verfahren zur Induktion RD, die unter Fundusbeobachtung durchgeführt werden, wird diese Technik unter direkter Sicht durchgeführt. Da die sklerale Wunde ist selbstdichtend wird Natriumhyaluronat nicht austreten nach der Injektion. Schliesslich wird Klebstoff auf die sklerale Wunde gelegt und die Bindehaut in ihre ursprüngliche Position wieder befestigt. Diese Schritte dauert das Risiko von Natriumhyaluronat Reduzierung der Leckage auch. Die Injektion von 3,5 &mgr; l Natriumhyaluronat schafft reproduzierbare RDS (50% der Netzhaut) in den Augen von 8 Wochen alten Mäusen. Erstellen des selbstdichtende Wunde ist der wichtigste Schritt in unserer modifizierten Verfahren, weil es verhindert, dass der eingespritzte Hyaluronsäure Auslaufen aus dem Auge, so dass reproduzierbare bullösen und anhalt RDS.
Mehrere Verfahren zur Gründung einer RD-Modell in Nagetier-Augen wurde berichtet, 3-15, 22. Die meisten von ihnen nutzen subretinalen Injektion von Natriumhyaluronat, weil es ein viskoses Material, das üblicherweise während einer intraokularen Operation bei Menschen verwendet, und es ist nicht mit irgendeinem bekannten okulare Toxizität 1-15 zugeordnet. Natriumhyaluronat, anstatt normaler Kochsalzlösung oder Phosphat-gepufferter Salzlösung (PBS), erhöht sich die Dauer der RD.
Die Methoden für das subretinale Injektion von Hyaluronsäure eine von zwei Ansätze: a transvitreal Ansatz 3-6 oder ein transskleralen Ansatz 7-15. Beide Verfahren werden mit der Beobachtung des Augenhintergrunds durchgeführt. Im transvitreal Ansatz wird ein subretinalen Injektor in den Glaskörperhohlraum eingebracht, ein Retinotomie in der peripheren Netzhaut erzeugt und das Natriumhyaluronat in den subretinalen Raum eingespritzt. In diesem Verfahren werden zwei Netzhautrisse gebildet, die das Risiko von Retina erhöhtl Blutung, die in den subretinalen Raum gehen könnten. Darüber hinaus besteht die Gefahr von Verletzungen, wenn die Linse Retinotomie erzeugt. Es gibt mehrere Methoden für die modifizierte transskleralen Ansatz. In den meisten dieser Verfahren 7-12, nach der Verringerung des Augeninnendrucks mit einer Vorderkammerpunktion einer 30 G-Nadel in eine Spritze gefüllt mit Natriumhyaluronat wird direkt in den subretinalen Raum durch die Bindehaut, Lederhaut, Aderhaut und RPE eingesetzt ist. Die Natriumhyaluronat wird dann in den subretinalen Raum eingespritzt. Die Gefahr von Netzhautschäden Tränenlinse und mit diesen transskleralen Verfahren ist geringer als die mit der transvitreal Ansatz. Jedoch ist das Loch in die Sklera durch eine 30 G-Nadel groß gemacht, insbesondere für die Augen der Maus, und das Natriumhyaluronat in den subretinalen Raum injiziert leicht leckt aus dem Auge durch das sklerale Wunde. Dies führt zu einer niedrigeren, weniger hartnäckig RD und variabler Photorezeptorzelle Tod. Außerdem, wenn in der Aderhautblutungen auftrittdie Lederhaut Perforation Schritt wird die Blutung in den subretinalen Raum ausbreiten, weil der Augeninnendruck hat vor dem subretinalen Hyaluronat Injektion reduziert.
Mehrere Faktoren können die Wirkung von RD auf der Netzhautablösung zu beeinflussen, einschließlich subretinaler Blutung, und die Höhe und Persistenz von RD 16-21. Photorezeptor Zelltod mit zunehmender Höhe RD 16, 17 und Photorezeptorzellschädigung kann wegen der verringerten Diffusion von Sauerstoff und essentiellen Nährstoffen aus der Choriokapillaris mit höheren RD Vergleich zu flachen RD umfangreicher sein. Subretinalen Blutung ist auch giftig für Photorezeptorzellen 18-21, mögliche Mechanismen dieser Toxizität in der Netzhautablösung sind Hypoxie und metabolische Störungen durch subretinalen Blutung als Diffusionsbarriere und die direkte Neurotoxizität von Blutkomponenten (wie zB Eisen) induziert. Linsenverletzung, von der berichtet wurde, um eine Schutzwirkung auf reti habennal Ganglienzellen 23, kann auch Auswirkungen auf Photorezeptorzelltodes nach Induktion der RD. Darüber hinaus, wenn der Eintrag Wunde ist nicht versiegelt, Hyaluronsäure kann mit Auge Manipulationen während Enukleation auslaufen. Dies kann zu fehlerhaften Klassifizierung eines RD so flach führen, was wiederum Auswirkungen auf die Interpretation der Ergebnisse.
Wir modifizierten die transskleralen Verfahren für subretinale Injektion von Hyaluronsäure, um die Reproduzierbarkeit RD erhöhen und die Rate der subretinalen Blutung. Der kritische Schritt in diesem Protokoll ist die Schaffung einer selbstdicht skleralen Einschnitt unter Verwendung einer 30 G-Nadel, die eine Leckage von Natriumhyaluronat nach dem Einspritzen verhindert. Im Gegensatz zu bisherigen Verfahren wird dieses Protokoll ohne Beobachtung des Augenhintergrundes durchgeführt, mehr Aufmerksamkeit auf die sklerale Wunde bezahlt. Aufbringen von Klebstoff verhindert auch das Natriumhyaluronat Austreten des Auges. Nach unserer Erfahrung ist die Rate der subretinalen Blutung mit diesem Protokoll wals deutlich geringer als bei anderen Protokollen. Wenn choroidalen Blutungen während der Skleraeinschnitt Schritt auftritt, wird es das Auge durch das sklerale Wunde zu verlassen, da dieser Schritt vor der Verringerung des Augeninnendrucks durchgeführt. Wenn choroidalen Blutung nach der Reduktion des Augeninnendrucks und Ablösung der Netzhaut neuro auftreten, wird das Blut in den subretinalen Raum zu sezieren. Wir fanden, dass dies geschieht in etwa 5% der Fälle im Gegensatz zu 10-20% mit den anderen Techniken. Diese Tiere sollten von der Analyse ausgeschlossen werden.
Diese Technik kann auch für die subretinale Injektion von Vektor-vermittelten Gentransfer verwendet werden, um Ziel-Photorezeptor oder RPE-Zellen 24, 25 werden. Da die typischen Fahrzeug (PBS, Kochsalzlösung) für diese Injektionen deutlich weniger viskos als Natriumhyaluronat werden Standard-Techniken, die von mehr Lecks geplagt. Die hier beschriebene Technik, durch Reduzierung dieses Risikos macht Vektor Transferexperimente mehr reproduzierbar undzuverlässig.
The authors have nothing to disclose.
Wir danken Wendy Chao für ihre Unterstützung in kritischen Bewertung. Diese Arbeit wurde von Bausch & Lomb Vitreoretinal Fellowship (HM), National Eye Institute Zuschuss EY014104 (JWM), Forschung unterstützt werden, um Blindness Foundation (DGV), Lions Eye Research Fund (DGV) und eine großzügige Spende der Familie Yeatts (JWM verhindern und 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 |