Summary

Técnica mínimamente invasiva para la inyección en nervio óptico de la rata

Published: May 19, 2015
doi:

Summary

Direct injection into the rat optic nerve is useful for regenerative research. We demonstrate a minimally-invasive technique for direct injection into a rat optic nerve that does not involve opening the skull. Using this method, surgical complications are minimized and recovery is more rapid.

Abstract

The rat optic nerve is a useful model for stem cell regeneration research. Direct injection into the rat optic nerve allows delivery into the central nervous system in a minimally-invasive surgery without bone removal. This technique describes an approach to visualization and direct injection of the optic nerve following minor fascial dissection from the orbital ridge, using a conjunctival traction suture to gently pull the eye down and out. Representative examples of an injected optic nerve show successful injection of dyed beads.

Introduction

El nervio óptico es un lugar ideal para el sistema nervioso central (SNC) la investigación regenerativa incluyendo condiciones oftalmológicas tales como neuritis óptica, glaucoma y el trauma. Las inyecciones de una variedad de células madre han demostrado la eficacia o mostrado promesa en la sustitución de la mielina perdida, aumentar el conteo de axonal y / o la prevención de enfermedades degenerativas. 1,2

El nervio óptico humano contiene aproximadamente 1,2 millones de axones paralelas que viajan desde la retina hasta el quiasma con un diámetro de aproximadamente 3,0-3,5 mm. 3 Para modelar enfermedades humanas en el laboratorio, la rata se ha usado con frecuencia. El nervio óptico de la rata adulta contiene aproximadamente 100.000 axones dentro de un diámetro de aproximadamente 0,5 mm. 4 Una de las principales limitaciones en el SNC investigación regenerativa es el acceso sin hueso directa. Las complicaciones y riesgos quirúrgicos para el animal son más altas cuando se quitan el cráneo o vértebras. Similar a los beneficios deabordajes mínimamente invasivos en la columna vertebral, 5 inyecciones nervio óptico directos sin necesidad de abrir las oferta reducida complicaciones cráneo y una recuperación más rápida.

Esta técnica se ha utilizado en estudios previos. 6 En este manuscrito y vídeo que acompaña, se demuestra un procedimiento mínimamente invasivo para inyectar células madre en el nervio óptico de la rata.

Protocol

NOTA: Todos los animales procedimientos fueron aprobados por el Comité de Cuidado de Animales y el empleo de Johns Hopkins. Máquinas de anestesia requieren inspección anual y calibración según sea necesario. 1. Anestesia y Posicionamiento Anestesia. Realizar todos los procedimientos quirúrgicos con anestesia con isofluorano 2-3%. Confirmar nivel adecuado de anestesia por pizca dedo del pie y ritmo respiratorio. Compruebe que la rata no se inmuta en respuesta a una pizca dedo del pie. <b…

Representative Results

A la conclusión del experimento, las ratas se sacrificaron y se perfundieron con 4% de paraformaldehído. Los nervios ópticos fueron cuidadosamente disecados y montados para seccionamiento criostato. La figura 2 muestra un ejemplo de un nervio óptico de rata entero a baja potencia en el que se inyectó colorante azul de Evans con el fin de visualizar el sitio. La flecha identifica la ubicación precisa de la inyección. Esta disección se realiza dentro de unos pocos minutos de la inyección, como se…

Discussion

Direct injection into the optic nerve of stem cells or other products intended to facilitate regeneration provides a convenient model compared to other means of injections into the CNS. This technique takes less time, requires less total anesthesia, avoids drilling or removing skull or bone tissue, reduces complications rates and allows for more rapid recovery following surgery.

The most critical steps in this protocol include: 1. Adequate hemostasis in the surgical field to allow clear visua…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This study was supported by NeuralStem, Inc., and Johns Hopkins Project RESTORE.

Materials

Name of Material/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
Lewis rat Charles River 4 Any rat strain will work.
Anesthesia machine Surgivet CDS9000 CDS 9000 Small Animal Anesthesia Machine – Pole Mount
Infusion pump Stoelting 53129
Dissection microscope National Optical 409-411-1105
Fiber-optic light source Fisher Scientific 12-562-21
Dissection and Stereotaxic Instrument Stoelting 51400
Pipette Puller Kopf 750
Pipettes World Precision Instruments 18150-6
Disposable scalpel blades Harvard Apparatus 810-15-021
Iridectomy scissors Electron Microscopy Sciences Uniband LA-4XF

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Cite This Article
Raykova, K., Jones, M. V., Huang, H., Hoffman, P. F., Levy, M. Minimally-invasive Technique for Injection into Rat Optic Nerve. J. Vis. Exp. (99), e52249, doi:10.3791/52249 (2015).

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