Deneysel Glokom Manyetik Mikrokürelerin Göz Enjeksiyon Bağlı
Summary
We present a method for inducing elevated intraocular pressure (IOP), by injecting magnetic microspheres into the rat eye, to model glaucoma. This leads to strong pressure rises, and extensive neuronal death. This protocol is easy to perform, does not require repeat injections, and produces stable long-lasting IOP rises.
Abstract
Progress in understanding the pathophysiology, and providing novel treatments for glaucoma is dependent on good animal models of the disease. We present here a protocol for elevating intraocular pressure (IOP) in the rat, by injecting magnetic microspheres into the anterior chamber of the eye. The use of magnetic particles allows the user to manipulate the beads into the iridocorneal angle, thus providing a very effective blockade of fluid outflow from the trabecular meshwork. This leads to long-lasting IOP rises, and eventually neuronal death in the ganglion cell layer (GCL) as well as optic nerve pathology, as seen in patients with the disease. This method is simple to perform, as it does not require machinery, specialist surgical skills, or many hours of practice to perfect. Furthermore, the pressure elevations are very robust, and reinjection of the magnetic microspheres is not usually required unlike in some other models using plastic beads. Additionally, we believe this method is suitable for adaptation for the mouse eye.
Introduction
Birincil glokom hayat değiştiren görme kaybı ve körlük 2 yol açabilir dünya genelinde yaklaşık 1 60.500.000 kişiyi etkileyen yıkıcı bir göz hastalığıdır. Hastalık mekanizmalarına Araştırma ve glokom için yeni tedavilerin geliştirilmesi, patoloji işaretlerinden bazıları recapitulate hastalığın iyi modelleri bağlıdır.
Biz SAMSEL ark yöntemine göre burada bir sıçan glokom modeli sunuyoruz. 3 Bu tekniğin genel amacı, doğrudan ön kamaraya manyetik mikroküreler enjekte ve manyetik halka kullanılarak göz içi basıncı (GİB) artırmak için Onları iridokorneal açı içine. Bu nöronal hasar ve hücre kaybına yol açan, göz içi basıncını artırır sulu çıkış, engeller. protokol glokom basit, uyarılabilir modeli sağlamak girişimi için geliştirilmiştir.
Bu protokol, bazı avantajlara sahip olabilirMevcut teknikler üzerinde. Böyle DBA / 2J gibi genetik fare modelleri başlatmak için prosedürleri gerekmez, hangi mevcuttur; Ancak bu hastalığın ilerlemesi 4 bir öngörülemeyen başlangıcı olabilir. Bunun aksine, cerrahi kemirgenlerde göz içi basıncını yükseltme kullanan çoğu uyarımlı modelleri, başlatma kullanıcı tarafından kontrol edilebilir avantajına sahiptir. Bu yöntemlerden bazıları da dahil olmak üzere 5 teknik açıdan zorlayıcı olmak, ancak kendi sakıncaları olabilir ve yüksek GİB 6 korumak için birden fazla prosedürleri gerektirebilir.
Bunun aksine, bu yazıda ayrıntılı olarak uyarılabilir bir yöntem tekrar enjeksiyon için en az ihtiyacı olan basınç sabit ve sağlam bir artış meydana getiren bir basit, etkili ve yeniden üretilebilir bir tekniktir. Ayrıca, pahalı ekipman anlamına gelmez, sadece gerçekleştirmek için temel cerrahi beceri gerektirir. Bu protokol, daha az teknik zorlu uyarılabilir kurmak isteyen okuyucular için uygun olabilironların laboratuvarda glokom modeli.
Protocol
Representative Results
Discussion
Burada gözün ön odasına manyetik mikro-enjekte edilerek sıçan yüksek göz içi basıncı sağlamak için bir yöntem ortaya koymaktadır. Bu yöntem yürütmek için basit ve küçük cerrahi uzmanlık gerektiren, ya da uygulama ve arıtma saat. Ayrıca, işlemde etkilidir; nadiren basınç güçlü ve kuvvetli bir artış (yaklaşık% 10 yeniden enjeksiyon oranı) ikna etmek için tanelerin tek bir enjeksiyon daha gerektirir. Bu GİB kaldırdı saklamalıdır için birden fazla prosedürleri gerektirebilir 11 modeli, ya da lazer fotokoagülasyon protokolü 6, skleroz gibi teknik açıdan zor episceral ven gibi mevcut uyarılabilir yöntemler üzerinde bir avantaj sağlayabilir.
Ancak başarılı olmak için yöntemde için, alınması gereken bazı küçük kritik adımlar vardır. İlk olarak iridokorneal açıyla boncuklar çekmek için bir toroid şeklinde mıknatıs kullanmak yararlıdır. Bu adım Orijinal protokol, nereye bir değişiklikE boncuklar, anteryor odacık içine enjekte edilir ve daha sonra göz 3 çevresinde serbestçe bir taşınmıştır. Toroidal mıknatıs kullanarak mikroküreler az manuel yeniden dağıtıma gerektiren, açı etrafında eşit yerleşmek gerektiği anlamına gelir. Çok yavaş ve boncuk ağırlıklı eksik içerisinde, ve potansiyel olarak herhangi bir baskı artışa yol açan, açının bir tarafında birikir – İkinci olarak, püskürtme oranı, hızlı olmalıdır. Genellikle olsa konuşma, yöntem kullanıcı kolayca belki GİB yüksekliği derecesini değiştirmek girişimi için, Mikroküre parçacıkların boyutu veya hacmi değişen olarak protokole değişiklikler yapabiliriz yeterince basittir.
Ancak, yöntemin bir potansiyel dezavantajı bir gözlediğimiz vakaların yaklaşık% 5-10'unda 60 mmHg üzerinde yükseldi hipertansiyon, ölçüde üzerinde çok az kontrole sahip olmasıdır. GİB aşırı artışların retina dokusuna çok yıkıcı olabilir, mekanizmaları ve biyo eğitim yapabilirhücre ölümü logy zorlu. Bununla birlikte, yöntem, farmasötik olarak 12 manipüle edilebilir retina ve optik sinir, hem de tutarlı nöronal patoloji üretir. Bu glokom tedavisi için yeni terapötik maddelerin geliştirilmesi için model, çekici hale getirmektedir. Boncuklar iridokorneal açı içine yönlendirilir, çünkü Ayrıca, bu retina veya optik disk canlı görüntüleme için ücretsiz bir görsel ekseni bırakır. Bu model, uyarlanmış ve fare de dahil olmak üzere diğer türlerdeki gelecek uygulamalar için kullanılacak tahmin ediyoruz.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We wish to thank Peter Munro PhD for his assistance with optic nerve sectioning. This study was supported by the Medical Research Council (G0901303), and in part by the Dorothy Hodgkin Postgraduate Award/Medical Research Council, the Helen Hamlyn Trust, Fight for Sight, and Moorfields special trustess,.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| 250-300g female Brown Norway ex-breeder rats | Harlan UK | 203 | |
| Tonolab Rebound Tonometer | Tiolat | TV02 | |
| Ketaset (Ketamine) | Fort Dodge Animal health | BN1000118 | 37.5 mg/kg |
| Domitor (medetomidine hydrochloride) | Orion Pharma | 140-999 | 0.25 mg/kg |
| Povidone iodine | Ecolab | BN4369LE10 | 5% in H2O |
| Minim's Saline Solution | Bausch and Lomb | PL00033/5017 | |
| Toroidal magnet | Supermagnete | R-10-07-03-N | |
| Magnetic Microspheres | Bangs Laboratories | UMC4N/9692 | |
| HBSS | Invitrogen | 14025 | |
| 33-guage bevelled needle | Hamilton | 7747-01 | Custom needle |
| Luer tip syringe | Hamilton | 80601 | |
| Antisedan (atipemezole hydrochloride ) | Orion Pharma | 141-003 | 0.25 mg/kg |
| Chloramphenicol ointment | Medicom | 18956-0005 | |
| TUNEL staining kit | Promega | G3250 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | |
| DAPI | Sigma-Aldrich | D9542 | |
| Vectashield Mounting Media | Vector Labs | H-1000 |
References
- Quigley, H. A., Broman, A. T. The number of people with glaucoma worldwide in 2010 and 2020. Br J Ophthalmol. 90 (3), 262-267 (2006).
- Weinreb, R. N., Aung, T., Medeiros, F. A. The pathophysiology and treatment of glaucoma: a review. JAMA. 311 (18), 1901-1911 (2014).
- Samsel, P. A., Kisiswa, L., Erichsen, J. T., Cross, S. D., Morgan, J. E. A novel method for the induction of experimental glaucoma using magnetic microspheres. Invest Ophthalmol Vis Sci. 52 (3), 1671-1675 (2011).
- Libby, R. T., et al. Inherited glaucoma in DBA/2J mice: pertinent disease features for studying the neurodegeneration. Vis Neurosci. 22 (5), 637-648 (1017).
- Morrison, J. C. Elevated intraocular pressure and optic nerve injury models in the rat. J Glaucoma. 14 (4), 315-317 (2005).
- Levkovitch-Verbin, H., et al. Translimbal laser photocoagulation to the trabecular meshwork as a model of glaucoma in rats. Invest Ophthalmol Vis Sci. 43 (2), 402-410 (2002).
- Moore, C. G., Johnson, E. C., Morrison, J. C. Circadian rhythm of intraocular pressure in the rat. Curr Eye Res. 15 (2), 185-191 (1996).
- Morrison, J. C., Jia, L., Cepurna, W., Guo, Y., Johnson, E. Reliability and sensitivity of the TonoLab rebound tonometer in awake Brown Norway rats. Invest Ophthalmol Vis Sci. 50 (6), 2802-2808 (2009).
- Wang, W. H., Millar, J. C., Pang, I. H., Wax, M. B., Clark, A. F. Noninvasive measurement of rodent intraocular pressure with a rebound tonometer. Invest Ophthalmol Vis Sci. 46 (12), 4617-4621 (2005).
- Isenberg, S. J. The ocular application of povidone-iodine. Community Eye Health. 16 (46), 30-31 (2003).
- Morrison, J. C., et al. A rat model of chronic pressure-induced optic nerve damage. Exp Eye Res. 64 (1), 85-96 (1997).
- Foxton, R. H., et al. VEGF-A is necessary and sufficient for retinal neuroprotection in models of experimental glaucoma. Am J Pathol. 182 (4), 1379-1390 (2013).
