Visualisatie van de Superior oogbeschadigingen en/of Sulcus (hersenanatomie) tijdens Danio rerio embryogenese

De vorming van de gewervelde oog is een zeer geconserveerde proces waarin zorgvuldig georkestreerde intercellulaire signaalroutes stellen weefseltypes (HLA) en regionale identiteit¹opgeven. Verstoringen te vroege oog morfogenese resulteren in ernstige gebreken aan de architectuur van het oog en zijn vaak verblindende². Een dergelijke ziekte het gevolg van het niet sluiten van de choroideus oogbeschadigingen en/of horizontalis in de ventrale zijde van de optische kop³. Deze aandoening, bekend als oogbeschadigingen en/of coloboma, is naar schatting voorkomen bij 1 op de 4-5000 levendgeborenen en oorzaak 3-11% van de pediatrische blindheid, vaak manifesteert als een sleutelgat-achtige structuur die ondeugdelijkheid van de leerling in het midden van de oog-^{4uitsteekt, 5,6}. De functie van de choroideus horizontalis is bedoeld als een ingangspunt voor vroege therapieën groeien in de optiek beker, waarna de zijkanten van de horizontalis zal smelten om omsluiten de vaartuigen⁷.

Terwijl oogbeschadigingen en/of coloboma heeft gekend sinds de oudheid, hebben we onlangs geïdentificeerd een roman subset van coloboma patiënten met weefsel verlies beïnvloeden de superior/dorsale aspect van het oog. Recente werkzaamheden in ons lab heeft geleid tot de ontdekking van een oogbeschadigingen en/of structuur in de zebravis dorsale ogen, die wij de superieure oogbeschadigingen en/of Sulcus (hersenanatomie) (SOS) of superieure horizontalis^{8 noemen}. Het is belangrijk op te merken dat de structuur kenmerken van zowel een Sulcus (hersenanatomie) en een horizontalis heeft. Gelijkaardig aan een Sulcus (hersenanatomie), het is een voortdurende weefsel laag die van de nasale aan het temporele netvlies omvat. Bovendien, de sluiting van de structuur is niet gemedieerd door een fusie van de twee tegengestelde kelder membraan, en lijkt het een morfogenetische proces waarmee de structuur wordt bevolkt door cellen vereisen. Echter, vergelijkbaar met een horizontalis, vormt het een structuur die scheidt van de nasale en temporele zijkanten van het dorsale oog met het membraan van de kelder. Voor consistentie, zullen we in deze tekst verwijzen ernaar als de SOS.

De SOS is evolutionair bewaard over gewervelde dieren, wordt zichtbaar tijdens oog morfogenese in vis, kuiken, newt en muis⁸. In tegenstelling tot de choroideus horizontalis, die van 20-60 uur na bevruchting (hpf) in zebrafish aanwezig is, de SOS is zeer voorbijgaande aard, wezen van 20-23 hpf gemakkelijk zichtbaar en afwezig door 26 hpf⁸. Recent onderzoek in ons lab heeft gevonden dat, vergelijkbaar met de choroideus horizontalis, de SOS een rol in vasculaire begeleiding tijdens oog morfogenese^{8 speelt}. Hoewel de factoren waarmee de vorming en de sluiting van de SOS nog niet volledig begrepen zijn, onze gegevens wijzen op rollen voor dorsal-ventrale oog genen⁸patronen.

Zebravis is een uitstekende modelorganisme te bestuderen van de SOS. Als een modelsysteem, het biedt een aantal voordelen bij het bestuderen van de ontwikkeling van het oog: het is een gewervelde model; elke generatie vertoont hoge vruchtbaarheid (~ 200 embryo’s); de genoom heeft zijn gesequenced, die vergemakkelijkt genetische manipulatie; en ongeveer 70% van de menselijke genen hebben ten minste één zebrafish orthologue, waardoor het een ideale genetica gebaseerde model van ziekten bij de mens^9,10. Bovenal zijn ontwikkeling plaatsvindt extern aan de moeder en haar larven zijn transparant, waardoor voor de visualisatie van het derde oog met relatief gemak¹¹.

In deze set van protocollen beschrijven we de technieken waarmee de SOS kan worden gevisualiseerd in zebrafish larven. De verscheidenheid van visualisatietechnieken gebruikt in dit verslag kan duidelijk observatie van de SOS tijdens normaal oog ontwikkeling, alsmede de mogelijkheid om te detecteren SOS sluiting gebreken. Onze voorbeeld-protocollen zal onderzoeken van Gdf6 functie, een BMP gelokaliseerd op de dorsale oog en bekende regulator van SOS sluiting. Verder kunnen deze technieken worden gecombineerd met experimentele manipulaties om genetische factoren of farmacologische agenten die goede SOS vorming en sluiting beïnvloeden te identificeren. Daarnaast hebben wij een protocol waardoor de fluorescerende beeldvorming van alle celmembranen is mogelijk opgenomen waardoor de experimentator te observeren morfologische veranderingen aan de cellen rondom de SOS. Ons doel is om een verzameling gestandaardiseerde protocollen die kunnen worden gebruikt in de gehele wetenschappelijke gemeenschap te bieden van nieuwe inzichten in deze nieuwe structuur van het derde oog.