Ein Laser-induzierten Maus-Modell der chronischen Ocular Hypertension zu Sehfehler Charakterisierung

Zusammenfassung

Chronische Augenhypertension induziert wird mittels Laserkoagulation der Trabekelnetzwerk in Maus Augen. Der Augeninnendruck (IOP) wird für mehrere Monate nach der Laser-Behandlung erhöht. Die Abnahme der Sehschärfe und Kontrastempfindlichkeit von Versuchstieren werden anhand des optomotor Test.

Zusammenfassung

Glaukom, häufig mit erhöhtem Augeninnendruck (IOP) verbunden sind, ist eine der führenden Ursachen für Erblindung. Wir versuchten, ein Maus-Modell von Augenhypertension die menschliche High-Tension Glaukom imitieren zu etablieren. Hier Laserbeleuchtung mit dem Hornhautrand, um die wässerige Abfluß photocoagulate, induzieren Engwinkel. Die Änderungen des IOP erfolgt über ein Rebound-Tonometer vor und nach der Laserbehandlung. Ein optomotor Verhaltens-Test wird verwendet, um die entsprechenden Änderungen in der visuellen Leistungsfähigkeit zu messen. Die repräsentatives Ergebnis von einer Maus, die nachhaltig IOP Erhebung nach der Laser-Beleuchtung entwickelt gezeigt. Eine verminderte Sehschärfe und Kontrastempfindlichkeit wird in diesem Augeninnendruck Maus beobachtet. Gemeinsam stellt unsere Studie einen wertvollen Modellsystem zur neuronalen Degeneration und die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen in glaukomatöse Mäusen zu untersuchen.

Protokoll

Verfahren

C57BL/6J-Mäusen (Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME) sind an der Northwestern University Animal Care Facility angehoben. Alle Tiere werden in Übereinstimmung mit den Protokollen von der Northwestern University Institutional Animal Care und Verwenden Ausschuss gestellt und den Leitlinien für die Verwendung von Tieren in Neuroscience Forschung vom NIH genehmigt werden.

1. Laserphotokoagulation

Das Verfahren der Laserkoagulation von zuvor veröffentlichten Protokollen ^5-7 modifiziert.

1. Anesthetize eine 40-60 Tage alten Maus durch eine intraperitoneale Injektion von Ketamin (100 mg / kg, Butler Schein Tiergesundheit, OH) und Xylazin (10 mg / kg, Lloyd Inc. von Iowa, Shenandoah, IA).
2. Dilate die Pupille des rechten Auges des Versuchstieres durch topische Behandlung mit einem oder zwei Tropfen von 1% Atropin-Sulfat-Lösung (Alcon Labs, Inc., Fort Worth, TX).
3. Nach Mydriasis, glätten die einnterior Kammer zu verbessern Laserinduktion ^6. Legen Sie eine Glasmikropipette mit scharfen Spitze (World Precision Instruments Inc, Sarasota, FL) in den vorderen Raum unter der Spaltlampe (SL-3E, Topcon, Oakland, NJ) ablaufen lassen die Flüssigkeit in die vordere Kammer.
4. Haltet die Maus in einem Kunststoff-Kegel Halter (Braintree Sci Inc., MA) und bis auf eine hausgemachte Plattform gebunden (siehe Abbildung 1a). Halten Sie die Maus mit Verzögerer und macht das rechte Auge der Maus auf die Lichtquelle hinter der Spaltlampe. Richten des rechten Auges des narkotisierten Maus unter der Spaltlampe.
5. Halten Sie die Maus Restrainer mit beiden Händen, gelten die Laserbeleuchtung der Hornhaut Limbus mit einem Argon-Laser (Ultima 2000SE, Coherent, Santa Clara, CA). Liefern 80-100 Laserspots (514 nm, 100 mW, 50 ms Puls und 200 um spot) senkrecht um den Umfang des trabekulären Netzwerks. Die C57BL / 6 Mäuse pigmentierten Iris, die als Barriere für alle p dientotential Streuenergie ^7.
6. Instill aktuell 0,5% Moxifloxacin (Alcon Labs, Inc., Fort Worth, TX) auf der Augenoberfläche, um den Laser-behandelte Fläche und 0,5% Proparacaine (Bausch & Lomb, Rochester, NY), Schmerzen zu lindern desinfizieren.
7. Halten Sie das Tier auf einem Heizkissen (Sunbeam Products Inc, Boca Raton, FL) für die Verwertung für etwa eine Stunde, bis er ganz wach ist.
8. Das linke Auge ist unbehandelt als Kontrolle zu dienen.

2. IOP Maße

1. Legen Sie die Maus wach in eine Röhre, in der Kunststoff-Kegel Halter laden und dann zurückhalten es auf der Plattform (siehe Abbildung 2A).
2. Lassen Sie fünf bis zehn Minuten, damit die Maus an den Inhaber Position angepasst bekommen. Nähern Sie sich dem Rebound-Tonometer (TonoLab, Colonial Medical Supply, Franconia, NH) an der Maus, bis das Auge Sondenspitze ist 2-3 mm von der Oberfläche der Hornhaut ^14.
3. Drücken Sie die Taste, um die Messung lassen sich die Sondenspitze traf die Mitte Oberflächevon Hornhaut sanft. Drei aufeinanderfolgende Sätze von sechs Messungen der IOP desselben Auges erfasst und gemittelt als IOP des Auges. Die unbehandelten Kontrolle Auge wird immer zuerst eine Basislinie für die Laser-behandelten Auge, das nächste wird gemessen bekommen gemessen.

3. Optomotorischen-Test

Sehschärfe und Kontrastempfindlichkeit sind ^14,15 getestet. Die beiden Augen einzelner Mäuse werden einzeln durch die Umkehrung der Richtung driftet Gitter untersucht, dh im Uhrzeigersinn Driften Gitter verwendet wird, um die visuelle Funktion des linken Auges und des gegen den Uhrzeigersinn treibt Gitter für das rechte Auge ¹⁶ zu identifizieren. Jeder Test dauert etwa 15 min und wird durch zwei Beobachter unabhängig wiederholt.

1. Platzieren Sie die Maus und lassen Sie die Maus frei bewegen auf einer erhöhten Plattform von vier Computermonitore (3A-B) umgeben.
2. Stellen Sie die Monitore so dass sie horizontal treiben Display sinusförmigeGittern als visuelle Reize zur mittleren Leuchtdichte von 39 cd / m ^2. Die Bewegungsrichtung des Gitters sollten sich abwechseln nacheinander zwischen Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn.
3. Analysieren Sie die Bewegungen des Tieres. Bewegungen des Tieres in Abstimmung mit den treibenden Gitter werden als "positive" innerhalb von 15 Sekunden nach der visuelle Reiz ist und dann allmählich erhöht. Die höchste Antwort-auslösenden visuellen Stimulus als das Tier die Sehschärfe ¹⁷ definiert.
4. Untersuchen Sie die Kontrastempfindlichkeit bei drei vorgewählten räumlichen Frequenzen: 0,075, 0,16 und 0,3 Zyklen pro Grad (cpd). Der Kontrast Schwelle für jedes Auge wird als die niedrigste dagegen die visuelle Reaktionen hervorruft bei der Pre-festen Frequenz definiert. Der Kontrast-Empfindlichkeit ist der reziproke Wert der Schwelle ^17.

Ergebnisse

Wie in den Verfahren beschrieben, ist die Laser-Beleuchtung an der Trabekelnetzwerk im Limbus Region, um die Kammerwasserabfluss photocoagulate Ziel, Induktion Winkel Verschluss (Abbildung 1). Die meisten gelaserten Augen zeigten keine erheblichen Sachbeschädigungen, Pigment Ablösung oder Infektion, im Einklang mit früheren Befunden ^6. Wenn eine kleine Gruppe von Mäusen (weniger als 5% aller gelaserten Tiere) körperliche Anzeichen von schweren Schäden wie entleert Augäpfel, schwere Kat...

Diskussion

Wir berichten über diesem anhaltenden Augenhypertension können durch Laser-Beleuchtung in Mäuseaugen induziert werden. Im Vergleich zur Injektion von Kochsalzlösung Modell ¹⁸ und der Vene cautery Modell ¹¹ beide umfangreichen mikrochirurgischen Fähigkeiten erfordern, ist die Laserbestrahlung relativ einfach und leicht durchzuführen. Normalerweise können wir den Laser-Beleuchtung für 4-6 Mäuse in 2-3 Stunden durchzuführen. Die kritischen Schritte aufrechterhalten IOP Höhe erreichen sind d...

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
			Reagent
moxifloxacin	Alcon Labs, Inc.	NDC 0065-4013-03	0.5 %, Rx only
Proparacaine Hydrochloride	Bausch & Lomb	NDC 24208-730-06	0.5 %, Rx only
Ophthalmic Solution USP	Bausch & Lomb	NDC 24208-730-06	.5 %, Rx only
ketamine	Butler Schein Animal Health	NDC 11695-0550-1	100 mg / kg
xylazine	LLOYD Inc. of Iowa	NADA 139-236	10 mg / kg
atropine sulfate solution	Alcon Labs, Inc.	NDC 61314-303-02	1 %, Rx only
			Equipment
Slit Lamp, TOPCON	Visual Systems Inc	SL-3E	powered by PS-30A
OptoMotry 1.8.0 virtual	CerebralMechanics Inc.
opto-kinetic testing system	CerebralMechanics Inc.
Tonometer, TonoLab, for mice	Colonial Medical Supply
Heating pad	Sunbeam Products Inc	722-810
Argon laser	Coherent Inc	Ultima 2000SE
DECAPICONE Plastic cone holder	Braintree Sci Inc.	MDC-200	for mouse