Modellierung der Kataraktchirurgie bei Mäusen

Zusammenfassung

Diese Methode modelliert die Kataraktchirurgie in vivo , indem Linsenfaserzellen von adulten Mäusen entnommen und der Kapselsack mit angehängten Linsenepithelzellen (LECs) zurückgelassen wird. Das Verletzungsansprechen wird dann zu verschiedenen Zeitpunkten nach der Operation anhand molekularer und morphologischer Kriterien beurteilt.

Zusammenfassung

Die Kataraktchirurgie (CS) ist eine wirksame Behandlung des Grauen Stars, einer der Hauptursachen für Sehbehinderungen weltweit. CS führt jedoch zu Augenentzündungen und kann langfristig zu einer posterioren Kapseltrübung (PCO) und/oder Linsenluxation führen, die durch das postoperative Überwachsen von Linsenepithelzellen (LECs) und deren Umwandlung in Myofibroblasten und/oder aberrante Faserzellen verursacht wird. Die molekularen Mechanismen, durch die CS zu Entzündungen und PCO führt, sind jedoch noch unklar, da die meisten In-vitro-Modelle die Wundheilungsreaktion von LECs in vivo nicht rekapitulieren, während traditionelle Tiermodelle der Kataraktchirurgie, wie z. B. Kaninchen, die genetische Manipulation der Genexpression nicht zulassen, um Mechanismen zu testen. In jüngster Zeit haben unser Labor und andere erfolgreich genetisch veränderte Mäuse eingesetzt, um die molekularen Mechanismen zu untersuchen, die die Induktion der proinflammatorischen Signalübertragung und den Übergang von LEC vom Epithel zum Mesenchym steuern, was zu neuen Erkenntnissen über die PCO-Pathogenese führt. In dieser Arbeit berichten wir über das etablierte Protokoll zur Modellierung der Kataraktchirurgie in Mäusen, das ein robustes transkriptionelles Profiling der Reaktion von LECs auf die Entfernung von Linsenfaserzellen mittels RNAseq, die Bewertung der Proteinexpression durch semiquantitative Immunfluoreszenz und die Verwendung moderner genetischer Werkzeuge der Maus ermöglicht, um die Funktion von Genen zu testen, von denen angenommen wird, dass sie an der Pathogenese akuter Folgeerkrankungen wie Entzündungen sowie der späteren Umwandlung von LECs in Myofibroblasten beteiligt sind und/oder abweichende Linsenfaserzellen.

Einleitung

Die Linse ist ein hochorganisiertes, transparentes Gewebe, das Licht bricht, um ein klar fokussiertes Bild auf der Netzhaut zu erzeugen ^1,2,3. Dieses spezialisierte Organ ist von einer ununterbrochenen Basalmembran (der Kapsel) umgeben, die die Linse von anderen Teilen des Auges isoliert. Die innere vordere Oberfläche der Kapsel verankert eine Monoschicht aus Linsenepithelzellen (LECs), die sich dann am Linsenäquator in Linsenfaserzellen differenzieren, die den überwiegenden Teil der Linse^{ausmachen 3}. Ein Grauer Star t....

Protokoll

Das folgende Protokoll wurde vom Institutional Animal Care and Use Committee der University of Delaware unter Protokoll #1039-2021-1 genehmigt. In Übereinstimmung mit der Vereinigung für Forschung im Sehen und in der Ophthalmologie (ARVO) für die Verwendung von Tieren in der Augen- und Sehforschung²⁴ können alle Operationen zum Überleben des Auges nur an einem Auge durchgeführt werden. In der Materialtabelle finden Sie Einzelheiten zu den in diesem Protokoll verwendeten Reagenzien und Instrumenten. Alternative Ansätze für die Extraktion der Linsenfasern und das Nähen sind in

Diskussion

Diese Operationstechnik erfordert eine fortgeschrittene Handhabung der Maus und mikrochirurgische Fähigkeiten, die Übung erfordern, um sich zu entwickeln. Am schwierigsten zu meistern ist das Platzieren von feinen Nähten in der Hornhaut, um die Wunde zu verschließen. Nehmen wir an, der Experimentator ist ein absoluter Neuling im Nähen. In diesem Fall wird empfohlen, zuerst mit Schnur und Tuch zu üben und dann mit großen Nähten an kleinen Früchten zu üben, um die erforderlichen .......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.5% Erythryomycin opthalmic ointment USP	Baush Lomb	24208-910-55
1% Atropine sulfate ophthalmic solution	Amneal	60219-1748-2
1% Tropicamide opthalmic solution USP	Akorn	17478-102-12
10-0 Nylon suture	Ethicon	7707G
2.5% Phenylephrine hydrochloride ophtahlmic solution USP	Akorn	17478-200-12
26 G 1/2 Needles - straight	BD PrecisionGlide	5111
27 G 45° bent dispensing tip 1"	Harfington
Balanced saline solution	Phoenix	57319-555-06
Bupranorphine (0.1 mg/kg)	APP Pharmaceticals	401730D
Chlorhexidine solution
Needle holder 2-110	Duckworth & Kent	2-110-3E
Noyes scissors, straight	Fine Science Tools	12060-02
SMZ800 Nikon model microscope	Nikon
Sterile disposable scalpel No.11	Feather	2975#11
Tweezers #5 Dumont	Electron Microscopy Sciences	72700-D
Xylazine/Ketamine/Acepromazine (35 mg/kg, 80 mg/kg, 0.5 mg/kg) solution	APP Pharmaceticals	401730D