Modelado de la cirugía de cataratas en ratones

Resumen

Este método modela la cirugía de cataratas in vivo mediante la extracción de células de fibra del cristalino de ratones adultos y dejando atrás la bolsa capsular con células epiteliales del cristalino (LEC) adjuntas. A continuación, se evalúa la respuesta a la lesión en varios momentos postoperatorios utilizando criterios moleculares y morfológicos.

Resumen

La cirugía de cataratas (SC) es un tratamiento eficaz para las cataratas, una de las principales causas de discapacidad visual en todo el mundo. Sin embargo, el SC conduce a la inflamación ocular y, a largo plazo, puede dar lugar a una opacificación capsular posterior (OCP) y/o a una luxación del cristalino impulsada por el sobrecrecimiento postquirúrgico de las células epiteliales del cristalino (LEC) y su conversión en miofibroblastos y/o células fibrosas aberrantes. Sin embargo, los mecanismos moleculares por los cuales la CS da lugar a la inflamación y la PCO son todavía oscuros porque la mayoría de los modelos in vitro no recapitulan la respuesta de cicatrización de las LEC observadas in vivo, mientras que los modelos animales tradicionales de cirugía de cataratas, como los conejos, no permiten la manipulación genética de la expresión génica para probar los mecanismos. Recientemente, nuestro laboratorio y otros han utilizado con éxito ratones modificados genéticamente para estudiar los mecanismos moleculares que impulsan la inducción de la señalización proinflamatoria y la transición epitelial de LEC a mesenquimatoso, lo que lleva a nuevos conocimientos sobre la patogénesis del PCO. Aquí, informamos sobre el protocolo establecido para modelar la cirugía de cataratas en ratones, que permite un perfil transcripcional robusto de la respuesta de las LEC a la eliminación de células de fibra del cristalino a través de RNAseq, la evaluación de la expresión de proteínas mediante inmunofluorescencia semicuantitativa y el uso de herramientas modernas de genética de ratones para probar la función de genes que se supone que participan en la patogénesis de secuelas agudas como la inflamación, así como la conversión posterior de LEC en miofibroblastos y/o células aberrantes de las fibras del cristalino.

Introducción

El cristalino es un tejido transparente altamente organizado que refracta la luz para producir una imagen claramente enfocada en la retina ^1,2,3. Este órgano especializado está rodeado por una membrana basal ininterrumpida (la cápsula), que aísla el cristalino de otras partes del ojo. La superficie anterior interna de la cápsula ancla una monocapa de células epiteliales del cristalino (LEC), que luego se diferencian en el ecuador del cristalino en células de fibra del cristalino, que comprenden la gran mayoría del cristalino^....

Protocolo

El siguiente protocolo fue aprobado por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Delaware bajo el protocolo #1039-2021-1. De acuerdo con la Asociación para la Investigación en Visión y Oftalmología (ARVO) para el Uso de Animales en la Investigación Oftálmica y de la Visión²⁴, todas las cirugías de supervivencia ocular solo se pueden realizar en un ojo. Consulte la Tabla de materiales para obtener detalles sobre los reactivos e instrumentos utilizados en este protocolo. En la Figura 2 y la Figura 3 se mu....

Resultados

Basándose en los resultados de este método quirúrgico, el Laboratorio Duncan ha utilizado este modelo de ratón de cirugía de cataratas para construir un curso de tiempo de respuesta a la lesión de las células epiteliales del cristalino después de la cirugía (Figura 5). A las 6 h después de la cirugía, el 5% del transcriptoma epitelial del cristalino se expresa diferencialmente (Figura 6A), incluyendo la regulación po.......

Discusión

Esta técnica quirúrgica requiere un manejo avanzado del ratón y habilidades microquirúrgicas que requieren práctica para desarrollarse. Lo más difícil de dominar es la colocación de suturas finas en la córnea para cerrar la herida. Supongamos que el experimentador es un novato total en la sutura. En ese caso, se recomienda practicar primero el uso de cuerda y tela, luego pasar a practicar el uso de suturas de gran diámetro en frutas pequeñas para dominar los movimientos necesa.......

Materiales

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