JoVE Logo

S'identifier

Un abonnement à JoVE est nécessaire pour voir ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre essai gratuit.

Dans cet article

  • Résumé
  • Résumé
  • Introduction
  • Protocole
  • Résultats
  • Discussion
  • Déclarations de divulgation
  • Remerciements
  • matériels
  • Références
  • Réimpressions et Autorisations

Résumé

Cette étude présente une méthodologie pour l’administration de produits thérapeutiques dans la rétine et les nerfs optiques du rat adulte. De plus, une méthode unique de prélèvement tissulaire est introduite pour une collecte descendante en bloc du nerf optique et de la rétine chez un rat adulte.

Résumé

L’administration thérapeutique au segment postérieur de l’œil, y compris la rétine et le nerf optique, est compliquée par la présence de barrières hémato-encéphalique et hémato-rétinienne. De petits modèles animaux, tels que les rats, sont utilisés pour étudier diverses pathologies oculaires. Bien que l’administration thérapeutique à l’œil postérieur soit un défi, sa réalisation est essentielle pour traiter les troubles oculaires, dont beaucoup nécessitent une validation dans de petits modèles animaux pour leur pertinence translationnelle. Par conséquent, deux techniques d’administration thérapeutique postérieure sont présentées : l’injection intravitréenne (IVI) et l’injection rétrobulbaire (RBI) pour une utilisation chez les rats adultes. De plus, une méthode d’ablation en bloc des yeux et des nerfs optiques est introduite pour diverses techniques d’analyse histologique et moléculaire. Le protocole de dissection permet une observation complète du système neuro-visuel tout en minimisant les lésions post-mortem des tissus rétiniens et des nerfs optiques. L’administration thérapeutique de la cyclosporine à la rétine et au nerf optique a été obtenue, avec des concentrations détectables observées vingt-quatre heures après l’injection à l’aide de l’IVI et de la RBI. De plus, des échantillons de rétine et de nerfs en bloc ont été extraits avec succès pour une analyse histologique complète des tissus oculaires, facilitant ainsi l’observation complète de la rétine et du système neuro-visuel au sens large.

Introduction

L’administration de traitements à la rétine et au nerf optique est incroyablement difficile en raison de l’anatomie complexe del’œil1,2, en particulier de la présence de la barrière hémato-rétinienne (BRB)3,4,5. Le BRB sert à protéger la rétine contre l’invasion de la circulation systémique, mais constitue un adversaire difficile à l’administration thérapeutique car la circulation thérapeutique systémique est souvent bloquée par le BRB 6,7. Les petites molécules lipophiles peuvent facilement diffuser à travers le BRB, mais les molécules plus grosses et hydrophiles ont plus de mal à accéder à la rétine6. Les injections intravitréennes (IVI) et rétrobulbaires (RBI) permettent d’administrer des médicaments aux tissus oculaires, surmontant ainsi les limites imposées par le BRB. L’IVI constitue un compromis prometteur en administrant des traitements dans l’environnement interne de l’œil 8,9. Cette méthode nécessite que le médicament traverse le vitré, contournant ainsi le BRB, et se diffuse à travers la rétine et la choroïde afin d’atteindre le nerf optique7. Le point produit est délivré derrière l’œil dans l’espace rétrobulbaire10. Les traitements peuvent être administrés par diffusion à travers les tissus et les glandes de l’espace rétrobulbaire, affectant le nerf optique et les structures environnantes sans pénétrer directement dans la rétine, ce qui maintient l’intégrité du BRB. En administrant des médicaments directement ou indirectement dans l’œil, les injections intravitréennes et rétrobulbaires peuvent atteindre des concentrations locales plus élevées du médicament thérapeutique, ce qui augmente son efficacité par rapport à l’administration topique ou systémique (orale ou intraveineuse)2. Ceci est particulièrement important pour les traitements qui nécessitent une action rapide ou une puissance élevée, comme on le voit dans de nombreuses maladies oculaires. L’administration ciblée limite également l’exposition du reste du corps au médicament, ce qui réduit le risque d’effets non ciblés et aide à minimiser les effets indésirables potentiels qui peuvent survenir lorsque les médicaments sont administrés par voie topique, orale ou intraveineuse11.

D’autres injections périoculaires, telles que les injections sous-conjonctivales, sous-ténon postérieures et sous-rétiniennes, ont leurs propres avantages et limites 2,5. Il a été observé que les injections de sous-ténon postérieur délivrent des concentrations élevées de médicament aux tissus oculaires ; Cependant, l’injection de sous-ténon est plus proche de la sclérale que la vasculature orbitaire 5,12. En revanche, le RBI place le thérapeutique plus près du nerf optique que le subténon postérieur ou le sous-conjonctival13. Cela peut signifier que les pathologies du nerf optique favorisent les traitements administrés par RBI par rapport aux autres types d’injection périoculaire. Les injections de sous-ténon postérieur présentent des risques associés, notamment le strabisme, l’hyphéma et une pression intraoculaire élevée5. Une pression intraoculaire élevée est également un facteur de risque signalé dans les injections IVI, sous-conjonctivales et sous-rétiniennes2. Ces types d’injection nécessitent souvent un dosage répétitif afin d’obtenir l’effet thérapeutique souhaité2. D’autres facteurs de risque associés aux injections sous-rétiniennes, aux injections sous-conjonctivales et à l’IVI comprennent la formation de cataracte, l’hémorragie rétinienne, le décollement de la rétine et l’inflammation2. Ces injections IVI, sous-rétiniennes et sous-conjonctivales sont plus invasives que les injections RBI, car ces injections sont intraoculaires2. Le RBI peut être considéré comme moins invasif car il place le thérapeutique dans l’espace rétrobulbaire, sans pénétrer directement l’aiguille dans le globe de l’œil. D’autres stratégies d’administration thérapeutique moins invasives, telles que l’administration topique, ne permettent pas d’administrer suffisamment de médicament, moins de 5 % du médicament étant conservé sur la surface oculaire 2,5.

L’IVI est une technique de premier plan dans les modèles précliniques qui est utilisée pour sa capacité à délivrer des agents thérapeutiques directement dans le segment postérieur de l’œil. L’IVI délivre le médicament directement dans l’humeur vitrée, ce qui en fait une technique d’administration privilégiée pour le traitement localisé14. La technique IVI permet au thérapeutique de contourner la barrière hémato-rétinienne, qui est un obstacle courant à la pénétration des médicaments dans la rétine14. L’IVI introduit la possibilité d’une inflammation et de lésions des structures oculaires, de sorte qu’une adhésion méticuleuse à la procédure doit être employée14. Pour minimiser le décollement de la rétine et la formation de cataracte, Chiu et al. décrivent une approche IVI qui met l’accent sur une insertion en biseau à 45 degrés et une injection au niveau du par plana, en évitant le cristallin, la rétine, le muscle oculaire et les vaisseaux15. Dans cette technique, une aiguille de 30 G est insérée dans la sclérotique nasale pour une administration thérapeutique15. L’IVI est toujours associée à des risques en raison de son caractère invasif. Les risques potentiels comprennent le décollement de la rétine, la formation d’une cataracte, une endophtalmie ou une hémorragie16. La nature invasive des techniques d’IVI augmente également la pression intraoculaire, comme le montre une expérience sur des yeux porcins réalisée par Ikjong Park et al.16. L’étude montre des changements dans la pression intraoculaire au cours des différentes étapes de l’insertion de l’aiguille et de l’injection de liquide. Ils signalent une variation substantielle de la pression intraoculaire au cours de la procédure16.

Les RBI ont été utilisés avec succès dans des études antérieures comme moyen d’administration thérapeutique aux rongeurs. L’une de ces études a comparé les effets de divers analogues de la prostaglandine administrés via RBI17. Des rats albinos ont reçu un RBI avec une aiguille de 26 G de 0,1 mL injectée à travers la zone latérale du fornix inférieur à un angle de 45 degrés17. Le protocole utilisé dans cette étude a été adapté d’une méthode décrite précédemment dans laquelle les rats ont été anesthésiés par injection intrapéritonéale (IP) de chloralhydrate18. Une autre étude menée sur des rats a comparé des gouttes topiques à des injections rétrobulbaires19. Les rats ont été anesthésiés par une injection IP de kétamine/xylazine, et le RBI a été administré par une aiguille de 30 G19. Contrairement aux méthodes de sédation précédemment discutées, une étude observant les effets de RBI sur la graisse orbitaire a utilisé de l’isoflurane par inhalation pour calmer les rats avant RBI20. Bien que ces études donnent un aperçu des anesthésiques et des spécifications de l’aiguille qui pourraient être efficaces, le positionnement et la manipulation des animaux pendant la procédure ne sont pas discutés.

Diverses études chez la souris effectuent également des RBI pour les méthodes d’administration thérapeutique. Une étude a comparé l’IBR à l’injection latérale de la veine caudale pour induire avec succès le syndrome néphrotique21. Une deuxième étude a également comparé les deux mêmes techniques d’injection dans l’administration de produits de contraste pour l’imagerie cardiaque22. Les souris ont été anesthésiées avec de l’isoflurane par inhalation et injectées dans la face médiale de l’œil22. Les deux études ont adapté leur méthode RBI à partir d’un protocole précédemment écrit. Il est important de noter que ce protocole a nommé leur injection comme rétro-orbitaire, mais a décrit le lieu d’injection comme l’espace rétrobulbaire derrière l’œil. Les auteurs de ce protocole ont utilisé l’isoflurane par inhalation comme méthode de sédation préférée, notant l’activation rapide et le temps de récupération des souris23. Dans le cas d’un RBI, l’œil était partiellement dépassé de l’orbite en appliquant une pression sur la peau autour de l’œil23. Ensuite, l’aiguille a été introduite au niveau du biseau médial du canthus vers le bas à un angle de 30 degrés et a été insérée jusqu’à ce qu’elle atteigne la base de l’œil23. Des précautions doivent être prises lors de l’application d’une pression sur l’animal, car un blocage accidentel du flux sanguin ou un collapsus trachéal peut survenir23. L’injecteur est également aveugle à la pointe de l’aiguille lors de l’insertion, et par conséquent, endommager l’œil est un risque associé. 23 Endommager l’œil lors de l’administration d’un traitement est un risque critique dans cette expérience, car causer des lésions supplémentaires sape directement les résultats de l’étude. Il convient également de noter que la technique de positionnement et de manipulation décrite précédemment a été appliquée à des souris et ne comprenait pas de commentaires sur l’applicabilité aux rats.

Il existe de nombreuses façons de tenter l’ablation du nerf optique et de la rétine. L’une de ces méthodes a exploré l’ablation des nerfs optiques et des yeux en bloc, préservant ainsi un chiasma optique intact24. Cette méthode est la plus comparable à l’étude actuelle, car les yeux et les nerfs optiques individuels sont également conservés pour l’ablation en bloc ; Cependant, le chiasma optique est séparé. Il serait de la plus haute importance de faire preuve de prudence dans cette procédure en raison de la complexité de la procédure. Dans la méthode actuelle, nous commençons la dissection via le crâne caudal et travaillons rostralement afin de fournir un accès de manière à limiter les dommages aux nerfs optiques et à permettre à l’ensemble du nerf de rester intact. De plus, le maintien de l’intégrité du nerf et de son attachement à l’œil est crucial pour le processus d’intégration, car les lésions de chaque partie du nerf peuvent correspondre à une observation pathologiquedifférente24. L’orientation du nerf optique est importante à prendre en compte car la façon dont il est intégré permet différentes coupes efficaces, ce qui peut être important pour l’analyse histologique.

Un appareil sur mesure connu sous le nom de table d’opération ophtalmique de laboratoire pour petits animaux (SALOOT, une plateforme de chirurgie ophtalmique) est composé d’une série de matériaux imprimés en 3D pour fournir une anesthésie et maintenir l’animal dans une position stable pour les injections thérapeutiques oculaires. La conception SALOOT permet la stabilité de la tête et des structures oculaires pour les procédures ophtalmiques, ce qui améliore la vitesse et la reproductibilité des opérations tout en permettant l’administration d’anesthésie gazeuse et le piégeage des particules expirées. Le SALOOT est un bloc imprimé en trois dimensions doté d’une réduction concave pour maintenir le corps du rat avec une région plus étroite à l’avant pour maintenir la tête de l’animal dans un cône nasal avec une entrée d’isoflurane. Sous le cône de nez se trouve un petit réservoir et une sortie d’échappement. Les méthodes suivantes ont été développées pour l’administration oculaire thérapeutique et la récupération précise de tissu oculaire ; Ils ont été conçus pour étudier les tissus après un traumatisme oculaire, il est donc crucial de délimiter les effets du traumatisme, de l’injection, du traitement et de la dissection pour éviter une interprétation confuse des résultats.

Cet article présente deux méthodes d’injection thérapeutique oculaire, l’injection intravitréenne et l’injection rétrobulbaire, pour une utilisation chez le rat adulte. De plus, une méthode de prélèvement tissulaire est présentée pour l’ablation en bloc du nerf optique et de la rétine intacts d’un rat adulte. Ces techniques permettent d’étudier les effets oculaires et péri-oculaires de la pathologie induite et du traitement.

Protocole

Toutes les expériences ont été menées conformément à la déclaration de l’ARVO pour l’utilisation des animaux dans la recherche ophtalmique et visuelle et approuvées par le comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux de l’Université d’État de l’Ohio. Des rats Sprague Dawley mâles pesant ~200 g et âgés d’environ 2 mois ont été utilisés pour cette étude25. Les détails des réactifs et de l’équipement utilisé sont répertoriés dans la table des matériaux.

1. Injection intravitréenne (IVI)

  1. Fixez l’isoflurane et les déchets aux ports de fixation SALOOT. Anesthésier l’animal à l’aide des procédures standard d’isoflurane conformément à la déclaration de l’ARVO pour l’utilisation des animaux dans la recherche ophtalmique et visuelle et au protocole approuvé de l’IACUC.
    REMARQUE : Alternativement, si l’animal était déjà sous anesthésie à la suite d’une autre séance d’essai ophtalmique (c.-à-d. mélange de kétamine et de xylazine, 90 mg/kg de kétamine et 10 mg/kg de xylazine), transférez l’animal dans la plateforme de chirurgie ophtalmique et titrez l’anesthésie avec de l’isoflurane (rapport 3 oxygène : 3 isoflurane) pour assurer le maintien d’une profondeur d’anesthésie adéquate.
  2. Placez la plateforme de chirurgie ophtalmique avec l’animal anesthésié sous un microscope opératoire en direct. Évaluez la profondeur de l’anesthésique par le réflexe de retrait de la pédale.
  3. Placez une à deux gouttes de solution ophtalmique de chlorhydrate de tétracaïne à 0,5 % dans l’œil ou les yeux opérés. Appliquez une pommade ophtalmique topique lubrifiante telle que l’hypromellose 0,3 % sur l’œil controlatéral si aucune manipulation ne doit être effectuée.
    1. Ensuite, utilisez une à deux gouttes de povidone iodée à 5 % sur la surface oculaire et, à l’aide d’un coton-tige, appliquez de la povidone iodée sur la peau entourant l’œil.
  4. À l’aide d’une seringue de 10 μL munie d’une aiguille de 33 g à pointe 4 d’une longueur de 10 mm et d’un angle de 15 degrés, prélever 0,9 % de chlorure de sodium bactériostatique. Rincez la seringue et l’aiguille avec la solution saline avant de tremper l’aiguille dans un stérilisateur à billes chaudes.
    1. Laissez-le refroidir avant de continuer. Une fois l’aiguille refroidie, prélevez le traitement d’intérêt à la quantité souhaitée (4 μL).
      REMARQUE : Pour les études de validation de concept, de l’encre de tatouage non diluée et du colorant Evan’s Blue dans une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) ont été utilisés. La poudre Blue d’Evan a été mélangée avec du PBS jusqu’à ce qu’elle soit opaque. Pour les études de validation de concept thérapeutique, les concentrations suivantes ont été utilisées : ibudilast à 1 mg/mL, acide tauroursodésoxycholique (TUDCA) 5 mg/mL, cyclosporine injectable, 250 mg/mL et anakinra 100 mg/0,67 mL. Les poudres thérapeutiques ont été diluées dans une solution saline bactériostatique à 0,9 %.
  5. À l’aide d’une pince ophtalmique fine avec les dents, saisissez doucement le tissu scléral au niveau du limbe pour le stabiliser. Il y aura un léger anneau rouge autour de l’iris. Utilisez cet anneau comme point de repère, insérez l’aiguille, côté biseauté vers le bas, et injectez-le dans l’œil postérieur.
    REMARQUE : Assurez-vous d’incliner l’aiguille vers la rétine et n’insérez l’aiguille qu’aux 2/3 de la largeur (Figure 1). Assurez-vous que l’aiguille ne raye pas le cristallin, car cela entraînerait la formation de cataracte.
  6. Une fois le thérapeutique injecté, retirez lentement l’aiguille. Fermez l’œil et maintenez la pression pendant au moins 10 à 15 s avant de rincer avec une solution saline.
  7. Arrêtez de donner de l’isoflurane à l’animal et retirez-le de la plateforme de chirurgie ophtalmique. Déposez une goutte d’hypromellose 0,3 % dans chaque œil, puis laissez l’animal récupérer sur un coussin chauffant.

2. Injection rétrobulbaire (RBI)

  1. Fixez l’isoflurane et les déchets aux ports de fixation SALOOT. Anesthésier l’animal à l’aide des procédures standard d’isoflurane.
    REMARQUE : Alternativement, si l’animal était déjà sous anesthésie à la suite d’une autre séance d’essai ophtalmique (c.-à-d. mélange de kétamine et de xylazine, 90 mg/kg de kétamine et 10 mg/kg de xylazine), transférez l’animal dans la plateforme de chirurgie ophtalmique et titrez l’anesthésie avec de l’isoflurane (rapport 3 oxygène : 3 isoflurane) pour assurer le maintien d’une profondeur d’anesthésie adéquate.
  2. Placez la plateforme de chirurgie ophtalmique avec l’animal anesthésié sous un microscope opératoire en direct. Évaluez la profondeur de l’anesthésique par le réflexe de retrait de la pédale.
  3. Placez une à deux gouttes de solution ophtalmique de chlorhydrate de tétracaïne à 0,5 % dans l’œil ou les yeux opérés. Appliquez une pommade ophtalmique topique lubrifiante (hypromellose 0,3 %) sur l’œil controlatéral si aucune manipulation ne doit être effectuée.
    1. Ensuite, utilisez une à deux gouttes de povidone iodée à 5 % sur la surface oculaire et, à l’aide d’une lance oculaire, appliquez de la povidone iodée sur la peau entourant l’œil.
  4. Munissez-vous d’une seringue à insuline de 0,5 mL à l’aide d’une aiguille de 28 G. Établissez la thérapeutique d’intérêt à la quantité souhaitée (100 μL).
    REMARQUE : Pour les études de validation de concept, de l’encre de tatouage non diluée et du colorant Evan’s Blue dans une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) ont été utilisés. La poudre Blue d’Evan a été mélangée avec du PBS jusqu’à ce qu’elle soit opaque. Pour les études de validation de concept thérapeutique, les concentrations suivantes ont été utilisées : ibudilast à 10 mg/mL, TUDCA à 50 mg/mL, cyclosporine injectable à 250 mg/mL et anakinra à 100 mg/0,67 mL. Les poudres thérapeutiques ont été diluées dans une solution saline bactériostatique à 0,9 %.
  5. À l’aide d’une pince ophtalmique fine avec les dents, saisissez doucement la paupière inférieure pour la stabiliser. Insérez l’aiguille, côté biseau vers le bas, à un angle à mi-chemin entre 6 et 7 heures le long du bord orbitaire inférieur jusqu’à ce que l’arrière de la cavité oculaire soit ressenti. Tirez légèrement l’aiguille vers l’arrière, puis injectez lentement le médicament (Figure 2).
  6. Retirez doucement et lentement l’aiguille. Ensuite, fermez l’œil et maintenez la pression pendant au moins 10 à 15 secondes avant de rincer avec une solution saline.
  7. Arrêtez de donner de l’isoflurane à l’animal et retirez-le de la plateforme de chirurgie ophtalmique. Déposez une goutte d’hypromellose 0,3 % dans chaque œil, puis laissez l’animal récupérer sur un coussin chauffant.

3. Dissection d’isolement du tissu oculaire

  1. Une fois que l’animal a été euthanasié par asphyxie au CO2 ou comme indiqué dans le protocole approuvé de l’IACUC, placez l’animal en décubitus sternal. Utilisez une incision cutanée transversale sur le cou dorsal, s’étendant jusqu’au niveau du pavillon de l’oreille.
  2. Disséquer la musculature dorsale pour exposer l’articulation atlanto-occipitale. À l’aide de ciseaux à mayonnaise, on peut inciser l’articulation atlanto-occipitale, en séparant la tête du corps (figure 3). À l’aide d’une dissection émoussée, retirez délicatement la peau du crâne dorsal du niveau du nez jusqu’au cou dorsal, en laissant la peau autour des deux yeux intacte.
  3. Insérez une paire d’hémostatiques droits moyens ou de tourne-aiguilles dans le foramen magnum à la base du crâne. Utilisez les hémostats pour percer doucement le crâne latéral qui s’étend du foramen magnum à la région temporale des deux côtés (Figure 3).
    1. Lorsque vous enlevez le haut du crâne, gardez les hémostats parallèles à la face dorsale du cerveau. Cela garantira que le cerveau reste intact et n’est pas entaillé lors du processus d’ablation de l’os.
  4. À l’aide d’une spatule plate, réfléchissez doucement le cerveau rostralement pour exposer les nerfs optiques. Des précautions doivent être prises pour que la tension du poids du cerveau ne soit pas appliquée aux nerfs optiques.
  5. Avec les nerfs exposés, prenez une paire de microciseaux moyens et faites une petite incision à travers le chiasma optique, sectionnant les deux nerfs du cerveau. À ce stade, le cerveau peut être jeté ou placé dans du paraformaldéhyde dans du PBS (4 % de PFA) pendant 24 h à 4 °C pour une évaluation histologique.
  6. À l’aide d’une paire de petits ciseaux à iris et d’une paire de micro-pinces ophtalmiques dentées, retirez soigneusement l’excès de tissu (c’est-à-dire les paupières, le tissu conjonctif, etc.) autour de l’œil. Une fois terminé, l’œil doit être situé dans l’orbite oculaire, mais avec seulement le muscle et les glandes extraoculaires encore présents.
  7. À l’aide des hémostats en conjonction avec les petits ciseaux à iris, coupez l’orbite oculaire, en prenant grand soin de ne pas couper le nerf optique lorsqu’il passe dans le conduit optique. Cassez soigneusement l’os à l’arrière de la cavité oculaire avec les hémostats, et pour un contrôle plus précis, utilisez les petits ciseaux de dissection.
  8. Une fois l’os retiré, coupez délicatement autour de l’orbite oculaire avec une paire de microciseaux et des pinces fines pour retirer les coussinets adipeux, les glandes et les muscles extraoculaires. Assurez-vous d’être attentif aux nerfs optiques pendant ce processus.
  9. L’œil doit pouvoir être doucement réfléchi caudalement vers l’intérieur du crâne. À ce stade, utilisez de petits microciseaux et des pinces fines pour retirer le tissu conjonctif entourant le nerf sur la crête inférieure du crâne.
  10. Une fois ce tissu retiré, l’œil et le nerf optique complet devraient pouvoir être soulevés du crâne en bloc. Répétez ces étapes pour l’œil et le nerf controlatéraux.
  11. De plus, nettoyez le nerf optique et l’œil de l’excès de tissu tel que la gaine durale. Si les tissus n’ont pas besoin d’être conservés pour l’analyse histologique, il faut les congeler à l’aide de glace carbonique ou d’azote liquide avant de les conserver à -80 °C.
  12. Pour la spectrométrie de masse, la rétine doit être isolée de la région interne du globe et le nerf optique doit être isolé. Séparez le nerf optique du globe au point extérieur le plus proche. Placez le nerf dans un cryotube sur de la glace avant de le transférer à -80 °C.
    1. Placez le globe de l’œil sur une boîte de Pétri sous un microscope opératoire. Utilisez une paire de pinces incurvées pour maintenir l’œil stable avant de faire une incision au niveau du limbe avec une paire de petits microciseaux.
    2. Étendez la coupe pour englober toute la circonférence du globe. Le globe doit être coupé en deux et la partie antérieure peut être jetée.
    3. Placez la partie postérieure à l’intérieur vers le haut et, à l’aide d’une pince à épiler ophtalmique fine, retirez le mince tissu de couleur crème. Il peut sembler coller au disque optique. Si cela se produit, utilisez les microciseaux pour couper la rétine du disque.
      REMARQUE : Le tissu rétinien peut ensuite être placé dans un cryotube sur de la glace avant de passer à -80 °C. Les tissus peuvent ensuite être transférés à l’installation de spectrométrie de masse pour évaluation.
  13. Pour une coloration immunohistologique par perfusion partielle, placez l’œil intact sur une boîte de Pétri. Utilisez une paire de pinces incurvées pour maintenir l’œil stable avant de prendre une seringue à insuline avec une aiguille de 28 G et de l’insérer au niveau du limbe, avec l’aiguille inclinée vers la rétine. Répétez cette étape à deux autres points le long du limbe. La ponction du globe aide à assurer une perfusion adéquate et aide à une fixation appropriée.
    REMARQUE : Le globe doit être fixé à 4 % de PFA pendant au moins 40 min avant de passer à un agitateur et de l’agiter à basse vitesse pendant 20 minutes supplémentaires pour faciliter le mouvement du fluide.
  14. Une fois l’étape de fixation terminée, retirez le PFA et remplacez-le par du PBS. Placez les flacons sur une légère agitation pendant 15 minutes, puis répétez cette étape pour un deuxième rinçage PBS de 15 minutes.
  15. Après le dernier cycle de rinçage PBS, aspirez le PBS et remplacez-le par une solution de saccharose à 30 % dans du PBS, puis réfrigérez pendant 24 h. Après l’étape d’incubation du saccharose, incorporer le tissu dans l’OCT pour l’évaluation histologique26.

Résultats

Des expériences pilotes préliminaires ont été réalisées sur des cadavres à l’aide d’un colorant par injection (colorant Evans Blue) et d’une encre de tatouage (figure 2B) afin d’optimiser l’emplacement et la taille de l’aiguille pour l’IBR et l’IVI. L’encre de tatouage n’était pas diluée, puis la poudre d’Evans Blue était mélangée à du PBS jusqu’à ce que le liquide devienne opaque. Nous avons conclu que le RBI idéal con...

Discussion

Les défis complexes associés à l’administration de traitements à la rétine et au nerf optique, principalement en raison de la barrière imperméable posée par le BRB, soulignent l’importance de cette étude 3,4. L’exploration des techniques d’IVI et d’IBR met non seulement en évidence des approches innovantes pour surmonter ces obstacles, mais met également l’accent sur les implications plus larges pour les so...

Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l’absence de toute relation commerciale ou financière qui pourrait être interprétée comme un conflit d’intérêts potentiel.

Remerciements

Ce travail a été partiellement financé par les subventions W81XWH-15-1-0074 et W81XWH-22-1-0989 du ministère de la Défense des États-Unis. Les opinions ou affirmations contenues dans ce document sont les opinions personnelles des auteurs et ne doivent pas être interprétées comme officielles ou comme reflétant les opinions du ministère de l’Armée ou du ministère de la Défense. Cette subvention de recherche a été financée en partie par l’Ohio Affiliate of Prevent Blindness Young Investigator Student Fellowship Award for Females Scholars in Vision Research. Nous sommes reconnaissants du soutien de la Fondation Ross. Les services ont été rendus dans le cadre du programme de base de recherche en sciences de la vision de l’OSU sous P30EY032857. Nous tenons à remercier le laboratoire et les ressources animales de l’Université d’État de l’Ohio (ULAR). De plus, nous tenons à remercier Michelle Mosko, Emma Lally, Sam Duckworth et Eve Howard, membres du laboratoire de premier cycle de Reilly. Nous tenons également à remercier Bongsu Kim d’avoir contribué à la conception de SALOOT, ainsi qu’Elizabeth Urbanski et Ryan Webb. Les figures 1, 2A et 3 ont été créées avec BioRender.com.

matériels

NameCompanyCatalog NumberComments
Anakinra 100 mg/0.67 mL SobiNDC: 66658-0234-07
Antipamezole hydrochloride (Antisedan) 5.0 mg/mLZoetisNADA #141-033 | 107204-8
Bacteriostatic sodium chloride (0.9%)Hospira Inc.NDC: 0409-1966-02
CryotubeVWR76417-258 https://us.vwr.com/store/product?keyword=76417-258
Curved forceps Fischer Scientific 08-953F
cyclosporine injection 250 mg/mL PerrigoNDC: 00574-0866-10
cyclosporine topical, 0.05% (Restasis) AbbVie (Vizient)NDC: 00023-9163-30
Cyotube CapThermo Scientific3471BLKhttps://www.fishersci.com/shop/products/screw-cap-microcentrifuge-tube-caps/14755237?searchHijack=true&searchTerm=
screw-cap-microcentrifuge-tube-caps&searchType=Rapid&
matchedCatNo=14755237
Evans Blue Sigma-AldrichE2129-10G
Eye SpearsFischer Scientific NC0972725https://www.fishersci.com/shop/products/ultracell-pva-eye-spears-100-p/NC0972725
Fine forceps Fischer Scientific 08-953Ehttps://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-dissecting-jewelers-microforceps-2/08953E?gclid=Cj0KCQiAkJO8BhCGARIsAM
kswyiER9Kanmi3ZMgoXTr82Zg3
g44m1Q6WLftkYfb36hC7pbkwR
hVAy3MaAqkLEALw_wcB&ef_id
=Cj0KCQiAkJO8BhCGARIsAMks
wyiER9Kanmi3ZMgoXTr82Zg3g4
4m1Q6WLftkYfb36hC7pbkwRhV
Ay3MaAqkLEALw_wcB:G:s&ppc
_id=PLA_goog_2086145680_81
843405274_08953E__38624700
1354_6556597232892883360&
ev_chn=shop&s_kwcid=AL!4428
!3!386247001354!!!g!827721591
040!&gad_source=1
Fine ophthalmic forceps with teeth Fisher Scientific50-253-8287https://www.fishersci.com/shop/products/bonn-suturing-forceps-7-5-cm/502538287
Flat spatula Fischer Scientific 14-375-100https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-spoonula-lab-spoon/1437510#?keyword=
Hot bead Sterilizer Fine Science Tools18000-45https://www.finescience.com/en-US/Products/Instrument-Care-Accessories/Sterilization/Hot-Bead-Sterilizers
Hypromellose 0.3% (GenTeal Tears Severe Dry Eye Gel) Alcon Laboratories Inc.https://www.amazon.com/GenTeal-Tears-Lubricant-Ointment-Night-Time/dp/B01IN5G1L0/ref=sr_1_4?dib=eyJ2IjoiMSJ9.DxYpqjIIBNO
TVuPo7jln5xeGazA_YFg0cbt3
kCyC-0ouZARw5qIHYvCM7vB
R_vO30OWUEXDZhQmQfLQ9
ySld4mujpzrWjxbsEXLBs5JPhjZ
eUPgPY0sHoJA46f9EYULdxiTu
BQy5fVA2OB20RV09mbdW8hX
6j8-bXIYTZljPGMo5_GMq9jnJo8
3iR35c1THxEiEH2FsvSx7VXup-
QK9uCkWwAYrw2v3tyLUCq2JT
APPF34nsYqGnSASMgOARU_
2lVz-kIy-QUEYHGOoIimIWwBY
htz33RkFrq7YjtnC2uDbImNiudG
zWJv-uUhmJngYjbBGbeWE0VX
7CGPkEokUZrCQ8AI2HeXjSMph
gPhMbK88RcHJ63AyH0TiBtS2k1
Xceh-CD26_prJSNxF6Mv5-jgGf9
iLmXvVtKkkSwc-5uYLk7gZHaFC
Yj73F_imbmeHYr.4vfu7h4m4Jlfy-
qiqmgeAnDHlJTGYV22HJ2w_xD
ir0k&dib_tag=se&keywords=Gent
eal+gel&qid=1736793609&sr=8-4
ibudilast Millipore SigmaI0157-10MG
insulin syringe 0.5 mL with a 28 gauge Micro-Fine IV NeedleBecton, Dickinson and Company (BD)14-826-79
Isoflurane CovetrusNDC: 11695-6777-2
Ketamine CovetrusNDC: 11695-0703-1
Long Evans RatCharles River Laboratories International, Inc.https://www.criver.com/products-services/find-model/long-evans-rat?region=3611
Mayo Scissors Electron Microscopy Sciences72968-03
Medium microscissors Amazonhttps://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/z168866#product-documentation
Medium straight hemostats or needle drivers Sigma-AldrichZ168866-1EAhttps://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/z168866#product-documentation
Needle 33 G with a style 4 tip at a length of 10 mm and angle of 15 degrees Hamilton7803-05
paraformaldehyde 4 in phosphate-buffered saline (PBS) (4% PFA) Thermo Fischer J61899.AK
Petri dish Millipore SigmaP5606-400EAhttps://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/sigma/p5606?utm_source=google&utm_medium=
cpc&utm_campaign=8674694095
&utm_content=105162454052&
gad_source=1&gclid=Cj0KCQiA
kJO8BhCGARIsAMkswygXXfgY
ABr7EfLtf4tvuLS0E8A4SxX4XM
NJQDaI80Yi4FO-iahCsPcaAp9E
EALw_wcB
phosphate-buffered saline (PBS)Sigma-AldrichP3813-10PAKhttps://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/sigma/p3813
Povidone-Iodine (Betadine) 5% Alcon Laboratories Inc.NDC: 0065-0411-30
Shaker Model 3500 VWR89032-092
Small iris scissors Sigma-AldrichZ265977-1EAhttps://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/z265977&
small microscissors Fisher Scientific17-456-004https://www.fishersci.com/shop/products/self-opening-scissors-2/17456004?keyword=true
Sprague Dawley RatCharles River Laboratories International, Inc.SAS 400https://emodels.criver.com/product/400
Sucrose Millipore Sigma57-50-1https://www.sigmaaldrich.com/US/en/substance/sucrose3423057501
syringe 10 µL (Model 701 RN)Hamilton80330
Tattoo Ink (Intenze Tattoo Ink True Black 1 oz)Amazonhttps://www.amazon.com/Intenze-Tattoo-Ink-True-Black/dp/B01GW747L2
tauroursodeoxycholic acid (TUDCA) Milipore Sigma580549-1GM
Tetracaine Hydrochloride Ophthalmic Solution 0.5%Bausch & Lomb Inc.NDC: 68682-920-64
Xylazine (Rompun) 100 mg/mLDechraNADA #047-956 |

Références

  1. Nguyen, D. D., Lai, J. -. Y. Advancing the stimuli response of polymer-based drug delivery systems for ocular disease treatment. Polym Chem. 11 (44), 6988-7008 (2020).
  2. Tsai, C. -. H., et al. Ocular drug delivery: Role of degradable polymeric nanocarriers for ophthalmic application. Int J Mol Sci. 19 (9), ijms19092830 (2018).
  3. Singh, A., Kukreti, R., Saso, L., Kukreti, S. Oxidative stress: A key modulator in neurodegenerative diseases. Molecules (Basel, Switzerland). 24 (8), 24081583 (2019).
  4. Ryan, A. K., Rich, W., Reilly, M. A. Oxidative stress in the brain and retina after traumatic injury. Front Neurosci. 17, 1021152 (2023).
  5. De Matteis, V., Rizzello, L. Noble metals and soft bio-inspired nanoparticles in retinal diseases treatment: A perspective. Cells. 9 (3), 679 (2020).
  6. O'Leary, F., Campbell, M. The blood-retina barrier in health and disease. FEBS J. 290 (4), 878-891 (2023).
  7. del Amo, E. M., et al. Pharmacokinetic aspects of retinal drug delivery. Prog Retin Eye Res. 57, 134-185 (2017).
  8. Nguyen, D. D., Luo, L. -. J., Yang, C. -. J., Lai, J. -. Y. Highly retina-permeating and long-acting resveratrol/metformin nanotherapeutics for enhanced treatment of macular degeneration. ACS Nano. 17 (1), 168-183 (2023).
  9. Luo, L. -. J., et al. Targeting nanocomposites with anti-oxidative/inflammatory/angiogenic activities for synergistically alleviating macular degeneration. App Mat Today. 24, 101156 (2021).
  10. Naik, S., et al. Small interfering RNAs (siRNAs) based gene silencing strategies for the treatment of glaucoma: Recent advancements and future perspectives. Life Sci. 264, 118712 (2021).
  11. Luo, L. -. J., Nguyen, D. D., Lai, J. -. Y. Dually functional hollow ceria nanoparticle platform for intraocular drug delivery: A push beyond the limits of static and dynamic ocular barriers toward glaucoma therapy. Biomat. 243, 119961 (2020).
  12. Ghate, D., Brooks, W., McCarey, B. E., Edelhauser, H. F. Pharmacokinetics of intraocular drug delivery by periocular injections using ocular fluorophotometry. Invest Ophthalmol Vis Sci. 48 (5), 2230-2237 (2007).
  13. Soni, V., Pandey, V., Tiwari, R., Asati, S., Tekade, R. K. Chapter 13 - Design and evaluation of ophthalmic delivery formulations. Basic Fund Drug Deliv. , 473-538 (2019).
  14. Varela-Fernández, R., et al. Drug delivery to the posterior segment of the eye: Biopharmaceutic and pharmacokinetic considerations. Pharmaceutics. 12 (3), 313 (2020).
  15. Chiu, K., Chang, R. C. -. C., So, K. -. F. Intravitreous injection for establishing ocular diseases model. J Vis Exp. (8), e313 (2007).
  16. Park, I., Park, H. S., Kim, H. K., Chung, W. K., Kim, K. Real-time measurement of intraocular pressure variation during automatic intravitreal injections: An ex-vivo experimental study using porcine eyes. PLOS One. 16 (8), e0256344 (2021).
  17. Cosan, S., et al. Effect of retrobulbar prostaglandin analog injection on orbital fat in rats. Int Ophthal. 43 (12), 4985-4990 (2023).
  18. Levy, Y., Kremer, I., Shavit, S., Korczyn, A. D. The pupillary effects of retrobulbar injection of botulinum toxin A (oculinum) in albino rats. Invest Ophthalmol Vis Sci. 32 (1), 122-125 (1991).
  19. Jbara, D., Eiger-Moscovich, M., Didkovsky, E., Keshet, Y., Avisar, I. In vivo effects of prostaglandin analogs application by topical drops or retrobulbar injections on the orbital fat of a rat model. Ocular Imm Inflamm. 31, 1-6 (2022).
  20. Eftekhari, K., et al. Histologic evidence of orbital inflammation from retrobulbar alcohol and chlorpromazine injection: A clinicopathologic study in human and rat orbits. Ophthal Plastic and Reconstr Surg. 32 (4), 302-304 (2016).
  21. Bohnert, B. N., et al. Retrobulbar sinus injection of doxorubicin is more efficient than lateral tail vein injection at inducing experimental nephrotic syndrome in mice: A pilot study. Lab Animals. 53 (6), 564-576 (2019).
  22. Socher, M., Kuntz, J., Sawall, S., Bartling, S., Kachelrieß, M. The retrobulbar sinus is superior to the lateral tail vein for the injection of contrast media in small animal cardiac imaging. Lab Animals. 48 (2), 105-113 (2014).
  23. Yardeni, T., Eckhaus, M., Morris, H. D., Huizing, M., Hoogstraten-Miller, S. Retro-orbital injections in mice. Lab Animals. 40 (5), 155-160 (2011).
  24. Pozyuchenko, K., et al. Investigating animal models of optic neuropathy: An accurate method for optic nerve and chiasm dissection in mice. J Neurosci Methods. 331, 108527 (2020).
  25. Sengupta, P. The laboratory rat: Relating its age with human's. Int J Prevent Med. 4 (6), 624-630 (2013).
  26. Ryan, A. K., et al. Torsion-Induced Traumatic Optic Neuropathy (TITON): A physiologically relevant animal model of traumatic optic neuropathy. PLOS One. 20 (1), e0312220 (2025).
  27. Bora, K., et al. Assessment of Inner blood-retinal barrier: Animal models and methods. Cells. 12 (20), 2443 (2023).
  28. Vinores, S. A. Breakdown of the blood-retinal barrier. Encyc Eye. , 216-222 (2010).
  29. Heisler-Taylor, T., et al. Multimodal imaging and functional analysis of the chick NMDA retinal damage model. PLOS One. 16 (9), e0257148 (2021).

Réimpressions et Autorisations

Demande d’autorisation pour utiliser le texte ou les figures de cet article JoVE

Demande d’autorisation

Explorer plus d’articles

Ce mois ci dans JoVENum ro 219Injection intravitr enneinjection r trobulbaireophtalmologier tinenerf optiquedissectionratilnerf optiquecerveau

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Confidentialité

Conditions d'utilisation

Politiques

Recherche

Enseignement

À PROPOS DE JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Tous droits réservés.