מודל עכבר לייזר המושרה של לחץ תוך עיני מוגבר כרוני לאפיון פגמים חזותיים

Summary

לחץ תוך עיני מוגבר כרוני הנגרם באמצעות טיפול לייזר של meshwork trabecular בעיני עכבר. לחץ התוך עיני (IOP) הוא גבוה למשך מספר חודשים לאחר טיפול לייזר. הירידה של חדות ראייה ורגישות לקונטרסט של חיות ניסוי מנוטרת באמצעות בדיקת optomotor.

Abstract

גלאוקומה, קשורה לעתים קרובות עם לחץ התוך עיני גבוה (IOP), היא אחד הגורמים המובילים לעיוורון. אנחנו ביקש להקים במודל עכבר של לחץ תוך עיני מוגבר כדי לחקות אדם מתח גבוה גלאוקומה. כאן תאורת לייזר מוחלת על הקרנית לימבוס photocoagulate יצוא הימי, גרימת סגירת זווית. השינויים של IOP מנוטרים באמצעות tonometer ריבאונד לפני ואחרי הטיפול בליזר. מבחן התנהגות optomotor משמש למדידת שינויים מקבילים ביכולת ראייה. תוצאת הנציג מעכבר אחד שפיתחה העלאת לחץ תוך עיניים שנגרמה לאחר תאורת לייזר מוצגת. חדות ראייה ירדה ורגישות לעומת זאת הוא ציין בעכבר יתר לחץ דם עיני זה. יחד, המחקר שלנו מציג מערכת מודל בעל ערך לחקור ניוון עצבי והמנגנונים המולקולריים שבבסיס בעכברי גלאוקומה.

Protocol

נהלים

C57BL/6J עכברים (ג'קסון המעבדה, בר הרבור, ME) הם העלו במתקן הטיפול בבעלי החיים באוניברסיטת נורת'ווסטרן. כל בעלי החיים נמצאים בשימוש בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי טיפול באוניברסיטת נורת'ווסטרן בבעלי חיים מוסדיים ועדת שימוש ותאם את ההנחיות בנוגע לשימוש בבעלי חיים במחקר מדעי המוח מ-NIH.

1. לייזר photocoagulation

ההליך של טיפול לייזר הוא שונה מפרוטוקולים שפורסמו בעבר ^5-7.

1. הרדימי עכבר 40-60 יום ישן על ידי זריקת intraperitoneal של קטמין (100 מ"ג / ק"ג, בריאות בעלי חיים שיין באטלר, OH) וxylazine (10 מ"ג / ק"ג, לויד Inc של איווה, אללי, IA).
2. מרחיב את האישון של העין של בעלי החיים ניסיוני זכות על ידי טיפול מקומי עם טיפה אחת או שתיים של 1% פתרון סולפט (אטרופין אלקון Labs, Inc, פורט וורת', טקסס).
3. לאחר mydriasis, לשטחקאמרי nterior כדי לשפר את האינדוקציה לייזר ^6. הכנס micropipette זכוכית עם קצה חד (עולם מכשירי דיוק Inc, סרסוטה, פלורידה) אל תוך החלל הקדמי תחת מנורת הסדק (SL-3E, Topcon, אוקלנד, ניו ג'רזי) כדי לנקז את הנוזל בלשכה הקדמית.
4. לרסן את העכבר בבעל חרוט פלסטיק (Braintree המדע בע"מ, MA) וקשר על פלטפורמה מתוצרת בית (ראה איור 1 א). החזק את העכבר עם עוצר וחושף את העין הימנית של העכבר למקור האור מאחורי מנורת הסדק. יישר את עינו של העכבר הרדים ממש מתחת למנורת הסדק.
5. בעוד מחזיק את עוצר העכבר עם שתי ידיו, להחיל את תאורת לייזר לימבוס הקרנית באמצעות לייזר ארגון (Ultima 2000SE, קוהרנטית, סנטה קלרה, קליפורניה). לספק כ 80-100 נקודות לייזר (514 ננומטר, 100 מגה ואט, 50 אלפיות שני דופק, וספוט מיקרומטר 200) ניצב סביב ההיקף של meshwork trabecular. יש עכברי C57BL / 6 קשתית פיגמנט המשמש כמחסום לכל pאנרגיה תועה otential ^7.
6. להנחיל אקטואלי 0.5% moxifloxacin (אלקון Labs, Inc, פורט וורת', טקסס) על פני השטח של העין כדי לחטא את האזור שטופל בליזר ו0.5% Proparacaine (Bausch & Lomb, רוצ'סטר, ניו יורק) כדי להקל על כאב.
7. שמור את החיה על כרית חימום (Sunbeam Products Inc, בוקה רטון, פלורידה) להתאוששות במשך כשעה עד שהוא ער לחלוטין.
8. עין השמאל היא לא מטופל לשמש כשליטה.

2. מדידות לחצו תוך עיניות

1. מניחים את העכבר ער לתוך צינור כדי לטעון לתוך מחזיק חרוט הפלסטיק ולאחר מכן לרסן אותה על הפלטפורמה (ראה איור 2 א).
2. אפשר לחמש עד עשר דקות כדי לאפשר לעכבר מותאם למקבל את עמדת בעל. מתקרב tonometer הריבאונד (TonoLab, אספקה ​​רפואית קולוניאלית, פרנקוניה, ניו המפשייר) לעין העכבר עד הקצה החללית הוא מהמשטח של קרנית ¹⁴ 2-3 מ"מ.
3. לחץ על לחצן מדידה כדי לאפשר הבדיקה הקצה פגע בשטח המרכזשל קרנית בעדינות. שלושה סטים רצופים של שש מדידות של לחץ תוך עיני של אותו עין ונרכשים בממוצע כIOP של העין. העין שליטת מטופל נמדדה תמיד ראשונה כדי לקבל קריאת בסיס לליזר בעיניים שטופלו שנמדדה הבא.

3. מבחן Optomotor

חדות ראייה ורגישות לניגודיות נבדקות ^14,15. שתי העיניים של עכברים בודדים נבחנות בנפרד על ידי היפוך הכיוון הצורם נסחף, כלומר צורם נסחף כיוון השעון משמש לזיהוי תפקוד הראייה של עין השמאל וצורם נסחף נגד כיוון השעון לעין ימין ^16. כל מבחן נמשכים כ -15 דקות וחוזר על עצמו על ידי שני משקיפים באופן עצמאי.

1. מניחים את העכבר ולאפשר בעכבר כדי לנוע בחופשיות על פלטפורמה מוגבהת מוקפת בארבעה מסכי מחשב (איור 3A-B).
2. להגדיר את המוניטורים בצורה אופקית, כך שהם נסחפים להציג סינוסישבכות כגירויים חזותיים עם בהירות ממוצעת של 39 cd / m ^2. כיוון הזזת של הסורג צריך להחליף ברצף שבין עם כיוון שעון ונגד כיוון שעון.
3. לנתח את התנועות של בעלי החיים. התנועות של בעלי החיים בקונצרט עם השבכות נסחפו נחשבות "חיובית" בתוך 15 שניות לאחר הגירוי החזותי הוא על ולאחר מכן עלה בהדרגה. התגובה-לעורר גירוי חזותי הגבוהה ביותר מוגדרת כחדות ¹⁷ של בעל החיים ויזואלי.
4. לבחון את הרגישות לניגודיות בשלושה תדרים שנבחרו מראש מרחביים: 0.075, 0.16, ו 0.3 מחזורים לתואר (CPD). סף הניגוד לכל עין מוגדר כניגוד הנמוך ביותר שגורר תגובות חזותיות בתדירות הקבועה מראש. הרגישות לעומת זאת היא הדדית של הסף ^17.

תוצאות

כפי שמתואר בנהלים, תאורת לייזר מכוונת לmeshwork trabecular באזור limbal לphotocoagulate יצוא הימי, גרימת סגירת זווית (איור 1). עיני lasered ביותר הציגו שום נזק פיזי משמעותי, ניתוק פיגמנט או זיהום, עולה בקנה אחד עם ממצאים קודמים ^6. כאשר קבוצה קטנה של עכברים (פחות מ -5% מכל בעלי החי?...

Discussion

אנו מדווחים כי מעל לחץ תוך עיני מוגבר מתמשך יכול להיגרם על ידי תאורת לייזר בעיני עכבר. בהשוואה למודל הזרקת סליין ¹⁸ ומודל כויה וריד ¹¹ שניהם דורשים מיומנויות microsurgical נרחבות, תאורת לייזר היא יחסית פשוטה וקלה לביצוע. בדרך כלל אנחנו יכולים לבצע את תאורת לייזר ל4...

Materials

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