Cauterizzazione a cerchio completo del plesso vascolare limbare per il glaucoma indotto chirurgicamente nei roditori

Riepilogo

L'obiettivo di questo protocollo è quello di caratterizzare un nuovo modello di neurodegenerazione glaucomatosa basato sulla cauterizzazione termica a 360° del plesso vascolare limbare, inducendo ipertensione oculare subacuta.

Abstract

Il glaucoma, la seconda causa di cecità in tutto il mondo, è un gruppo eterogeneo di disturbi oculari caratterizzati da danni strutturali al nervo ottico e degenerazione delle cellule gangliari retiniche (RGC), con conseguente disfunzione visiva interrompendo la trasmissione delle informazioni visive dall'occhio al cervello. L'elevata pressione intraoculare è il fattore di rischio più importante; Pertanto, diversi modelli di ipertensione oculare sono stati sviluppati nei roditori con approcci genetici o sperimentali per indagare le cause e gli effetti della malattia. Tra questi, sono stati segnalati alcuni limiti come l'invasività chirurgica, l'inadeguata valutazione funzionale, la necessità di una formazione approfondita e l'estensione altamente variabile del danno retinico. Il presente lavoro caratterizza un metodo semplice, a basso costo ed efficiente per indurre l'ipertensione oculare nei roditori, basato sulla cauterizzazione a bassa temperatura e a cerchio completo del plesso vascolare limbare, una componente importante del drenaggio dell'umore acqueo. Il nuovo modello fornisce un'ipertensione oculare subacuta tecnicamente facile, non invasiva e riproducibile, associata a RGC progressiva e degenerazione del nervo ottico, e un tasso di recupero clinico post-operatorio unico che consente studi funzionali in vivo con metodi sia elettrofisiologici che comportamentali.

Introduzione

La letteratura medica comprende il glaucoma come un gruppo eterogeneo di neuropatie ottiche caratterizzate da una progressiva degenerazione delle cellule gangliari retiniche (RGC), dendriti, soma e assoni, con conseguente coppettazione strutturale (scavo) del disco ottico e deterioramento funzionale del nervo ottico, che porta all'amaurosi nei casi non controllati interrompendo la trasmissione delle informazioni visive dall'occhio al cervello¹. Il glaucoma è attualmente la causa più comune di cecità irreversibile in tutto il mondo, e si prevede che raggiungerà circa 111,8 milioni di persone nel 2040², influenzando così p....

Protocollo

Tutte le procedure sono state eseguite in conformità con la Dichiarazione per l'Uso degli Animali nella Ricerca Oftalmica e Visiva dell'Associazione per la Ricerca sulla Visione e l'Oftalmologia (ARVO) e approvate dal Comitato Etico per l'Uso degli Animali nella Sperimentazione Scientifica del Centro di Scienze della Salute dell'Università Federale di Rio de Janeiro (protocollo 083/17). Nel presente lavoro sono stati utilizzati ratti Lister Hooded di entrambi i sessi, di età compresa tra 2 e 3 mesi e del peso di 180-320 g. Tuttavia, la procedura può essere adattata a diversi ceppi di ratti di varie fasce d'età.

1. Chirurgia dell'ipert....

Risultati

Le variabili quantitative sono espresse come media ± errore standard della media (SEM). Fatta eccezione per il confronto delle dinamiche IOP tra OHT e gruppi di controllo (Figura 1F), l'analisi statistica è stata eseguita utilizzando l'ANOVA a due vie seguita dal test di confronto multiplo di Sidak. Un valore p < 0,05 è stato considerato statisticamente significativo.

La Figura 1 illustra le fasi chirurgiche del modello di cauteriz.......

Discussione

La cauterizzazione del plesso limbare (LPC) è un nuovo modello post-trabecolare con il vantaggio di colpire strutture vascolari facilmente accessibili che non richiedono la dissezione congiuntivale o tenone^17,28. A differenza del modello di cauterizzazione delle vene a vortice, un rinomato modello OHT basato sulla compromissione chirurgica del drenaggio venoso coroideo, non si prevede che la congestione venosa influenzi l'aumento della IOP nel modello LPC, poich.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acetone	Isofar	201	Used for electron microscopy tissue preparation (step 5)
Active electrode for electroretinography	Hansol Medical Co	-	Stainless steel needle 0.25 mm × 15 mm
Anestalcon	Novartis Biociências S/A	MS-1.0068.1087	Proxymetacaine hydrochloride 0.5%
Calcium chloride	Vetec	560	Used for electron microscopy tissue preparation (step 5)
Cautery Low Temp Fine Tip 10/bx	Bovie Medical Corporation	AA00	Low-temperature ophthalmic cautery
Cetamin	Syntec do Brasil Ltda	000200-3-000003	Ketamine hydrochloride 10%
DAKO	Dako North America	S3023	Antifade mounting medium
DAPI	Thermo Fisher Scientific	28718-90-3	diamidino-2-phenylindole; blue fluorescent nuclear counterstain; emission at 452±3 nm
Ecofilm	Cristália Produtos Químicos Farmacêuticos Ltda	MS-1.0298.0487	Carmellose sodium 0.5%
EPON Resin	Polysciences, Inc.	-	Epoxy resin used for electron microscopy, composed of a mixture of four reagents: Poly/Bed 812 Resin (CAT#08791); DDSA - Dodecenylsuccinic Anhydride (CAT#00563); NMA - Nadic Methyl Anhydride (CAT#00886); DMP-30 - 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol (CAT#00553)
Glutaraldehyde	Electron Microscopy Sciences	16110	Used for electron microscopy tissue preparation (step 5)
Hyabak	União Química Farmacêutica Nacional S/A	MS-8042140002	Sodium hyaluronate 0.15%
Icare Tonolab	Icare Finland Oy	TV02 (model number)	Rebound handheld tonometer
IgG donkey anti-mouse antibody + Alexa Fluor 555	Thermo Fisher Scientific	A31570	Secondary antibody solution
LCD monitor 23 inches	Samsung Electronics Co. Ltd.	S23B550	Model LS23B550, for electroretinogram recording
LSM 510 Meta	Carl Zeiss	-	Confocal epifluorescence microscope
Maxiflox	Cristália Produtos Químicos Farmacêuticos Ltda	MS-1.0298.0489	Ciprofloxacin 3.5 mg/g
MEB-9400K	Nihon Kohden Corporation	-	System for electroretinogram recording
monoclonal IgG1 mouse anti-Brn3a	MilliporeSigma	MAB-1585	Brn3a primary antibody solution
Neuropack Manager v08.33	Nihon Kohden Corporation	-	Software for electroretinogram signal processing
Optomotry	CerebralMechanics	-	System for optomotor response analysis
Osmium tetroxide	Electron Microscopy Sciences	19100	Used for electron microscopy tissue preparation (step 5)
Potassium ferrocyanide	Electron Microscopy Sciences	20150	Used for electron microscopy tissue preparation (step 5)
Reference and ground electrodes for electroretinography	Chalgren Enterprises	110-63	Stainless steel needles 0.4 mm × 37 mm
Sodium cacodylate buffer	Electron Microscopy Sciences	12300	Used for electron microscopy tissue preparation (step 5)
Ster MD	União Química Farmacêutica Nacional S/A	MS-1.0497.1287	Prednisolone acetate 0.12%
Terolac	Cristália Produtos Químicos Farmacêuticos Ltda	MS-1.0497.1286	Ketorolac trometamol 0.5%
Terramicina	Laboratórios Pfizer Ltda	MS-1.0216.0024	Oxytetracycline hydrochloride 30 mg/g + polymyxin B 10,000 U/g
Tono-Pen XL	Reichert Technologies	230635	Digital applanation handheld tonometer
TO-PRO-3	Thermo Fisher Scientific	T3605	Far red-fluorescent nuclear counterstain; emission at 661 nm
Triton X-100	Sigma-Aldrich	9036-19-5	Non-ionic surfactant
Uranyl acetate	Electron Microscopy Sciences	22400	Used for electron microscopy tissue preparation (step 5)
Xilazin	Syntec do Brasil Ltda	7899	Xylazine hydrochloride 2%
	Carl Zeiss	-	Stereo microscope for surgery and retinal dissection