Name: assessment of vascular regeneration in the cns using the mouse retina
Uploaded: 2014-06-23T18:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Vascular Regeneration in the CNS Using the Mouse Retina at JoVE.com

PS detiene una Canada Research Chair in biologia delle cellule della retina e la Alcon Research Institute di New Investigator Award. Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni dal Canadian Institutes of Health Research (221.478), la Canadian Diabetes Association (OG-3-11-3329-PS), le scienze naturali e ingegneria Research Council del Canada (418.637) e The Foundation Fighting Blindness Canada. Il sostegno è stato fornito anche dal Reseau de Recherche en Santé de la Vision du Québec.

Dichiarazione etica: Tutto sperimentazione animale rispetta le linee guida per la cura degli animali, istituito dall&#39;Associazione per la Ricerca e la Visione e Ophthalmology (ARVO) Dichiarazione per l&#39;uso di animali in Oftalmica e Vision Research e del Consiglio canadese delle Animal Care. 1. Ossigeno indotta retinopatia (OIR) <ol><li> Data di nascita di cuccioli di topo come P0 Record. </li><li> Registrare tutti i pesi degli animali al momento dell&#39;entrata in ...

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	<li>Carmeliet, P., Tessier-Lavigne, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Common+mechanisms+of+nerve+and+blood+vessel+wiring.">Common mechanisms of nerve and blood vessel wiring.</a> Nature. 436, 193-200 (2005).</li><li>Eichmann, A., Thomas, J. 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S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemic+neurons+prevent+vascular+regeneration+of+neural+tissue+by+secreting+semaphorin+3A.">Ischemic neurons prevent vascular regeneration of neural tissue by secreting semaphorin 3A.</a> Blood. 117, 6024-6035 (2011).</li><li>Binet, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+ER+Stress+Impedes+Myeloid-Cell-Induced+Vascular+Regeneration+through+IRE1alpha+Degradation+of+Netrin-1.">Neuronal ER Stress Impedes Myeloid-Cell-Induced Vascular Regeneration through IRE1alpha Degradation of Netrin-1.</a> Cell Metab. 17, 353-371 (2013).</li><li>Fukushima, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sema3E-PlexinD1+signaling+selectively+suppresses+disoriented+angiogenesis+in+ischemic+retinopathy+in+mice.">Sema3E-PlexinD1 signaling selectively suppresses disoriented angiogenesis in ischemic retinopathy in mice.</a> J Clin Invest. 121, 1974-1985 (2011).</li><li>Smith, L. 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Qual è il modo più efficace per stimolare la crescita di nuovi vasi sani in tessuto nervoso ischemico? È terapeuticamente valida per interferire e accelerare naturalmente ricrescita vascolare? In patologie neuro-ischemica, quali retinopatie ischemiche o ictus, la degenerazione vascolare è associata a una ridotta funzione neuronale 35-38. Quindi, per contrastare il pregiudizio presto, ripristinando regionale micro-circolazione durante il segmento immediato / precoce della malattia può rivelarsi utile. In ...

Nel corso dello sviluppo del sistema nervoso centrale, nervi, cellule immunitarie e vasi sanguigni istituire reti notevolmente accoppiati per garantire un&#39;adeguata perfusione tissutale e consentire la trasmissione delle informazioni sensoriali 1-5. La ripartizione dei sistemi vascolari risultati dell&#39;ossigenazione tessutale insufficiente e fornitura metabolica compromesso ed è sempre più riconosciuto come un fattore importante per la patogenesi delle malattie neurodegenerative 6. Dropout vascolare e il deterioramento dell&#39;unità neurovascolare all&#39;interno del cervello, per esempio, è associato con demenza vascolare, lesioni vascolari della materia bianca del cervello 7 e il morbo di Alzheimer con stenosi delle arteriole e piccole imbarcazioni 8. Inoltre, alterata funzione barriera vascolare è pensato per contribuire sclerosi multipla 9 e sclerosi laterale amiotrofica 10. Di rilevanza diretta per il modello retinica descritto in questo protocollo, accecantemalattie come la retinopatia diabetica 11 e retinopatia della prematurità 12, 13 sono caratterizzati da una fase precoce degenerazione vascolare. Lo stress ischemico conseguente sulla retina neurovascolare innesca una seconda fase di eccessiva e patologica neovascolarizzazione che probabilmente nasce come risposta compensatoria a ripristinare ossigeno e fornitura di energia 14-16. Una strategia attraente per superare lo stress ischemico che è fondamentale per la progressione della malattia è ripristinare reti vascolari funzionali specificamente nelle zone ischemiche del neuro-retina (figure 2 e 3). Provocando una risposta angiogenica controllata può venire attraverso come contro-intuitivo per una condizione in cui i trattamenti anti-angiogenici come anti-VEGF sono considerati trattamenti adattati. Eppure, la prova della validità di questo approccio è il montaggio. Ad esempio, aumentando &quot;fisiologica-like&quot; ricrescita vascolare in ischemretinopatie ic è stato elegantemente dimostrata attraverso l&#39;introduzione di cellule precursori endoteliali 17, l&#39;inibizione del VEGF Müller-cell espresso down-regulation indotta da altri fattori angiogenici 18, iniezione di progenitori mieloidi 19, l&#39;inibizione della NADPH ossidasi apoptosi indotta 20, aumentando la dieta ω-3 acidi grassi polinsaturi assunzione di acido 21, il trattamento con un frammento carbossi-terminale del triptofano tRNA sintetasi 22, e somministrazione diretta di VEGF o FGF-2 per la protezione delle cellule gliali 23. Inoltre, abbiamo dimostrato che la modulazione classici spunti di orientamento neuronali quali Semaforine o netrins in retinopatie ischemiche accelera la rigenerazione vascolare dei vasi sani all&#39;interno della retina e di conseguenza riduce angiogenesi patologica 24, 25. Di rilevanza clinica diretta, molti degli studi sugli animali di cui sopra forniscono la prova che la promozione re vascolaregenerazione durante la prima fase ischemica delle retinopatie può ridurre significativamente vista minacciando neovascolarizzazione retinica pre-19, 23, 24, 26, probabilmente attraverso la riduzione degli oneri ischemica. L&#39;elaborazione di strategie terapeutiche che stimolano la rigenerazione dei vasi funzionali rimane una sfida significativa per biologi vascolari. Qui si descrive un sistema sperimentale che utilizza il modello murino di ossigeno indotta retinopatia (OIR) per esplorare le strategie per modulare la ricrescita vascolare all&#39;interno della retina. Sviluppato da Smith et al. Nel 1994 27, questo modello funge da proxy per retinopatie proliferative umane e consiste nell&#39;esporre cuccioli di topo P7 al 75% O 2 fino a P12 e successivamente re-introdurre i cuccioli di ambiente della stanza O 2-tensione (Figura 1). Questo paradigma imita vagamente uno scenario in cui un neonato prematuro è ventilatocon O 2. L&#39;esposizione dei cuccioli di topo all&#39;iperossia provoca la degenerazione dei capillari retinici e microcircolo, e produce una superficie riproducibile di vaso-obliterazione (VO) in genere valutato caso di uscita dal O 2 a P12, anche se zona VO massima è raggiunta a 48 ore (P9) dopo esposizione a O 2 28. Nel topo, le zone VO avascolari rigenerano spontaneamente nel corso della settimana successiva reintroduzione di aria ambiente ed eventualmente zone VO sono completamente ri-vascolarizzati (Figura 2). Reintroduzione di aria ambiente di topi sottoposti a OIR provoca anche neovascolarizzazione pre-retinica (NV) (massimo a P17) che è in genere valutata per determinare l&#39;efficacia di paradigmi di trattamento anti-angiogenici. Nella sua forma più pura, il modello OIR fornisce uno strumento altamente riproducibile e quantificabile per valutare la degenerazione vascolare indotta da ossigeno e determinare l&#39;entità del distruttiva neovascolarizzazione pre-retinica 29-31. <p class = &quot;jove_content&quot;&gt; Diversi paradigmi di trattamento esplorative che modulano la rigenerazione vascolare del SNC può essere studiato utilizzando il modello OIR compreso l&#39;uso di composti farmacologici, terapia genica, delezione genica e altro ancora. La propensione di un determinato approccio di influenzare la ricrescita vascolare è valutata graduale nella finestra tra P12 (VO massimo dopo l&#39;uscita da iperossia) e P17 (NV massima). Valutazione del risultato del trattamento su NV patologica può essere rapidamente e facilmente determinato in parallelo ed è stato accuratamente descritto da Stahl e colleghi 30, 31. Qui forniamo una semplice procedura step-by-step per studiare la modulazione di rivascolarizzazione fisiologico all&#39;interno della retina neurale da composti farmacologici, potenziali terapie, vettori virali o di studiare l&#39;influenza dei geni candidati in transgenici o knockout mice.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1224">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">C57Bl/6 mice ((Other strains may be used; angiogenic response varies from one strain to the other)</td>
			<td style="width:181px;"></td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:231px;"></td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:639px;">CD1 nursing mothers</td>
			<td style="width:181px;">Vendor of choice</td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:639px;">Operating Scissors straight</td>
			<td style="width:181px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:175px;">14192</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:639px;">Dissecting Scissors straight</td>
			<td style="width:181px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:175px;">14393</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">Vannas Eye Scissors</td>
			<td style="width:181px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:175px;">72-8483</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:639px;">Iris Forceps, curved, serrated</td>
			<td style="width:181px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:175px;">15915</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">Brushes 362R size 0</td>
			<td style="width:181px;">Dynasty</td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:639px;">Dumont Forceps #3; straight</td>
			<td style="width:181px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:175px;">500338</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">Surgical Blade, size 10</td>
			<td style="width:181px;">Bard-Parker</td>
			<td style="width:175px;">371110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">Rhodamine Griffonia (Bandeiraea) Simplicifolia Lectin I</td>
			<td style="width:181px;">Vector Laboratories, Inc</td>
			<td style="width:175px;">RL-1102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">Microscope slides</td>
			<td style="width:181px;">VWR</td>
			<td style="width:175px;">16004-368</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:639px;">Fluoromount G</td>
			<td style="width:181px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:175px;">17984-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">Zeiss Axio Observer Z1 Inverted Phase and Fluorescence Microscope</td>
			<td style="width:181px;">Zeiss</td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="42" rowspan="2" style="height:42px;width:639px;">Leica MZ9.5 Stereomicroscope</td>
			<td rowspan="2" style="width:181px;">Leica</td>
			<td rowspan="2" style="width:175px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">Fluorescein isothicyanate-dextran, 70000</td>
			<td style="width:181px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">46945</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of vascular regeneration in the cns using the mouse retina

La retina roditore è forse il sistema mammiferi più accessibile in cui indagare interazione neurovascolare all&#39;interno del sistema nervoso centrale (CNS). È sempre più riconosciuto che diverse malattie neurodegenerative come l&#39;Alzheimer, la sclerosi multipla e la sclerosi laterale amiotrofica presentano elementi di compromissione vascolare. Inoltre, le cause più importanti di cecità nella popolazione in età pediatrica e di lavoro (retinopatia della prematurità e la retinopatia diabetica, rispettivamente) sono caratterizzate da degenerazione vascolare e il fallimento di fisiologica ricrescita vascolare. Lo scopo di questo documento tecnico è quello di realizzare un protocollo dettagliato per studiare la rigenerazione vascolare CNS nella retina. Il metodo può essere impiegato per chiarire i meccanismi molecolari che portano al fallimento di crescita vascolare dopo la lesione ischemica. Inoltre, i potenziali modalità terapeutiche per accelerare e ripristinare plessi vascolari sani possono essere esplorati. Giudizio richiederlod utilizzando l&#39;approccio descritto può prevedere vie terapeutiche per retinopatie ischemiche come quella del diabete o prematurità ed eventualmente beneficiare di altri disturbi vascolari del sistema nervoso centrale.

Il modello OIR è ampiamente utilizzato per studiare indotta da ossigeno degenerazione vascolare e neovascolarizzazione patologica indotta da ischemia nella retina ed è stato fondamentale nello sviluppo di attualmente impiegati trattamenti antiangiogenici per le malattie oculari 27, 29, 30. I risultati ottenuti con questo modello possono essere liberamente estrapolati per retinopatie ischemiche come la retinopatia diabetica proliferativa e la retinopatia della prematurità 30. <p class="jove_c...

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Assessment of Vascular Regeneration in the CNS Using the Mouse Retina

La retina roditore è da tempo riconosciuta come finestra accessibile al cervello. In questa nota tecnica fornendo un protocollo che utilizza il modello murino di retinopatia indotta da ossigeno per studiare i meccanismi che portano al fallimento di rigenerazione vascolare nel sistema nervoso centrale dopo lesione ischemica. Il sistema descritto può anche essere sfruttata per esplorare le strategie per promuovere la ricrescita dei vasi sanguigni funzionali all&#39;interno della retina e del SNC.

Assessment of Vascular rigenerazione nel SNC Utilizzo del Retina mouse

The rodent retina is perhaps the most accessible mammalian system in which to investigate neurovascular interplay within the central nervous system (CNS). ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Quantifying the Activity of cis-Regulatory Elements in the Mouse Retina by Explant Electroporation

Quantifying the Activity of cis-Regulatory Elements in the Mouse Retina by Explant Electroporation

Quantificare le attività di Cis-Regolamentazione Elementi nella retina di topo Elettroporazione Espianto

Transcription factors within cellular gene networks control the spatiotemporal pattern and levels of expression of their target genes by binding to ...

Ricerca

Neuroscienze

In vivo Electroporation of Developing Mouse Retina

In vivo Electroporation of Developing Mouse Retina

In elettroporazione in vivo di Retina topo in via di sviluppo

The functional characterization of genes expressed during mammalian retinal development remains a significant challenge.  Gene targeting to generate ...

Fast Micro-iontophoresis of Glutamate and GABA: A Useful Tool to Investigate Synaptic Integration

Veloce micro-ionoforesi di glutammato e GABA: un utile strumento per indagare l&#39;integrazione Synaptic

One of the fundamental interests in neuroscience is to understand the integration of excitatory and inhibitory inputs along the very complex structure of ...

The Corneal Micropocket Assay: A Model of Angiogenesis in the Mouse Eye

Il corneale MICROPOCKET Assay: Un modello di angiogenesi nel Eye mouse

The mouse corneal micropocket assay is a robust and quantitative in vivo assay for evaluating angiogenesis. By using standardized slow-release pellets ...

Imaging Ca2+ Dynamics in Cone Photoreceptor Axon Terminals of the Mouse Retina

Imaging Ca2+ Dynamics in Cone Photoreceptor Axon Terminals of the Mouse Retina

Imaging Ca<sup&gt; 2+</sup&gt; Dinamica a cono fotorecettore Axon Terminali della retina di topo

Retinal cone photoreceptors (cones) serve daylight vision and are the basis of color discrimination. They are subject to degeneration, often leading to ...

Using the Electroretinogram to Assess Function in the Rodent Retina and the Protective Effects of Remote Limb Ischemic Preconditioning

Utilizzando il Elettroretinogramma per valutare la funzione in roditori Retina e gli effetti protettivi del Remote Limb ischemico precondizionamento

The ERG is the sum of all retinal activity. The ERG is usually recorded from the cornea, which acts as an antenna that collects and sums signals from the ...

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Tecnica mouse Microchirurgia infusione per Targeted Sostanza consegna nel sistema nervoso centrale<i&gt; via</i&gt; Carotide interna

Animal models of central nervous system (CNS) diseases and, consequently, blood-brain barrier disruption diseases, require the delivery of exogenous ...

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Inquirenti rigenerazione dell'assone dei mammiferi: In Vivo elettroporazione del ganglio di radice dorsale del topo adulto

Electroporation is an essential non-viral gene transfection approach to introduce DNA plasmids or small RNA molecules into cells. A sensory neuron in the ...

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Transpupillare Due fotoni In vivo Imaging della retina del topo

The retina transforms light signals from the environment into electrical signals that are propagated to the brain. Diseases of the retina are prevalent ...