Name: glutamate and hypoxia as a stress model for the isolated perfused vertebrate retina
Uploaded: 2015-03-22T15:00:00
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This paper is dedicated to my beloved wife Maren and our little Karl.

1. Preparación de la especie bovina Ojos <ol><li> Obtener ojos bovinos directamente siguientes al sacrificio del animal. </li><li> Transportar los ojos protegidos en &quot;Sickel-solución&quot; un medio especial que contiene NaCl 120 mM, 2 mM KCl, 0,1 mM de MgCl 2, 0,15 mM CaCl 2, 1,5 mM NaH 2 PO 4 mM de glucosa, 13,5 mM Na 2 HPO 4 y 5 en RT. </li><li> Realizar la preparación de la retina en condiciones adaptados a la oscuridad con una luz roja tenue...

<ol>
	<li>Varma, D. D., Cugati, S., Lee, A. W., Chen, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+central+retinal+artery+occlusion:+clinical+presentation+and+management.">A review of central retinal artery occlusion: clinical presentation and management.</a> Eye (Lond). 27, 688-697 (2013).</li><li>Resch, M., Suveges, I., Nemeth, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypertension-related+eye+disorders).">Hypertension-related eye disorders).</a> Orv Hetil. 154, 1773-1780 (2013).</li><li>Feltgen, N., 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=Multicenter+study+of+the+European+Assessment+Group+for+Lysis+in+the+Eye+(EAGLE)+for+the+treatment+of+central+retinal+artery+occlusion:+design+issues+and+implications.+EAGLE+Study+report+no.+1+:+EAGLE+Study+report+no.+1.">Multicenter study of the European Assessment Group for Lysis in the Eye (EAGLE) for the treatment of central retinal artery occlusion: design issues and implications. EAGLE Study report no. 1 : EAGLE Study report no. 1.</a> Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 244, 950-956 (2006).</li><li>Dreyer, E. B., Zurakowski, D., Schumer, R. A., Podos, S. M., Lipton, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elevated+glutamate+levels+in+the+vitreous+body+of+humans+and+monkeys+with+glaucoma.">Elevated glutamate levels in the vitreous body of humans and monkeys with glaucoma.</a> Arch Ophthalmol. 114, 299-305 (1996).</li><li>Bertram, K. M., 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=Amino-acid+levels+in+subretinal+and+vitreous+fluid+of+patients+with+retinal+detachment.">Amino-acid levels in subretinal and vitreous fluid of patients with retinal detachment.</a> Eye (Lond). 22, 582-589 (2008).</li><li>Diederen, R. M., 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=Increased+glutamate+levels+in+the+vitreous+of+patients+with+retinal+detachment).">Increased glutamate levels in the vitreous of patients with retinal detachment).</a> Exp Eye Res. 83, 45-50 (2006).</li><li>Ientile, R., 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=Apoptosis+and+necrosis+occurring+in+excitotoxic+cell+death+in+isolated+chick+embryo+retina.">Apoptosis and necrosis occurring in excitotoxic cell death in isolated chick embryo retina.</a> J Neurochem. 79, 71-78 (2001).</li><li>Mali, R. S., Cheng, M., Chintala, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasminogen+activators+promote+excitotoxicity-induced+retinal+damage.">Plasminogen activators promote excitotoxicity-induced retinal damage.</a> FASEB J. 19, 1280-1289 (2005).</li><li>Ambati, J., 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=Elevated+gamma-aminobutyric+acid,+glutamate,+and+vascular+endothelial+growth+factor+levels+in+the+vitreous+of+patients+with+proliferative+diabetic+retinopathy.">Elevated gamma-aminobutyric acid, glutamate, and vascular endothelial growth factor levels in the vitreous of patients with proliferative diabetic retinopathy.</a> Arch Ophthalmol. 115, 1161-1166 (1997).</li><li>Vorwerk, C. K., 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=Depression+of+retinal+glutamate+transporter+function+leads+to+elevated+intravitreal+glutamate+levels+and+ganglion+cell+death.">Depression of retinal glutamate transporter function leads to elevated intravitreal glutamate levels and ganglion cell death.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 41, 3615-3621 (2000).</li><li>Schultheiss, M., 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=Dulbecco's+Modified+Eagle+Medium+is+neuroprotective+when+compared+to+standard+vitrectomy+irrigation+solution.">Dulbecco's Modified Eagle Medium is neuroprotective when compared to standard vitrectomy irrigation solution.</a> Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 251, 1613-1619 (2013).</li><li>Januschowski, K., 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=Comparing+the+effects+of+two+different+irrigation+solutions+on+an+isolated+perfused+vertebrate+retina.">Comparing the effects of two different irrigation solutions on an isolated perfused vertebrate retina.</a> Ophthalmic Res. 48, 59-66 (2012).</li><li>Sickel, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Respiratory+and+Electrical+Responses+to+Light+Simulation+in+the+Retina+of+the+Frog.">Respiratory and Electrical Responses to Light Simulation in the Retina of the Frog.</a> Science. 148, 648-651 (1965).</li><li>Luke, M., 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=The+isolated+perfused+bovine+retina--a+sensitive+tool+for+pharmacological+research+on+retinal+function.+Brain+research.">The isolated perfused bovine retina--a sensitive tool for pharmacological research on retinal function. 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M., 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=Multifocal+ERG+recordings+under+visual+control+of+the+stimulated+fundus+in+mice.">Multifocal ERG recordings under visual control of the stimulated fundus in mice.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 54, 2582-2589 (2013).</li><li>Perlman, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Testing+retinal+toxicity+of+drugs+in+animal+models+using+electrophysiological+and+morphological+techniques.">Testing retinal toxicity of drugs in animal models using electrophysiological and morphological techniques.</a> Doc Ophthalmol. 118, 3-28 (2009).</li><li>Mukhopadhyay, A., Gupta, A., Mukherjee, S., Chaudhuri, K., Ray, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Did+myocilin+evolve+from+two+different+primordial+proteins.">Did myocilin evolve from two different primordial proteins.</a> Mol Vis. 8, 271-279 (2002).</li><li>Januschowski, K., 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=Evaluating+retinal+toxicity+of+a+new+heavy+intraocular+dye,+using+a+model+of+perfused+and+isolated+retinal+cultures+of+bovine+and+human+origin.">Evaluating retinal toxicity of a new heavy intraocular dye, using a model of perfused and isolated retinal cultures of bovine and human origin.</a> Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 250, 1013-1022 (2012).</li><li>Luke, M., 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=The+isolated+perfused+bovine+retina--a+sensitive+tool+for+pharmacological+research+on+retinal+function.">The isolated perfused bovine retina--a sensitive tool for pharmacological research on retinal function.</a> Brain Res Brain Res Protoc. 16, 27-36 (2005).</li></ol>

En este estudio, se encontró un impacto significativo en la amplitud de la onda b después de 45 min de la hipoxia. Esta reducción fue todavía significativa después de la fase de lavado. Un efecto similar sobre el potencial de los fotorreceptores se pudo observar. Los resultados son apoyados por otros datos publicados 16 y darnos la oportunidad de estudiar los posibles efectos neuroprotectores después de la hipoxia. Después de 45 min de exposici?...

Neuroprotección ha sido un fuerte campo de la investigación en la investigación oftalmológica en las últimas décadas. La retina es una red neuronal altamente sensible que depende significativamente de la oxigenación y está influenciada fuertemente por el metabolismo de sus células circundantes. Las principales patologías oculares relacionados con el daño de las células nerviosas son oclusiones vasculares de la retina, glaucoma y desprendimiento de retina. Oclusión de la arteria de la retina, como un ejemplo para la oclusión vascular retiniana, conduce a una pérdida repentina de la visión debido a la hipoxia de la retina interna 1. A menudo se asocia con patologías vasculares generales 2 y conduce a una pérdida de la visión persistente 1, con sólo el 8% de los pacientes que se recuperan de la agudeza visual significativamente 1. Aunque la fibrinólisis arterial se ha sugerido como una opción de tratamiento, el beneficio no se pudo demostrar en un ensayo clínico aleatorizado 3. El glaucoma y desprendimiento de retinaambos tienen un aumento en la concentración de glutamato 4-6. El glutamato en condiciones fisiológicas se encuentra como un transmisor excitador en todo el sistema nervioso central y el 7,8 retina interna. Niveles de glutamato elevados se han encontrado no sólo en el glaucoma y desprendimiento de retina 5,6, sino también en la retinopatía diabética proliferativa 9. Un aumento en el glutamato posiblemente conduce a la excitotoxicidad y, por lo tanto, el daño de la célula nerviosa 10. En la mayoría de los casos de desprendimiento de retina y, en algunos casos de retinopatía diabética proliferativa de la cirugía sobre la retina (vitrectomía pars plana) son necesarios. Durante la vitrectomía pars plana manipulación mecánica, la luz brillante de la fibra óptica o el estrés de cizalla ejercida por las altas tasas de flujo de las soluciones de riego durante las operaciones largas ejercen una presión adicional sobre la retina 11,12. Todas las enfermedades mencionadas tienen en común que la patología se localiza en el retinuna sola y plantean la comunidad oftalmológica con el desafío de encontrar formas de proteger la retina como un sistema neurosensorial. El electrorretinograma (ERG) es el método estándar para la evaluación de la función in vivo de los fotorreceptores (una onda) y la función de la retina interna (la onda b). El ERG se mide por plata-electrodos introducidos en la córnea y los ojos están siendo estimulado por un creciente nivel de luz para detectar defectos en varillas o conos o en la retina interna. Diferentes defectos de la retina pueden ser detectados por cambios en la amplitud (la fuerza de la respuesta) o la latencia (la respuesta de intervalo de tiempo-a-) de la ERG. Diferentes métodos de protocolo y medición ERG (patrón-ERG, multifocal-ERG o brillante campo ERG) permiten una mayor diferenciación de los defectos. La técnica de la retina aislada se ha introducido recientemente, por lo que es posible evaluar los efectos sobre la retina sin interferencias de por ejemplo un animal de estudioreacciones generales 13,14. Era el propósito de este estudio para evaluar e introducir un modelo de estrés definido y estandarizado para la hipoxia y el estrés de glutamato en la retina aislada superfused. Por lo tanto, tenemos la esperanza de sentar las bases para futuros estudios sobre los efectos neuroprotectores de determinados agentes o soluciones de irrigación intraoculares.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:71px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;">120 mM NaCl&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Merck Pharma, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1,064,041,000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">2 mM KCl,&#160;&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Merck Pharma, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1,050,010,250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">0.1 mM MgCl2,&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Merck Pharma, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">58,330,250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">0.15 mM CaCl2</td>
			<td style="width:71px;">Merck Pharma, Germany</td>
			<td style="width:119px;">111 TA106282</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">1.5 mM NaH2PO4/13.5 mM Na2HPO4&#160;&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Merck Pharma, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1,065,860,500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">5 mM glucose</td>
			<td style="width:71px;">Merck Pharma, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">40,741,000</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

glutamate and hypoxia as a stress model for the isolated perfused vertebrate retina

Neuroprotección ha sido un fuerte campo de la investigación en la investigación oftalmológica en las últimas décadas y afecta a enfermedades como el glaucoma, la oclusión vascular retiniana, desprendimiento de retina y la retinopatía diabética. Era el objeto de este estudio para introducir un modelo de estrés estandarizado para futuras pruebas terapéutica preclínica. Retinas bovinas se prepararon y perfundidos con una solución estándar saturada de oxígeno, y el ERG se registró. Después de registrar ondas b estables, hipoxia (n pura 2) o el estrés glutamato (250 micras glutamato) se ejerció durante 45 min. Para investigar los efectos sobre la función de los fotorreceptores solo, se añadió aspartato 1 mM para obtener una de las ondas. ERG-recuperación se controló durante 75 min. Para la hipoxia, una disminución en una onda de amplitud de 87,0% se observó (p &lt;0,01) después de un tiempo de exposición de 45 min (disminución de 36,5% después del final de la lavado p = 0,03). Además, un decr inicialfacilidad de amplitudes b-onda de 87,23% se registró, que alcanzó significación estadística (p &lt;0,01, disminución de 25,5% al ​​final del lavado, p = 0,03). Por 250 micras glutamato, una reducción inicial del 7,8% de las amplitudes de una onda (p&gt; 0,05), seguido de una reducción del 1,9% (p&gt; 0,05). Una reducción del 83,7% de las amplitudes de la onda b (p &lt;0,01) fue observado; después de un lavado de 75 min, la reducción fue del 2,3% (p = 0,62). En este estudio, un modelo de estrés se presenta estandarizada que puede ser útil para identificar posibles efectos neuroprotectores en el futuro.

Después de 1 hora de la perfusión de los preparativos de la retina con solución estándar saturada de oxígeno (Figura 1A y B) ERG-amplitudes mostraron estabilización y una menor variación de amplitudes entre las mediciones individuales. pH, la presión osmótica, la temperatura, y pO 2 (excepto para las pruebas de hipoxia) se mantuvieron constantes para todas las pruebas. Para aislar la señal de los fotorreceptores de la señal de la retina interna, 1 mM aspar...

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Glutamate and Hypoxia as a Stress Model for the Isolated Perfused Vertebrate Retina

Con este estudio, presentamos un modelo de estrés estandarizado para la retina bovina superfundido aislada para futuras pruebas terapéutica preclínica. Se evaluó el efecto de cualquiera de hipoxia (N 2 puro) o estrés glutamato (250 glutamato mM) sobre la función retiniana representado por a- y amplitudes de la onda b.

El glutamato y la hipoxia como un Modelo de estrés para el perfundido aislado Vertebrados Retina

Neuroprotection has been a strong field of investigation in ophthalmological research in the past decades and affects diseases such as glaucoma, retinal ...

Research

JoVE Journal

Medicine

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Medicina

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