Name: rat model of photochemically-induced posterior ischemic optic neuropathy
Uploaded: 2015-11-29T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Rat Model of Photochemically-Induced Posterior Ischemic Optic Neuropathy at JoVE.com

Vi står i gæld til Eleut Hernandez for dyrehold, Gabe Gaidosh til mikroskopi ekspertise og Khue Tran og Zhenyang Zhao til videoredigering. Denne undersøgelse blev finansieret af National Eye Institute giver R01-EY022129 til JLG og P30 tilskud EY022589 til UCSD og EY014801 til UM; American Heart Association, James og Esther Kong Foundation, ph.d.-studerende udvekslingsprogrammet fond på Fudan University Graduate School (nr 2.010.033), og en ubegrænset bevilling fra forskning at forebygge blindhed, Inc.

Alle dyreforsøg blev godkendt af University of California San Diego og University of Miami institutionel dyrepleje og brug udvalg (IACUC) og udføres i overensstemmelse med den ARVO Redegørelse for anvendelse af dyr i Ophthalmic og Visual Research. Alle reagenser og instrumenter, der anvendes i kirurgiske procedurer er sterile. 1. bedøve og Forbered rotte for Kirurgi <ol><li> Før proceduren, rotter bedøvet med en intraperitoneal injektion af ketamin (60 mg / kg) og xylazin (8 mg / kg) i forhold til legems...

<ol>
	<li>Wang, Y., Brown, D. P., Duan, Y., Kong, W., Watson, B. D., Goldberg, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+rodent+model+of+posterior+ischemic+optic+neuropathy..">A novel rodent model of posterior ischemic optic neuropathy..</a> JAMA Ophthalmology. 131, 194-204 (2013).</li><li>Rucker, J. C., Biousse, V., Newman, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemic+optic+neuropathies.">Ischemic optic neuropathies.</a> Curr Opin Neurol. 17, 27-35 (2004).</li><li>Hayreh, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Posterior+ischaemic+optic+neuropathy:+clinical+features,+pathogenesis,+and+management..">Posterior ischaemic optic neuropathy: clinical features, pathogenesis, and management..</a> Eye (Lond). 18, 1188-1206 (2004).</li><li>Hayreh, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inter-Individual+Variation+in+Blood-Supply+of+the+Optic-Nerve+Head..">Inter-Individual Variation in Blood-Supply of the Optic-Nerve Head..</a> Doc Ophthalmol. 59, 217-246 (1985).</li><li>Jacobson, D. M., Vierkant, R. A., Belongia, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonarteritic+anterior+ischemic+optic+neuropathy+-+A+case-control+study+of+potential+risk+factors..">Nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy - A case-control study of potential risk factors..</a> Arch Ophthalmol-Chic. 115, 1403-1407 (1997).</li><li>Kosmorsky, G., Straga, J., Knight, C., Dagirmanjian, A., Davis, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+transcranial+Doppler+in+nonarteritic+ischemic+optic+neuropathy..">The role of transcranial Doppler in nonarteritic ischemic optic neuropathy..</a> Am J Ophthalmol. 126, 288-290 (1998).</li><li>Hayreh, S. S., Zimmerman, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-arteritic+anterior+ischemic+optic+neuropathy:+role+of+systemic+corticosteroid+therapy..">Non-arteritic anterior ischemic optic neuropathy: role of systemic corticosteroid therapy..</a> Graefe's archive for clinical and experimental ophthalmology. 246, 1029-1046 (2008).</li><li>Prado, R., Dietrich, W. D., Watson, B. D., Ginsberg, M. D., Green, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photochemically+Induced+Graded+Spinal-Cord+Infarction+-+Behavioral,+Electrophysiological,+and+Morphological+Correlates..">Photochemically Induced Graded Spinal-Cord Infarction - Behavioral, Electrophysiological, and Morphological Correlates..</a> J Neurosurg. 67, 745-753 (1987).</li><li>Dietrich, W. D., Busto, R., Watson, B. D., Scheinberg, P., Ginsberg, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photochemically+induced+cerebral+infarction.+II.+Edema+and+blood-brain+barrier+disruption..">Photochemically induced cerebral infarction. II. Edema and blood-brain barrier disruption..</a> Acta Neuropathologica. 72, 326-334 (1987).</li><li>Watson, B. D., Dietrich, W. D., Busto, R., Wachtel, M. S., Ginsberg, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+reproducible+brain+infarction+by+photochemically+initiated+thrombosis..">Induction of reproducible brain infarction by photochemically initiated thrombosis..</a> Annals of Neurology. 17, 497-504 (1985).</li><li>Watson, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+photochemically+induced+brain+ischemia+and+stroke..">Animal models of photochemically induced brain ischemia and stroke..</a> Cerebrovascular Disease - Pathophysiology, Diagnosis and Treatment. , 52-73 (1998).</li><li>Watson, B. D., Prado, R., Dietrich, W. D., Ginsberg, M. D., Green, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photochemically+induced+spinal+cord+injury+in+the+rat..">Photochemically induced spinal cord injury in the rat..</a> Brain Research. 367, 296-300 (1986).</li><li>Chiu, K., Lau, W. M., Yeung, S. C., Chang, R. C., So, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retrograde+labeling+of+retinal+ganglion+cells+by+application+of+fluoro-gold+on+the+surface+of+superior+colliculus..">Retrograde labeling of retinal ganglion cells by application of fluoro-gold on the surface of superior colliculus..</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , (2008).</li></ol>

Here we describe in detail a method for inducing PION in a rat model. The most critical part of the protocol is the exposure and irradiation of the optic nerve &#8211; to expose the nerve as long as possible while avoiding damage caused by the sharp fine tip forceps or from stretching. In rats, the ophthalmic artery enters the optic nerve &#8804;1 mm from the optic nerve head. Therefore, irradiation of the optic nerve 3-4 mm away from the optic nerve head should only result in ischemia of the capillaries feeding the nerv...

Hos patienter over 50 år gamle, optisk iskæmisk neuropati (ION) er den mest udbredte form for akut optisk neuropati 2. Tilstanden kan vise sig som en af to undertyper ifølge kilden til de specifikt berørte blodforsyning og klinisk præsentation: anterior (AION) eller posterior (PION) 3. Mens patogenesen og forløb af AION er blevet undersøgt grundigt 4-7, har PION forblev dårligt forstået på grund af sin lave forekomst, variable præsentation, dårligt definerede diagnostiske kriterier og mangel på en dyremodel. Desuden har ingen behandlinger vist sig effektivt at forebygge eller reversere synstab fra AION eller PION. Derfor er en reproducerbar og pålidelig dyremodel for PION er af stor værdi at studere sygdomsprocessen in vivo og afprøve nye terapeutiske regimener til neurobeskyttelse og Axon regenerering. Fotokemisk induceret iskæmisk skade mikrovaskulaturen resulterer i vasogENIC ødem og trombose effektivt skaber regional vævsiskæmi 8-12. Efter injektion i det vaskulære cirkulation, den lysfølsomme farvestof erythrosin B producerer reaktive singlet molekylært oxygen ved aktivering af laserbestråling af target fartøjer. Singlet oxygen direkte peroxidizes det vaskulære endotel, stimulering af blodplader adhærens / aggregering og fører til okklusiv thrombedannelse. Iskæmisk skade spredes til tilstødende områder og yderligere forværret af mikrovaskulære kompression grundet vasogent ødem. Det overordnede mål med denne protokol er at fotokemisk fremkalde iskæmi i retrobulbær synsnerve at spejle skader forårsaget af PION. Så vidt vi ved, er dette den første model af iskæmisk beskadigelse i den bageste synsnerve 1. Da denne model producerer iskæmi samtidig undgå fysiske traumer, de fysiologiske processer af posterior iskæmisk opticusneuropati er bedre efterlignes og studerede. Også, tilbyder denne model en roman platform til screening af kandidat terapeutiske midler til optiske neuropatier og andre CNS-iskæmisk sygdom. Her er en detaljeret protokol for femorale vene kateterisation, synsnerven eksponering, intravenøs injektion af erythrosin B og laserbestråling i en rotte PION beskrevne model.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>532-nm Nd:YAG laser&#160;</td>
			<td>Laser glow</td>
			<td>LRS-532-KM-200-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beam chopper</td>
			<td>custom-made</td>
			<td>custom-made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mechanical shutter and corresponding shutter drive timer</td>
			<td>AAM Vincent Associates</td>
			<td>SD-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25-cm focal length spherical lens</td>
			<td>CVI/Mellles-Griot</td>
			<td>01 LPX 293</td>
			<td>plano-convexBK7 glass lens with HEBBARTM antireflection coating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Erythrosin B&#160;</td>
			<td>MP Biomedicals</td>
			<td>190449</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorogold</td>
			<td>Fluorochrome,LLC</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gelfoam</td>
			<td>Cardinal Health</td>
			<td>CAH1203421</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene tubing (PE10)</td>
			<td>BD Intramedic</td>
			<td>427400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>No. 10 Blade</td>
			<td>Miltex</td>
			<td>4-110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine Forceps</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>91150-20</td>
			<td>DUMONT #5 RUSTLESS NON-MAGNETIC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps with Teeth</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>11153-10</td>
			<td>Germany stainless</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>18025-10&#160;</td>
			<td>Germany stainless</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas spring scissors</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>2-220&#160;</td>
			<td>JJECK Stainless</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyglactin suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>J488G</td>
			<td>7-0 suture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hemostat</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>12075-12&#160;</td>
			<td>Germany stainless</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

rat model of photochemically-induced posterior ischemic optic neuropathy

Posterior iskæmisk opticusneuropati (PION) er en sight-ødelæggende sygdom i klinisk praksis. Imidlertid har sin patogenese og naturhistorie forblev dårligt forstået. For nylig udviklede vi en pålidelig, reproducerbar dyremodel for PION og testet behandling virkningen af nogle neurotrofiske faktorer i denne model 1. Formålet med denne video er at vise vores fotokemisk induceret model af posterior iskæmisk opticusneuropati, og evaluere dens virkninger med retrograd mærkning af retinale ganglieceller. Efter kirurgisk eksponering af den bageste synsnerven, et fotosensibiliserende farvestof, erythrosin B, injiceres intravenøst, og en laserstråle fokuseres på synsnerven overflade. Fotokemisk interaktion af erythrosin B og laseren under bestråling skader det vaskulære endotel, hvilket fik mikrovaskulær okklusion medieret af blodplader trombose og edematous komprimering. Den resulterende iskæmisk beskadigelse giver en gradvis, men pronounced retinal ganglion celle skovdød som følge af et tab af axonal input - en fjernbetjening, skade-induceret og klinisk relevant resultat. Således tilvejebringer denne model en hidtil ukendt platform at undersøge patofysiologiske løbet af PION, og kan optimeres yderligere til afprøvning terapeutiske tilgange til optiske neuropatier samt andre CNS iskæmiske sygdomme.

Den resulterende iskæmisk læsion induceret af denne teknik giver en gradvis, men markant død retina-ganglieceller efter Axon iskæmisk skade. Dette er en klinisk relevant resultat svarer til det observerede i den menneskelige sygdom. FG retrograd mærkning anvendes til at kvantificere RGC overlevelse efter PION. Samme metode anvendes til at validere en vellykket gennemførelse model samt at vurdere virkningerne af forskellige behandlingsregimer. Figur 1 viser repræsentative konfokale billeder af FG-...

Watch this Scientific Journal Video about Rat Model of Photochemically-Induced Posterior Ischemic Optic Neuropathy at JoVE.com

Rat Model of Photochemically-Induced Posterior Ischemic Optic Neuropathy

Målet med denne protokol er at fotokemisk fremkalde iskæmisk skade på bageste synsnerven hos rotter. Denne model er afgørende for undersøgelser af patofysiologien af ​​posterior iskæmisk optisk neuropati, og terapeutiske metoder til denne og andre optiske neuropatier, såvel som af andre CNS-iskæmiske sygdomme.

Rotte model af fotokemisk-induceret posterior iskæmisk opticusneuropati

Posterior Ischemic optic neuropathy (PION) is a sight-devastating disease in clinical practice. However, its pathogenesis and natural history ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Creation of Reversible Cholestatic Rat Model

Cholestasis is a clinical condition commonly encountered by both surgeons and gastroenterologists. Cholestasis can cause various physiological changes and ...

Gene Transfer for Ischemic Heart Failure in a Preclinical Model

Various emerging technologies are being developed for patients with heart failure. Well-established preclinical evaluations are necessary to determine ...

A Simplified Technique for Producing an Ischemic Wound Model

En forenklet teknik til at producere et iskæmisk sår model

One major obstacle in current diabetic wound research is a lack of an ischemic wound model that can be safely used in diabetic animals. Drugs that work ...

Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Rat

Endothelin-1-induceret mellem-cerebral arterieokklusion Model for iskæmisk slagtilfælde med laser-doppler-flowmetri Vejledning i Rat

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in ...

Angiogenesis in the Ischemic Rat Lung

Angiogenese i den iskæmiske rottelunge

The  adult lung is perfused by both the systemic bronchial artery and the entire  venous return flowing through the pulmonary arteries. In most lung ...

A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

En Grisling Model for Neonatal Hypoksisk-iskæmisk encephalopati

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the ...

Demonstration of the Rat Ischemic Skin Wound Model

Demonstration af Rat iskæmisk hudsår Model

The propensity for chronic wounds in humans increases with ageing, disease conditions such as diabetes and impaired cardiovascular function, and ...

The Rodent Model of Nonarteritic Anterior Ischemic Optic Neuropathy (rNAION)

The Rodent Model of Nonarteritic Anterior Ischemic Optic Neuropathy rNAION

Den gnaver Model of Nonarteritic anterior iskæmisk opticusneuropati (rNAION)

Nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (NAION) is a focal ischemic lesion of the optic nerve that affects 1/700 individuals throughout their ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrisk kontraktilitet måling af musen mesenterica arterie ved hjælp af Wire blodkar

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Oxygen-Induced Retinopathy Model for Ischemic Retinal Diseases in Rodents

Oxygen-induceret retinopati Model for iskæmiske retinale sygdomme hos gnavere

One of the commonly used models for ischemic retinopathies is the oxygen-induced retinopathy (OIR) model. Here we describe detailed protocols for the OIR ...