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 gjeld til Eleut Hernandez for husdyrhold, Gabe Gaidosh for mikros kompetanse, og Khue Tran og Zhenyang Zhao for videoredigering. Denne studien ble finansiert av National Eye Institute gir R01-EY022129 til JLG og P30 tilskudd EY022589 til UCSD og EY014801 til UM; American Heart Association, James og Esther kong Foundation, doktorgradsstudent utvekslingsprogram fond på Fudan University Graduate School (No. 2,010,033), og en ubegrenset tilskudd fra Forsknings å hindre blindhet, Inc.

Alle dyre prosedyrene ble godkjent av University of California San Diego og University of Miami institusjonell dyr omsorg og bruk komiteer (IACUC) og utført i samsvar med ARVO erklæringen for bruk av dyr i Ophthalmic og Visual Research. Alle reagenser og instrumenter som brukes i kirurgiske prosedyrer er sterile. 1. Anesthetize og Forbered Rat for kirurgi <ol><li> Før fremgangsmåten, blir rottene bedøvet med en intraperitoneal injeksjon av ketamin (60 mg / kg) og xylazin (8 mg / kg) i henhold til kroppsve...

<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 pasienter over 50 år gamle, er iskemisk optikusnevropati (ION) den mest utbredte typen akutt optikusnevropati to. Tilstanden kan presentere som en av to undertyper ifølge kilden til spesifikke berørte blodtilførsel og klinisk presentasjon: anterior (AION) eller posterior (PION) 3. Mens patogenesen og forløp av AION har blitt studert 4-7 har PION forble dårlig forstått på grunn av sin lav prevalens, variabel presentasjon, dårlig definerte diagnostiske kriterier og mangel på en dyremodell. Videre har ingen behandlinger vist seg å effektivt hindre eller reversere synstap fra AION eller PION. Derfor er en reproduserbar og pålitelig dyremodell av PION av stor verdi å studere sykdomsprosessen in vivo og teste nye terapeutiske regimer for neuroprotection og axon regenerering. Fotokjemisk indusert iskemisk skade microvasculature resulterer i vasogENIC ødem og trombose skaper effektivt regional vevsischemi 8-12. Etter injeksjon i det vaskulære sirkulasjon, produserer den lysfølsomme fargestoff erythrosin B reaktivt singlet molekylært oksygen ved aktivering av laserbestråling av mål-skip. Singlet oksygen peroxidizes direkte blodåreendotelets, stimulere blodplate tilslutning / aggregering og fører til okklusiv trombedannelse. Iskemisk skade er spredt til nærområder og ytterligere forverret av mikrovaskulær kompresjon på grunn vasogenic ødem. Det overordnede målet med denne protokollen er å fotokjemisk indusere iskemi i retrobulbar synsnerven å speile skader forårsaket av PION. Så vidt vi vet, er dette den første modellen av iskemisk skade i bakre synsnerven en. Som denne modellen produserer iskemi samtidig unngå fysiske traumer, de fysiologiske prosessene i bakre iskemisk optikusnevropati er bedre etterlignet og studert. Dessuten tilbyr denne modellen en roman plattform for screening av kandidat therapeutics for optiske neuropathies og andre CNS iskemisk sykdom. Her er en detaljert protokoll for femoralvenepunksjon kateterisering, synsnerven eksponering, intravenøs injeksjon av Erythrosin B og laserbestråling i en rotte PION modellen beskrevet.

<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 iskemisk optikusnevropati (PION) er en sight-ødeleggende sykdom i klinisk praksis. Imidlertid har sin patogenesen og naturhistorie forble dårlig forstått. Nylig utviklet vi en pålitelig, reproduserbar dyremodell av PION og testet behandlingseffekten av enkelte neurotrofe faktorer i denne modellen en. Formålet med denne videoen er å vise vår fotokjemisk indusert modell av posterior iskemisk optikusnevropati, og å vurdere sine effekter med retrograd merking av retinal ganglion celler. Etter kirurgisk eksponering av det bakre synsnerven, et fotosensibiliserende fargestoff, erythrosin B, blir injisert intravenøst, og en laserstråle fokuseres på synsnerven overflaten. Fotokjemisk samspill av erythrosin B og laser under bestrålings skader blodåreendotelets, spørre microvascular okklusjon formidlet av trombose og edematous komprimering. Den resulterende iskemisk skade gir en gradvis, men pronounced retinal ganglion celle dieback grunn av et tap av aksonal innspill - en ekstern, skade-indusert og klinisk relevant resultat. Således tilveiebringer denne modellen en ny plattform for å studere den patofysiologiske forløpet av PION, og kan bli ytterligere optimalisert for testing av terapeutiske tilnærminger for optiske neuropatier, samt andre CNS-ischemiske sykdommer.

Den resulterende iskemisk skade indusert av denne teknikken gir en gradvis, men uttales død av retinal ganglion celler etter iskemisk axon skade. Dette er en klinisk relevant resultat lik den som ble observert i den menneskelige sykdommen. FG retrograd merking brukes for å kvantifisere RGC overlevelse etter PION. Den samme metoden er ansatt for å validere en vellykket modellbygging, samt å vurdere virkningene av ulike terapiregimer. Figur 1 viser representative konfokale bilder av FG-positive celler...

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 protokollen er å fotokjemisk indusere iskemisk skade på bakre synsnerven i rotte. Denne modellen er kritisk for studier av patofysiologien til bakre ischemisk optisk nevropati, og terapeutiske tilnærminger for dette og andre optiske neuropatier, så vel som av andre CNS-ischemiske sykdommer.

Rat Modell av fotokjemisk-Induced posterior iskemisk optikusnevropati

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 teknikk for produksjon av en iskemisk sår modell

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

Endotelin-1 Induced Middle Cerebral arterieokklusjon Modell for iskemisk slag med laser Doppler Flowmetry Veiledning 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 ischemiske rottelunger

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 Nasse Nøff Model of Neonatal hypoksisk-iskemisk encefalopati

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

Demonstrasjon av Rat iskemisk Skin Wound 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 gnager Model of Nonarteritic iskemisk fremre optikusnevropati (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 Contractility måling av musen hvem arterien bruker Wire Myography

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

Oksygenindusert retinopati modell for iskemiske retinale sykdommer hos gnagere

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