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 tacksamhetsskuld till Eleut Hernandez för djurhållning, Gabe Gaidosh för mikroskopi expertis och Khue Tran och Zhenyang Zhao för videoredigering. Denna studie har finansierats av National Eye Institute beviljar R01-EY022129 till JLG och P30 bidrag EY022589 till UCSD och EY014801 till UM; American Heart Association, James och Esther Kung Foundation, doktoranden utbytesprogram fond av Fudan University Graduate School (nr 2.010.033), och en obegränsad bidrag från Forskning kring att förebygga blindhet, Inc.

Alla djurförsök godkändes av University of California San Diego och University of Miami institutions djurvård och använda kommittéer (IACUC) och utförs i enlighet med ARVO uttalande för användning av djur i Oftalmisk och Visual Research. Alla reagens och instrument som används vid kirurgiska ingrepp är sterila. 1. Bedöva och Förbered Rat för kirurgi <ol><li> Före förfarandet råttorna bedövades med en intraperitoneal injektion av ketamin (60 mg / kg) och xylazin (8 mg / kg) i enlighet med krop...

<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 över 50 år gammal, är den vanligaste typen av akut optisk neuropati 2 ischemisk optikusneuropati (ION). Tillståndet kan förekomma som en av två undertyper beroende på källan till specifika påverkade blodtillförsel och klinisk presentation: främre (AION) eller bakre (PION) 3. Medan patogenes och förlopp AION har studerats ingående 4-7, har PION förblev dåligt kända på grund av dess låga förekomst, variabel presentation, dåligt definierade diagnoskriterier och avsaknad av en djurmodell. Vidare har inga behandlingar har visat sig effektivt förhindra eller vända synförlust från AION eller PION. Därför är av stort värde att studera sjukdomsförloppet in vivo och testa nya terapeutiska kurer för neuroprotektion och Axon förnyelse en reproducerbar och tillförlitlig djurmodell av PION. Fotokemiskt inducerad ischemisk skada mikrovaskulaturen resulterar i vasogENIC ödem och trombos skapar effektivt regionala vävnadsischemi 8-12. Efter injektion i det vaskulära cirkulationen, den ljuskänsliga färgämnet erytrosin B alstrar reaktivt molekylärt singlettsyre vid aktivering genom laserbestrålning av mål-fartyg. Den singletsyre peroxidizes direkt kärlendotelet, stimulera blodplättar vidhäftning / aggregering och leder till ocklusiv trombbildning. Ischemisk skada sprids till angränsande områden och förvärras ytterligare av mikrovaskulär kompression på grund av vasogent ödem. Det övergripande målet med detta protokoll är att fotokemiskt inducera ischemi i retrobulbar synnerven att spegla skador som orsakats av PION. Såvitt vi vet är detta den första modellen av ischemisk skada i den bakre synnerven 1. Eftersom denna modell producerar ischemi och samtidigt undvika fysiskt trauma, de fysiologiska processerna i bakre ischemisk optikusneuropati är bättre härmas och studerade. Dessutom har den här modellen en ny plattform för screening av kandidatläkemedel för optiska neuropatier och andra CNS-ischemisk sjukdom. Här är ett detaljerat protokoll för lårbensvenen kateterisering, synnerven exponering, intravenös injektion av Erythrosin B och laserstrålning i en rått PION modell som beskrivs.

<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

Bakre ischemisk optisk neuropati (PION) är en syn-förödande sjukdom i klinisk praxis. Men dess patogenes och naturhistoria förblivit dåligt kända. Nyligen har vi utvecklat en tillförlitlig, reproducerbar djurmodell av PION och testade behandlingseffekten av vissa neurotrofiska faktorer i denna modell en. Syftet med den här videon är att visa vår fotokemiskt inducerad modell av bakre ischemisk optikusneuropati, samt att utvärdera dess effekter med retrograd märkning av näthinneganglieceller. Efter kirurgisk exponering av den bakre synnerven, ett fotosensibiliserande färgämne, erytrosin B, injiceras intravenöst och en laserstråle fokuseras på den optiska nerven ytan. Fotokemisk interaktion av erytrosin B och lasern under bestrålning skadar kärl endotel, vilket föranledde mikrovaskulär ocklusion förmedlas av blodplättstrombos och ödematös komprimering. Den erhållna ischemisk skada ger en gradvis men pronounced näthinneganglieceller skogsskador, på grund av en förlust av axonal ingång - en fjärrkontroll, skada-inducerad och kliniskt relevant resultat. Således tillhandahåller denna modell en ny plattform för att studera patofysiologiska förlopp PION, och kan optimeras ytterligare för att testa terapeutiska metoder för optiska neuropatier samt andra CNS ischemiska sjukdomar.

Den resulterande ischemisk skada inducerad av denna teknik ger en gradvis men uttalad död näthinneganglieceller efter ischemisk Axon skada. Detta är en kliniskt relevant resultat som liknar den som observerades i den mänskliga sjukdomen. FG retrograd märkning används för att kvantifiera RGC överlevnad efter PION. Samma metod används för att validera en framgångsrik modell skapande samt att bedöma effekterna av olika terapeutiska kurer. Figur 1 visar representativa konfokala bilder av FG-posi...

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 detta protokoll är att fotokemiskt förmå ischemisk skada på bakre synnerven hos råtta. Denna modell är avgörande för studier av patofysiologin för bakre ischemisk optikusneuropati, och terapeutiska metoder för och andra optiska neuropatier, liksom andra CNS ischemiska sjukdomar.

Rat Model av fotokemiskt inducerad posterior ischemisk optikusneuropati

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

Skapande av Vändbar Kolestatisk 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

Genöverföring för ischemisk hjärtsvikt I en preklinisk modell

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 förenklad teknik för framställning av en ischemisk sårmodell

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 inducerad Middle cerebral artärocklusion modell för ischemisk stroke med laser Doppler Flowmetry Vägledning i råtta

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

Angiogenes i Ischemisk råttlunga

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 Piglet Modell av neonatal hypoxisk-ischemisk 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

Demonstration av Rat Ischemisk hudsår Modell

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 Gnagarmodell av Nonarteritic främre ischemisk optikusneuropati (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 mätning av mus mesenterica artär med 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

Syreinducerad retinopatimodell för ischemiska näthinnesjukdomar hos gnagare

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