Name: trabecular meshwork response to pressure elevation in the living human eye
Uploaded: 2015-06-20T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye at JoVE.com

Supported in part by National Institute of Health contracts R01-EY13178, and P30-EY08098 (Bethesda, MD), the Eye and Ear Foundation (Pittsburgh, PA), and unrestricted grants from Research to Prevent Blindness (New York, NY).

אתיקה הצהרה: התקבל אישור ממועצת הסקירה המוסדית של אוניברסיטת פיטסבורג בית הספר לרפואה של לפני הגיוס כפוף החל. כל הנושאים סיפקו כתב הסכמה מדעת לפני ההשתתפות במחקר. 1. רכישת נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העלאת לחץ <ol s...

<ol>
	<li>Quigley, H. A., Broman, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+number+of+people+with+glaucoma+worldwide+2010+and+2020.">The number of people with glaucoma worldwide 2010 and 2020.</a> The British journal of ophthalmolog. 90, 262-267 (2006).</li><li>Sommer, A., 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=Relationship+between+intraocular+pressure+and+primary+open+angle+glaucoma+among+white+and+black+Americans.+The+Baltimore+Eye+Survey.">Relationship between intraocular pressure and primary open angle glaucoma among white and black Americans. The Baltimore Eye Survey.</a> Archives of ophthalmolog. 109, 1090-1095 (1991).</li><li>Sommer, A., 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=Racial+differences+in+the+cause-specific+prevalence+of+blindness+in+east+Baltimore.">Racial differences in the cause-specific prevalence of blindness in east Baltimore.</a> The New England journal of medicin. 325, 1412-1417 (1991).</li><li>Leske, M. C., Connell, A. M., Wu, S. Y., Hyman, L., Schachat, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+of+intraocular+pressure.">Distribution of intraocular pressure.</a> The Barbados Eye Study. Archives of ophthalmolog. 115, 1051-1057 (1997).</li><li>Leske, M. C., Wu, S. Y., Hennis, A., Honkanen, R., Nemesure, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Risk+factors+for+incident+open-angle+glaucoma:+the+Barbados+Eye+Studies.">Risk factors for incident open-angle glaucoma: the Barbados Eye Studies.</a> Ophthalmolog. 115, 85-93 (2008).</li><li>Mitchell, P., Lee, A. J., Rochtchina, E., Wang, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Open-angle+glaucoma+and+systemic+hypertension:+the+blue+mountains+eye+study.">Open-angle glaucoma and systemic hypertension: the blue mountains eye study.</a> Journal of glaucom. 13, 319-326 (2004).</li><li>Mitchell, P., Smith, W., Attebo, K., Healey, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+open-angle+glaucoma+in+Australia.+The+Blue+Mountains+Eye+Study.">Prevalence of open-angle glaucoma in Australia. The Blue Mountains Eye Study.</a> Ophthalmolog. 103, 1661-1669 (1996).</li><li>Gabelt, B., Kaufman, P., Kaufman, P. 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> Adler's Physiology of the Ey. , 237-289 (2003).</li><li>Grant, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+aqueous+perfusion+in+enucleated+human+eyes).">Experimental aqueous perfusion in enucleated human eyes).</a> Archives of ophthalmolog. 69, 783-801 (1963).</li><li>Jocson, V. L., Sears, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+aqueous+perfusion+in+enucleated+human+eyes.+Results+after+obstruction+of+Schlemm's+canal.">Experimental aqueous perfusion in enucleated human eyes. Results after obstruction of Schlemm's canal.</a> Archives of ophthalmolog. 86, 65-71 (1971).</li><li>Maepea, O., Bill, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressures+in+the+juxtacanalicular+tissue+and+Schlemm's+canal+in+monkeys.">Pressures in the juxtacanalicular tissue and Schlemm's canal in monkeys.</a> Experimental eye researc. 54, 879-883 (1992).</li><li>Johnstone, M. A., Grant, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure-dependent+changes+in+structures+of+the+aqueous+outflow+system+of+human+and+monkey+eyes.">Pressure-dependent changes in structures of the aqueous outflow system of human and monkey eyes.</a> American journal of ophthalmolog. 75, 365-383 (1973).</li><li>Overby, D. 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=Altered+mechanobiology+of+Schlemm's+canal+endothelial+cells+in+glaucoma.">Altered mechanobiology of Schlemm's canal endothelial cells in glaucoma.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of Americ. , (2014).</li><li>Allingham, R. R., de Kater, A. W., Ethier, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Schlemm's+canal+and+primary+open+angle+glaucoma:+correlation+between+Schlemm's+canal+dimensions+and+outflow+facility.">Schlemm's canal and primary open angle glaucoma: correlation between Schlemm's canal dimensions and outflow facility.</a> Experimental eye researc. 62, 101-109 (1996).</li><li>Camras, L. J., Stamer, W. D., Epstein, D., Gonzalez, P., Yuan, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+trabecular+meshwork+stiffness+on+outflow+facility+in+normal+human+and+porcine+eyes.">Differential effects of trabecular meshwork stiffness on outflow facility in normal human and porcine eyes.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual scienc. 53, 5242-5250 (2012).</li><li>Last, J. A., 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=Elastic+modulus+determination+of+normal+and+glaucomatous+human+trabecular+meshwork.">Elastic modulus determination of normal and glaucomatous human trabecular meshwork.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual. 52, 2147-2152 (2011).</li><li>Lutjen-Drecoll, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+morphology+of+the+trabecular+meshwork+in+primate+eyes.">Functional morphology of the trabecular meshwork in primate eyes.</a> Progress in retinal and eye researc. 18, 91-119 (1999).</li><li>Li, G., 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=Pilocarpine-induced+dilation+of+Schlemm's+canal+and+prevention+of+lumen+collapse+at+elevated+intraocular+pressures+in+living+mice+visualized+by+OCT.">Pilocarpine-induced dilation of Schlemm's canal and prevention of lumen collapse at elevated intraocular pressures in living mice visualized by OCT.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual scienc. 55, 3737-3746 (2014).</li><li>Francis, A. W., 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=Morphometric+analysis+of+aqueous+humor+outflow+structures+with+spectral-domain+optical+coherence+tomography.">Morphometric analysis of aqueous humor outflow structures with spectral-domain optical coherence tomography.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual. 53, 5198-5207 (2012).</li><li>Kagemann, L., 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=3D+visualization+of+aqueous+humor+outflow+structures+in-situ+in+humans.">3D visualization of aqueous humor outflow structures in-situ in humans.</a> Experimental eye researc. 93, 308-315 (2011).</li><li>Kagemann, L., 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=Identification+and+assessment+of+Schlemm's+canal+by+spectral-domain+optical+coherence+tomography.">Identification and assessment of Schlemm's canal by spectral-domain optical coherence tomography.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual. 51, 4054-4059 (2010).</li><li>Kagemann, L., 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=IOP+Elevation+Reduces+Schlemm's+Canal+Cross-sectional+Area.">IOP Elevation Reduces Schlemm's Canal Cross-sectional Area.</a> Investigative ophthalmolog &amp; visual scienc. , (2014).</li></ol>

הטכניקה הנוכחית ממנפת תצפית לא פולשנית של התגובה המכנית של רקמות רכות לכמת קריסת SC. יש צורך בעבודה בעתיד באמצעות עיני גופת אדם לכייל סטיות רקמות נוקשות רקמה בפועל לאחר נתיחה. אבל, מחקרים כאלה יסבלו אותן המגבלות של מודלים יצוא קודמים; במיוחד, שתרומתם של שרירים המתגורר?...

גלאוקומה היא הגורם השני המוביל בעולם לעיוורון בלתי הפיך 1. לחץ התוך עיני מוגבר (IOP) מהווה גורם סיכון עיקרי לסיבתי הנוכחות והתקדמות של הגלאוקומה 2-7. &#160; IOP מוסדר על ידי איזון בין ההיווצרות והיצוא של הומור המימי 8. המקומות של התנגדות יצוא הגדולה ביותר הם רקמת juxtacanicular והקיר הפנימי של תעלת Schlemm (SC), הממשק בין SC וmeshwork trabecular (TM) 9-11. בעוד TM נוקשות עשויות לתרום למניעת קריסת SC לנוכח העלאת לחץ התוך העינית, Overby et al. 12 לאחרונה הוכיח כי ביטוי גנים בגלאוקומה משתנה, וכתוצאה מכך התקשות אנדותל SC מוגברת, פגיעה היווצרות נקבוביות, שהובילו להעלאת לחץ תוך עינית ב עיני גלאוקומה 13. מורפולוגיה TM וקשיחות לתאם עם מתקן יצוא 14,15, תוך שימת דגש לאהוא צריך למדוד המאפיינים ביו-המכאניים שלה. מדידות מיקרוסקופי כוח אטומית של TM להראות קשיחות גבוהה בעיניים נתרמו על ידי חולי גלאוקומה (81 kPa) בהשוואה לעיניים מתורמים ללא גלאוקומה (4.0 kPa) 16, אבל המדידות הללו נעשו ברקמות לשעבר גזור vivo. TM האחורי מעוגן לתוך שריר הריסים באמצעות גידים קדמי של תאי שריר האורך שיכניסו לתוך TM lamellated וcribiform החיצוני 17. שריר פעילות הריסים (CM) עלולה להגביר את מתיחות TM, מחקה נוקשות TM גבוהות 17. היכולת להתבונן שינויים בהתנגדות לקריסת SC הנגרמת על ידי הפרעות של שריר חלק הוכחה במודל חיה 18. אנחנו הוכחנו את יכולת התמונה הלא פולשני מערכת יצוא הומור המימי העיקרית בחיים עיניים אנושיות דיסטלי וכולל SC באמצעות טומוגרפיה קוהרנטיות אופטית תחום ספקטרלי (אוקטובר) &lt;sup&gt; 19-21. שימוש בטכניקה זו, יש לנו הפגנו את היכולת לכמת את תגובת morphometric של TM וSC להעלאת לחץ תוך עיני חריף 22. המטרה הכוללת של השיטה המתוארת במסמך זה הייתה לכמת את תגובת morphometric של מערכת יצוא חיים להעלאת לחץ תוך עינית חריפה בחיים רקמות באתרו. טכניקה זו יש את היתרון של בדיקת TM בתנאים פיסיולוגיים, הכולל תרומות של שתי פעילות סיבי ההתכווצות בתוך TM וCM לTM נוקשות, בהשוואה למדידות שנעשו בפורסמו רקמות גזור. הרציונל מאחורי החלת בטכניקה זו כדי התבוננות בתגובת TM המכנית הוא שזה מספק לנו תובנות אחרות זמינות להתנהגות המכנית של TM, שהיום אנחנו יודעים להיות מקושרים ישירות להתנגדות יצוא ורגולצית IOP 13. להבחין בתרומה של רקמות התכווצות לקשיחות כוללת, Coho קטןRT של נושאים נבדק בלי ועם דיכוי של פעילות שריר חלק בממשל של tropicamide.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectral Domain OCT</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>Cirrus</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imaging Workstation</td>
			<td>Apple</td>
			<td>iMac</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmodynamometer</td>
			<td colspan="3">(Baillairt Matalene Ophthalmodynamometer, Surgical instruments CO., Inc. New York, NY)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image Processing Program</td>
			<td>rsb.info.nih.gov/ij</td>
			<td>ImageJ, FIJI</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

trabecular meshwork response to pressure elevation in the living human eye

המאפיינים מכאניים של meshwork trabecular (TM) צמודים להתנגדות יצוא ורגולצית לחץ התוך עיני (IOP). הרציונל מאחורי טכניקה זו הוא התצפית הישירה של התגובה המכנית של TM להעלאת לחץ תוך עיני חריפה. לפני הסריקה, לחץ תוך העיניים נמדדה בתחילת מחקר ובמהלך העלאת לחץ תוך עינית. לימבוס נסרק על ידי טומוגרפיה קוהרנטיות אופטית רפאים-תחום בתחילת מחקר ובמהלך העלאת לחץ תוך-עינית (ophthalmodynamometer (ODM) מיושם בכוח 30 ז). סריקות מעובדות כדי לשפר את ההדמיה של מסלול יצוא הומור המימי באמצעות ImageJ. ציוני דרך של כלי דם המשמשים לזיהוי מקומות המתאימים בתחילת מחקר ובכרכי סריקת העלאת לחץ תוך עיני. תעלת Schlemm אזור (SC) חתך (SC-CSA) ואורך SC מקדמי לאחוריים לאורך הציר הארוך שלה נמדדת באופן ידני ב 10 מקומות בקטע 1 מ&quot;מ של SC. אומר פנימי לקיר מרחק חיצוני (אורך ציר קצר) מחושב כאזור של SC מחולק בהאורך ציר זמן. כדי לבחון את התרומה של רקמות בסמוך לגבה IOP ההשפעה, מדידות חוזרות ונשנות ללא ועם הרפיה של שריר חלק בהחדרה של tropicamide. הגירת TM לSC היא התנגדה על ידי TM נוקשות, אבל מוגברת על ידי התמיכה של זיקתו לשריר חלק סמוך בתוך גוף הריסים. טכניקה זו היא ראשונה כדי למדוד את תגובת החיים האנושית TM להעלאת לחץ באתר בתנאים פיסיולוגיים בתוך העין האנושית.

באמצעות שימוש בטכניקות רכישת נתונים וניתוח התמונה הבאות, את ההשפעות של שינויים קטנים וגדולים בלחץ התוך עיני בפרמטרים מורפולוגיים בדרכי יצוא כגון שטח חתך SC מתקבלות (איור 1). אנו יכולים לראות כי רמות גבוהות של עליית לחץ התוך העינית לייצר קריסה נצפית של SC, כפי ש?...

Watch this Scientific Journal Video about Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye at JoVE.com

Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye

הגירת trabecular meshwork (TM) לחלל התעלה של Schlemm יכולה להיגרם על ידי העלאת לחץ אקוטית על ידי ophthalmodynamometer, ונצפתה על ידי טומוגרפיה קוהרנטיות אופטית תחום רפאים. מטרתה של שיטה זו היא לכמת את תגובת morphometric של מערכת יצוא חיים להעלאת לחץ אקוטית בחיים רקמות באתרו.

תגובת meshwork trabecular להעלאת לחץ בעין האנושית החי

The mechanical characteristics of the trabecular meshwork (TM) are linked to outflow resistance and intraocular pressure (IOP) regulation. The rationale ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Epidural Intracranial Pressure Measurement in Rats Using a Fiber-optic Pressure Transducer

מדידת לחץ תוך גולגולתי אפידורל בחולדות באמצעות מתמר סיבים אופטיים לחץ

Elevated intracranial pressure (ICP) is a significant problem in several forms of ischemic brain injury including stroke, traumatic brain injury and ...

Subretinal Injection of Gene Therapy Vectors and Stem Cells in the Perinatal Mouse Eye

הזרקת subretinal של וקטורי ריפוי גנטי ותאי גזע לעיניים המאוסות

The loss of sight affects approximately 3.4 million people in the United States and is expected to increase in the upcoming years.1 Recently, gene therapy ...

Development of an Audio-based Virtual Gaming Environment to Assist with Navigation Skills in the Blind

פיתוח של סביבת משחקים וירטואלית אודיו מבוססות המסייע במיומנויות ניווט בליינד

Audio-based Environment Simulator (AbES) is virtual environment software designed to improve real world navigation skills in the blind. Using only audio ...

Assessing Myogenic Response and Vasoactivity In Resistance Mesenteric Arteries Using Pressure Myography

הערכת myogenic תגובה וVasoactivity בעורקי ההתנגדות mesenteric שימוש Myography לחץ

Small resistance arteries constrict and dilate respectively in response to increased or decreased intraluminal pressure; this phenomenon known as myogenic ...

Heterotopic Mucosal Engrafting Procedure for Direct Drug Delivery to the Brain in Mice

Heterotopic הרירי Engrafting נוהל העברת תרופות ישיר למוח בעכברים

Delivery of therapeutics into the brain is impeded by the presence of the blood-brain barrier (BBB) which restricts the passage of polar and high ...

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

טלמטריה תוך רחמי למדידת לחץ עכבר התכווצות<em&gt; In vivo</em

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. ...

Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect

צנתור לב בעכברים כדי למדוד את יחסי נפח לחץ: חקירת אפקט Bowditch

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these ...

A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure

במודל עכבר של רשתית איסכמיה reperfusion נזק ע&quot;י העלאת רמת הלחץ התוך עיני

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) is a pathophysiological process contributing to cellular damage in multiple ocular conditions, including glaucoma, ...

Precision Implementation of Minimal Erythema Dose (MED) Testing to Assess Individual Variation in Human Inflammatory Response

Precision Implementation of Minimal Erythema Dose MED Testing to Assess Individual Variation in Human Inflammatory Response

הטמעה מדויקת של מינון מינימלי של אריתמה (מד) בדיקות להערכת וריאציה אינדיבידואלית בתגובה דלקתית אנושית

Minimal erythema dose (MED) testing is frequently used in clinical settings for determining the smallest amount of ultraviolet (UV) irradiation necessary ...

Characterization of a Novel Human Organotypic Retinal Culture Technique

אפיון טכניקה חדשנית של תרבות רשתית אורגניוטיפית אנושית

Previous human organotypic retinal culture (HORC) models have utilized detached retinas; however, without the structural support conferred by retinal ...