Name: m&#252;ller glia cell activation in a laser-induced retinal degeneration and regeneration model in zebrafish
Uploaded: 2017-10-27T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about MÃ¼ller Glia Cell Activation in a Laser-induced Retinal Degeneration and Regeneration Model in Zebrafish at JoVE.com

Wir danken Martin Zinkernagel, MD, PhD und Miriam Reisenhofer, PhD für ihre wissenschaftlichen Beiträge zur Festsetzung von Modell und Federica Bisignani für ihre hervorragenden technischen Betreuung.

alle Experimente der Anweisung für den Einsatz von Tieren in Ophthalmic und Vision Research Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO) eingehalten und beachten Sie die damit verbundenen Vorschriften der staatlichen Behörden.
 1. Tiere <ol><li>pflegen TgBAC (Gfap:gfap-GFP) Zebrafisch 167 (AB) Belastung im Alter von 6-9 Monate unter normalen Bedingungen in Wasser mit einer Temperatur von 26,5 ° C und eine 14/10 h hell/dunkel-Zyklus 18.</li>
	<li>Ri...

<ol>
	<li>Haddad, S., Chen, C. A., Santangelo, S. L., Seddon, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+of+age-related+macular+degeneration:+a+review+of+progress+to+date.">The genetics of age-related macular degeneration: a review of progress to date.</a> Surv. Ophthalmol. 51 (4), 316-363 (2006).</li><li>Stefano Ferrari, S., Di Iorio, E., Barbaro, V., Ponzin, D., Sorrentino, F. S., Parmeggiani, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinitis+Pigmentosa:+Genes+and+Disease+Mechanisms.">Retinitis Pigmentosa: Genes and Disease Mechanisms.</a> Curr Genomics. 12 (4), 238-249 (2011).</li><li>Berson, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinitis+pigmentosa.+The+Friedenwald+Lecture.">Retinitis pigmentosa. The Friedenwald Lecture.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 34 (5), 1659-1676 (1993).</li><li>Strettoi, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Survey+of+Retinal+Remodeling.">A Survey of Retinal Remodeling.</a> Front Cell Neurosci. 9, 494 (2015).</li><li>Hartong, D. T., Berson, E. L., Dryja, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinitis+pigmentosa.">Retinitis pigmentosa.</a> Lancet. 368, 1795-1809 (2006).</li><li>Wang, D. Y., Chan, W. M., Tam, P. O., Baum, L., Lam, D. S., Chong, K. K., Fan, B. J., Pang, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+mutations+in+retinitis+pigmentosa+and+their+clinical+implications.">Gene mutations in retinitis pigmentosa and their clinical implications.</a> Clin Chim Acta. 351 (1-2), 5-16 (2005).</li><li>Pierce, 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=Pathways+to+photoreceptor+cell+death+in+inherited+retinal+degenerations.">Pathways to photoreceptor cell death in inherited retinal degenerations.</a> BioEssays. 23, 605-618 (2001).</li><li>Tackenberg, M. A., Tucker, B. A., Swift, J. S., Jiang, C., Redenti, S., Greenberg, K. P., Flannery, J. G., Reichenbach, A., Young, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muller+cell+activation,+proliferation+and+migration+following+laser+injury.">Muller cell activation, proliferation and migration following laser injury.</a> Mol. Vis. , 1886-1896 (2009).</li><li>Newman, E., Reichenbach, 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+M&#252;ller+cell:+a+functional+element+of+the+retina.">The M&#252;ller cell: a functional element of the retina.</a> Trends Neurosci. 19 (8), 307-312 (1996).</li><li>Kubota, R., Hokoc, J. N., Moshiri, A., McGuire, C., Reh, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparative+study+of+neurogenesis+in+the+retinal+ciliary+marginal+zone+of+homeothermic+vertebrates.">A comparative study of neurogenesis in the retinal ciliary marginal zone of homeothermic vertebrates.</a> Brain Res Dev Brain Res. 134, 31-41 (2002).</li><li>Zhao, T. T., Tian, C. Y., Yin, Z. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+M&#252;ller+cells+occurs+during+retinal+degeneration+in+RCS+rats.">Activation of M&#252;ller cells occurs during retinal degeneration in RCS rats.</a> Adv Exp Med Biol. 664, 575-583 (2010).</li><li>DiCicco, R. M., Bell, B. A., Kaul, C., Hollyfield, J. G., Anand-Apte, B., Perkins, B. D., Tao, Y. K., Yuan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+Regeneration+Following+OCT-Guided+Laser+Injury+in+Zebrafish.">Retinal Regeneration Following OCT-Guided Laser Injury in Zebrafish.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 55 (10), 6281-6288 (2014).</li><li>Bilotta, J., Saszik, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+zebrafish+as+a+model+visual+system.">The zebrafish as a model visual system.</a> Int. J. Dev. Neurosci. , 621-629 (2001).</li><li>Fausett, B. V., Goldman, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+role+for+alpha1+tubulin-expressing+M&#252;ller+glia+in+regeneration+of+the+injured+zebrafish+retina.">A role for alpha1 tubulin-expressing M&#252;ller glia in regeneration of the injured zebrafish retina.</a> J Neurosci. 26 (23), 6303-6313 (2006).</li><li>Yurco, P., Cameron, 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=Responses+of+M&#252;ller+glia+to+retinal+injury+in+adult+zebrafish.">Responses of M&#252;ller glia to retinal injury in adult zebrafish.</a> Vision Res. 45, 991-1002 (2005).</li><li>Ashutosh, P. J., Roesch, K., Cepko, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+neurogenic+potential+of+M&#252;ller+gial+cells+in+the+vertebrate+retina.">Development and neurogenic potential of M&#252;ller gial cells in the vertebrate retina.</a> Prog Retin Eye Res. 28 (4), 249-262 (2009).</li><li>Xia, X., Ahmad, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unlocking+the+Neurogenic+Potential+of+Mammalian+M&#252;ller+Glia.">Unlocking the Neurogenic Potential of Mammalian M&#252;ller Glia.</a> Int J Stem Cells. 9 (2), 169-175 (2016).</li><li>Brand, M., Granato, M., N&#252;sslein-Volhard, C., N&#252;sslein-Volhard, C., Dahm, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Keeping+and+raising+zebrafish.">Keeping and raising zebrafish.</a> Zebrafish: A Practical Approach. , 7-38 (2002).</li><li>Riepe, R. E., Norenburg, 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=M&#252;ller+cell+localisation+of+glutamine+synthetase+in+rat+retina.">M&#252;ller cell localisation of glutamine synthetase in rat retina.</a> Nature. 268 (5621), 654-655 (1977).</li><li>Derouiche, A., Rauen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coincidence+of+L-glutamate/L-aspartate+transporter+(GLAST)+and+glutamine+synthetase+(GS)+immunoreactions+in+retinal+glia:+evidence+for+coupling+of+GLAST+and+GS+in+transmitter+clearance.">Coincidence of L-glutamate/L-aspartate transporter (GLAST) and glutamine synthetase (GS) immunoreactions in retinal glia: evidence for coupling of GLAST and GS in transmitter clearance.</a> J Neurosci Res. 42 (1), 131-143 (1995).</li><li>Bignami, A., Dahl, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+radial+glia+of+M&#252;ller+in+the+rat+retina+and+their+response+to+injury.+An+immunofluorescence+study+with+antibodies+to+the+glial+fibrillary+acidic+(GFA)+protein.">The radial glia of M&#252;ller in the rat retina and their response to injury. An immunofluorescence study with antibodies to the glial fibrillary acidic (GFA) protein.</a> Exp Eye Res. 28 (1), 63-69 (1979).</li><li>Sherpa, T., Fimbel, S. M., Mallory, D. E., Maaswinkel, H., Spritzer, S. D., Sand, J. A., Li, L., Hyde, D. R., Stenkamp, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ganglion+cell+regeneration+following+whole-retina+destruction+in+zebrafish.">Ganglion cell regeneration following whole-retina destruction in zebrafish.</a> Dev Neurobiol. 68 (2), 166-181 (2008).</li><li>Cameron, D. A., Carney, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+mosaic+patterns+in+the+native+and+regenerated+inner+retina+of+zebrafish:+implications+for+retinal+assembly.">Cell mosaic patterns in the native and regenerated inner retina of zebrafish: implications for retinal assembly.</a> J Comp Neurol. 416 (3), 356-367 (2000).</li><li>Raymond, P. A., Barthel, L. K., Bernardos, R. L., Perkowski, 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=Molecular+characterization+of+retinal+stem+cells+and+their+niches+in+adult+zebrafish.">Molecular characterization of retinal stem cells and their niches in adult zebrafish.</a> BMC Dev Biol. 6, 36 (2006).</li><li>Bailey, T. J., Davis, D. H., Vance, J. E., Hyde, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectral-domain+optical+coherence+tomography+as+a+noninvasive+method+to+assess+damaged+and+regenerating+adult+zebrafish+retinas.">Spectral-domain optical coherence tomography as a noninvasive method to assess damaged and regenerating adult zebrafish retinas.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 53 (6), 3126-3138 (2012).</li><li>Koinzer, S., Saeger, M., Hesse, C., Portz, L., Kleemann, S., Schlott, K., Brinkmann, R., Roider, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlation+with+OCT+and+histology+of+photocoagulation+lesions+in+patients+and+rabbits.">Correlation with OCT and histology of photocoagulation lesions in patients and rabbits.</a> Acta Ophthalmol. 91 (8), e603-e611 (2013).</li><li>Wan, J., Zheng, H., Chen, Z. L., Xiao, H. L., Shen, Z. J., Zhou, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preferential+regeneration+of+photoreceptor+from+M&#252;ller+glia+after+retinal+degeneration+in+adult+rat.">Preferential regeneration of photoreceptor from M&#252;ller glia after retinal degeneration in adult rat.</a> Vision Res. (2), 223-234 (2008).</li><li>Thomas, J. L., Thummel, R. <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+light+damage+paradigm+for+use+in+retinal+regeneration+studies+in+adult+zebrafish.">A novel light damage paradigm for use in retinal regeneration studies in adult zebrafish.</a> J Vis Exp. (80), e51017 (2013).</li></ol>

Regeneration/Degeneration der Netzhaut in der Zebrabärbling wurde durch verschiedene Ansätze wie Zytotoxin-vermittelte Zelle Tod22, mechanische Verletzungen23und thermische Schädigung24untersucht. Wir beschäftigten 532 nm Diodenlaser die Zebrafisch Netzhaut beschädigen. Unser Modell bietet dabei mehrere Vorteile. Zum Beispiel haben wir schnell einen klar umrissenen Bereich der Verletzung in der äußeren Netzhaut, speziell in der PRs-Schicht lok...

Vision ist wahrscheinlich der wichtigste Sinn des Menschen und seiner Beeinträchtigung hat eine hohe sozio-ökonomische Auswirkungen. In der industrialisierten Welt entfallen degenerative Netzhauterkrankungen die Mehrheit der Sehbehinderung und Blindheit bei der erwachsenen Bevölkerung1. Retinitis Pigmentosa (RP) ist die häufigste erbliche Ursache für Erblindung bei Menschen im Alter zwischen 20 und 60, Auswirkungen auf etwa 1,5 Millionen Menschen weltweit2,3. Es ist eine heterogene Familie von retinalen Erbkrankheiten durch fortschreitenden Verlust der Photorezeptoren (PRs), gefolgt von Degeneration des retinalen Pigmentepithels und anschließend Gliosis und Umbau des inneren Neuronen4gekennzeichnet. Der Krankheitsverlauf lässt sich erklären durch den inkrementellen Verlust der PR zwei Zelltypen, Stangen, die sind verantwortlich für achromatische Vision im Dämmerlicht und Zapfen, die für Color Vision und Sehschärfe5sind in der Regel ab. Ein einzelnes Gendefekt reicht für RP. Bisher wurden mehr als 130 Mutationen in mehr als 45 Genen verbunden mit der Krankheit-6. Dies führt zu unterschiedlichen Phänotypen der Krankheit und ist einer der Gründe, die Gentherapie nicht verallgemeinerbare ist und somit eine komplexe therapeutische Ansatz. Daher ist dringend erforderlich, neue allgemeine Therapieansätze zur Behandlung von retinaler Degenerationen in blendenden Krankheiten zu entwickeln.
Netzhautdegeneration oft schließt PR Verlust; Daher ist PR Zelltod ein Markenzeichen für die degenerativen Prozesse in der Netzhaut-7. Es wurde bereits nachgewiesen, dass PR Zelltod Müller Glia Zelle (MC) Aktivierung und Proliferation8stimuliert. MCs, großen glialen Zelltyp in der vertebrate Retina galten einmal als nichts anderes als ein "Klebstoff" zwischen Netzhaut Neuronen. In den letzten Jahren haben viele Studien gezeigt, dass MCs zu handeln, als mehr als bloße strukturelle9unterstützen. Unter den verschiedenen Funktionen MCs beteiligen sich auch an Neurogenese und10zu reparieren. In der Tat, in Reaktion auf diffusiblem Faktoren von der degenerierenden Netzhaut, MCs deutlich erhöhen glial fibrillary sauer (GFAP) Proteinexpression. Daher kann als Marker für MC Aktivierung als sekundäre Reaktion auf Netzhaut Verletzung und Degeneration11GFAP Kennzeichnung verwendet werden.
Vor kurzem haben wir eine neuartige Anpassung der fokalen Verletzungen mit Hilfe eines Lasers induzieren Netzhautdegeneration im Zebrafisch (Danio Rerio) entwickelt. Fokalen Verletzung ist vorteilhaft für das Studium bestimmte biologische Prozesse wie die Wanderung von Zellen auf der verletzten Seite und der genaue Zeitpunkt der Ereignisse, die während der Netzhaut Regeneration12stattfinden. Darüber hinaus ist der Zebrabärbling aufgrund der Ähnlichkeiten zwischen seine visuellen System und dem von anderen Wirbeltieren in visuelle Forschung wichtig geworden. Grobe morphologischen und histologischen Merkmale des menschlichen und teleost Netzhaut zeigen einige Unterschiede. Dementsprechend enthalten Mensch und Zebrafisch Netzhaut die gleichen großen Zelle Klassen organisiert in dem gleichen geschichteten Muster, wo lichtempfindlichen Photorezeptoren die äußerste Schicht, besetzen, während die Netzhaut Projektion Neuronen, die Ganglienzellen im Innersten wohnen neuronalen Ebene, proximal an der Linse. Die Netzhaut Interneuronen, die amakrinen, bipolar, und horizontalen Zellen zwischen den Photorezeptoren und Ganglienzellen Zelle Schichten13zu lokalisieren. Darüber hinaus ist die Zebrafisch Netzhaut Kegel beherrscht und daher näher an der menschlichen Netzhaut als zum Beispiel intensiv studierte Nagetier Netzhaut. Ein faszinierende Unterschied zwischen teleost und Säugetiere ist die anhaltende Neurogenese in Fisch Netzhaut und Netzhaut Regeneration nach Schaden. Im Zebrafisch können MCs Gewebestammzelle und Regeneration im geschädigte Netzhaut14,15vermitteln. Bei Hühnern haben MCs einige Fähigkeit auch, geben Sie den Zellzyklus und Gewebestammzelle. Nach Netzhaut Verletzung bei Erwachsenen Fischen MCs übernehmen bestimmte Merkmale der Stammvater und Stammzellen, migrieren, die beschädigte Netzhautgewebe und produzieren neue Neuronen16. Gen Expression profiling von Säugetieren MCs offenbart unerwartete Ähnlichkeiten mit retinalen Stammväter, und Beweise für die innewohnende Potenzial neurogenen MCs im Huhn, Nager und auch die menschliche Netzhaut wächst17. Dennoch, warum die regenerative Antwort in Vögel und Säugetiere niedriger, verglichen mit der starke Reaktion in Fisch ist noch nicht geklärt. Daher kann die körpereigene Reparaturmechanismen im Zebrafisch Verständnis Strategien für anregende retinalen Regeneration bei Säugetieren und beim Menschen vorschlagen. Einsatz der körpereigene Reparaturmechanismus der MCs als therapeutisches Werkzeug für die Behandlung von Patienten mit Netzhautdegeneration hervorragend für unsere Gesellschaft auswirken würde.
Hier bieten wir Ihnen die notwendigen Schritte zur Degeneration/Regeneration Modell in Augenheilkunde beschäftigen. Wir konzentrierte sich zunächst auf Induktion fokalen Schäden in der neurosensorischen Netzhaut, dann auf die Darstellung der Ereignisse am Verletzung Aufstellungsort und schließlich visualisieren Beteiligung der benachbarten MCs entwickeln. Das allgemeine Protokoll ist relativ einfach durchzuführen und öffnet eine Vielzahl von Möglichkeiten für die Bewertung der Netzhaut danach.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acid hematoxylin solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Buchs, Switzerland</td>
			<td>2852</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Albumin</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Buchs, Switzerland</td>
			<td>A07030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin (BSA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Buchs, Switzerland</td>
			<td>5470</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dako Pen</td>
			<td>Dako, Glostrup, Danmark</td>
			<td>S2002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI mounting medium</td>
			<td>Vector Labs, Burlingame, CA, USA</td>
			<td>H-1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eosin G aqueous solution 0.5%</td>
			<td>Carl Roth, Arlesheim, Switzerland</td>
			<td>X883.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Buchs, Switzerland</td>
			<td>2860</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Buchs, Switzerland</td>
			<td>ED</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eukitt</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Buchs, Switzerland</td>
			<td>3989</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-rabbit IgG H&#38;L Alexa Fluor&#174; 488</td>
			<td>Life Technologies, Zug, Switzerland</td>
			<td>A11008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-mouse IgG H&#38;L Alexa Fluor&#174; 594</td>
			<td>Life Technologies, Zug, Switzerland</td>
			<td>A11020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat normal serum</td>
			<td>Dako, Glostrup, Danmark</td>
			<td>X0907</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogel contact lens</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson AG, Zug, Switzerland</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>1-Day Acuvue Moist</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydroxypropylmethylcellulose 2%</td>
			<td>OmniVision, Neuhausen, Switzerland</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>Methocel 2%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonate</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Buchs, Switzerland</td>
			<td>A5040</td>
			<td>Tricaine, MS-222</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Visulas 532s</td>
			<td>Carl Zeiss Meditec AG, Oberkochen, Germany</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>532 nm laser</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse anti-GS monoclonal antibody</td>
			<td>Millipore, Billerica, MA, USA</td>
			<td>MAB302</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HRA + OCT Imaging System</td>
			<td>Heidelberg Engineering, Heidelberg, Germany</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>Spectralis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heidelberg Eye Explorer</td>
			<td>Heidelberg Engineering, Heidelberg, Germany</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>Version 1.9.10.0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde (PFA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Buchs, Switzerland</td>
			<td>P5368</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline (PBS)</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Buchs, Switzerland</td>
			<td>P5368</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit anti-GFAP polyclonal antibody</td>
			<td>Invitrogen, Waltham, MA, USA</td>
			<td>180063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone pin holder</td>
			<td>Huco Vision AG Switzerland</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>Cut by hand from silicone pin mat of the sterilization tray accordingly.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slit lamp BM900</td>
			<td>Haag-Streit AG, Koeniz, Switzerland</td>
			<td>n.a.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slit lamp adapter</td>
			<td>Iridex Corp., Mountain View, CA, USA</td>
			<td>n.a.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Superfrost Plus glass slides</td>
			<td>Gehard Menzel GmbH, Braunschweig, Germany</td>
			<td>10149870</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TgBAC (gfap:gfap-GFP) zf167 (AB) strain</td>
			<td>KIT, Karlsruhe, Germany</td>
			<td>15204</td>
			<td>http://zfin.org/ZDB-ALT-100308-3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris buffered saline (TBS)</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Buchs, Switzerland</td>
			<td>P5912</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween 20</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Buchs, Switzerland</td>
			<td>P1379</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>78D non-contact slit lamp lens</td>
			<td>Volk Optical, Mentor, OH, USA</td>
			<td>V78C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylene</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Buchs, Switzerland</td>
			<td>534056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ocular fundus laser lens</td>
			<td>Ocular Instruments, Bellevue, WA, USA</td>
			<td>OFA2-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2100 Retriever</td>
			<td>Aptum Biologics Ltd., Southampton, United Kingdom</td>
			<td>R2100-EU</td>
			<td>Steamer</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

m&#252;ller glia cell activation in a laser-induced retinal degeneration and regeneration model in zebrafish

Ein faszinierende Unterschied zwischen teleost und Säugetiere ist das lebenslange Potenzial der teleost Netzhaut Netzhaut Neurogenese und Regeneration nach schweren Schäden. Die Regeneration Wege im Zebrafisch untersucht könnte neue Einblicke in innovative Strategien für die Behandlung von degenerativen Erkrankungen der Netzhaut bei Säugetieren bringen. Hierin, konzentrierten wir uns auf die Induktion einer fokalen Läsion an der äußeren Netzhaut in Erwachsenen Zebrafisch mittels einem 532 nm Diodenlaser. Eine lokalisierte Verletzung ermöglicht die Untersuchung biologischer Prozesse, die während retinalen Degeneration und Regeneration direkt auf dem Gelände des Schadens stattfinden. Verwendung von nicht-invasiven optischen Kohärenztomografie (OCT), konnten wir die Position der beschädigte Bereich und Monitor anschließende Regeneration definieren in-vivo. In der Tat produziert OCT-Bildgebung Cross-sectional hochauflösende Bilder der Zebrafisch Netzhaut, Bereitstellung von Informationen, die zuvor nur mit histologischen Analysen verfügbar war. Um die Daten in Echtzeit OCT bestätigen, histologische Abschnitte wurden durchgeführt und regenerative Reaktion nach der Induktion der Netzhaut Verletzung wurde von Immunohistochemistry untersucht.

Echtzeit-OCT: ein Laser Verletzungen Modell induzieren eine gut abgegrenzte Zone von Schäden in der Netzhaut Zebrafisch verwendet, um die Analyse der Rolle der MCs in retinalen Reparatur. Die Website des Schadens wurde mittels in Vivo OCT zum ersten Mal (Tag 0) innerhalb von 60 Minuten nach der Verletzung (Abbildung 3) abgebildet. Um die Optik des Auges Fisch zu kompensieren, wurde eine maßgeschneiderte Kontaktlinse auf die Hornhau...

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M&#252;ller Glia Cell Activation in a Laser-induced Retinal Degeneration and Regeneration Model in Zebrafish

Der Zebrabärbling ist eine beliebte Tiermodell, Mechanismen der retinalen Degeneration/Regeneration bei Wirbeltieren zu studieren. Dieses Protokoll beschreibt eine Methode, um lokalisierte Verletzung die äußeren Netzhaut mit minimaler Beschädigung der inneren Retina stören zu induzieren. Anschließend überwachen wir in Vivo die Netzhaut Morphologie und der Müller Gliazellen Antwort in der gesamten Netzhaut Regeneration.

Müller Glia-Zell-Aktivierung in einer laserinduzierten Netzhautdegeneration und Regeneration Modell im Zebrafisch

A fascinating difference between teleost and mammals is the lifelong potential of the teleost retina for retinal neurogenesis and regeneration after ...

The overall goal of this video is to show how to monitor cellular changes in vivo following a focal, laser-induced retinal damage in Zebrafish. This model can help you answer key questions of retinal regeneration, such as morphological changes, kinetics, as well as cell types involved. The main advantage of this technique is that by inducing a focal injury, biological processes can be investigated directly at the site of injury.Though this method can provide insight into regeneration of Zebrafish retina, it can also be applied to study the repair mechanism in different animal models. Prepare a stock solution of anesthetic by dissolving 400 milligrams of tricaine powder in 97.9 millimeters of tank water, and 2.1 millimeters of one molar TBS. Adjust to pH 7.0 with one molar tris at pH 9.To make the working solution, dilute the tricaine stock solution 1 to 25 in tank water and transfer 50 milliliters to a Petri dish. Then, place the Zebrafish into the anesthetic solution for two to five minutes until they become immobile and do not respond to external stimuli. Transfer each fish by hand to a custom made silicone pin holder for laser treatment.Appropriate anesthesia is critical for the well-being of the animal and the success of procedure. Therefore, freshly prepared tricaine solution is pivotal, and the time out of the water should not far exceed 10 minutes. Set up the output power of the 532 nanometer dialed laser to 70 milliwatts, the pulse duration to 100 milliseconds, and the aerial diameter to 50 microns.Then, apply one to two drops of 2%hydroxypropyl methylcellulose to the eye. When apply methylcell to the eye, ensure that the viscous solution doesn't go in the gills. Next, use a 2 millimeter fundus laser lens to focus the laser aiming beam on the retina.Place four laser spots around the optic nerve on the left eye, and use the right, untreated eye as internal control. Immediately after laser induction, place the still anesthetized Zebrafish on a custom made silicone pin holder in the imaging area. To obtain optimal images, cut a commercially available hydrogel contact lens to fit the Zebrafish eye by means of a hole punch.Fill the concave surface of the lens with methylcellulose, then place it over the cornea. Equip the optical coherence tomography system with a 78D non-contact slit lamp lens. Focus the infrared image in IR plus OCT mode to visualize the fundus of the eye.Then, take the IR pictures by clicking the acquire button to localize the laser spots on the retina. Then, visualize a three dimensional section of the retinal layers in IR plus OCT mode, and take the pictures by clicking the acquire button. Observe the severity of injury in the outer nuclear layer in these images.To reverse anesthesia after treatment and imaging, place the zebrafish in a container containing tank water. To support recovery, create a flow of fresh tank water over the gills by moving the zebrafish back and forth in the water. Immediately after laser treatment, a diffuse hyper-reflective signal was localized to the outer retina.It extended from the retinal pigmented epithelium to the outer plexiform layer. The diffuse hyper-reflective signal is absent in the retina from the control un-lesioned eye. A similar diffuse hyper-reflective signal detected on day one after injury.After day three, this diffuse signal became more organized and dense. It was consistently seen in the outer nuclear layer, extending into the photoreceptor layer. Following the first week, there was a significant decrease in average lesion size, and only a small hyper-reflective signal was detected.Starting from day 14 until the latest time point investigated, the laser spots were no longer visible in IR and OCT images, and the morphology of the retina is comparable to the control side, seen here. H&E staining was employed to investigate the extent and kinetics of retinal degeneration and regeneration. This image shows the control section.This image shows H&E staining three days after injury, when maximum photoreceptor loss is apparent. Immunohistochemistry to visualize the glial cell markers, glutamine synthetase, in red, and glial fibrillary acidic protein, in green, was performed. This image shows a control retina where there is very little green fluorescence, which is indicative of GFAP.The GFAP signal was up-regulated at day three post injury, whereas the red glutamine synthetase signal remained unchanged. Following this procedure, other methods like two photon microscopy as well as cellular and molecular analysis can be performed in order to study the involvement of molecular cells in endogenous repair mechanisms. After watching this video, you should have a good understanding how to induce focal damage to the zebrafish retina and to monitor in vivo the following degenerative and regenerative processes.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Optogenetic Activation of Zebrafish Somatosensory Neurons using ChEF-tdTomato

Optogenetische Aktivierung der Zebrafisch Somatosensory Neuronen mit Chef-tdTomato

Larval  zebrafish are emerging as a model for describing the development and function  of simple neural circuits. Due to their  external fertilization, ...

Forschung

Neurowissenschaften

A Novel Light Damage Paradigm for Use in Retinal Regeneration Studies in Adult Zebrafish

A Novel leichte Schäden Paradigm for Use in Retinal Regeneration Studies in Adult Zebrafisch

Light-induced retinal degeneration (LIRD) is commonly used in both rodents and zebrafish to damage rod and cone photoreceptors. In adult zebrafish, ...

An Ex Vivo Laser-induced Spinal Cord Injury Model to Assess Mechanisms of Axonal Degeneration in Real-time

An Ex Vivo Laser-induced Spinal Cord Injury Model to Assess Mechanisms of Axonal Degeneration in Real-time

Ein<em&gt; Ex vivo</em&gt; Laser-induzierte Rückenmarksverletzungen Modell zu Mechanismen der axonalen Degeneration Beurteilen Sie in Echtzeit

Injured CNS axons fail to regenerate and often retract away from the injury site. Axons spared from the initial injury may later undergo secondary axonal ...

Modeling Neuronal Death and Degeneration in Mouse Primary Cerebellar Granule Neurons

Modellierung von neuronalen Tod und Degeneration in Maus primären zerebelläre Granulat Neuronen

Cerebellar granule neurons (CGNs) are a commonly used neuronal model, forming an abundant homogeneous population in the cerebellum. In light of their ...

In Vivo Multimodal Imaging and Analysis of Mouse Laser-Induced Choroidal Neovascularization Model

In Vivo Multimodal Imaging and Analysis of Mouse Laser-Induced Choroidal Neovascularization Model

In Vivo Multimodale Bildgebung und Analyse der laserinduzierten choroidale Neovaskularisation Mausmodell

Laser-induced choroidal neovascularization (CNV) is a well-established model to mimic the wet form of age-related macular degeneration (AMD). In this ...

Partial Optic Nerve Transection in Rats: A Model Established with a New Operative Approach to Assess Secondary Degeneration of Retinal Ganglion Cells

Partielle Sehnerv Durchtrennung bei Ratten: ein Modell gegründet mit einem neuen operativen Ansatz zur sekundären Degeneration der retinalen Ganglienzellen bewerten

Previous studies have shown that the secondary degeneration of retinal ganglion cells (RGCs) occurs commonly in glaucoma. Partial optic nerve transection ...

A Neurosphere Assay to Evaluate Endogenous Neural Stem Cell Activation in a Mouse Model of Minimal Spinal Cord Injury

Ein Neurosphäre Assay auszuwertende endogenen neurale Stammzellen Aktivierung in einem Mausmodell der minimalen Spinal Cord Injury

Neural stem cells (NSCs) in the adult mammalian spinal cord are a relatively mitotically quiescent population of periventricular cells that can be studied ...

Ballistic Labeling of Pyramidal Neurons in Brain Slices and in Primary Cell Culture

Ballistische Kennzeichnung von Pyramidal neurons in Gehirnscheiben und in der primären Zellkultur

It has been reported that the size and shape of dendritic spines is related to their structural plasticity. To identify the morphological structure of ...

A Cell Culture Model for Studying the Role of Neuron-Glia Interactions in Ischemia

Ein Zellkulturmodell zum Studium der Rolle von Neuron-Glia-Interaktionen in Ischämie

Ischemic stroke is a clinical condition characterized by hypoperfusion of brain tissue, leading to oxygen and glucose deprivation, and the consequent ...