Name: assessment and characterization of hyaloid vessels in mice
Uploaded: 2019-05-15T13:30:00
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Este trabalho foi apoiado pelos institutos nacionais de saúde (NIH) subvenções (R01 EY024963 e EY028100) para J.C. Z.W. foi apoiado por um Knights Templar Eye Foundation carreira Starter Grant. O procedimento de isolamento hialóide descrito neste estudo foi adaptado com modificação de protocolos generosamente compartilhados pelos Drs. Richard Lang, Toshihide Kurihara, e Lois Smith, a quem os autores são gratos.

Todos os animais foram tratados de acordo com a declaração de associação para pesquisa em visão e oftalmologia (ARVO) para o uso de animais em pesquisa oftalmológica e de visão para experimentos com animais, seguindo as diretrizes dos institutos nacionais de saúde ( NIH) em relação ao cuidado e uso de animais para procedimentos experimentais e os regulamentos estabelecidos pelo Comitê institucional de cuidado e uso de animais (IACUC) no hospital infantil de Boston. Lrp5-/- camundongos (est...

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	<li>Lutty, G. A., McLeod, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+the+hyaloid,+choroidal+and+retinal+vasculatures+in+the+fetal+human+eye.">Development of the hyaloid, choroidal and retinal vasculatures in the fetal human eye.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 62, 58-76 (2018).</li><li>Anand-Apte, B., Hollyfield, J., Besharse, J., Bok, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+anatomy+of+the+retinal+and+choroidal+vasculature.">Developmental anatomy of the retinal and choroidal vasculature.</a> The Retina and its Disorders. , (2011).</li><li>Hobbs, R. P., Hartnett, M. E., Hartnett, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+2:+The+hyaloidal+vasculature+and+its+role+in+development.">Chapter 2: The hyaloidal vasculature and its role in development.</a> Pediatric Retina: Second Edition. , (2013).</li><li>Fruttiger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+the+retinal+vasculature.">Development of the retinal vasculature.</a> Angiogenesis. 10 (2), 77-88 (2007).</li><li>Saint-Geniez, M., D'Amore, P. A. <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+pathology+of+the+hyaloid,+choroidal+and+retinal+vasculature.">Development and pathology of the hyaloid, choroidal and retinal vasculature.</a> The International Journal of Developmental Biology. 48 (8-9), 1045-1058 (2004).</li><li>Ito, M., Yoshioka, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regression+of+the+hyaloid+vessels+and+pupillary+membrane+of+the+mouse.">Regression of the hyaloid vessels and pupillary membrane of the mouse.</a> Anatomy and Embryology. 200 (4), 403-411 (1999).</li><li>Stahl, 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=The+mouse+retina+as+an+angiogenesis+model.">The mouse retina as an angiogenesis model.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 51 (6), 2813-2826 (2010).</li><li>Liu, C. H., Wang, Z., Sun, Y., Chen, J. <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+ocular+angiogenesis:+from+development+to+pathologies.">Animal models of ocular angiogenesis: from development to pathologies.</a> FASEB Journal. 31 (11), 4665-4681 (2017).</li><li>Shastry, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+hyperplastic+primary+vitreous:+congenital+malformation+of+the+eye.">Persistent hyperplastic primary vitreous: congenital malformation of the eye.</a> Clinical &amp; Experimental Ophthalmology. 37 (9), 884-890 (2009).</li><li>Lobov, I. B., 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=WNT7b+mediates+macrophage-induced+programmed+cell+death+in+patterning+of+the+vasculature.">WNT7b mediates macrophage-induced programmed cell death in patterning of the vasculature.</a> Nature. 437 (7057), 417-421 (2005).</li><li>Kato, M., 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=Cbfa1-independent+decrease+in+osteoblast+proliferation,+osteopenia,+and+persistent+embryonic+eye+vascularization+in+mice+deficient+in+Lrp5,+a+Wnt+coreceptor.">Cbfa1-independent decrease in osteoblast proliferation, osteopenia, and persistent embryonic eye vascularization in mice deficient in Lrp5, a Wnt coreceptor.</a> The Journal of Cell Biology. 157 (2), 303-314 (2002).</li><li>Xia, C. H., 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=A+model+for+familial+exudative+vitreoretinopathy+caused+by+LPR5+mutations.">A model for familial exudative vitreoretinopathy caused by LPR5 mutations.</a> Human Molecular Genetics. 17 (11), 1605-1612 (2008).</li><li>Xu, Q., 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=Vascular+development+in+the+retina+and+inner+ear:+control+by+Norrin+and+Frizzled-4,+a+high-affinity+ligand-receptor+pair.">Vascular development in the retina and inner ear: control by Norrin and Frizzled-4, a high-affinity ligand-receptor pair.</a> Cell. 116 (6), 883-895 (2004).</li><li>Ye, X., 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=Norrin,+frizzled-4,+and+Lrp5+signaling+in+endothelial+cells+controls+a+genetic+program+for+retinal+vascularization.">Norrin, frizzled-4, and Lrp5 signaling in endothelial cells controls a genetic program for retinal vascularization.</a> Cell. 139 (2), 285-298 (2009).</li><li>Ohlmann, A. V., Adamek, E., Ohlmann, A., 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=Norrie+gene+product+is+necessary+for+regression+of+hyaloid+vessels.">Norrie gene product is necessary for regression of hyaloid vessels.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 45 (7), 2384-2390 (2004).</li><li>Chen, J., 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=Retinal+expression+of+Wnt-pathway+mediated+genes+in+low-density+lipoprotein+receptor-related+protein+5+(Lrp5)+knockout+mice.">Retinal expression of Wnt-pathway mediated genes in low-density lipoprotein receptor-related protein 5 (Lrp5) knockout mice.</a> PLoS One. 7 (1), 30203 (2012).</li><li>Nayak, 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=Developmental+vascular+regression+is+regulated+by+a+Wnt/beta-catenin,+MYC+and+CDKN1A+pathway+that+controls+cell+proliferation+and+cell+death.">Developmental vascular regression is regulated by a Wnt/beta-catenin, MYC and CDKN1A pathway that controls cell proliferation and cell death.</a> Development. 145 (12), (2018).</li><li>Kurihara, T., 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=Astrocyte+pVHL+and+HIF-alpha+isoforms+are+required+for+embryonic-to-adult+vascular+transition+in+the+eye.">Astrocyte pVHL and HIF-alpha isoforms are required for embryonic-to-adult vascular transition in the eye.</a> The Journal of Cell Biology. 195 (4), 689-701 (2011).</li><li>Huang, T. Q., 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=Deletion+of+HIF-1alpha+partially+rescues+the+abnormal+hyaloid+vascular+system+in+Cited2+conditional+knockout+mouse+eyes.">Deletion of HIF-1alpha partially rescues the abnormal hyaloid vascular system in Cited2 conditional knockout mouse eyes.</a> Molecular Vision. 18, 1260-1270 (2012).</li><li>Yoshikawa, Y., 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=Developmental+regression+of+hyaloid+vasculature+is+triggered+by+neurons.">Developmental regression of hyaloid vasculature is triggered by neurons.</a> The Journal of Experimental Medicine. 213 (7), 1175-1183 (2016).</li><li>Garcia, C. M., 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=The+function+of+VEGF-A+in+lens+development:+formation+of+the+hyaloid+capillary+network+and+protection+against+transient+nuclear+cataracts.">The function of VEGF-A in lens development: formation of the hyaloid capillary network and protection against transient nuclear cataracts.</a> Experimental Eye Research. 88 (2), 270-276 (2009).</li><li>Hurskainen, M., 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=Abnormal+maturation+of+the+retinal+vasculature+in+type+XVIII+collagen/endostatin+deficient+mice+and+changes+in+retinal+glial+cells+due+to+lack+of+collagen+types+XV+and+XVIII.">Abnormal maturation of the retinal vasculature in type XVIII collagen/endostatin deficient mice and changes in retinal glial cells due to lack of collagen types XV and XVIII.</a> FASEB journal. 19 (11), 1564-1566 (2005).</li><li>Fukai, N., 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=Lack+of+collagen+XVIII/endostatin+results+in+eye+abnormalities.">Lack of collagen XVIII/endostatin results in eye abnormalities.</a> The EMBO Journal. 21 (7), 1535-1544 (2002).</li><li>McKeller, R. N., 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=The+Arf+tumor+suppressor+gene+promotes+hyaloid+vascular+regression+during+mouse+eye+development.">The Arf tumor suppressor gene promotes hyaloid vascular regression during mouse eye development.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (6), 3848-3853 (2002).</li><li>Hackett, S. F., Wiegand, S., Yancopoulos, G., Campochiaro, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Angiopoietin-2+plays+an+important+role+in+retinal+angiogenesis.">Angiopoietin-2 plays an important role in retinal angiogenesis.</a> Journal of Cellular Physiology. 192 (2), 182-187 (2002).</li><li>Chang, B., 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=Haploinsufficient+Bmp4+ocular+phenotypes+include+anterior+segment+dysgenesis+with+elevated+intraocular+pressure.">Haploinsufficient Bmp4 ocular phenotypes include anterior segment dysgenesis with elevated intraocular pressure.</a> BMC Genetics. 2, 18 (2001).</li><li>Wang, Z., 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=Pharmacologic+Activation+of+Wnt+Signaling+by+Lithium+Normalizes+Retinal+Vasculature+in+a+Murine+Model+of+Familial+Exudative+Vitreoretinopathy.">Pharmacologic Activation of Wnt Signaling by Lithium Normalizes Retinal Vasculature in a Murine Model of Familial Exudative Vitreoretinopathy.</a> The American Journal of Pathology. 186 (10), 2588-2600 (2016).</li><li>Gong, Y., 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=Optimization+of+an+Image-Guided+Laser-Induced+Choroidal+Neovascularization+Model+in+Mice.">Optimization of an Image-Guided Laser-Induced Choroidal Neovascularization Model in Mice.</a> PLoS One. 10 (7), 0132643 (2015).</li><li>Kishimoto, 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=Histochemical+characteristics+of+regressing+vessels+in+the+hyaloid+vascular+system+of+neonatal+mice:+Novel+implication+for+vascular+atrophy.">Histochemical characteristics of regressing vessels in the hyaloid vascular system of neonatal mice: Novel implication for vascular atrophy.</a> Experimental Eye Research. 172, 1-9 (2018).</li><li>Lang, R. A., Bishop, 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=Macrophages+are+required+for+cell+death+and+tissue+remodeling+in+the+developing+mouse+eye.">Macrophages are required for cell death and tissue remodeling in the developing mouse eye.</a> Cell. 74 (3), 453-462 (1993).</li><li>Riazifar, H., 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=Phenotypic+and+functional+characterization+of+Bst+/-+mouse+retina.">Phenotypic and functional characterization of Bst+/- mouse retina.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 8 (8), 969-976 (2015).</li></ol>

Técnicas para avaliar e caracterizar vasos hialóides são procedimentos intuitivos e necessários para observar a regressão dos vasos hialóides em modelos animais, para permitir estudos sobre os mecanismos subjacentes à regressão vascular durante o desenvolvimento. Enquanto a imagem latente in vivo da retina permite a observação longitudinal da regressão hialóide no mesmo animal, o acesso a um sistema de imagem de fundo de roedores para OCT e FFA pode ser um fator limitante. Além, in vivo a imagem latente em r...

O suprimento sanguíneo no olho é essencial para garantir o desenvolvimento normal da retina e dos tecidos oculares circundantes e para equipar uma função visual adequada. Há três camas vasculares no olho: o vasculature retinal, o choroid, e uma rede circulatória embrionário transiente de embarcações hialóide. O desenvolvimento da vasculatura ocular requer coordenação espacial e temporal em toda a embriogênese e maturação tecidual. Entre as três camas vasculares, a vasculatura hialóide é o primeiro sistema de suprimento de sangue funcional para fornecer nutrição e oxigênio para a lente embrionária recém-formada e a retina em desenvolvimento. As embarcações de hyaloid regredir ao mesmo tempo que os vasculatures do retina desenvolvem e amadurecem1. A regressão da vasculatura hialóide é fundamental para permitir uma via Visual clara para o desenvolvimento da função Visual; Portanto, este processo de regressão vascular é tão importante quanto o crescimento da vasculatura retiniana. A regressão hialóide prejudicada pode levar a doenças oculares. Além disso, a regressão dos vasos hialóides fornece um sistema modelo para investigar os mecanismos celulares e moleculares envolvidos na regulação da regressão vascular, o que pode ter implicações para a regulação angiogênica em outros órgãos também.
A vasculatura hialóide, derivada da artéria hialóide (ha), é composta por Vasa hyaloidea própria (VHP), Tunica lentis do cristalino (TVL) e membrana pupilar (PM). Fornece a nutrição à retina tornando-se, ao vitreous preliminar, e à lente durante o desenvolvimento embrionário2. Decorrente do HA, VHP ramifica-se anteriormente através do vítreo para a lente. Os copos TVL a superfície posterior da cápsula da lente, e anastomoses para o PM, que se conecta às artérias ciliares anteriores, cobrindo a superfície anterior da lente2,3, resultando na formação de uma rede de vasos no PM 3. º , 4. º , 5. Curiosamente, não há veias na vasculatura hialóide, e o sistema faz uso de veias choroidais para realizar a drenagem venosa.
No embrião humano, a vasculatura hialóide está quase completa em aproximadamente a nona semana de gestação e começa a regredar quando os primeiros vasos retinianos aparecem, durante o quarto mês de gestação2. Começando com a atrofia do VHP, a regressão das redes capilares do TVL, o PM, e finalmente, o ha ocorre subseqüentemente2,3. Entretanto, as retrações vítreo preliminares e o vítreo secundário começam a dar forma, compor dos componentes extracelular da matriz, incluindo fibras do colagénio. Pelo sexto mês da gestação, o vítreo preliminar é reduzido a um canal transparente pequeno que estende do disco do nervo ótico à lente, chamado o canal de Cloquet ou o canal hialóide, e o vítreo secundário transforma-se o componente principal do segmento do posterior 2. º , a circulação 3. The hialóide desaparece na maior parte em 35 a 36 semanas da gestação, apenas antes do nascimento3.
Ao contrário dos seres humanos, em quem o vasculatura hialóide é regressed completamente no nascimento, o sistema vascular hialóide do rato começa regres após o nascimento. À medida que a retina do camundongo nasce vasos avascular e retinianos desenvolvem-se postnatalmente, os vasos hialóides regredir concomitantemente do dia pós-natal (P) 4 e são, na sua maioria, completamente regredido por P216 (Figura 1). O PM desaparece primeiramente entre P10 e P12, e o VHP desaparece entre P12 e P16, quando um número pequeno de pilhas de TVL e de ha remanescer mesmo em P16, e por P21 a regressão vascular hialóide do sistema é quase completa6. Entretanto, a vasculatura retiniana começa a se desenvolver após o nascimento. A camada superficial do plexo vascular estende-se totalmente à retina periférica em P7 – P8, a camada profunda (localizada na camada plexiforme externa) se desenvolve a partir de P7 – P12 e, finalmente, o plexo intermediário na camada plexiforme interna se desenvolve entre P12 e P157 . Como a vasculatura da retina se desenvolve, ele gradualmente substitui a função de concomitantemente regressando vasos hialóides, proporcionando nutrição e oxigênio para o olho em desenvolvimento. A ocorrência pós-natal de regressão de vasos hialóides em camundongos fornece um modelo experimental de fácil acesso para observar e estudar a vasculatura hialóide, bem como a base molecular que rege os processos de regressão vascular ambos os fisiológicos e condições patológicas8.
A falha da regressão hialóide pode ser considerada nas doenças tais como o phpv, que é uma anomalia desenvolvente congenital rara do olho resultando de uma regressão falhada ou incompleta do vasculatura embriológico, preliminar vítreo e hialóide9. Os mecanismos que regulam o processo de regressão da vasculatura hialóide são complicados e amplamente estudados. Uma das principais vias moleculares essenciais para a regressão normal dos vasos hialóides é a via de sinalização WNT10, pois mutações genéticas nesta via que afetam tanto o ligante WNT quanto os receptores têm sido ligadas ao phpv em humanos9. Estudos experimentais identificaram um ligante de WNT, Wnt7b, que é produzido por macrófagos em torno de vasos hialóides no olho em desenvolvimento para mediar esse processo de regressão. Wnt7b ativa a sinalização de WNT ligando-se aos receptores frizzled4 (FZD4)/LRP5 nas células endoteliais adjacentes para iniciar a apoptose celular, levando à regressão dos vasos hialóides10. Em conseqüência, os ratos Wnt7b-deficientes mostram uma persistência de embarcações hialóide10. Similarmente, um ligante não convencional de WNT, Norrin (codificado pelo gene de NDP ), igualmente liga-se a FZD4/LRP5 para induzir a regressão hialóide da embarcação durante o desenvolvimento. NDPy/-, Lrp5-/-, e Fzd4-/- ratos todos exibem regressão de vasos hialóides adiados, apoiando um papel regulatório crítico da sinalização WNT11,12, 13,14,15,16. Além disso, um outro co-receptor de WNT LRP6 sobrepõe com o LRP5 em sua função em modular a via de sinalização de WNT em pilhas endothelial vasculares hialoid17. Outros fatores que podem também contribuir para a regressão hialóide incluem o fator inducible hipóxia18,19, fator de crescimento endotelial vascular20,21, colágeno-1822, 23, ARF24, angiopoietina-225e Proteína morfogenética óssea-426. Neste trabalho, utilizamos camundongos Lrp5-/- como modelo de vasos hialóides persistentes para demonstrar as técnicas de avaliação e caracterização da vasculatura hialóide através de métodos in vivo e ex vivo.
A visualização da vasculatura hialóide in vivo e ex vivo é essencial para o estudo dos mecanismos de regressão de vasos hialóides. Os métodos atuais para observar a vasculatura hialóide concentram-se principalmente na visualização e análise do VHP e HA, através de imagens de OCT e FFA, seções transversais oculares e a montagem plana hialóide. OCT e FFA são poderosas ferramentas de imagem in vivo, permitindo a observação longitudinal em animais vivos depois de terem aberto os olhos. Além disso, a montagem lisa hialóide isolada fornece o visualização do vasculatura hialóide inteiro e de um meio para conseguir uma quantificação exata dos números da embarcação. No entanto, a natureza delicada e frágil dos vasos hialóides e as dificuldades técnicas resultantes do seu isolamento podem ter limitado o seu uso na pesquisa ocular um pouco10,17,27. Neste artigo, nós fornecemos um protocolo detalhado da visualização de vasos hialóides, combinando tanto in vivo imagens retinianas vivos e ex vivo isolado hialoide plano de montagem para melhorar a viabilidade dessas técnicas. Este protocolo foi adaptado com modificação e expansão de publicações anteriores sobre o método in vivo de fundo vivo e OCT28 e o método ex vivo de montagem plana hialóide isolada11.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:997px;" width="998">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">AK-Fluor (fluorescein injection, USP)</td>
			<td style="width:191px;">Akorn</td>
			<td style="width:156px;">17478-253-10</td>
			<td style="width:296px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Anti-CD31 antibody</td>
			<td style="width:191px;">Abcam</td>
			<td style="width:156px;">ab28364</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Antifade mounting medium</td>
			<td style="width:191px;">Thermo Fisher</td>
			<td style="width:156px;">S2828</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Antifade Mounting Medium with DAPI</td>
			<td style="width:191px;">Vector Laboratories</td>
			<td style="width:156px;">H-1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Artificial tear eyedrop</td>
			<td style="width:191px;">Systane</td>
			<td style="width:156px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Bovine serum albumin (BSA)</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">A2058</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">C57BL/6J mice</td>
			<td style="width:191px;">The Jackson Laboratory</td>
			<td style="width:156px;">Stock NO: 000664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Calcium chloride (CaCl2)</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">C1016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Cryostat</td>
			<td style="width:191px;">Leica</td>
			<td style="width:156px;">CM3050S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Cryostat</td>
			<td style="width:191px;">Leica</td>
			<td style="width:156px;">CM3050 S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:355px;">Cyclopentolate hydrochloride and phenylephrine hydrochloride eyedrop</td>
			<td>Cyclomydril</td>
			<td style="width:156px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Gelatin&#160;</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">G9382</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:355px;">Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 488</td>
			<td style="width:191px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:156px;">A-11008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Heating board</td>
			<td style="width:191px;">Lab-Line Instruments Inc.</td>
			<td style="width:156px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:355px;">Isolectin GS-IB4, 594 conjugate</td>
			<td style="width:191px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:156px;">I21413</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Ketamine hydrochloride injection</td>
			<td style="width:191px;">KetaVed</td>
			<td style="width:156px;">NDC 50989-996-06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Lrp5-/- mice</td>
			<td style="width:191px;">The Jackson Laboratory</td>
			<td style="width:156px;">Stock NO. 005823</td>
			<td>Developed by Deltagen Inc., San Mateo, CA</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Micron IV and OCT</td>
			<td style="width:191px;">Phoenix Research Labs</td>
			<td style="width:156px;">N/A</td>
			<td>Imaging software: InSight</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Microscope</td>
			<td style="width:191px;">Zeiss</td>
			<td style="width:156px;">discovery v8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Microsurgery forceps</td>
			<td style="width:191px;">Scanlan International</td>
			<td style="width:156px;">4004-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Microsurgery scissors</td>
			<td style="width:191px;">Scanlan International</td>
			<td style="width:156px;">6006-44</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Optimal cutting temperature compound</td>
			<td style="width:191px;">Tissue-Tek</td>
			<td style="width:156px;">4583</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Optimal cutting temperature compound</td>
			<td style="width:191px;">Agar Scientific</td>
			<td style="width:156px;">AGR1180</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Paraformaldehyde (16%)</td>
			<td>Electron&#160;Microscopy&#160;Sciences</td>
			<td style="width:156px;">15710</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:355px;">Peel-A-Way disposable embedding molds (tissue molds)</td>
			<td style="width:191px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:156px;">12-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phosphate-buffered saline (PBS) buffer (10X)</td>
			<td style="width:191px;">Teknova</td>
			<td style="width:156px;">P0496</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Slide cover glass</td>
			<td style="width:191px;">Premiere</td>
			<td style="width:156px;">94-2222-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Superfrost microscope slides&#160;</td>
			<td style="width:191px;">Fisherbrand</td>
			<td style="width:156px;">12-550-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Triton X-100</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">X100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Xylazine sterile solution</td>
			<td style="width:191px;">Akorn: AnaSed</td>
			<td style="width:156px;">NDC: 59399-110-20</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment and characterization of hyaloid vessels in mice

No olho, os vasos hialóides embrionários nutrem a lente e a retina em desenvolvimento e regredir quando os vasos retinianos se desenvolvem. A regressão persistente ou falhada de embarcações hialóide pode ser considerada nas doenças tais como o vítreo preliminar hyperplastic persistente (phpv), conduzindo a um trajeto claro obstruído e a uma função visual danificada. Compreender os mecanismos subjacentes à regressão do vaso hialóide pode levar a novas percepções moleculares sobre o processo de regressão vascular e novas formas potenciais de administrar doenças com vasos hialóides persistentes. Aqui nós descrevemos os procedimentos para a imagem latente hialóide em ratos vivos com tomography ótico da coerência (OCT) e a angiografia da fluoresceína do fundo (FFA) e um protocolo técnico detalhado de isolar e de montar liso hialoid ex vivo para a análise quantitativa. Os camundongos Knockout de proteína 5 (LRP5) da lipoproteína de baixa densidade foram utilizados como modelo experimental de vasos hialóides persistentes, para ilustrar as técnicas. Juntas, essas técnicas podem facilitar uma avaliação minuciosa dos vasos hialóides como modelo experimental de regressão vascular e estudos sobre o mecanismo de vasos hialóides persistentes.

Imagens in vivo de vasos hialóides em camundongos vivos Figura 3 A revela visões transversais de imagens de OCT para a retina e tecidos hialóides em 3 meses de idade WT e Lrp5-/-camundongos, um modelo animal com hialoide persistente. O olho do WT mostra a ausência de tecido hialóide, enquanto que o Lrp5-/-Eye mostra dois vasos hialóides persistentes derivados da cabeça do nervo óptico. F...

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Assessment and Characterization of Hyaloid Vessels in Mice

Este protocolo descreve os métodos in vivo e ex vivo para visualizar e caracterizar plenamente os vasos hialóides, um modelo de regressão vascular em olhos de rato, usando tomografia de coerência óptica e angiografia por fluoresceina de fundo para a imagem ao vivo e ex vivo isolamento e posterior montagem plana de hialóide para análise quantitativa.

Avaliação e caracterização de vasos Hialóides em camundongos

In the eye, the embryonic hyaloid vessels nourish the developing lens and retina and regress when the retinal vessels develop. Persistent or failed ...

Nosso protocolo fornece medidas in vivo e ex vivo para visualizar e caracterizar a vasculatura hialoide dentro do olho como um modelo experimental útil para estudar a regressão vascular. Esta técnica combina tanto a observação longitudinal in vivo de vasos hialoides em camundongos vivos e visualização ex vivo e quantificação precisa de vasos hialoides inteiros dissecados. Nossa técnica fornece um método prático e viável para estudar a patogênese e mecanismos básicos de vasculatura fetal persistente.Este método também fornece insights sobre mecanismos celulares e moleculares envolvidos na regulação da regressão vascular ocular que pode ser relevante para a pesquisa de angiogênese em outros órgãos. Os passos de isolamento hialoide podem ser tecnicamente desafiadores para iniciantes. Muita prática e paciência ajudarão a garantir uma dissecção bem sucedida.A visualização deste método fornecerá informações práticas detalhadas e dicas sobre a técnica que podem auxiliar os espectadores a dominar as habilidades de forma mais eficiente. Para tomografia óptica de coerência ou imagem OCT, ajuste o mouse e a sonda para que a cabeça nervosa óptica esteja no centro do campo visual na imagem fundus e ajuste o foco e o ângulo da linha indicada no software de imagem OCT para revelar os vasos hialoides persistentes antes de obter imagens. Para a angiografia de fundus fluoresceína dos vasos hialoides, ajuste o alinhamento ligeiramente para posicionar a cabeça do nervo óptico no centro do campo de visão e altere o filtro do microscópio para um canal fluorescente verde.Em seguida, concentre-se nos vasos hialoides persistentes e obtenha múltiplas imagens em uma, três, cinco e 10 minutos de pós-injeção para determinar o melhor ponto de tempo para a relação sinal-fundo para observar os vasos. Para dissecção e visualização de vasos hialoides ex vivo usam fórceps de microcirurgia para abrir as pálpebras de um rato pós-natal de oito dias e colocar fórceps de microcirurgia curva sob o globo na órbita de um olho para agarrar o nervo óptico sem apertar o globo ocular. Puxe suavemente e remova o globo ocular com fórceps e fixe o olho em 4% de paraformaldeído à temperatura ambiente.Após 30 minutos, transfira os globos oculares fixos para PBS gelado sob um microscópio de dissecção e injete 50 microlitros de solução de gelatina no corpo vítreo do globo ocular em quatro locais espaçados uniformemente diferentes ao redor do limbus. Em seguida, incubar o globo ocular no gelo por 30 minutos para solidificar a gelatina injetada dentro do espaço vítreo. Quando a gelatina tiver curado transfira o globo ocular para uma placa de Petri de PBS sob o microscópio dissecando e use uma tesoura de microcirurgia para fazer uma incisão no limbus para remover a córnea.Corte e remova o nervo óptico sob o microscópio dissecando. Utilizando dois pares de fórceps descascam e descartam as camadas de esclera, coroide e pigmento da retina, seguidas pela remoção da íris. Com o lado nervoso óptico da retina voltado para cima e as lentes viradas para baixo, injete 50 microliters de PBS logo abaixo do copo de retina para permitir o acúmulo do PBS entre o corpo vítreo gelatinizado e a retina.Use fórceps de microcirurgia para descascar suavemente o copo de retina e o corpo ciliar do corpo vítreo. Usando uma tubulação de transferência, transfira o copo de gelatina contendo o tecido hialoide imerso em PBS para um slide de microscópio. E vire os tecidos restantes para que a lente fique virada para cima.Em seguida, levante a lente e solte suavemente a conexão entre a lente tunica vasculosa lentis e a vasa hyaloidea propria antes de cortar a artéria hialoide com a tesoura de microcirurgia para remover a lente tunica vasculosa lentis. Mantenha a região vasa hyaloidea propria do copo hialoide para a montagem plana. Para a montagem plana das amostras do vaso hialoide, enxágue suavemente o copo hialoide com PBS fresco para remover quaisquer detritos de dissecção.Com o tecido flutuando em PBS use fórceps de microcirurgia para organizar suavemente e ajustar a posição do copo hialoide gelatinizado para que a borda do copo esteja virada para baixo. Coloque o slide com o copo de hialoide imerso em PBS em um aquecedor de slides a 37 graus Celsius. Depois que a gelatina derreter e o hialoide achatar remover o slide quando ele mal está seco e adicionar uma gota de meio de montagem anti-fade com DAPI para manchar os núcleos nos vasos hialoides.Em seguida, coloque suavemente uma mancha de cobertura no hialoide para completar a montagem plana. Para imaginar a coloração da DAPI dos vasos hialoides, transfira a amostra montada para o estágio de um microscópio fluorescente e confirme que a artéria hialoide central é visível. Em seguida, identifique os ramos do vaso diretamente derivados da artéria hialoide e conte manualmente o número de ramos de vasos para quantificação.Aqui, são mostradas vistas transversais das imagens de OCT para os tecidos de retina e hialoides em tipo selvagem de três meses de idade e proteína relacionada ao receptor de lipoproteína de baixa densidade cinco ou camundongos de nocaute LRP5, um modelo animal com vasos hialoides persistentes. Nestas imagens de angiografia de fluoresceína fundus de vasos hialoides persistentes oito ramos de vasos hialoides são observados no corpo vítreo de camundongos eliminatórios de seis semanas de idade, enquanto nenhum remanescente dos vasos hialoides é observado em animais do tipo selvagem da mesma idade. Nestes vasos hialoides, os suportes planos das células vasculares e dos macrófagos associados podem ser identificados por sua coloração nuclear da DAPI.E cada linha de células ramificadas da artéria hialoide central representa um vaso de vasa hyaloidea propria. Ratos do tipo selvagem têm uma média de 12 ramos de vasos hialoides no oitavo dia pós-natal, enquanto filhotes de nocaute LRP5 com idade exibem cerca de 25 ramos de vasos hialoides demonstrando uma regressão significativamente prejudicada da vasculatura hialoide. Além disso, o desenvolvimento vascular de retina retardada e incompleto também é observado em filhotes de nocaute LRP5.De fato, os vasos hialoides ainda podem ser identificados em seções transversais de seções de tecido ocular nocaute LRP5 no oitavo dia. Considerando que os olhos do tipo selvagem não exibem mais esses vasos. A coisa mais importante a se lembrar é ser gentil e paciente ao isolar o sistema hialoide da retina e outros tecidos oculares.Depois de isolar os vasos hialoides imunossundo com diferentes marcadores celulares podem ser realizados para descobrir as interações celulares que regulam a regressão hialoide. Esta técnica explora os mecanismos celulares e moleculares subjacentes da vasculatura fetal persistente na pesquisa de angiogênese ocular. Paraformaldeído, cetamina e xilazina são perigosos.Por favor, prepare estes reagentes em um capô de fumaça química usando o equipamento de proteção pessoal adequado.

assessment-and-characterization-of-hyaloid-vessels-in-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test

Gastric emptying studies in mice have been limited by the inability to follow gastric emptying changes in the same animal since the most commonly used techniques require killing of the animals and postmortem recovery of the meal1,2. This approach prevents longitudinal studies to determine changes in gastric emptying with age and progression of disease. The commonly used [13C]-octanoic acid breath test for humans3 has been modified for use in mice4-6 and rats7 and we previously showed that this test is reliable and responsive to changes in gastric emptying in response to drugs and during diabetic disease progression8. In this video presentation the principle and practical implementation of this modified test is explained. As in the previous study, NOD LtJ mice are used, a model of type 1 diabetes9. A proportion of these mice develop the symptoms of gastroparesis, a complication of diabetes characterized by delayed gastric emptying without mechanical obstruction of the stomach10.
This paper demonstrates how to train the mice for testing, how to prepare the test meal and obtain 4 hr gastric emptying data and how to analyze the obtained data. The carbon isotope analyzer used in the present study is suitable for the automatic sampling of the air samples from up to 12 mice at the same time. This technique allows the longitudinal follow-up of gastric emptying from larger groups of mice with diabetes or other long-standing diseases.

Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test

Determination of gastric emptying with a non-invasive [13C]-octanoic acid breath test for tracking gastroparesis in female NOD LtJ mice.

Estudo do esvaziamento gástrico em ratos diabéticos não obesos utilizando a [<sup&gt; 13</sup&gt; C]-octanóico teste de respiração Ácido

Gastric emptying studies in mice have been limited by the inability to follow gastric emptying changes in the same animal since the most commonly used ...

Medicina

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential therapies. Given the expense and time involved in creating animal models of disease, it is critical that researchers have tools to accurately assess phenotypic expression of disease. Right ventricular dysfunction is the major manifestation of pulmonary hypertension. Echocardiography is the mainstay of the noninvasive assessment of right ventricular function in rodent models and has the advantage of clear translation to humans in whom the same tool is used. Published echocardiography protocols in murine models of PAH are lacking.
In this article, we describe a protocol for assessing RV and pulmonary vascular function in a mouse model of PAH with a dominant negative BMPRII mutation; however, this protocol is applicable to any diseases affecting the pulmonary vasculature or right heart. We provide a detailed description of animal preparation, image acquisition and hemodynamic calculation of stroke volume, cardiac output and an estimate of pulmonary artery pressure.

This article provides a protocol for the echocardiographic assessment of right ventricular size and pulmonary hypertension in mice. Applications include phenotype determination and serial assessment in transgenic and toxin-induced mouse models of cardiomyopathy and pulmonary vascular disease.

Avaliação ecocardiográfica do coração direito em Ratos

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study model. As the use of mouse models are often a vital step in preclinical drug discovery and drug development1-8, it is necessary to design a system to introduce drugs into mice in a uniform, reproducible manner. Ideally, the system should permit the collection of blood samples at regular intervals over a set time course. The ability to measure drug concentrations by mass-spectrometry, has allowed investigators to follow the changes in plasma drug levels over time in individual mice1, 9, 10. In this study, paclitaxel was introduced into transgenic mice as a continuous arterial infusion over three hours, while blood samples were simultaneously taken by retro-orbital bleeds at set time points. Carotid artery infusions are a potential alternative to jugular vein infusions, when factors such as mammary tumors or other obstructions make jugular infusions impractical. Using this technique, paclitaxel concentrations in plasma and tissue achieved similar levels as compared to jugular infusion. In this tutorial, we will demonstrate how to successfully catheterize the carotid artery by preparing an optimized catheter for the individual mouse model, then show how to insert and secure the catheter into the mouse carotid artery, thread the end of the catheter out through the back of the mouse&#8217;s neck, and hook the mouse to a pump to deliver a controlled rate of drug influx. Multiple low volume retro-orbital bleeds allow for analysis of plasma drug concentrations over time.

This method was developed with the goal of delivering a steady drug solution via the carotid artery, to assess the pharmacokinetics of novel drugs in mouse models.

Infusões artéria carótida para farmacocinéticas e farmacodinâmicas Análise de taxanos em Ratos

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow reserve (CFR) in humans. Reduced CFR is accompanied by marked intramyocardial and pericoronary fibrosis and is used as an indication of the severity of dysfunction. This study explores, step-by-step, the real-time changes measured in the coronary flow velocity, CFR and systolic to diastolic peak velocity (S/D) ratio in the setting of an aortic banding model in mice. By using a Doppler transthoracic imaging technique that yields reproducible and reliable data, the method assesses changes in flow in the septal coronary artery (SCA), for a period of over two weeks in mice, that previously either underwent aortic banding or thoracotomy. 
During imaging, hyperemia in all mice was induced by isoflurane, an anesthetic that increased coronary flow velocity when compared with resting flow. All images were acquired by a single imager. Two ratios, (1) CFR, the ratio between hyperemic and baseline flow velocities, and (2) systolic (S) to diastolic (D) flow were determined, using a proprietary software and by two independent observers. Importantly, the observed changes in coronary flow preceded LV dysfunction as evidenced by normal LV mass and fractional shortening (FS). 
The method was benchmarked against the current gold standard of coronary assessment, histopathology. The latter technique showed clear pathologic changes in the coronary artery in the form of peri-coronary fibrosis that correlated to the flow changes as assessed by echocardiography. 
The study underscores the value of using a non-invasive technique to monitor coronary circulation in mouse hearts. The method minimizes redundant use of research animals and demonstrates that advanced ultrasound-based indices, such as CFR and S/D ratios, can serve as viable diagnostic tools in a variety of investigational protocols including drug studies and the study of genetically modified strains.

Coronary flow reserve (CFR) is useful for assessment of myocardial oxygen demand and evaluation of cardiovascular risk. This study establishes a step-by-step transthoracic Doppler echocardiographic (TTDE) method for longitudinal monitoring of the changes in CFR, as measured from coronary artery in mice, under the experimental pressure overload of aortic banding.

Avaliação ultra-som base de Artéria Coronária Flow e Fluxo Coronariano Reserve Usando o modelo de sobrecarga de pressão no Mice

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

Echocardiographic Approaches and Protocols for Comprehensive Phenotypic Characterization of Valvular Heart Disease in Mice

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in rodents, with detailed descriptions of the appropriate methods for anesthesia, the echocardiographic windows used, the imaging planes and probe orientations for image acquisition, the methods for data analysis, and the limitations of emerging technologies for the evaluation of cardiac and valvular function. Importantly, we also highlight several future areas of research in cardiac and heart valve imaging that may be leveraged to gain insights into the pathogenesis of valve disease in preclinical animal models. We propose that using a systematic approach to evaluating cardiac and heart valve function in mice can result in more robust and reproducible data, as well as facilitate the discovery of previously underappreciated phenotypes in genetically-altered and/or physiologically-stressed mice.

This protocol provides a detailed description of the echocardiographic approach for comprehensive phenotyping of heart and heart valve function in mice.

Abordagens ecocardiograma e protocolos de Comprehensive Caracterização fenotípica de doença cardíaca valvular em ratos

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in ...

Assessment of Respiratory Function in Conscious Mice by Double-chamber Plethysmography

Air volume changes created by a conscious subject breathing spontaneously within a body box are at the basis of plethysmography, a technique used to non-invasively assess some features of the respiratory function in humans as well as in laboratory animals. The present article focuses on the application of the double-chamber plethysmography (DCP) in small animals. It provides background information on the methodology as well as a detailed step-by-step procedure to successfully assess respiratory function in conscious, spontaneously breathing animals in a non-invasive manner. The DCP can be used to monitor the respiratory function of multiple animals in parallel, as well as to identify changes induced by aerosolized substances over a chosen time period and in a repeated manner. Experiments on control and allergic mice are used herein to demonstrate the utility of the technique, explain the associated outcome parameters, as well as to discuss the related advantages and shortcomings. Overall, the DCP provides valid and theoretically sound readouts that can be trusted to evaluate the respiratory function of conscious small animals both at baseline and after challenges with aerosolized substances.

The objective of the present article is to provide a detailed description of the recommended procedures to evaluate respiratory function in conscious mice by double-chamber plethysmography.

Avaliação da função respiratória em ratos conscientes por pletismografia dobro-câmara

Air volume changes created by a conscious subject breathing spontaneously within a body box are at the basis of plethysmography, a technique used to ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively affect skeletal muscle. This can result in a loss of muscle mass (atrophy) and/or loss of muscle quality (reduced force per unit of muscle mass), both of which are prevalent in chronic disease, muscle-specific disease, immobilization, and aging (sarcopenia). Skeletal muscle function in animals can be evaluated by a range of different tests. All tests have limitations related to the physiological testing environment, and the selection of a specific test often depends on the nature of the experiments. Here, we describe an in vivo, non-invasive technique involving a helpful and easy assessment of force frequency-curve (FFC) in mice that can be performed on the same animal over time. This permits monitoring of disease progression and/or efficacy&#160;of a potential therapeutic treatment.

Measurement of rodent skeletal muscle contractile function is a useful tool that can be used to track disease progression as well as efficacy of therapeutic intervention. We describe here the non-invasive, in vivo assessment of the dorsiflexor muscles that can be repeated over time in the same mouse.

Avaliação não-invasiva da função de músculos levantadores em ratos

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...

Induction and Characterization of Pulmonary Hypertension in Mice using the Hypoxia/SU5416 Model

Pulmonary Hypertension (PH) is a pathophysiological condition, defined by a mean pulmonary arterial pressure exceeding 25 mm Hg at rest, as assessed by right heart&#160;catheterization. A broad spectrum of diseases can lead to PH, differing in their etiology, histopathology, clinical presentation, prognosis, and response to&#160;treatment. Despite significant progress in the last years, PH remains an uncured disease. Understanding the underlying mechanisms can pave the way for the development of new therapies. Animal models are important research tools to achieve this goal. Currently, there are several models available for recapitulating PH. This protocol describes a two-hit mouse PH model. The stimuli for PH development are hypoxia and the injection of SU5416, a vascular endothelial growth factor (VEGF) receptor antagonist. Three weeks after initiation of Hypoxia/SU5416, animals develop pulmonary vascular remodeling imitating the histopathological changes observed in human PH (predominantly Group 1). Vascular remodeling in the pulmonary circulation results in the remodeling of the right&#160;ventricle (RV). The procedures for measuring RV pressures (using the open chest method), the morphometrical analyses of the RV (by dissecting and weighing both cardiac ventricles) and the histological assessments of the remodeling (both pulmonary by assessing vascular remodeling and cardiac by assessing RV cardiomyocyte hypertrophy and fibrosis) are described in detail. The advantages of this protocol are the possibility of the application both in wild type and in genetically modified mice, the relatively easy and low-cost implementation, and the quick development of the disease of interest (3 weeks). Limitations of this method are that mice do not develop a severe phenotype and PH is reversible upon return to normoxia. Prevention, as well as therapy studies, can easily be implemented in this model, without the necessity of advanced skills (as opposed to surgical rodent models).

This protocol describes the induction of pulmonary hypertension (PH) in mice based on the exposure to hypoxia and the injection of a VEGF receptor antagonist. The animals develop PH and right ventricular (RV) hypertrophy 3 weeks after the initiation of the protocol. The functional and morphometrical characterization of the model is also presented.

Indução e Caracterização da Hipertensão Pulmonar em Camundongos usando o Modelo De Hypoxia/SU5416

Pulmonary Hypertension (PH) is a pathophysiological condition, defined by a mean pulmonary arterial pressure exceeding 25 mm Hg at rest, as assessed by ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. However, the evaluation of right ventricular pressure (RVP) and pulmonary artery pressure (PAP) remains technically challenging in mice. RVP and PAP are more difficult to measure than left ventricular pressure because of the anatomical differences between the left and right heart systems. In this paper, we describe a stable right heart hemodynamic measurement method and its validation using healthy and PAH mice. This method is based on open-chest surgery and mechanical ventilation support. It is a complicated procedure compared to closed chest procedures. While a well-trained surgeon is required for this surgery, the advantage of this procedure is that it can generate both RVP and PAP parameters at the same time, so it is a preferable procedure for the evaluation of PAH models.

Here, we present a protocol to perform an invasive hemodynamic assessment of the right ventricle and pulmonary artery in mice using an open-chest surgery approach.

Avaliação Hemodinâmica Invasiva para o Sistema Ventricular Direito e hipertensão arterial pulmonar induzida por hipóxia em camundongos

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...

Using a Chemical Biopsy for Graft Quality Assessment

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated with an increased survival rate and greater quality of patient&#8217;s life when compared to conventional dialysis. Regrettably, transplantology suffers from a lack of reliable methods for organ quality assessment. Standard diagnostic techniques are limited to macroscopic appearance inspection or invasive tissue biopsy, which do not provide comprehensive information about the graft. The proposed protocol aims to introduce solid phase microextraction (SPME) as an ideal analytical method for comprehensive metabolomics and lipidomic analysis of all low molecular compounds present in kidneys allocated for transplantation. The small size of the SPME probe enables performance of a chemical biopsy, which enables extraction of metabolites directly from the organ without any tissue collection. The minimum invasiveness of the method permits execution of multiple analyses over time: directly after organ harvesting, during its preservation, and immediately after revascularization at the recipient&#8217;s body. It is hypothesized that the combination of this novel sampling method with a high-resolution mass spectrometer will allow for discrimination of a set of characteristic compounds that could serve as biological markers of graft quality and indicators of possible development of organ dysfunction.

The protocol presents utilization of the chemical biopsy approach followed by comprehensive metabolomic and lipidomic analysis for quality assessment of kidney grafts allocated for transplantation.

Usando uma biópsia química para avaliação da qualidade do enxerto

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated ...