Name: a magnetic microbead occlusion model to induce ocular hypertension-dependent glaucoma in mice
Uploaded: 2016-03-23T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 26 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Magnetic Microbead Occlusion Model to Induce Ocular Hypertension-Dependent Glaucoma in Mice at JoVE.com

The authors wish to thank Drs. David Calkins (Vanderbilt University) and James Morgan (Cardiff University) for sharing their expertise and for helpful advice towards developing this procedure. This study was supported by grants from the Canadian Institutes of Health Research (A.D.P.). Y.A.I. and N.B. are the recipients of postdoctoral fellowships from the Fonds de recherche du Qu&#233;bec-Sant&#233; (FRQS). N.B. was awarded a H.H. Jasper scholarship from the Groupe de Recherche sur le Syst&#232;me Nerveux Central (GRSNC). A.D.P. is a Chercheur Boursier National FRQS.

<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+in+2010+and+2020.">The number of people with glaucoma worldwide in 2010 and 2020.</a> Br J Ophthalmol. 90, 262-267 (2006).</li><li>Bouhenni, R. A., Dunmire, J., Sewell, A., Edward, D. P. <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+glaucoma.">Animal models of glaucoma.</a> J Biomed Biotechnol. 2012, 692609 (2012).</li><li>Morrison, J. C., Cepurna Ying Guo, W. O., Johnson, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathophysiology+of+human+glaucomatous+optic+nerve+damage:+insights+from+rodent+models+of+glaucoma.">Pathophysiology of human glaucomatous optic nerve damage: insights from rodent models of glaucoma.</a> Exp Eye Res. 93, 156-164 (2011).</li><li>Bunker, S., 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=Experimental+glaucoma+induced+by+ocular+injection+of+magnetic+microspheres.">Experimental glaucoma induced by ocular injection of magnetic microspheres.</a> J Vis Exp. , (2015).</li><li>Cone, F. E., Gelman, S. E., Son, J. L., Pease, M. E., Quigley, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+susceptibility+to+experimental+glaucoma+among+3+mouse+strains+using+bead+and+viscoelastic+injection.">Differential susceptibility to experimental glaucoma among 3 mouse strains using bead and viscoelastic injection.</a> Exp Eye Res. 91, 415-424 (2010).</li><li>Cone, F. E., 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+effects+of+anesthesia,+mouse+strain+and+age+on+intraocular+pressure+and+an+improved+murine+model+of+experimental+glaucoma.">The effects of anesthesia, mouse strain and age on intraocular pressure and an improved murine model of experimental glaucoma.</a> Exp Eye Res. 99, 27-35 (2012).</li><li>El-Danaf, R. N., Huberman, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characteristic+patterns+of+dendritic+remodeling+in+early-stage+glaucoma:+evidence+from+genetically+identified+retinal+ganglion+cell+types.">Characteristic patterns of dendritic remodeling in early-stage glaucoma: evidence from genetically identified retinal ganglion cell types.</a> Neuroscience. 35, 2329-2343 (2015).</li><li>Ngumah, Q. C., Buchthal, S. D., Dacheux, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longitudinal+non-invasive+proton+NMR+spectroscopy+measurement+of+vitreous+lactate+in+a+rabbit+model+of+ocular+hypertension.">Longitudinal non-invasive proton NMR spectroscopy measurement of vitreous lactate in a rabbit model of ocular hypertension.</a> Exp Eye Res. 83, 390-400 (2006).</li><li>Samsel, P. A., Kisiswa, L., Erichsen, J. T., Cross, S. D., Morgan, J. 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+novel+method+for+the+induction+of+experimental+glaucoma+using+magnetic+microspheres.">A novel method for the induction of experimental glaucoma using magnetic microspheres.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 52, 1671-1675 (2011).</li><li>Sappington, R. M., Carlson, B. J., Crish, S. D., Calkins, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+microbead+occlusion+model:+a+paradigm+for+induced+ocular+hypertension+in+rats+and+mice.">The microbead occlusion model: a paradigm for induced ocular hypertension in rats and mice.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 51, 207-216 (2010).</li><li>Urcola, J. H., Hernandez, M., Vecino, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+experimental+glaucoma+models+in+rats:+comparison+of+the+effects+of+intraocular+pressure+elevation+on+retinal+ganglion+cell+size+and+death.">Three experimental glaucoma models in rats: comparison of the effects of intraocular pressure elevation on retinal ganglion cell size and death.</a> Exp Eye Res. 83, 429-437 (2006).</li><li>Weber, A. J., Zelenak, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+glaucoma+in+the+primate+induced+by+latex+microspheres.">Experimental glaucoma in the primate induced by latex microspheres.</a> J neuroscience meth. 111, 39-48 (2001).</li><li>Ho, L. C., 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=In+vivo+assessment+of+aqueous+humor+dynamics+upon+chronic+ocular+hypertension+and+hypotensive+drug+treatment+using+gadolinium-enhanced+MRI.">In vivo assessment of aqueous humor dynamics upon chronic ocular hypertension and hypotensive drug treatment using gadolinium-enhanced MRI.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 55, 3747-3757 (2014).</li><li>Yang, 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=Microbead-induced+ocular+hypertensive+mouse+model+for+screening+and+testing+of+aqueous+production+suppressants+for+glaucoma.">Microbead-induced ocular hypertensive mouse model for screening and testing of aqueous production suppressants for glaucoma.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 53, 3733-3741 (2012).</li><li>Gallego, B. I., 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+induces+upregulation+of+GFAP+and+MHC-II+and+microglia+reactivity+in+mice+retina+contralateral+to+experimental+glaucoma.">IOP induces upregulation of GFAP and MHC-II and microglia reactivity in mice retina contralateral to experimental glaucoma.</a> J neuroinflammation. 9, 92 (2012).</li><li>Rojas, 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=Microglia+in+mouse+retina+contralateral+to+experimental+glaucoma+exhibit+multiple+signs+of+activation+in+all+retinal+layers.">Microglia in mouse retina contralateral to experimental glaucoma exhibit multiple signs of activation in all retinal layers.</a> J neuroinflammation. 11, 133 (2014).</li><li>Nadal-Nicolas, F. 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=Brn3a+as+a+marker+of+retinal+ganglion+cells:+qualitative+and+quantitative+time+course+studies+in+naive+and+optic+nerve-injured+retinas.">Brn3a as a marker of retinal ganglion cells: qualitative and quantitative time course studies in naive and optic nerve-injured retinas.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 50, 3860-3868 (2009).</li><li>Morquette, 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=REDD2-mediated+inhibition+of+mTOR+promotes+dendrite+retraction+induced+by+axonal+injury.">REDD2-mediated inhibition of mTOR promotes dendrite retraction induced by axonal injury.</a> Cell Death Differ. 22, 612-625 (2015).</li><li>Almasieh, M., Zhou, Y., Kelly, M. E., Casanova, C., Di Polo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+and+functional+neuroprotection+in+glaucoma:+role+of+galantamine-mediated+activation+of+muscarinic+acetylcholine+receptors.">Structural and functional neuroprotection in glaucoma: role of galantamine-mediated activation of muscarinic acetylcholine receptors.</a> Cell Death Dis. 1, 27 (2010).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

טכניקת הווידאו המובאת כאן מספקת מפורטות צעד אחר צעד הוראות כיצד לבצע הזרקת intracameral של microbeads המגנטי ביעילות reproducibly לגרום העלאת IOP בעכברים. תוצאות הליך זה ב עלייה מתמשכת IOP שאינה דורשת זריקות נוספות ומקדם soma RGC לגילוי ואובדן האקסון בתוך 3 השבועות הראשונים של יתר לחץ דם עינית induction.Elevated IOP הוא גורם סיכון עיקרי לפיתוח גלאוקומה בבני אדם. לכן, זהו מודל גלאוקומת יתר לחץ דם תלוי עינית murine ערך כי יש פוטנציאל עבור מגוון רחב של יישומים. חסרון נפוץ הקשורות הזרקת microbeads לתוך החדר הקדמי מתייחס חרוז ריפלוקס באמצעות זריקת כשהמחט היא נסוגה, עלולה לגרום לחסימה חלקית בלבד של יצוא מהימי ולהבדלים מוגברים. כדי לטפל בבעיה זו, כמה משינויים מהותיים יושמו. firs<html> t, ההכנה הקפדנית של microneedle זכוכית נקיה, חד עם שפוע facetted חיוני הזריקה המוצלחת של microbeads. Microneedle הוכן כראוי מאפשר חדירה מבוקרת וחלקה של הקרנית עם יישום מינימאלי של לחץ על פני השטח של עין העדינה. לנקב קרנית הקטנה מונע זרימה חוזרת של microbeads. בנוסף, microneedle המיקרוסקופי מפחית את הסיכון של מבנים סמוכים תהליכים מזיקים כגון קשתית ואת העדשה, אשר עלול לגרום דלקת שאינה קשור למחלה. שנית, הבקשה של מגנט כף יד לאזורים עיניים אסטראטגי במהלך ואחרי ההזרקה עוד היבט קריטי של הטכניקה הזו. במהלך ההזרקה, המגנט משמש כדי למשוך את microbeads המגנטי ריפלוקס מניעת הלשכה הקדמי של microbeads כאשר microneedle היא נסוגה. לאחר הזריקה, המגנט מכן נעשה שימוש כדי לכוון את microbeads לזווית iridocorneal לחסום יצוא הומור מימי. אוהל &quot;&gt; בעיה נוספת נתקל לעתים קרובות במודלים חסימה microbead הוא כי זריקות חרוז חוזרות לעתים קרובות יש צורך להשיג מתמשכת IOP העלאת 10,11. זו עשויה להיות התוצאה של microbeads dislodging מהזווית iridocorneal עם הזמן. השילוב של מגנט כף יד, כמתואר לעיל, ואת המיקום של העכבר שלאחר ניתוח משפר באופן משמעותי את התוצאה. שימוש הרדמה בזריקות, המאפשרים גמיש כדי להזיז את הראש במהלך ההליך ודורש תקופת החלמה שלאחר ניתוח ארוך יותר, הוא מועדף. מיקום של עכבר בעין המופעלת כלפי מעלה במשך כמה שעות לאחר הניתוח תורם ליישוב microbeads בזווית iridocorneal ומפחית את הסיכון של פירוק בחזרה לתוך החדר הקדמי. הבטחה כי מספר החרוזים המוזרקים הוא יחסית עקבי היא עוד שלב קריטי כדי למזער וריאציות בין-חיה. מאז microbeads להתיישב בבית בottom של הצינור, יש צורך homogenize פתרון microbead המלא ולסגת הנפח המתאים לתוך microneedle מבעוד מועד. הזרקה של חרוזים פחות לתוך החדר הקדמי עלולה לגרום לחסימה החלקית של מבני ניקוז הומור המימיים, אשר צפוי לגרום העלאת IOP עניה או משתנית. מן הראוי לציין כי, למרות המטרה הסופית של הזרקת microbead היא לרומם IOP, יש לנקוט זהירות כאשר מדידות לחץ תוך עיני מעכברים ער גבוהים יותר מאשר ערכי השיא שדווח במחקר זה (~ 25 מ&quot;מ כספית). IOPS גבוהה מאוד להגדיל את הסיכון לנזק איסכמי עלולים גם הם לגרום כאב לחיה. את העלאתו של IOP צריכה להיחשב כאחד גורמים רבים להעריך את ההצלחה של הניתוח. ככזה, התוצאה של ההליך צריך תעיד מבוסס על מספר פרמטרים ובכלל זה העלאת IOP, מוות soma RGC, ואובדן האקסון. אף על פי הפרוטוקול המתואר כאן תוצאות ברוב microbeads מוצלחly ליישוב בזווית, מגבלת פוטנציאל של מודל זה היא כי חרוזים אלה שנותרו צף החדר הקדמי עלולים להפריע הדמית רשתית חייה דרך הקרנית, כמו גם מבחני אלקטרו או התנהגותיים הדורשים מעבר של אור יעיל. היבט חשוב נוסף שיש לקחת בחשבון בעת ​​ניצול מודל חסימה microbead זו היא כי מידת הגובה IOP וניוון RGC עוקבות משתנה עם גיל ורקע הגנטי של העכבר פעל [4]. לכן, במידה של העלאת IOP ואת ציר הזמן של ניוון RGC יהיה צורך שנקבע לכל קו עכבר מהונדס ספציפיים ו / או טווח הגילאים. אחד מאפיינים של מודל זה הוא שתוצאות IOP גבוהות לאובדן ההדרגתי של מות RGC במהלך שלושת השבועות הראשונים לאחר הזרקת microbead, ומות RGC משמעותי מזוהות ב 3 שבועות לאחר ההליך. לפיכך, מודל זה מאפשר בחינת שינויים מוקדמים ו / או עדינים המתרחשים ד זהisease, לפני גלויים soma RGC ואובדן האקסון. עלייה משמעותית למות RGC לא נצפתה בין 3 ו -6 שבועות לאחר הגיוס של יתר לחץ דם עיניים. למעשה, אובדן סומה האקסון RGC נותר יציב ברמה של ~ 22 - 25% בין 3 ל -6 שבועות למרות מוצלח ומתמשך העלאת IOP בנקודות זמן אלה. משכו זמן ארוך יותר של IOP המתמשכת עשוי להידרש אובדן RGC נוסף להתרחש C57BL / 6 עכברים, שכפי הנראה להיות עמיד יותר בפני ניזקי RGC לעומת זני עכבר אחרים. 5 שינויים נוספים הפרוטוקול המובא כאן, לרבות התאמת גודל חרוז וזריקות נוספות, ייתכן שתידרש כדי ללמוד אובדן RGC בנקודות מאוחר יותר זמן. לכן, הפרוטוקול שלנו הוא אידיאלי עבור מחקרים התמקדו בשינויי pathophysiological מוקדם מתואמים עם ניוון מוחיה צנוע RGC אשר רלוונטיים התפרצות והתקדמות מוקדם גלאוקומת אדם.

גלאוקומה היא מחלה מסנוורת מתקדמת ובלתי הפיכה שתשפיע כ -80 מיליון אנשים ברחבי עולם עד שנת 2020 1. בחולי גלאוקומה, אובדן ראייה נגרם על ידי מותו סלקטיבית של תאי הגנגליון ברשתית (RGCs), הנוירונים פלט המעבירים מידע חזותי מן מהרשתית אל המוח. גלאוקומה היא מחלה ניוונית של מערכת עצבים הקשורות לגיל עם גורמי סיכון רבים אשר הנפוץ ביותר היא לחץ תוך עיני מוגבר (IOP). ואכן, IOP הוא גורם הסיכון הניתנים לשינוי רק גלאוקומה טיפולים שוטפים להתמקד אך ורק בניהול הלחץ בעין. עם זאת, גורמים גנטיים, הסלולר, וסביבתיים מרובים המשפיעים על ההופעה והתקדמות של המחלה הזאת. לכן, הבנת המנגנונים השונים שבסופו של דבר לתרום ומוות עצבי חיוני לפתח טיפולים יעילים גלאוקומה. במודלים של בעלי חיים של גלאוקומה חיוניים ללמוד פתופיזיולוגיה מחלות לזהות ולבדוקרפוי הבטיח. הזמינות הגוברת של קווי עכבר מהונדס כולל זנים בנוקאאוט מותנה עכברים שנשאו קליעים נותבים ניאון גנטית בקידוד הזניקה את הצורך מודלים גלאוקומה murine מושרה. במודלים של מכרסמים כמה גלאוקומה פותחו לאורך השנים (הנסקרת ב 2,3). ברבים מן המודלים האלה, גלאוקומה מושרה ע&quot;י שיבוש דינמיקת הומור מימי, וכתוצאה מכך העלאת IOP. מודלים ספיגים, שבו microbeads או חומרים אחרים מוזרקים לתוך החדר הקדמי של העין לחסום ניקוז מימי, צברו פופולריות בשנים האחרונות בין היתר בשל הקלות היחסית שלהם להגדיל IOP 4-14. מודל חסימת microbead של גלאוקומה, בצע לראשונה פרימטים 12, ארנבות 8, וחולדות 4,9,11, הותאם לאחרונה לשימוש בעכברים 5,6,10. במחקרים אלה, זריקת intracameral של microbeads פוליסטירן, לבד אובשילוב עם חומר viscoelastic, הביא העלאת IOP מוביל 6,10 למות RGC שלאחר מכן. עם זאת, ריפלוקס כשהמחט היא נסוגה מן העין ומן הפירוק של microbeads מזווית iridocorneal הן בעיות נפוצות המתעוררות במהלך ההליך. כדי למזער את החסרונות האלה, מגנטים שימשו כדי למשוך את microbeads מגנטי לזווית iridocorneal של העין 4,9. הפרוטוקול המתואר כאן הוא הליך שונה בהתבסס על מחקרים קודמים 9,10 המשתמש microbeads מגנטי מגנט כף יד מותאמי עין העכבר (איור 1). כמה משינויים מהותיים הוכנסו בפרוטוקול שלנו על מנת להבטיח עליית IOP יעילה לשחזור בעכברים. ראשית, הזרקה של microbeads נעשה באמצעות microneedle זכוכית שהוכן בקפידה עם שפוע facetted. משטחי החלקים וכתוצאה מכך של microneedle וכן הקצה המחודד שלה מבטיח כי ניזק מינימאלי הואשנגרם כפי שהוא מנפץ את הקרנית. השימוש microneedle זכוכית פעולה זו גורמת גם שליטה מוגברת כאשר קצה microneedle נכנס לתא הקדמי, ובכך להפחית את הסיכון של מבנים סמוכים תהליכים מזיקים כגון הקשתית ואת העדשה. בנוסף, נגע ההזרקה הזעיר הופך לפשוט תיקון עצמי קרני ומפחית תופעות הקשורות פגיעה בלתי רצויות. שנית, ההזרקה של microbeads המגנטי ושימוש מגנט כף יד מאפשרים שליטה מדויקת כדי למשוך את החרוזים לזווית iridocorneal בעיני העכבר הקטנות. microbeads מגנטי כי הם 4.5 מיקרומטר בקוטר היו בשימוש בגלל גודל microbead זה לא לסתום את פתח microneedle המוכן חשוב, פעם מוזרקת, microbeads אלה ביעילות חסם את ניקוז הומור מימי. גישה זו לא רק מפחיתה ריפלוקס של microbeads המוזרק, אלא גם מבטיחה כי מספר מרבי של microbeads מצטבר באזור היעד לחסום ניקוז הומור מימי ביעילות. Furthermore, אסטרטגיה זו גם מפחיתה את מספר החרוזים צפים בלשכה הקדמית הימנעות ממגע עם מבנים אחרים, כמו אירוס ואת העדשה, ומעבר מניעה לתא האחורי. ביחד, שינויים אלה להבטיח כי ניתוח הזרקת microbead מתבצע בקלות יחסית במועד וכתוצאה מכך אינדוקציה לשחזור, יעילה מאוד, ומתמשכת של יתר לחץ דם עינית בעכברים.

<table><tbody><tr><td>Puller</td><td>Narishige</td><td>PC-10</td><td></td></tr><tr><td>Thin Wall Glass Capillaries</td><td>World Precision Instruments</td><td>TW150F-4</td><td>Capillary has an outer diameter of 1.5 mm and inner diameter of 1.12 mm</td></tr><tr><td>Stereo Microscope</td><td>Zeiss</td><td>MZ9.5</td><td>Zoom factor range of 2.5 to 6.0. Microscope used for needle-making and the micro-bead injection surgery.</td></tr><tr><td>Footswitch</td><td>Linemaster</td><td>T-91-SE</td><td></td></tr><tr><td>Stainless Steel Blade</td><td>Feather</td><td>No. 11</td><td></td></tr><tr><td>Microelectrode Beveler</td><td>Science Products</td><td>BV-10</td><td></td></tr><tr><td>Aerosol Duster</td><td>Fisher</td><td>23-022-523</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Hydroxide</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP359-500</td><td></td></tr><tr><td>Tris Base</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP152-1</td><td></td></tr><tr><td>Vortex</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-812</td><td></td></tr><tr><td>Dynabeads M-450 Epoxy</td><td>Life Technologies</td><td>14011</td><td>Magnetic beads are 4.5 &amp;micro;m in diameter. Stock solution is at a concentration of 4 x 10&lt;sup&gt;8&lt;/sup&gt; beads/ml. Store at 4&amp;deg;C.</td></tr><tr><td>Mini-Tube Rotators</td><td>Fisher Scientific</td><td>05-450-127</td><td></td></tr><tr><td>3 Handheld Magnets</td><td>Geomag</td><td></td><td>0.45 Tesla. Magnet used for microbead preparation and microbead injection surgery.</td></tr><tr><td>25 ml serological pipet</td><td>Costar</td><td>4489</td><td></td></tr><tr><td>Pipet</td><td>Drummond</td><td>4-000-101</td><td></td></tr><tr><td>Biological Containment Hood</td><td>Biostad</td><td>377355</td><td></td></tr><tr><td>Balanced salt solution (BSS)</td><td>Alcon</td><td>0065-0800-25</td><td></td></tr><tr><td>P1,000 Micropipet</td><td>Gilson</td><td>F123602</td><td></td></tr><tr><td>Microtube 1.5 ml</td><td>Sarstedt</td><td>72.690</td><td></td></tr><tr><td>P200 Micropipet</td><td>Gilson</td><td>F123601</td><td></td></tr><tr><td>0.2 ml PCR tube</td><td>Sarstedt</td><td>72737.002</td><td></td></tr><tr><td>Ketamine</td><td></td><td></td><td>Controlled substance</td></tr><tr><td>Xylazine</td><td>Bayer Healthcare</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acepromazine</td><td>Vetoquinol</td><td></td><td></td></tr><tr><td>U-100 Insulin Syringe</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td>329461</td><td></td></tr><tr><td>Balance</td><td>Ohaus</td><td>CS 200</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorphine</td><td></td><td></td><td>Controlled substance</td></tr><tr><td>Tropicamide ophthalmic solution</td><td>Alcon</td><td>0998-0355-15</td><td>1% Mydriacyl</td></tr><tr><td>Manual Microsyringe Pump with Digital Display</td><td>World Precision Instruments</td><td>DMP</td><td></td></tr><tr><td>Manual Micromanipulator</td><td>World Precision Instruments</td><td>M3301R</td><td></td></tr><tr><td>Platform</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-673-52</td><td>8 x 8 inch</td></tr><tr><td>Absorbent swabs</td><td>Kettenbach</td><td>30601</td><td></td></tr><tr><td>P20 Micropipet</td><td>Gilson</td><td>F123600</td><td></td></tr><tr><td>Plastic forcep</td><td>Euroband</td><td>1001</td><td>Ensure forcep is plastic and has a flat surface to avoid damaging the eye</td></tr><tr><td>Fluoroquinolone ophthalmic solution</td><td>Alcon</td><td></td><td>Vigamox</td></tr><tr><td>Heating pad</td><td>Sunbeam</td><td>E12107-834</td><td></td></tr><tr><td>Tonometer</td><td>iCare</td><td>TV02</td><td>TONOLAB rebound tonometer&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Paraformaldehyde, Para</td><td>Fisher Scientific</td><td>T353-500</td><td></td></tr><tr><td>Dissection tools</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Small brush</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Glutaraldehyde solution</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G7651</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Cacodylate, tryhydrate</td><td>Canemco and Marivec</td><td>124-65-2</td><td></td></tr><tr><td>Brn-3a antibody (C-20)</td><td>Santa Cruz Biotechnology</td><td>sc-31984</td><td></td></tr><tr><td>Tissue Culture Plate, 48 well</td><td>Falcon</td><td>353078</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP151-500</td><td></td></tr><tr><td>Donkey Serum</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D9663</td><td></td></tr><tr><td>Donkey anti-Goat IgG (H+L) Secondary Antibody, Alexa Fluor 594 conjugate</td><td>Life Technologies</td><td>A-11058</td><td></td></tr><tr><td>Aluminum foil</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microscope Slides</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-550-15</td><td></td></tr><tr><td>Slow fade Gold antifade reagent</td><td>Life Technologies</td><td>S36936</td><td></td></tr><tr><td>Cover Glass</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-548-5E</td><td></td></tr><tr><td>Osmium tetroxide 2% aqueous solution</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>3294949</td><td></td></tr><tr><td>Embed-812</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>14900</td><td></td></tr><tr><td>Dodecenyl succinic anhydride</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>13710</td><td></td></tr><tr><td>Nadic methyl anhydride</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>19000</td><td></td></tr><tr><td>DMP-30</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>13600</td><td></td></tr><tr><td>Propylene oxide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>110205-1L</td><td></td></tr><tr><td>Embedding mold-Dykstra</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>70907</td><td></td></tr><tr><td>Porter-Blum ultra-microtome</td><td>Sorvall</td><td>MT-2</td><td></td></tr><tr><td>Toluidine blue O (Certified Biological Stain)</td><td>Fisher-Scientific</td><td>T161-25</td><td></td></tr></tbody></table>

a magnetic microbead occlusion model to induce ocular hypertension-dependent glaucoma in mice

השימוש במודלים של מכרסמים של גלאוקומה כבר חיוני כדי להבין את המנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס הפתופיזיולוגיה של מחלות ניווניות multifactorial זה. עם כניסתו של קווי עכבר מהונדסים רבים, יש עניין גובר במודלי Murine מושרים של יתר לחץ דם עיניים. כאן, אנו מציגים מודל חסימה של גלאוקומה מבוסס על הזרקה של microbeads המגנטי לתוך החדר הקדמי של העין באמצעות microneedle שונה עם שיפוע facetted. Microbeads המגנטי נמשך לזווית iridocorneal באמצעות מגנט כף יד כדי לחסום את ניקוז הומור מימי מן החדר הקדמי. הפרעה זו בתוצאות דינמיקה מימיות בתוך התעלות מתמדת של לחץ תוך עיניים, אשר לאחר מכן מוביל לאובדן של תאי גנגליון רשתית, כפי שנצפה בחולי גלאוקומת אדם. מודל חסימת microbead שהוצג בכתב היד הזה הוא פשוט בהשוואה לדגמים מושרים אחרים של גלאוקומה גם מאודיעיל לשחזור. חשוב לציין, השינויים המוצגים כאן למזער בעיות נפוצות לעתים קרובות עולות במודלי חסימה. ראשית, השימוש microneedle מזכוכית משופעת מונע זרימה חוזרת של microbeads ומבטיח כי נזק מינימלי מתרחשת לקרנית במהלך ההזרקה, ובכך להקטין תופעות הקשורות לפציעה. שנית, השימוש של microbeads המגנטי מבטיח את היכולת למשוך החרוזים ביותר לזווית iridocorneal, ובכך מפחית ביעילות את מספר החרוזים צפים בלשכה הקדמית הימנעות ממגע עם מבנים אחרים (למשל., איריס, עדשה). לבסוף, שימוש מגנט כף יד מאפשר גמישות בעת טיפול בעין העכבר הקטנה לכוון את microbeads המגנטי ביעילות להבטיח שיש ריפלוקס הקטן של microbeads מהעין כאשר microneedle היא נסוגה. לסיכום, מודל עכבר חסימת microbead המוצג כאן הוא כלי מחקר רב עצמה כדי לחקור שינויים ניווניות המתרחשים במהלך ההתפרצות וההתקדמות של גלאותִרדֶמֶת.

ההזרקה של microbeads המגנטי לתוך החדר הקדמי של עכברים בוגרים המתואר בפרוטוקול זה הביאה העלאה חזקה לשחזור של IOP. שבוע לאחר ההליך, IOP עלה מ 10 ± 0.6 מ&quot;מ הכספי (ממוצע ± SEM), את IOP הבסיס הממוצע בעיניים נגדיות, עד 19 ± 0.5 מ&quot;מ כספית בעיני יתר לחץ דם (t של הסטודנט -test; *** p &lt;0.001, n = 12, טבלה 1, איור 2). IOP התייצב ואילך ונשאר גבוה בקצב ממוצע של 20 מ&quot;מ כספית במשך לפחות 6 שבועות, בחנו זמן הנקודות הארוכות במחקר זה. IOP השיא הממוצע בעיניים מוזרקות microbead ב 2, 3, ו -6 שבועות לאחר הניתוח היה 25 מ&quot;מ כספי. הרוב המכריע של עכברים שטופלו שפותח IOP הגבוה מתמשך, ולכן פרוטוקול זה אינו מחייב זריקה שנייה של microbeads. כדי להעריך את מהלך הזמן של אובדן RGC במודל זה, סומה RGC היוראשון לכמת ידי immunostaining עם Brn3a, סמן ספציפי RGC 17. מספר התאים Brn3a החיובי היה לכמת על רשתיות שטוחות רכוב על 1, 2, 3 ו -6 שבועות לאחר הגיוס של יתר לחץ דם עיניים. למרות העלאת IOP משמעותית זוהתה מוקדם ככל 1 שבוע לאחר הזרקת microbead, ללא אובדן משמעותי של סומה RGC נצפה בתוך 2 השבועות הראשונים של ההליך (איור 3). RGC מוות משמעותי (22%), לעומת זאת, בא לידי ביטוי גם 3 שבועות (2,430 ± 67 RGCs / מ&quot;מ 2, ממוצע ± SEM, n = 12) ו -6 שבועות (2,350 ± 74 RGCs / מ&quot;מ 2, n = 10) פוסט אינדוקציה של יתר לחץ דם עינית, לעומת עיניים מלאות שלמים מעכברי un מופעל (3,141 ± 49 RGCs / מ&quot;מ 2, n = 23) (ANOVA, p &lt;0.001). חוסר תפקוד וניוון של אקסונים RGC הוא תכונת קרדינל של גלאוקומה. לכן, אובדן axonal נבדק ב 3 ו 6 שבועות לאחר הזרקת microbead ידיכימות של אקסונים RGC בחיתוכי עצב ראייה מוכתמים toluidine הכחול (איור 4). הפסד משמעותי של אקסונים RGC (25%) נצפתה ב 3 שבועות (28,401 ± 702 אקסונים / עצב, ממוצע ± SEM, n = 5) ו -6 שבועות (29,426 ± 948 אקסונים / עצב, n = 6) לאחר ההזרקה של microbeads לעומת עצבים שלא ניזוקו אופטיים מעיני מופעלי האו&quot;ם (39,467 ± 137 אקסונים / עצב, n = 4) (ANOVA, p &lt;0.001). ביחד, נתונים אלו מראים כי הזרקה של microbeads המגנטי לתוך תא עכבר הקדמי מוביל לשחזור מתמשך גובה IOP שתוצאתו soma RGC וניוון האקסון. <table style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td colspan="2"> זמן לאחר ניתוח OHT </td><td> N </td><td colspan="3"> לחץ תוך עיני ממוצע (מ&quot;מ כספית) ± SEM </td><td colspan="2"> שיא IOP (מ&quot;מ כספית) </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> נגדי </td><td> בַּרקִית </td><td> difference </td><td> נגדי </td><td> בַּרקִית </td></tr><tr><td colspan="2"> שבוע 1 </td><td> 12 </td><td> 10 ± 0.4 </td><td> 19 ± 0.5 </td><td> 9 ± 0.6 </td><td> 12 ± 0.4 </td><td> 22 ± 0.6 </td></tr><tr><td colspan="2"> 2 שבועות </td><td> 13 </td><td> 11 ± 0.5 </td><td> 20 ± 0.8 </td><td> 9 ± 0.5 </td><td> 12 ± 0.9 </td><td> 25 ± 0.7 </td></tr><tr><td colspan="2"> 3 שבועות </td><td> 10 </td><td> 11 ± 0.8 </td><td> 20 ± 0.7 </td><td> 10 ± 0.9 </td><td> 13 ± 0.2 </td><td> 25 ± 0.9 </td></tr><tr><td colspan="2"> 6 שבועות </td><td> 12 </td><td> 12 ± 0.5 </td><td> 20 ± 0.6 </td><td> 9 ± 0.7 </td><td> 13 ± 0.5 </td><td> 24 ± 0.6 </td></tr></tbody></table> העלאת טבלה 1. הלחץ התוך עיני בבית Occlusi Microbead מגנטי Murineעל דגם. בשנת נקבה ערה C57 BL / 6 עכברים, IOP נמדדו באמצעות tonometer ריבאונד מכויל. עיניים מופעלות מוצגות עלייה בלחץ תוך עיניים זוהתה שלאחר ניתוח שבוע שנותרה גבוה במשך שישה שבועות לפחות לאחר ההליך. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53731/53731fig1.jpg" /> באיור 1. Workflow של השלבים הכרוכים במודל של גלאוקומה ספיגה Microbead מגנטי Murine. צעד אחר צעד המתאר של כל ההליכים שבוצעו לפני, במהלך, ואחרי הניתוח. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53731/53731fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53731/53731fig2.jpg" /> הגדל איור 2. לחץ תוך עיני במודל ספיגה Microbead מגנטי Murine. ב ערC57 BL / 6 נקבות עכברים, IOP נמדדה באמצעות tonometer ריבאונד מכויל. IOPS עיניים מוזרק microbead היה גבוה משמעותי שלאחר ניתוח שבוע (ANOVA, p &lt;0.001). IOPS נותר גבוה יחסית משמעותי לעין הנגדית של עכברים שהוזרקו במשך לפחות 6 שבועות (ANOVA, p &lt;0.001). (שלמים: n = 12; 1 בשבוע: n = 12, 2 שבועות: n = 13, 3 שבועות: n = 10, 6 שבועות: n = 12). <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53731/53731fig2large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53731/53731fig3.jpg" /> איור 3. רשתית גנגליון תא מות הדגם הספיג Microbead מגנט Murine. RGCs היה דמיין ידי immunostaining של רשתית שטוחה רכוב באמצעות Brn3a רשתיות שליטות ללא פגע (א) רשתיות גלאוקומה קשות ב 3 ו 6 שבועות לאחר הזרקת microbead להשרותיתר לחץ דם עינית (OHT) (B, C). ברי סולם: 20 מיקרומטר. (ד) ניתוח כמותי אישר כי הזרקת microbead הביא לאובדן soma משמעותי RGC ב 3 ו 6 שבועות לאחר ההליך לעומת שליטה העיניים. הצפיפות של סומה RGC פנימה בשלמותו, הלא גלאוקומת C57 / עכברי BL6 מוצגת כנקודת התייחסות (פסים לבנים, 100% הישרדות). ערכים באים לידי ביטוי כממוצע ± SEM (Intact: n = 23; 1 בשבוע: n = 6, 2 שבועות: n = 6, 3 שבועות: n = 12, 6 שבועות: n = 10, ANOVA, *** p &lt; 0.001). <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53731/53731fig3large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/53731/53731fig4.jpg" /> איור 4. אקסונלית ניוון במודל ספיגה Microbead מגנטי Murine. אקסונים RGC היו דמיינו ידי מכתים של חתכים עצב הראייה עם toluidine כחול בשליטה ללא פגע (א) רשתיות גלאוקומה קשות ב 3 ו 6 שבועות לאחר הזרקת microbead לגרום ליתר לחץ דם עינית (OHT) (B, C). ברי סולם: 10 מיקרומטר. (ד) ניתוח כמותי אישר כי הזרקת microbead הביא לאובדן האקסון RGC משמעותי בשבועות 3 ו -6 לאחר ההליך לעומת שליטה העיניים. הצפיפות של אקסונים RGC פנימה בשלמותו, הלא גלאוקומת C57 / עכברי BL6 מוצגת כנקודת התייחסות (פסים לבנים, 100% הישרדות). ערכים באים לידי ביטוי כממוצע ± SEM (Intact: n = 4; 3 שבועות: n = 5, 6 שבועות: n = 6, ANOVA, *** p &lt;0.001). <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53731/53731fig4large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו .</a>

Watch this Scientific Journal Video about A Magnetic Microbead Occlusion Model to Induce Ocular Hypertension-Dependent Glaucoma in Mice at JoVE.com

A Magnetic Microbead Occlusion Model to Induce Ocular Hypertension-Dependent Glaucoma in Mice

לחסימה Microbead מגנטי דגם כדי לגרום Ocular Hypertension-Dependent גלאוקומה עכברים

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לגרום ליתר לחץ דם עינית בעין murine שתוצאתו אובדן תאי הגנגליון ברשתית כפי שנצפה גלאוקומה. microbeads המגנטי מוזרק לתוך החדר הקדמי ומשך לזווית iridocorneal שימוש במגנט כדי לחסום את היצוא של הומור מימי.

The use of rodent models of glaucoma has been essential to understand the molecular mechanisms that underlie the pathophysiology of this multifactorial ...

a-magnetic-microbead-occlusion-model-to-induce-ocular-hypertension

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

19.3K Views.  CRCHUM and University of Montreal.  כאן, אנו מציגים פרוטוקול לגרום ליתר לחץ דם עינית בעין murine שתוצאתו אובדן תאי הגנגליון ברשתית כפי שנצפה גלאוקומה. microbeads המגנטי מוזרק לתוך החדר הקדמי ומשך לזווית iridocorneal שימוש במגנט כדי לחסום את היצוא של הומור מימי. 

Video: A Magnetic Microbead Occlusion Model to Induce Ocular Hypertension-Dependent Glaucoma in Mice

Modeling Stroke in Mice - Middle Cerebral Artery Occlusion with the Filament Model

Stroke is among the most frequent causes of death and adult disability, especially in highly developed countries. However, treatment options to date are very limited. To meet the need for novel therapeutic approaches, experimental stroke research frequently employs rodent models of focal cerebral ischaemia. Most researchers use permanent or transient occlusion of the middle cerebral artery (MCA) in mice or rats.
Proximal occlusion of the middle cerebral artery (MCA) via the intraluminal suture technique (so called filament or suture model) is probably the most frequently used model in experimental stroke research. The intraluminal MCAO model offers the advantage of inducing reproducible transient or permanent ischaemia of the MCA territory in a relatively non-invasive manner. Intraluminal approaches interrupt the blood flow of the entire territory of this artery. Filament occlusion thus arrests flow proximal to the lenticulo-striate arteries, which supply the basal ganglia. Filament occlusion of the MCA results in reproducible lesions in the cortex and striatum and can be either permanent or transient. In contrast, models inducing distal (to the branching of the lenticulo-striate arteries) MCA occlusion typically spare the striatum and primarily involve the neocortex. In addition these models do require craniectomy. In the model demonstrated in this article, a silicon coated filament is introduced into the common carotid artery and advanced along the internal carotid artery into the Circle of Willis, where it blocks the origin of the middle cerebral artery. In patients, occlusions of the middle cerebral artery are among the most common causes of ischaemic stroke. Since varying ischemic intervals can be chosen freely in this model depending on the time point of reperfusion, ischaemic lesions with varying degrees of severity can be produced. Reperfusion by removal of the occluding filament at least partially models the restoration of blood flow after spontaneous or therapeutic (tPA) lysis of a thromboembolic clot in humans.
In this video we will present the basic technique as well as the major pitfalls and confounders which may limit the predictive value of this model.

Filamentous occlusion of the Middle cerebral artery is a common model for studying ischemic stroke in mice.

דוגמנות שבץ בעכברים - העורקים התיכון ספיגה מוחין עם דגם נימה

Stroke is among the most frequent causes of death and adult disability, especially in highly developed countries. However, treatment options to date are ...

A Laser-induced Mouse Model of Chronic Ocular Hypertension to Characterize Visual Defects

Glaucoma, frequently associated with elevated intraocular pressure (IOP), is one of the leading causes of blindness. We sought to establish a mouse model of ocular hypertension to mimic human high-tension glaucoma. Here laser illumination is applied to the corneal limbus to photocoagulate the aqueous outflow, inducing angle closure. The changes of IOP are monitored using a rebound tonometer before and after the laser treatment. An optomotor behavioral test is used to measure corresponding changes in visual capacity. The representative result from one mouse which developed sustained IOP elevation after laser illumination is shown. A decreased visual acuity and contrast sensitivity is observed in this ocular hypertensive mouse. Together, our study introduces a valuable model system to investigate neuronal degeneration and the underlying molecular mechanisms in glaucomatous mice.

Chronic ocular hypertension is induced using laser photocoagulation of the trabecular meshwork in mouse eyes. The intraocular pressure (IOP) is elevated for several months after laser treatment. The decrease of visual acuity and contrast sensitivity of experimental animals are monitored using the optomotor test.

מודל עכבר לייזר המושרה של לחץ תוך עיני מוגבר כרוני לאפיון פגמים חזותיים

Glaucoma, frequently associated with elevated intraocular pressure (IOP), is one of the leading causes of blindness. We sought to establish a mouse model ...

Experimental Glaucoma Induced by Ocular Injection of Magnetic Microspheres

Progress in understanding the pathophysiology, and providing novel treatments for glaucoma is dependent on good animal models of the disease. We present here a protocol for elevating intraocular pressure (IOP) in the rat, by injecting magnetic microspheres into the anterior chamber of the eye. The use of magnetic particles allows the user to manipulate the beads into the iridocorneal angle, thus providing a very effective blockade of fluid outflow from the trabecular meshwork. This leads to long-lasting IOP rises, and eventually neuronal death in the ganglion cell layer (GCL) as well as optic nerve pathology, as seen in patients with the disease. This method is simple to perform, as it does not require machinery, specialist surgical skills, or many hours of practice to perfect. Furthermore, the pressure elevations are very robust, and reinjection of the magnetic microspheres is not usually required unlike in some other models using plastic beads. Additionally, we believe this method is suitable for adaptation for the mouse eye.

We present a method for inducing elevated intraocular pressure (IOP), by injecting magnetic microspheres into the rat eye, to model glaucoma. This leads to strong pressure rises, and extensive neuronal death. This protocol is easy to perform, does not require repeat injections, and produces stable long-lasting IOP rises.

ניסוי הגלאוקומה נגרמת על ידי הזרקת Ocular של מיקרוסכמות מגנטית

Progress in understanding the pathophysiology, and providing novel treatments for glaucoma is dependent on good animal models of the disease. We present ...

Glaucoma-inducing Procedure in an In Vivo Rat Model and Whole-mount Retina Preparation

Glaucoma is a disease of the central nervous system affecting retinal ganglion cells (RGCs). RGC axons making up the optic nerve carry visual input to the brain for visual perception. Damage to RGCs and their axons leads to vision loss and/or blindness. Although the specific cause of glaucoma is unknown, the primary risk factor for the disease is an elevated intraocular pressure. Glaucoma-inducing procedures in animal models are a valuable tool to researchers studying the mechanism of RGC death. Such information can lead to the development of effective neuroprotective treatments that could aid in the prevention of vision loss. The protocol in this paper describes a method of inducing glaucoma - like conditions in an in vivo rat model where 50 &#181;l of 2 M hypertonic saline is injected into the episcleral venous plexus. Blanching of the vessels indicates successful injection. This procedure causes loss of RGCs to simulate glaucoma. One month following injection, animals are sacrificed and eyes are removed. Next, the cornea, lens, and vitreous are removed to make an eyecup. The retina is then peeled from the back of the eye and pinned onto sylgard dishes using cactus needles. At this point, neurons in the retina can be stained for analysis. Results from this lab show that approximately 25% of RGCs are lost within one month of the procedure when compared to internal controls. This procedure allows for quantitative analysis of retinal ganglion cell death in an in vivo rat glaucoma model.

Glaucoma-inducing Procedure in an In Vivo Rat Model and Whole-mount Retina Preparation

Glaucoma is characterized by damage to retinal ganglion cells. Inducing glaucoma in animal models can provide insight into the study of this disease. Here, we outline a procedure that induces loss of RGCs in an in vivo rat model and demonstrates the preparation of whole-mount retinas for analysis.

גלאוקומה וישכנע נוהל בבית<em&gt; In vivo</em&gt; מודל עכברוש ואת כל הר רשתית הכנה

Glaucoma is a disease of the central nervous system affecting retinal ganglion cells (RGCs). RGC axons making up the optic nerve carry visual input to the ...

A Model of Glaucoma Induced by Circumlimbal Suture in Rats and Mice

The circumlimbal suture is a technique for inducing experimental glaucoma in rodents by chronically elevating intraocular pressure (IOP), a well-known risk factor for glaucoma. This protocol demonstrates a step-by-step guide on this technique in Long Evans rats and C57BL/6 mice. Under general anesthesia, a "purse-string" suture is applied on the conjunctiva, around the equator and behind the limbus of the eye. The fellow eye serves as an untreated control. Over the duration of our study, which was a period of 8 weeks for rats and 12 weeks for mice, IOP remained elevated, as measured regularly by rebound tonometry in conscious animals without topical anesthesia. In both species, the sutured eyes showed electroretinogram features consistent with preferential inner retinal dysfunction. Optical coherence tomography showed selective thinning of the retinal nerve fiber layer. Histology of the rat retina in cross-section found reduced cell density in the ganglion cell layer, but no change in other cellular layers. Staining of flat-mounted mouse retinae with a ganglion cell specific marker (RBPMS) confirmed ganglion cell loss. The circumlimbal suture is a simple, minimally invasive and cost-effective way to induce ocular hypertension that leads to ganglion cell injury in both rats and mice.

Chronic ocular hypertension is induced by applying a circumlimbal suture in rats and mice, leading to functional and structural deterioration of the retinal ganglion cells consistent with glaucoma.

דגם של גלאוקומה המושרה על ידי תפרים Circumlimbal אצל חולדות ועכברים

The circumlimbal suture is a technique for inducing experimental glaucoma in rodents by chronically elevating intraocular pressure (IOP), a well-known ...

A Reversible Silicon Oil-Induced Ocular Hypertension Model in Mice

Elevated intraocular pressure (IOP) is a well-documented risk factor for glaucoma. Here we describe a novel, effective method for consistently inducing stable IOP elevation in mice that mimics the post-operative complication of using silicone oil (SO) as a tamponade agent in human vitreoretinal surgery. In this protocol, SO is injected into the anterior chamber of the mouse eye to block the pupil and prevent inflow of aqueous humor. The posterior chamber accumulates aqueous humor and this in turn increases the IOP of the posterior segment. A single SO injection produces reliable, sufficient, and stable IOP elevation, which induces significant glaucomatous neurodegeneration. This model is a true replicate of secondary glaucoma in the eye clinic. To further mimic the clinical setting, SO can be removed from the anterior chamber to reopen the drainage pathway and allow inflow of aqueous humor, which is drained through the trabecular meshwork (TM) at the angle of the anterior chamber. Because IOP quickly returns to normal, the model can be used to test the effect of lowering IOP on glaucomatous retinal ganglion cells. This method is straightforward, does not require special equipment or repeat procedures, closely simulates clinical situations, and may be applicable to diverse animal species. However, minor modifications may be required.

Here, we present a protocol to induce ocular hypertension and glaucomatous neurodegeneration in mouse eyes by intracameral injection of silicone oil and the procedure for silicone oil removal from the anterior chamber to return elevated intraocular pressure to normal.

סיליקון הפיך שמן המושרה מודל יתר לחץ דם בעכברים

Elevated intraocular pressure (IOP) is a well-documented risk factor for glaucoma. Here we describe a novel, effective method for consistently inducing ...

Full-Circle Cauterization of Limbal Vascular Plexus for Surgically Induced Glaucoma in Rodents

Glaucoma, the second leading cause of blindness worldwide, is a heterogeneous group of ocular disorders characterized by structural damage to the optic nerve and retinal ganglion cell (RGC) degeneration, resulting in visual dysfunction by interrupting the transmission of visual information from the eye to the brain. Elevated intraocular pressure is the most important risk factor; thus, several models of ocular hypertension have been developed in rodents by either genetic or experimental approaches to investigate the causes and effects of the disease. Among those, some limitations have been reported such as surgical invasiveness, inadequate functional assessment, requirement of extensive training, and highly variable extension of retinal damage. The present work characterizes a simple, low-cost, and efficient method to induce ocular hypertension in rodents, based on low-temperature, full-circle cauterization of the limbal vascular plexus, a major component of aqueous humor drainage. The new model provides a technically easy, noninvasive, and reproducible subacute ocular hypertension, associated with progressive RGC and optic nerve degeneration, and a unique post-operative clinical recovery rate that allows in vivo functional studies by both electrophysiological and behavioral methods.

The goal of this protocol is to characterize a novel model of glaucomatous neurodegeneration based on 360&#176; thermic cauterization of limbal vascular plexus, inducing subacute ocular hypertension.

צריבה במעגל מלא של מקלעת כלי הדם הלימבלית לגלאוקומה הנגרמת בניתוח במכרסמים

Glaucoma, the second leading cause of blindness worldwide, is a heterogeneous group of ocular disorders characterized by structural damage to the optic ...

Neuroscience

Laser Capture Microdissection of Highly Pure Trabecular Meshwork from Mouse Eyes for Gene Expression Analysis

Laser capture microdissection (LCM) has allowed gene expression analysis of single cells and enriched cell populations in tissue sections. LCM is a great tool for the study of the molecular mechanisms underlying cell differentiation and the development and progression of various diseases, including glaucoma. Glaucoma, which comprises a family of progressive optic neuropathies, is the most common cause of irreversible blindness worldwide. Structural changes and damage within the trabecular meshwork (TM) can result in increased intraocular pressure (IOP), which is a major risk factor for developing glaucoma. However, the precise molecular mechanisms involved are still poorly understood. The ability to perform gene expression analysis will be crucial in obtaining further insights into the function of these cells and its role in the regulation of IOP and glaucoma development. To achieve this, a reproducible method for isolating highly enriched TM from frozen sections of mouse eyes and a method for downstream gene expression analysis, such as RT-qPCR and RNA-Seq is needed. The method described herein is developed to isolate highly pure TM from mouse eyes for downstream digital PCR and microarray analysis. In addition, this technique can be easily adapted for the isolation of other highly enriched ocular cells and cell compartments that have been difficult to isolate from mouse eyes. The combination of LCM and RNA analysis can contribute to a more comprehensive understanding of the cellular events underlying glaucoma.

Here, we describe a protocol for a reproducible laser capture microdissection (LCM) for isolating trabecular meshwork (TM) for downstream RNA analysis. The ability to analyze changes in gene expression in the TM will help in understanding the underlying molecular mechanisms of TM-related ocular diseases.

לייזר Microdissection לכידה של מאוד טהור Meshwork Trabecular מעיני העכבר עבור ניתוח ביטוי גנטי

Laser capture microdissection (LCM) has allowed gene expression analysis of single cells and enriched cell populations in tissue sections. LCM is a great ...

Biology

Experimental Glaucoma Induction via Iridocorneal Angle Obstruction In a Mouse Model

Source: Bunker, S., et al. <a href="https://appjove.unicartagenaproxy.elogim.com/v/52400">Experimental glaucoma induced by ocular injection of magnetic microspheres.</a> J. Vis. Exp. (2015)
In this video, an anesthetized rat undergoes an ocular procedure where magnetic beads are injected into the anterior chamber under a magnetic field to block the iridocorneal angle. This blockage obstructs the trabecular meshwork, preventing aqueous humor drainage and leading to increased intraocular pressure, damaging the retinal ganglion cells and optic nerve. This develops a glaucoma-like condition.

Source: Bunker, S., et al. Experimental glaucoma induced by ocular injection of magnetic microspheres. J. Vis. Exp. (2015)
In this video, an anesthetized ...

JoVE Encyclopedia of Experiments

Neuropathology

Neurodegenerative Diseases

Inducing Experimental Glaucoma Induction via Iridocorneal Angle Obstruction with Magnetic Beads

After anesthetizing the rats, apply ocular ointment to the unoperated contralateral eye to keep it moist during anesthesia. Apply 0.5% pro procaine hydrochloride local anesthetic to the operative eye. Next, wash this eye with 5% povidone iodine in water. After 5 minutes, wick off the povidone iodine and wash the eye with 0.9% sterile saline solution.
Keep the eye moist during anesthesia with regular application of sterile saline. Now, place a toroidal magnet around the eye. To minimize the risk of iris trauma and minimize bead loss, orient the needle tangential to the corneal surface as parallel to the iris as possible. Proceed to inject 25 microliters of 30 milligrams per millimeter gamma irradiated magnetic microspheres into the anterior chamber.
Leave the needle in place for one minute post-injection, to ensure that beads settle into the iridocorneal angle to impede aqueous drainage from the trabecular meshwork. Slightly angle the needle a few seconds after the beads have initially settled to allow some leakage of aqueous, and to minimize transient increases in intraocular pressure.
To ensure continued use of the needle in separate procedures, flush the needle with PBS, then 70% ethanol, followed by distilled water. At this stage, if necessary, remove the magnet and use it to draw beads into areas of incomplete coverage. Leave the magnet in place around the eye for a further 10 minutes post-injection, to ensure beads settle well into the iridocorneal angle.