Aqui, modelos animais baseados em camundongos e coelhos são desenvolvidos para lesão mecânica e química do epitélio corneano para triagem de novas terapêuticas e do mecanismo subjacente.
A lesão da córnea na superfície ocular, incluindo queimadura química e trauma, pode causar cicatrizes graves, simbléfaro, deficiência de células-tronco límbicas da córnea e resultar em um grande defeito epitelial corneano persistente. O defeito epitelial com opacidade corneana e neovascularização periférica resulta em comprometimento visual irreversível e dificulta o manejo futuro, especialmente a ceratoplastia. Uma vez que o modelo animal pode ser usado como uma plataforma eficaz de desenvolvimento de fármacos, modelos de lesão corneana em camundongos e queimadura alcalina em epitélio corneano de coelho são desenvolvidos aqui. O coelho branco da Nova Zelândia é usado no modelo de queimadura alcalina. Diferentes concentrações de hidróxido de sódio podem ser aplicadas na área circular central da córnea por 30 s sob anestesia intramuscular e tópica. Após abundante irrigação salina isotônica normal, o epitélio corneano solto residual foi removido com broca corneana profundamente até a camada de Bowman dentro desta área circular. A cicatrização foi documentada pela coloração com fluoresceína sob luz azul de cobalto. Camundongos C57BL/6 foram utilizados no modelo traumático de epitélio corneano murino. A córnea central murina foi marcada com punch cutâneo de 2 mm de diâmetro e, em seguida, desbridada por removedor de anel de ferrugem corneana com broca de 0,5mm em estereomicroscópio. Esses modelos podem ser usados prospectivamente para validar o efeito terapêutico de colírios ou agentes mistos, como células-tronco, que potencialmente facilitam a regeneração epitelial corneana. Observando-se opacidade corneana, neovascularização periférica e congestão conjuntival com estereomicroscópio e software de imagem, os efeitos terapêuticos nesses modelos animais podem ser monitorados.
A córnea humana é constituída por cinco camadas principais e desempenha um papel fundamental na refração ocular para manter a acuidade visual e a integridade estrutural para proteger os tecidos intraoculares1. A parte mais externa da córnea é o epitélio corneano, composto por cinco a seis camadas de células que se diferenciam sequencialmente das células basais e se movem para cima para se desprender da superfícieocular1. Comparada à córnea em humanos e coelhos da raça Nova Zelândia, a córnea de camundongos tem uma estrutura corneana semelhante, mas periferia mais fina do que a parte central devido a uma espessura reduzida no epitélio e no estroma2. Devido à sua posição única no sistema óptico ocular, muitos insultos externos, como lesão mecânica, inoculação bacteriana e agentes químicos, podem facilmente colocar em risco a integridade epitelial e levar a um defeito epitelial que ameace a visão, ceratite infecciosa, derretimento da córnea e até perfuração da córnea.
Embora vários agentes terapêuticos, como lubrificantes, antibióticos, anti-inflamatórios, produtos auto-sorológicos e membrana amniótica já tenham sido usados para melhorar a reepitelização e reduzir a cicatrização, outras potenciais modalidades de tratamento que podem permitir a cicatrização de feridas, reduzir a inflamação e suprimir a formação de cicatrizes ainda estão sendo desenvolvidas e testadas em diferentes plataformas. Vários modelos animais para cicatrização de feridas epiteliais corneanas têm sido propostos, incluindo remoção do epitélio corneano com removedor de anel de ferrugem corneana em camundongos diabéticos3, arranhões lineares sobre o epitélio corneano de camundongos por agulha estéril 25 G para inoculação bacteriana4, remoção assistida por trefina do epitélio corneano por removedor de anel de ferrugem corneana5, cautério epitelial sobre metade da córnea e limbo6 , abrasão da córnea de coelho facilitada pela trefina por lâmina de bisturi embotada7 e lesão da córnea bovina por congelamento instantâneo em nitrogênio líquido8.
Além da lesão mecânica do epitélio corneano, agentes químicos também são insultos comuns à superfície ocular, especialmente agentes ácidos e alcalinos. O hidróxido de sódio (NaOH, 0,1-1 N por 30-60 s) é um dos produtos químicos comumente utilizados em modelos murinos e coelhos de queimadura química de córnea 9,10,11,12,13. Etanol a 100% também foi aplicado na córnea no modelo de queimadura química de ratos, seguido de raspagem mecânica adicional com lâmina cirúrgica14. Uma vez que a manutenção de uma superfície ocular saudável depende de unidades funcionais, incluindo as pálpebras, as glândulas meibomianas, o sistema lacrimal, a conjuntiva e a córnea, os modelos animais in vivo têm alguns méritos sobre células epiteliais da córnea cultivadas ex vivo ou tecidos corneanos. Neste artigo, o modelo de ferida por abrasão corneana em camundongo e o modelo de coelho de queimadura alcalina corneana são demonstrados.
Modelos de lesão corneana em camundongos e coelhos fornecem uma plataforma útil ex vivo e in vivo para monitorar a cicatrização de feridas, testar novas terapêuticas e estudar mecanismos subjacentes de cicatrização de feridas e vias de tratamento. Diferentes modelos animais podem ser usados para um experimento de curto ou longo prazo, dependendo do objetivo da pesquisa. Por exemplo, depois de criar um defeito epitelial na córnea de camundongos in vivo, um defeito epitelial confinado pod…
The authors have nothing to disclose.
O estudo foi financiado pelo Conselho de Energia Atômica de Taiwan (Grant No. A-IE-01-03-02-02), Ministério da Ciência e Tecnologia (Processo nº. NMRPG3E6202-3) e Chang Gung Medical Research Project (Grant No. CMRPG3H1281).
6/0 Ethicon vicryl suture | Ethicon | 6/0VICRYL | tarsorrhaphy |
Barraquer lid speculum | katena | K1-5355 | 15 mm |
Barraquer needle holder | Katena | K6-3310 | without lock |
Barron Vacuum Punch 8.0 mm | katena | K20-2108 | for cutting filter paper |
C57BL/6 mice | National Laboratory Animal Center | RMRC11005 | mouse strain |
Castroviejo forceps 0.12 mm | katena | K5-2500 | |
Corneal rust ring remover with 0.5 mm burr | Algerbrush IITM; Alger Equipment Co., Inc. Lago Vista, TX | CHI-675 | for debridement of the corneal epithelium |
Filter paper | Toyo Roshi Kaisha,Ltd. | 1.11 | |
Fluorescein sodum ophthalmic strips U.S.P | OPTITECH | OPTFL100 | staining for corneal epithelial defect |
Ketamine hydrochloride | Sigma-Aldrich | 61763-23-3 | intraperitoneal or intramuscular anesthetics |
New Zealand White Rabbits | Livestock Research Institute, Council of Agriculture,Executive Yuan | Rabbit models | |
Normal saline | TAIWAN BIOTECH CO., LTD. | 100-120-1101 | |
Proparacaine | Alcon | ALC2UD09 | topical anesthetics |
Skin biopsy punch 2mm | STIEFEL | 22650 | |
Sodium chloride (NaOH) | Sigma-Aldrich | 1310-73-2 | a chemical agent for alkali burn |
Stereomicroscope | Carl Zeiss Meditec, Dublin, CA | SV11 | microscope for surgery |
Westcott Tenotomy Scissors Medium | katena | K4-3004 | |
Xylazine hydrochloride 23.32 mg/10 mL | Elanco animal health Korea Co., LTD. | 047-956 | intraperitoneal or intramuscular anesthetics |