Albino Rat
I vuxna albino råttor (Ortín-Martínez et al., 2015; Salinas-Navarro et al., 2010; Schnebelen et al., 2009; Valiente-Soriano et al., 2015b) samt i vuxna albino (Cuenca et al., 2010; Salinas-Navarro et al.., 2009c) och pigmenterade (Valiente-Soriano et al., 2015a) möss resulterade OHT inom de första två veckorna i en förlust av cirka 80 % av RGC-populationen som identifierades i den vänstra (laserade) näthinnan med de retrograda spårämnena FG eller OHSt som applicerades på båda SCi en vecka före djurbehandlingen. Dessa näthinnor uppvisade områden som nästan saknade retrogradt märkta RGC:er och som hade formen av tårtformade sektorer med basen placerad i näthinnans periferi och spetsen i riktning mot den optiska skivan. Dessa områden var vanligare i de dorsala näthinnorna och varierade i storlek från en liten sektor till en eller flera näthinnekvadranter. Däremot uppvisade de högra näthinnorna (kontroll som inte laserades) en normal fördelning av RGC:er (retrogrademärkta eller immunfärgade med Brn3a) med högst täthet i det visuella strecket, längs den nasotemporala axeln i den dorsala näthinnan, med en topp i den supertemporala kvadranten, som tidigare beskrivits (Nadal-Nicolás et al, 2009, 2012, 2014, 2015; Ortín-Martínez et al., 2010, 2014; Salinas-Navarro et al., 2009a,b). Konstruktionen av isodensitetskartor möjliggjorde en detaljerad undersökning av den topologiska fördelningen av överlevande RGC:er i dessa OHT-nätverk (fig. 2-4, 6 och 8). Vi fann variabilitet i allvarlighetsgraden av näthinneskador, och detta stämmer överens med tidigare rapporter från detta (Vidal-Sanz et al., 2012) och andra (Fu och Sretavan, 2010; Levkovitch-Verbin et al., 2002) laboratorier. Dessutom har variabilitet i graden av degeneration också rapporterats i en ärftlig pigmenterad musmodell för experimentellt glaukom, DBA/2J-möss (Filippopoulos et al., 2006; Howell et al., 2007; Jakobs et al., 2005; Pérez de Lara et al., 2014; Schlamp et al., 2006; Soto et al., 2008). Förutom denna sektoriella förlust visade isodensitetskartorna också en diffus förlust, även inom de retinala områden som visade överlevande RGC:er. Denna mängd retinal degeneration baserades på kvantifiering av RGC:er som märkts med retrograda spårämnen som applicerats på SCi 1 vecka före djurbehandlingen. När den överlevande populationen av RGC identifierades med dextran tetrametylrhodamin (DTMR), ett spårämne som när det appliceras på den okulära stumpen av den orbitalt transekterade ON diffunderar passivt mot cellens somata, eller med Brn3a-immunfärgning, fanns det en tydlig diskrepans mellan antalet spårade RGC och antalet DTMR+RGC eller Brn3a+RGC i samma näthinnor. Antalet Brn3a+RGCs var signifikant större än antalet spårade RGCs vid tidiga perioder efter LP men inte vid överlevande intervaller på 5 veckor eller mer, vilket tyder på att vid tidiga tidsperioder efter OHT hade en stor population av överlevande RGCs förlorat sin aktiva retrograd axonala transport (Agudo-Barriuso et al, 2013a; Vidal-Sanz et al., 2012); en sådan förändring har tidigare observerats efter andra typer av näthinne- eller ON-skador (Lafuente López-Herrera et al., 2002; McKerracher et al., 1990). Mellan 1 och 5 veckor efter LP minskade dock antalet Brn3a+RGCs avsevärt, vilket tyder på att RGC-förlusten var progressiv mellan 1 och 5 veckor efter LP.
Figur 2. Okulär hypertension inducerar förlust av ortotopiska och förflyttade retinala ganglieceller. Kartor över tre representativa näthinnor (en per rad) som visar fördelningen av retrograd spårning av ortotopiska (oRGCs) (A, C, E) och förskjutna (dRGCs) (A′, C′, E′), och av Brn3a+oRGCs (B, D, F) eller Brn3a+dRGCs (B′, D′, F′) hos en naiv råtta (första raden) eller hos experimentella råttor (andra och tredje raden) 3 veckor efter laserfotocauterisering av limbiska och episklerala kärl för att framkalla okulär hypertension. Kartorna över isodensitet (C-F) och motsvarande grannar (C′-F′) visar en parallell topologisk förlust mellan oRGCs och dRGCs (FG-traced och Brn3a+), vilket stämmer överens med en axonal kompression som producerats på nivån för synnervens huvud. I botten av varje karta visas antalet representerade RGCs eller dRGCs. Färgskala (olika gråtoner i den tryckta versionen) för isodensitetskartor i (B) längst ner till höger, för grannkartor i (A′). RE, höger öga; LE, vänster öga; D, dorsalt; V, ventralt; N, nasalt; T, temporalt. Skalstreck i (A) = 1 mm.
Figur 3. Förlusten efter OHT är selektiv för RGCs i GCL. Isodensitetskartor från en representativ experimentell näthinna 15 dagar efter laserfotocauterisering av perilimbar och episklerala vener, immunreagerade för Brn3a (A) och färgade med DAPI i gangliecellsskiktet (B). Brn3a isodensitetskartan visar en typisk pajformad retinal sektor som saknar RGC:er i en experimentell näthinna 15 dagar efter LP-inducerad OHT. Samma näthinna visar ett stort antal DAPI-färgade kärnor i de områden som saknar Brn3a+RGCs, vilket återspeglas i DAPI-isodensitetskartan (B). Längst ner på varje karta: antal celler som räknats i den näthinnan. Färgskalan för densitet (olika grå nyanser i den tryckta versionen) i A och B längst ner till höger sträcker sig från 0 (lila (svart i den tryckta versionen)) till ≥ 3500 RGCs/mm2 eller ≥ 5000 DAPI+kärnor (rött (grått i den tryckta versionen)), respektive. (C-E) Högre effektmikrografer från insatsen i A, B som visar Brn3+RGCs (C), calretinin+neuroner (D) och DAPI+kärnor (E) för att illustrera att i de retinala sektorerna med minskat antal Brn3a+RGCs fanns det ett stort antal DAPI+kärnor (E) varav många är förskjutna amakrinceller (calretinin+neuroner, D) i GCL. LE, vänster öga; D, dorsalt; V, ventralt; N, nasalt; T, temporalt. Skala för (A) och (B) = 1 mm. Skala för (C-D) = 50 μm.
Figur 4. Normalt utseende av retinala kärl i okulärt hypertensiva näthinnor. (A, A′) Naiv näthinna retrogrademärkt med fluoroguld (FG) applicerat på båda superior colliculi 1 vecka före djurbehandlingen och motsvarande isodensitetskarta. (B) De retinala kärlen immunfärgade med RECA1-antikroppar i en svart-vit helmountrekonstruktion av näthinnan. (C, D) Detaljer av näthinnan (A), tagna från den dorsotemporala (C) och inferotemporala (D) kvadranten som visar FG+RGCs (vita), Brn3a+RGCs (röda (svarta i den tryckta versionen)) och RECA1+kärl (gröna (grå i den tryckta versionen)). I den naiva näthinnan finns det kompetent retrograd axonal transport (RAT) och de immunfärgade retinala kärlen verkar normala. Två veckor efter laserfotocauterisering av de perilimbaliska och episklerala kärlen visar en okulär hypertensiv näthinna en typisk förlust av RAT i den dorsala näthinnan längs en stor sektor som sträcker sig från klockan 8 till klockan 5 (E-E′). De retinala kärlen, i den svartvita avbildningen (F), ser normala ut och liknar morfologiskt den naiva kontrollretina. De observeras också i förstoringen från ett område utan RAT (G) eller med RAT (H). D, dorsalt; V, ventralt; T, temporalt; N, nasalt.