Los resultados sobre la respuesta microvascular de contaminación de partículas en el aire se reproducen con permiso de Environmental Health Perspectives 24. Los datos meteorológicos y de calidad de aire validados fueron amablemente proporcionados por el Instituto Meteorológico de Bélgica Real y de la Agencia de Medio Ambiente de Flandes. El software de análisis de imagen retiniana se obtuvo del Dr. N. Ferrier (Escuela Madison de Ingeniería y la fotografía del fondo de ojo Reading Center, Departamento de Oftalmología y Ciencias Visuales de la Universidad de Wisconsin-Madison). Tijs Louwies y Eline Provost son compatibles con una beca de VITO. Eline Provost tiene una beca de investigación aspirante del Fondo Científico flamenca. Tim S. Nawrot es titular de una concesión de partida del Consejo Europeo de Investigación.

La Junta de Ética de la Universidad de Hasselt y Hospital Universitario de Amberes aprobados los estudios. Los participantes dieron su consentimiento informado por escrito para participar. 1. Configuración del instrumento <ol><li> Retire las cáscaras de protección negro de la cámara de retina digital y el bloque principal de la unidad. </li><li> Abra el compartimiento de la batería y coloque la batería en la cámara. No desconecte el cable de conexión de la batería y la unidad principal. </li><li> Tornillo de la cámara en la unidad principal y conecte los dos cables. Conecte la unidad principal a la red eléctrica y al ordenador con el cable USB suministrado. </li><li> Inicie la unidad principal al cambiar el botón de encendido / apagado en &quot;on&quot;. Inicie la cámara al cambiar el botón de encendido / apagado en &quot;on&quot;. </li><li> Inicie el equipo. Esto evitará errores de conexión entre la unidad principal y el ordenador. </li></ol> 2. Captura de fotografía <ol><li> Inicie la Retina ImagiSoftware de Control ng (y rellenar la contraseña necesaria). El software es una parte de la cámara de retina digital (véase la tabla materiales para el enlace). </li><li> Iniciar el estudio haciendo clic en el icono de &quot;Estudio&quot; en la parte superior izquierda de la pantalla. Para un paciente nuevo, complete todos los detalles tales como identificación del paciente, nombre del paciente, fecha de nacimiento, etc Si el paciente ya está en el sistema, complete la &quot;identificación del paciente&quot; y utilizar el &quot;Buscar lista de la historia&quot;. Haga doble clic sobre el nombre del paciente para iniciar el estudio. </li><li> Pida al paciente a tomar asiento ante la cámara, coloque su / la barbilla en la mentonera y la frente contra el resto frente y &quot;bloquear&quot; la cabeza para tomar una fotografía. </li><li> Pida al paciente que mire directamente a la lente de la cámara. Mueva la cámara en el (XY) plano horizontal para el ojo derecho o izquierdo. </li><li> Utilice la mentonera para posicionar la córnea del paciente dentro de los dos círculos que aparecen en la pantalla de la cámara. Afinamediante el uso de la rueda en el joystick. </li><li> Mueva la cámara hacia adelante, hacia atrás y hacia los lados en el plano XY con el fin de posicionar la pupila del paciente dentro de los círculos. Asegúrese de que el alumno se forma un círculo continuo. Al hacerlo, el iris del paciente se dividirán en dos partes. </li><li> Utilice el &quot;gatillo&quot; en el mando para cambiar de la córnea a la retina. En esta etapa, el paciente debe observar una luz verde. Pida al paciente que mire la luz verde. </li><li> Enfoque la cámara mediante la alineación de las dos líneas que aparecen cuando la rueda en la base de la palanca de mando se enciende. Gire la rueda hasta que las dos líneas forman una línea continua. </li><li> Utilice la luz verde para poner el ojo en la posición óptima para una fotografía. Si es necesario, mover la luz utilizando los botones de flecha en la parte derecha de la cámara. Coloque la luz verde de una manera que el disco óptico se centra en la pantalla de la cámara. </li><li> Buscar 2 puntos blancos que aparecieron después switching a la retina (en el paso 2.7). Para encontrar los puntos, mover la unidad en el plano XY. Las manchas son visibles como una mancha borrosa. Mueva la unidad hacia adelante o hacia atrás hasta que las manchas borrosas se convierten en puntos brillantes, blanco. El más brillante y más redonda los puntos, mejor será la calidad de la imagen es. Coloque los puntos hasta que ambos son visibles. Utilice la pequeña rueda en el joystick para traer los puntos a la mitad de la pantalla de la cámara. </li><li> Confirme que las dos líneas (desde el paso 2.8) forman una línea continua. El disco óptico se centra en la pantalla de la cámara y está flanqueado por dos puntos brillantes, blanco. Tomar la fotografía de la retina por el disparo en el botón en la parte superior de la palanca de mando. </li><li> Guarde la fotografía pulsando el botón &quot;Estudio Completo&quot; en la esquina inferior derecha de la pantalla del ordenador. Completar el estudio guardará automáticamente las fotos en un mapa y cerrar el estudio. </li></ol> 3. Análisis de fotografía de la retina <ol><li> Determinar la relación de escala por measurante la distancia entre el centro de la mácula (fóvea) y el centro del disco óptico (punto ciego). Anatómicamente esta distancia se determina que es 4,500 micras o 2,5 veces el diámetro del disco óptico, siendo este último aproximadamente 1800 micras. Asegúrese de que la distancia se mide en píxeles. Calcular la relación de escala dividiendo 4500 por la distancia (en píxeles) entre la mácula y punto ciego. </li><li> Abra el software de análisis de vasos retinianos &quot;IVAN&quot;. NOTA: El software es creado en la Universidad de Wisconsin en Madison. La información detallada sobre el uso de IVAN se toma del manual. </li><li> Rellene la relación de escala y proceder a través de la configuración. </li><li> Verifique que tres anillos amarillos aparecen en la fotografía de la retina. La relación de escala determina el radio del círculo interior y encierra el disco óptico. Compruebe que el punto medio del anillo interior está en el punto medio del disco óptico. Si este no es el caso, ajuste elubicación del círculo usando las teclas del cursor. Los radios de los círculos media y exterior son 2x y 3x mayor que el radio del círculo interior, respectivamente. De esta manera, las zonas A y B se crean a una distancia fija desde el disco óptico. </li><li> Compruebe que la imagen de la retina tiene el disco óptico en el centro de la fotografía. Esto garantiza un enfoque nítido de la imagen en la zona B y esto facilitará el proceso de clasificación (Figura 4A). </li><li> Observe que el software detecta automáticamente los vasos sanguíneos y asigna estos vasos como vénulas (Figura 4B). </li><li> Distinguir los vasos entre las arteriolas y vénulas basadas en las diferencias fisiológicas. Las arteriolas se indicarán en rojo y en azul vénulas (Figura 4C). Utilice las siguientes pautas para identificar a cada buque: <ol><li> Determinar el color del vaso. Las arteriolas tienen un color naranja-rojo más ligero con una fuerte reflexión de luz central. Las venas tienen más oscuro púrpura-red de color con poco o ningún reflejo de luz central. </li><li> Determinar el curso de la embarcación. Las arteriolas tienden a ser más recto y más suave en su contorno; son más regular tanto en ruta y el contorno. Vénulas son generalmente más tortuoso, y más irregulares en su contorno y diámetro. Vénulas son más amplios de diámetro en el margen de disco de las arteriolas correspondientes. </li><li> Identificar el recipiente al ver la anotación del buque anterior. En principio, las arteriolas se alternan con las vénulas. Por lo tanto, si se mide una vénula distinta, el siguiente recipiente es más probable que sea una arteriola. </li><li> Definir el patrón de cruce. Como regla general, las arteriolas no cruzan las arteriolas y vénulas no cruzan las vénulas. Si un buque de identidad desconocida cruza una rama venosa dentro o distal a la Zona B, entonces el barco desconocido es una arteriola. Si se cruza una rama arteriolar dentro o distal a la Zona B, entonces es una vénula. </li><li> Identificar las ramas más pequeñas, trazando ellos proximallY a su ramificación de un vaso principal, la identidad de los cuales puede ser evidente a partir de las dos primeras directrices. Utilice los ángulos entre los buques para diferenciar los cruces y bifurcaciones. NOTA: Los cruces son con frecuencia casi perpendicular (90 °) o, si los dos recipientes se Coursing en paralelo, el ángulo del paso puede ser muy poco profunda (menos de 30 °). Ramificaciones son generalmente algo menos que perpendicular (con el ángulo entre las dos ramas de 30 ° a 45 °). </li><li> Seleccione la longitud total del buque en la zona de clasificación. Asegúrese de que la desviación estándar de la embarcación seleccionada no supere el valor de 10. desviaciones estándar menores indican una buena medición. </li></ol></li><li> Utilice las herramientas de software para seleccionar los buques que no fueron seleccionadas por el propio software. Las mismas reglas se aplican a estos barcos de los buques seleccionados automáticamente por el software. </li><li> Determinar Central de la Retina Arteriolar y Venulares Equivalente (CRAEy CRVE) automáticamente en IVAN. </li><li> Calcular el CRAE y CRVE de sus respectivos buques hija ramificación usando fórmulas revisadas de Parr y Hubbard 28. NOTA: La relación entre troncos y ramas, con coeficientes de ramificación derivados empíricamente, se da en la siguiente dos fórmulas para aproximar equivalentes de buques. IVAN utiliza los seis arteriolas y vénulas más grandes para el cálculo de CRAE y CRVE. Las fórmulas se aplican en un procedimiento iterativo para emparejar los seis arteriolas más grandes (o vénulas) hasta que se obtenga el buque arteriolar central (o venular) equivalente. Las arteriolas: <img alt="Ecuación 1" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51904/51904eq1.jpg" /> (1) Vénulas: <img alt="Ecuación 2" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51904/51904eq2.jpg" /> (2) donde w 1, w 2, y W son las anchuras de la rama más estrecho, la rama más amplia, y el tronco principal, respectivamente. NOTA: Suponga That en una fotografía de la retina los seis arteriolas más grandes son 120, 110, 100, 90, 80, y 70 micras de ancho. Ponga 120 y 70 en la ecuación (1), así como 110 y 80, y 100 y 90 Después de la primera iteración hay tres valores: 122.2, 120.0, y 118.4. Realice la siguiente iteración por el emparejamiento de 122,2 y 118,4, produciendo 149.8. Llevar el número de en medio (120.0) para la iteración final. Par 149,8 y 120,0 para producir 168,7 para CRAE. </li></ol>

Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia actuales o potenciales.

<html> Análisis de imágenes de la retina se propone como una herramienta conveniente para el estudio de las respuestas microvasculares en los estudios epidemiológicos. Cuando se experimenta el operador, se tarda menos de 5 minutos para tomar una imagen de fondo de ojo. Además, este procedimiento discreto para la visualización de la microcirculación se puede utilizar para participantes de edad temprana hasta la vejez. Literatura está aumentando con respecto a las asociaciones entre los ...

La microcirculación se compone de vasos sanguíneos con un diámetro inferior a 150 micras e incluye arterias más pequeñas de resistencia, arteriolas, capilares y vénulas. Estos vasos forman una gran parte del sistema circulatorio y juegan un papel importante en el mantenimiento de la salud cardiovascular. El diámetro de los vasos de 150 micras es un fisiológico y un límite físico. Las propiedades reológicas de los vasos con un diámetro inferior a 150 micras difieren de las grandes arterias. Además, la mayoría de los cambios de resistencia autorreguladores se producen aguas abajo de 150 micras de lechos vasculares que exhiben autorregulación del flujo de sangre 1. La microcirculación tiene dos funciones importantes. La función principal es proporcionar células con oxígeno y sustratos metabólicos con el fin de satisfacer la demanda de tejidos y para drenar productos de desecho y el dióxido de carbono. Las alteraciones en el número de buques de cambio y los patrones de flujo microvascular reduce el área efectiva de superficie de intercambio y pueden LEAd para la perfusión tisular subóptima y un fracaso para satisfacer la demanda metabólica 2. Además, la presión hidrostática cae dentro del lecho vascular y la microcirculación desempeña un papel en la regulación de la resistencia periférica general 3. La retina es un tejido estratificado que recubre el interior del ojo. Su función principal es la de convertir la luz entrante en una señal neuronal que se propaga más a la corteza visual para el procesamiento de la información visual. La función de la retina es ver el mundo exterior y todas las estructuras oculares que intervienen en este proceso son ópticamente transparentes. Esto hace que el tejido de la retina accesible para formación de imágenes no invasiva de la microvasculatura 4. Imágenes de la retina está siendo utilizado para identificar enfermedades de los ojos. Por ejemplo, una forma avanzada de la degeneración macular puede conducir a la pérdida de la visión debido al crecimiento anormal de vasos sanguíneos en la mácula. Estos vasos sanguíneos tienden a ser más permeable y sujeto a bleeding y fuga de sangre y las proteínas dentro o debajo de la retina. Los últimos acontecimientos son responsables por los daños irreversibles a los fotorreceptores. Desarrollo del glaucoma se correlaciona con una perjudicial de las células ganglionares y sus axones. El efecto de este proceso conduce a ahuecamiento del disco óptico, que se puede observar en las imágenes de la retina 5. La retinopatía diabética es causada por la hiperglucemia que lleva a daño en las paredes de los vasos retinianos. Esto puede resultar en isquemia, el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos y un cambio en la red geométrica vascular. Además, la barrera sangre-retina puede estar sujeto a la descomposición, provocando fugas de los capilares y aneurismas 6 hiperpermeables dilatados. Microvasculatura de la retina muestra homología con las camas microvasculares que se encuentran en el corazón, los pulmones, y el cerebro 7. Se establece que las enfermedades sistémicas que afectan a la microcirculación del cerebro pueden causar cambios paralelos en la retina. Arteriolar narrowing y mayor reflejo de la luz de las arteriolas de la retina se asocia con alteraciones de los vasos, lesiones de sustancia blanca y lacunes que son causados ​​por la enfermedad de pequeños vasos cerebrales 8. Una relación significativa fue descubierto entre vénulas retinianas estrechas, una red microvascular de la retina alterada y la aparición de la enfermedad de Alzheimer. Se sugiere que los cerebros de los pacientes tienen una microvasculatura cerebral alterado que también es observable en la retina 9. La evidencia también está aumentando sobre la correlación entre los cambios vasculares de la retina y 10,11 coronaria enfermedades del corazón. La relación entre el diámetro de las arterias de la retina y las venas de la retina (A / V) ha demostrado ser un proxy sensible para reflejar la hipertensión y la aterosclerosis 12. Un estrechamiento de las arterias y ensanchamiento de las venas, lo que lleva a una relación de A / V disminuido, corrobora el riesgo de accidente cerebrovascular y el infarto de miocardio 13. La hipertensión puede causar directaisquemia retiniana y los infartos retinianos que se hacen visibles como manchas algodonosas y profundas manchas blancas de la retina 14. Serre y Sasongko resumir recientemente la literatura y llegaron a la conclusión de que la exposición a factores de estilo de vida y de riesgos ambientales (por ejemplo, la dieta, la actividad física, el tabaquismo y la contaminación del aire) puede inducir cambios morfológicos en el lecho microvascular de la retina 15. Es importante destacar que estos cambios en la retina se han asociado con factores de riesgo cardiovascular, incluso antes de que las manifestaciones clínicas de las enfermedades 16. Los aumentos significativos en la incidencia de la morbilidad y mortalidad cardiovascular se han atribuido a largo como a las exposiciones a corto plazo con las partículas, la contaminación del aire 17,18. La investigación indica que la materia particulada (PM), una fracción importante de la contaminación del aire, contribuye al desarrollo de la enfermedad cardiovascular e induce eventos cardiovasculares 19,20. Un deterioro de la función deel lecho microvascular se cree que desempeñan un papel en las asociaciones observadas. En este sentido, una asociación entre la exposición a la contaminación del aire y el estrechamiento de las arteriolas de la retina ha sido reportado por Adar y sus colegas 21. El calibre de las arteriolas de la retina era más estrecho y el calibre venular era más amplia entre los 4.607 participantes del Estudio Multiétnico de Aterosclerosis (MESA) que vivían en zonas con exposición aumento a largo y corto plazo para PM cuestión 2.5 (partículas ≤ 2,5 micras de diámetro) 21. La inflamación sistémica causada por la exposición crónica de la contaminación del aire puede resultar en diámetros venulares más amplios 22. Esto corrobora los estudios que reportan el impacto del tabaquismo en la cama microvascular de la retina 23. Una reciente publicación informa sobre la asociación entre la exposición a la contaminación del aire a corto plazo y los cambios microvasculares en adultos sanos (22-63 años de edad) medidos con fondo de la retina la fotografía 24. Un aumense en PM (partículas ≤ 10 m de diámetro) 10 y BC (negro de carbono, un subproducto de la combustión que puede ser utilizado como un proxy para el diesel de escape relacionada con el tráfico) se asoció con una disminución de calibre arteriolar 24,25. En este protocolo de video científico, los procedimientos se describen para recoger las imágenes del fondo del ojo del ojo, para realizar el análisis de imagen para obtener arteriolas y vasos venular calibres, y para calcular Central de la Retina Arteriolar Equivalente (CRAE) y Central de la Retina Venulares Equivalente (CRVE). Imágenes de la retina está ganando cada vez más atención debido a que la retina es el único tejido que permite un análisis discreto de la microvasculatura y las imágenes pueden ser recogidos desde temprana edad hasta edad 26,27 años. CRAE y CRVE parecen ser parámetros sensibles que reflejan el impacto del estilo de vida modificables y factores de riesgo de enfermedades cardiovasculares ambientales sobre la microvasculatura. En el manuscrito, la repetibilidaddel recipiente de análisis se demuestra. Por otra parte, la aplicabilidad del análisis microvasculatura de la retina en los estudios epidemiológicos se muestra con un resumen de los hallazgos obtenidos en un diseño de medidas repetidas con un enfoque en el impacto de la exposición a la contaminación de partículas de aire 24.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="970">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:321px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:223px;">Company</td>
			<td style="width:196px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:231px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Canon CR-2 nonmydriatic retinal camera&#160;</td>
			<td>Hospithera (Brussels, Belgium)</td>
			<td></td>
			<td>http://www.usa.canon.com/cusa/healthcare/products/eyecare/digital_non_mydriatic_retinal_cameras/cr_2. Any other retinal camera with comparable resolution and specifications can be used for the analysis of the retinal microvasculature. Compatibility should&#160; be checked before starting a study.</td>
		</tr>
		<tr height="357">
			<td height="357" style="height:357px;width:321px;">IVAN: Vessel Measurement Software</td>
			<td style="width:223px;"></td>
			<td style="width:196px;"></td>
			<td style="width:231px;">This software can be used without charge for scientific purpose. It can be obtained by contacting Dr. Nicola Ferrier (Madison School of Engineering and the Fundus Photograph Reading 
			Center, Department of Ophthalmology and Visual Sciences, University of Wisconsin&#8211;Madison). http://directory.engr.wisc.edu/me/faculty/ferrier_nicola. Phone: (608) 265-8793, 
			Fax: (608) 265-2316 or e-mail: ferrier@engr.wisc.edu 
			&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fundus photography as a convenient tool to study microvascular responses to cardiovascular disease risk factors in epidemiological studies

La microcirculación se compone de vasos sanguíneos con un diámetro inferior a 150 micras. Se hace que una gran parte del sistema circulatorio y juega un papel importante en el mantenimiento de la salud cardiovascular. La retina es un tejido que recubre el interior del ojo y es el único tejido que permite un análisis no invasivo de la microvasculatura. Hoy en día, las imágenes de fondo de ojo de alta calidad pueden ser adquiridos usando cámaras digitales. Imágenes retinianas se pueden recoger en 5 min o menos, incluso sin la dilatación de las pupilas. Este procedimiento discreto y rápido para la visualización de la microcirculación es atractiva para aplicar en los estudios epidemiológicos y para controlar la salud cardiovascular desde la edad temprana hasta la vejez. Las enfermedades sistémicas que afectan a la circulación pueden dar como resultado cambios morfológicos progresivos en la vasculatura de la retina. Por ejemplo, los cambios en los calibres de los vasos de la retina de las arterias y venas se han asociado con la hipertensión, la ateroesclerosisesclerosis, y un mayor riesgo de accidente cerebrovascular e infarto de miocardio. Las anchuras de los vasos se obtienen utilizando software de análisis de imagen y la anchura de las seis arterias y las venas más grandes se resumen en la Central de la Retina arteriolar Equivalente (CRAE) y el equivalente Central de la Retina Venulares (CRVE). Estas últimas características se han mostrado útiles para estudiar el impacto del estilo de vida modificables y factores de riesgo de enfermedades cardiovasculares ambientales. Los procedimientos para adquirir imágenes de fondo de ojo y los pasos de análisis para la obtención de CRAE y CRVE se describen. Los coeficientes de variación de las medidas repetidas de CRAE y CRVE están a menos de 2% y dentro de calificadores fiabilidad es muy alta. El uso de un estudio de panel, la rápida respuesta de los calibres de los vasos de la retina a los cambios a corto plazo en la contaminación del aire por partículas, se reportó un factor de riesgo conocido de la mortalidad y morbilidad cardiovascular. En conclusión, las imágenes de la retina se propone como una herramienta conveniente e instrumental para studie epidemiológicas para estudiar respuestas microvasculares a factores de riesgo de enfermedades cardiovasculares.

Repetibilidad de CRAE y CRVE Determinación Un panel de 61 individuos de entre 22 a 56 años y libres de enfermedades cardiovasculares clínicamente diagnosticados fue reclutado para el estudio de repetibilidad técnico y dentro de calificadores variabilidad de Central de la Retina Arteriolar Equivalente (CRAE) y Central de la Retina Venulares equivalentes (CRVE) determinaciones. El fondo del ojo derecho de cada individuo fue fotografiado dos veces dentro de un período de tiempo de 5 min utili...

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Fundus Photography as a Convenient Tool to Study Microvascular Responses to Cardiovascular Disease Risk Factors in Epidemiological Studies

Análisis de imágenes de retina es un procedimiento discreto para la visualización de la microcirculación. El impacto de los factores de riesgo de enfermedades cardiovasculares puede resultar en cambios de calibres de los vasos de la retina. Los procedimientos para adquirir imágenes de fondo de ojo y los pasos para el cálculo de la embarcación calibres se describen.

Fotografía del fondo como una herramienta conveniente para estudiar las respuestas microvasculares a factores de riesgo cardiovascular en los estudios epidemiológicos

The microcirculation consists of blood vessels with diameters less than 150 &#181;m. It makes up a large part of the circulatory system and plays an ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

19.0K vistas.  Flemish Institute for Technological Research (VITO).  Análisis de imágenes de retina es un procedimiento discreto para la visualización de la microcirculación. El impacto de los factores de riesgo de enfermedades cardiovasculares puede resultar en cambios de calibres de los vasos de la retina. Los procedimientos para adquirir imágenes de fondo de ojo y los pasos para el cálculo de la embarcación calibres se describen. 

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Spectral Karyotyping to Study Chromosome Abnormalities in Humans and Mice with Polycystic Kidney Disease

Conventional method to identify and classify individual chromosomes depends on the unique banding pattern of each chromosome in a specific species being analyzed 1, 2. This classical banding technique, however, is not reliable in identifying complex chromosomal aberrations such as those associated with cancer. To overcome the limitations of the banding technique, Spectral Karyotyping (SKY) is introduced to provide much reliable information on chromosome abnormalities.
SKY is a multicolor fluorescence in-situ hybridization (FISH) technique to detect metaphase chromosomes with spectral microscope 3, 4. SKY has been proven to be a valuable tool for the cytogenetic analysis of a broad range of chromosome abnormalities associated with a large number of genetic diseases and malignancies 5, 6. SKY involves the use of multicolor fluorescently-labelled DNA probes prepared from the degenerate oligonucleotide primers by PCR. Thus, every chromosome has a unique spectral color after in-situ hybridization with probes, which are differentially labelled with a mixture of fluorescent dyes (Rhodamine, Texas Red, Cy5, FITC and Cy5.5). The probes used for SKY consist of up to 55 chromosome specific probes 7-10.
The procedure for SKY involves several steps (Figure 1). SKY requires the availability of cells with high mitotic index from normal or diseased tissue or blood. The chromosomes of a single cell from either a freshly isolated primary cell or a cell line are spread on a glass slide. This chromosome spread is labeled with a different combination of fluorescent dyes specific for each chromosome. For probe detection and image acquisition,the spectral imaging system consists of sagnac interferometer and a CCD camera. This allows measurement of the visible light spectrum emitted from the sample and to acquire a spectral image from individual chromosomes. HiSKY, the software used to analyze the results of the captured images, provides an easy identification of chromosome anomalies. The end result is a metaphase and a karyotype classification image, in which each pair of chromosomes has a distinct color (Figure 2). This allows easy identification of chromosome identities and translocations. For more details, please visit Applied Spectral Imaging website (<a href="http://www.spectral-imaging.com/" target="_blank">http://www.spectral-imaging.com/</a>).
SKY was recently used for an identification of chromosome segregation defects and chromosome abnormalities in humans and mice with Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease (ADPKD), a genetic disease characterized by dysfunction in primary cilia 11-13. Using this technique, we demonstrated the presence of abnormal chromosome segregation and chromosomal defects in ADPKD patients and mouse models 14. Further analyses using SKY not only allowed us to identify chromosomal number and identity, but also to accurately detect very complex chromosomal aberrations such as chromosome deletions and translocations (Figure 2).

Spectral Karyotyping (SKY) is an advanced cytogenetics technique to identify genomic and chromosomal aberrations. This technique takes advantage of chromosome painting probes, which allow classification of all chromosomes. SKY can also identify complex chromosome aberrations and segregation defects in mice and humans with various diseases, including polycystic kidney disease.

Cariotipo espectral para el Estudio de anomalías cromosómicas en humanos y ratones con la enfermedad renal poliquística

Conventional method to identify and classify individual chromosomes depends on the unique banding pattern of each chromosome in a specific species being ...

Investigación

Medicina

Isolation and Excision of Murine Aorta; A Versatile Technique in the Study of Cardiovascular Disease

Cardiovascular disease is a broad term describing disease of the heart and/or blood vessels. The main blood vessel supplying the body with oxygenated blood is the aorta. The aorta may become affected in diseases such as atherosclerosis and aneurysm. Researchers investigating these diseases would benefit from direct observation of the aorta to characterize disease progression as well as to evaluate efficacy of potential therapeutics. The goal of this protocol is to describe proper isolation and excision of the aorta to aid investigators researching cardiovascular disease. Isolation and excision of the aorta allows investigators to look at gross morphometric changes as wells as allowing them to preserve and stain the tissue to look at histologic changes if desired. The aorta may be used for molecular studies to evaluate protein and gene expression to discover targets of interest and mechanisms of action. This technique is superior to imaging modalities as they have inherent limitations in technology and cost. Additionally, primary isolated cells from a freshly isolated and excised aorta can allowing researchers to perform further in situ and in vitro assays. The isolation and excision of the aorta has the limitation of having to sacrifice the animal however, in this case the benefits outweigh the harm as it is the most versatile technique in the study of aortic disease.

Pathology of the aorta can lead to severe morbidity and mortality, therefore research of disease progression and potential therapies is warranted. Here, we present a protocol to isolate and excise the murine aorta to aid researchers in their investigation of cardiovascular disease.

Aislamiento y Escisión de murino Aorta; Una técnica versátil en el Estudio de la Enfermedad Cardiovascular

Cardiovascular disease is a broad term describing disease of the heart and/or blood vessels. The main blood vessel supplying the body with oxygenated ...

Adapting Human Videofluoroscopic Swallow Study Methods to Detect and Characterize Dysphagia in Murine Disease Models

This study adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating translational dysphagia research. Successful outcomes are dependent upon three critical components: test chambers that permit self-feeding while standing unrestrained in a confined space, recipes that mask the aversive taste/odor of commercially-available oral contrast agents, and a step-by-step test protocol that permits quantification of swallow physiology. Elimination of one or more of these components will have a detrimental impact on the study results. Moreover, the energy level capability of the fluoroscopy system will determine which swallow parameters can be investigated. Most research centers have high energy fluoroscopes designed for use with people and larger animals, which results in exceptionally poor image quality when testing mice and other small rodents. Despite this limitation, we have identified seven VFSS parameters that are consistently quantifiable in mice when using a high energy fluoroscope in combination with the new murine VFSS protocol. We recently obtained a low energy fluoroscopy system with exceptionally high imaging resolution and magnification capabilities that was designed for use with mice and other small rodents. Preliminary work using this new system, in combination with the new murine VFSS protocol, has identified 13 swallow parameters that are consistently quantifiable in mice, which is nearly double the number obtained using conventional (i.e., high energy) fluoroscopes. Identification of additional swallow parameters is expected as we optimize the capabilities of this new system. Results thus far demonstrate the utility of using a low energy fluoroscopy system to detect and quantify subtle changes in swallow physiology that may otherwise be overlooked when using high energy fluoroscopes to investigate murine disease models.

This study successfully adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating translational dysphagia research.

Adaptación videofluoroscópicos Swallow Métodos de Estudio Humanos para detectar y caracterizar disfagia en modelos murinos de enfermedades

This study adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating ...

Using Adeno-associated Virus as a Tool to Study Retinal Barriers in Disease

M&#252;ller cells are the principal glial cells of the retina. Their end-feet form the limits of the retina at the outer and inner limiting membranes (ILM), and in conjunction with astrocytes, pericytes and endothelial cells they establish the blood-retinal barrier (BRB). BRB limits material transport between the bloodstream and the retina while the ILM acts as a basement membrane that defines histologically the border between the retina and the vitreous cavity. Labeling M&#252;ller cells is particularly relevant to study the physical state of the retinal barriers, as these cells are an integral part of the BRB and ILM. Both BRB and ILM are frequently altered in retinal disease and are responsible for disease symptoms.
There are several well-established methods to study the integrity of the BRB, such as the Evans blue assay or fluorescein angiography. However these methods do not provide information on the extent of BRB permeability to larger molecules, in nanometer range. Furthermore, they do not provide information on the state of other retinal barriers such as the ILM. To study BRB permeability alongside retinal ILM, we used an AAV based method that provides information on permeability of BRB to larger molecules while indicating the state of the ILM and extracellular matrix proteins in disease states. Two AAV variants are useful for such study: AAV5 and ShH10. AAV5&#160;has a natural tropism for photoreceptors but it cannot get across to the outer retina when administered into the vitreous when the ILM is intact (i.e., in wild-type retinas). ShH10 has a strong tropism towards glial cells and will selectively label M&#252;ller glia in both healthy and diseased retinas. ShH10 provides more efficient gene delivery in retinas where ILM is compromised. These viral tools coupled with immunohistochemistry and blood-DNA analysis shed light onto the state of retinal barriers in disease.

To investigate the blood-retinal barrier permeability and the inner limiting membrane integrity in animal models of retinal disease, we used several adeno-associated virus (AAV) variants as tools to label retinal neurons and glia. Virus mediated reporter gene expression is then used as an indicator of retinal barrier permeability.

Utilizando adeno-asociado virus como una herramienta para estudiar las barreras de retina en la enfermedad

M&#252;ller cells are the principal glial cells of the retina. Their end-feet form the limits of the retina at the outer and inner limiting membranes ...

Vein Interposition Model: A Suitable Model to Study Bypass Graft Patency

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. Research models for bypass graft failure are essential for a better understanding of pathobiological and pathophysiological processes during graft patency loss. Large animal models, such as pigs or sheep, resemble human anatomical structures but require special facilities and equipment. This video describes a rat vein interposition model to investigate vein graft patency loss. Rats are inexpensive and easy to handle. Compared to mouse models, the convenient size of rats permits better operability and enables a sufficient amount of material to be obtained for further diverse analysis. In brief, the inferior epigastric vein of a donor rat is harvested and used to replace a segment of the femoral artery. Anastomosis is conducted via single stitches and sealed with fibrin glue. Graft patency can be monitored non-invasively using duplex sonography. Myointimal hyperplasia, which is the main cause for graft patency loss, develops progressively over time and can be calculated from histological cross sections.

This video demonstrates a model to study the development of myointimal hyperplasia after venous interposition surgery in rats.

La interposición de la vena del modelo: un modelo adecuado para estudiar la permeabilidad del injerto de bypass

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. ...

Smartphone Fundus Photography

Smartphone fundus photography is a simple technique to obtain ocular fundus pictures using a smartphone camera and a conventional handheld indirect ophthalmoscopy lens. This technique is indispensable when picture documentation of optic nerve, retina, and retinal vessels is necessary but a fundus camera is not available. The main advantage of this technique is the widespread&#160;availability of smartphones that allows documentation of macula and optic nerve changes in many settings that was not previously possible. Following the well-defined steps detailed here, such as proper alignment of the phone camera, handheld lens, and the patient&#39;s pupil, is the key for obtaining a clear retina picture with no interfering light reflections and aberrations. In this paper, the optical principles of indirect ophthalmoscopy and fundus photography will be reviewed first. Then, the step-by-step method to record a good quality retinal image using a smartphone will be explained.

Fundus photography normally requires specialized fundus cameras that are not always available in all clinical settings.&#160;Here, a simple method to record ocular fundus images using a smartphone camera and a conventional high-plus handheld indirect ophthalmoscopy lens is described.

Smartphone Fundus Fotografía

Smartphone fundus photography is a simple technique to obtain ocular fundus pictures using a smartphone camera and a conventional handheld indirect ...

Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

As a functional status of microcirculation, microvascular vasomotion is important for the delivery of oxygen and nutrients and the removal of carbon dioxide and waste products. The impairment of microvascular vasomotion might be a crucial step in the development of microcirculation-related diseases. In addition, the highly vascularized pancreatic islet is adapted to support endocrine function. In this respect, it seems possible to infer that the functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion might affect pancreatic islet function. Analyzing the pathological changes of the functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion may be a feasible strategy to determine contributions that pancreatic islet microcirculation makes to related diseases, such as diabetes mellitus, pancreatitis, etc. Therefore, this protocol describes using a laser Doppler blood flow monitor to determine the functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion, and to establish parameters (including average blood perfusion, amplitude, frequency, and relative velocity of pancreatic islet microvascular vasomotion) for evaluation of the microcirculatory functional status. In a streptozotocin-induced diabetic mouse model, we observed an impaired functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion. In conclusion, this approach for assessing pancreatic islet microvascular vasomotion in vivo may reveal mechanisms relating to pancreatic islet diseases.

Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

Pancreatic islet microvascular vasomotion regulates islet blood distribution and maintains the physiological function of islet &#946; cells. This protocol describes using a laser Doppler monitor to determine the functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion in vivo and to assess the contributions of pancreatic islet microcirculation to pancreatic-related diseases.

Láser Doppler: Una herramienta para medir islote pancreático AMPc Microvascular en Vivo

As a functional status of microcirculation, microvascular vasomotion is important for the delivery of oxygen and nutrients and the removal of carbon ...

Conducting Maximal and Submaximal Endurance Exercise Testing to Measure Physiological and Biological Responses to Acute Exercise in Humans

Regular physical activity has a positive effect on human health, but the mechanisms controlling these effects remain unclear. The physiologic and biologic responses to acute exercise are predominantly influenced by the duration and intensity of the exercise regimen. As exercise is increasingly thought of as a therapeutic treatment and/or diagnostic tool, it is important that standardizable methodologies be utilized to understand the variability and to increase the reproducibility of exercise outputs and measurements of responses to such regimens. To that end, we describe two different cycling exercise regimens that yield different physiologic outputs. In a maximal exercise test, exercise intensity is continually increased with a greater workload resulting in an increasing cardiopulmonary and metabolic response (heart rate, stroke volume, ventilation, oxygen consumption and carbon dioxide production). In contrast, during endurance exercise tests, the demand is increased from that at rest, but is raised to a fixed submaximal exercise intensity resulting in a cardiopulmonary and metabolic response that typically plateaus. Along with the protocols, we provide suggestions on measuring physiologic outputs that include, but are not limited to, heart rate, slow and forced vital capacity, gas exchange metrics, and blood pressure to enable the comparison of exercise outputs between studies. Biospecimens can then be sampled to assess cellular, protein, and/or gene expression responses. Overall, this approach can be easily adapted into both short- and long-term effects of two distinct exercise regimens.

To assess the influence of exercise intensity on physiologic and biologic responses, two different exercise testing protocols were utilized. Methods outlining exercise testing on a cycle ergometer as an incremental maximal oxygen consumption test and endurance, steady state submaximal endurance test are described.

Realización de ejercicio máximo y submáximo resistencia pruebas para medir las respuestas fisiológicas y biológicas al ejercicio agudo en seres humanos

Regular physical activity has a positive effect on human health, but the mechanisms controlling these effects remain unclear. The physiologic and biologic ...

The Dyspepsia Educational Tool As a Novel Aid in Dyspepsia Management

Digital educational tools have a well-established role in current healthcare. In particular, disorders that are managed non-pharmacologically benefit from this development, as it enables patient engagement in self-management. Dyspepsia is a condition thought to arise from gastric and duodenal perturbations, brain-gut axis disturbances, and dietary factors. Behavioral interventions are a major part of dyspepsia treatment, hence patient engagement and motivation through education is essential. Protocols that describe the development process of such educational tools are scarce. We provide a methodology describing development of a dyspepsia educational tool. Assessment of users' needs is the first step, followed by a literature search. The content is developed based on the main themes and entered into a content management system, to build the program. Final adjustments are made after a pilot test of the tool. The presented protocol can be used as a guide for development of a digital dyspepsia educational tool or as a tool for similar situations.

This protocol describes the development process of a digital dyspepsia educational tool. Assessment of unmet needs and literature, content development, and building of the tool are presented. The methodology can be used as a guide for future development of digital educational tools.

La herramienta educativa Dyspepsia como una ayuda novedosa en la gestión de la dispepsia

Digital educational tools have a well-established role in current healthcare. In particular, disorders that are managed non-pharmacologically benefit from ...

A Cryoinjury Model to Study Myocardial Infarction in the Mouse

The use of animal models is essential for developing new therapeutic strategies for acute coronary syndrome and its complications. In this article, we demonstrate a murine cryoinjury infarct model that generates precise infarct sizes with high reproducibility and replicability. In brief, after intubation and sternotomy of the animal, the heart is lifted from the thorax. The probe of a handheld liquid nitrogen delivery system is applied onto the myocardial wall to induce cryoinjury. Impaired ventricular function and electrical conduction can be monitored with echocardiography or optical mapping. Transmural myocardial remodeling of the infarcted area is characterized by collagen deposition and loss of cardiomyocytes. Compared to other models (e.g., LAD-ligation), this model utilizes a handheld liquid nitrogen delivery system to generate more uniform infarct sizes.

This article demonstrates a model to study cardiac remodeling after myocardial cryoinjury in mice.

Un modelo de criolesiones para estudiar el infarto de miocardio en el ratón

The use of animal models is essential for developing new therapeutic strategies for acute coronary syndrome and its complications. In this article, we ...