Os resultados sobre a resposta microvascular à poluição ambiental particulada são reproduzidas com a permissão da Environmental Health Perspectives 24. Os dados meteorológicos e de qualidade do ar validados foram gentilmente cedidas pelo Instituto Meteorológico belga Real e da Agência Ambiental Flamengo. O software de análise de imagem da retina foi obtido de Dr. N. Ferrier (Madison Escola de Engenharia e da fotografia Fundus Reading Center, Departamento de Oftalmologia e Ciências Visuais da Universidade de Wisconsin-Madison). Tijs Louwies e Eline Provost são apoiados com uma bolsa VITO. Eline Provost detém uma bolsa de pesquisa aspirante do Fundo Científico Flamengo. Tim S. Nawrot é titular de uma concessão de partida Conselho Europeu de Investigação.

O Conselho de Ética da Universidade de Hasselt e Hospital Universitário de Antuérpia aprovou os estudos. Os participantes deram o seu consentimento informado por escrito para participar. 1 Configuração do Instrumento <ol><li> Remover os escudos de protecção preto a partir da câmara digital e da retina do bloco principal do aparelho. </li><li> Abra o compartimento da bateria e coloque a bateria na câmera. Não desligue o cabo de ligação da bateria e da unidade principal. </li><li> Parafuso a câmera na unidade principal e ligar os dois fios. Ligue a unidade principal para a rede elétrica e ao computador com o cabo USB fornecido. </li><li> Inicie a unidade principal, alternando o botão on / off para &quot;on&quot;. Comece a câmera, alternando o botão on / off para &quot;on&quot;. </li><li> Inicie o computador. Isso irá evitar erros de conexão entre a unidade principal eo computador. </li></ol> 2. Capturing Photograph <ol><li> Inicie o Retinal ImagiSoftware de Controle ng (e preencha a senha necessária). O software é uma parte da câmara digital de retina (ver tabela materiais de ligação). </li><li> Inicie o estudo, clicando no ícone &quot;Study&quot; na parte superior esquerda da tela. Para um novo paciente, preencher todos os detalhes, tais como identificação do paciente, nome do paciente, data de nascimento, etc Se o paciente já está no sistema, preencher o &quot;ID do paciente&quot; e usar o &quot;Pesquisar lista história&quot;. Dê um duplo clique sobre o nome do paciente para iniciar o estudo. </li><li> Peça ao paciente para ter um assento diante da câmera, coloque o seu / o queixo sobre o resto do queixo e testa contra o resto testa e &quot;travar&quot; a cabeça para tirar uma fotografia. </li><li> Peça ao paciente para olhar diretamente para a lente da câmera. Mova a câmera na (XY) plano horizontal para o olho direito ou esquerdo. </li><li> Use o resto do queixo para posicionar a córnea do paciente dentro dos dois círculos que aparecem no visor da câmera. Afinarusando a roda no joystick. </li><li> Mova a câmera para a frente, para trás e para os lados no plano XY, a fim de posicionar a pupila do paciente dentro dos círculos. Certifique-se que o aluno forma um círculo contínuo. Ao fazê-lo, a íris do doente vai ser dividido em duas partes. </li><li> Use o &quot;gatilho de volta&quot; no joystick para alternar entre a córnea à retina. Nesta fase, o paciente deve observar uma luz verde. Peça ao paciente para olhar para a luz verde. </li><li> Foque a câmara, alinhando as duas linhas que aparecem quando a roda na base do joystick é girado. Gire o volante até que as duas linhas formam uma linha contínua. </li><li> Use a luz verde para colocar o olho na posição ideal para uma fotografia. Se necessário, mova a luz usando os botões de seta no lado direito da câmera. Posicionar a luz verde de uma forma que o disco óptico é centrado no visor da câmera. </li><li> Pesquisar por duas manchas brancas que apareceram após switching a retina (no passo 2.7). Para encontrar os pontos, mova o aparelho no plano XY. As manchas são visíveis como uma mancha desfocada. Mova a unidade para a frente ou para trás até que as manchas borradas transformar em luminosos, manchas brancas. Quanto mais brilhante e mais redondo os pontos, melhor a qualidade da imagem é. Posicione os pontos até que ambos são visíveis. Use a roda pouco no joystick para trazer os pontos para o meio do visor da câmera. </li><li> Confirmar que as duas linhas (a partir do passo 2.8) formar uma linha contínua. O disco óptico é centralizado no visor da câmera e é ladeado por dois brilhantes, manchas brancas. Tire a fotografia da retina por disparar o botão na parte superior do joystick. </li><li> Salve a fotografia pressionando o botão &quot;estudo completo&quot; no canto inferior direito da tela do computador. Completando o estudo irá automaticamente salvar as fotos em um mapa e fechar o estudo. </li></ol> 3 Análise de fotografia da retina <ol><li> Determinar a proporção de escala por measurante a distância entre o centro da mácula (fóvea) e o centro do disco óptico (ponto cego). Anatomicamente esta distância é determinada como sendo de 4,500 m ou 2,5x o diâmetro do disco óptico, sendo esta última cerca de 1,800 ^ m. Verifique se a distância é medida em pixels. Calcule a proporção de escala, dividindo 4500 por a distância (em pixels) entre a mácula e ponto cego. </li><li> Abra o software de análise de vasos da retina &quot;IVAN&quot;. NOTA: O software é criado na Universidade de Wisconsin em Madison. Informações detalhadas sobre o uso de IVAN é retirado do manual. </li><li> Preencha a proporção de escala e prossiga até a configuração. </li><li> Verifique se três anéis amarelos aparecem na fotografia da retina. A proporção de escala determina o raio do círculo interior e inclui o disco óptico. Verificar que o ponto médio do anel interior está ligado ao ponto médio do disco óptico. Se este não for o caso, ajuste olocalização do círculo usando as teclas do cursor. Os raios dos círculos média e externa são 2x e 3x maior do que o raio do círculo, respectivamente. Deste modo, as zonas A e B são criadas a uma distância fixa a partir do disco óptico. </li><li> Verificar que a imagem da retina tem o disco óptico no centro da fotografia. Isto assegura uma focagem nítida da imagem na zona B e isso vai facilitar o processo de classificação (Figura 4A). </li><li> Observe que o software detecta automaticamente os vasos sanguíneos e atribui esses vasos como vênulas (Figura 4B). </li><li> Distinguir os navios entre arteríolas e vênulas com base nas diferenças fisiológicas. Arteríolas será indicado em vermelho e em azul vênulas (Figura 4C). Use as seguintes diretrizes para identificar cada embarcação: <ol><li> Determinar a cor do navio. As arteríolas têm uma cor vermelho-alaranjada mais leve, com uma luz forte reflexão central. Veias têm mais escuro roxocor -red com pouca ou nenhuma luz reflexo central. </li><li> Determinar o rumo do navio. Arteríolas tendem a ser mais reto e mais suave em linhas gerais; eles são mais regulares, tanto caminho e contorno. Vénulas são geralmente mais tortuoso, e mais irregular no contorno e diâmetro. Vênulas são mais amplos de diâmetro na margem do disco do que as arteríolas correspondentes. </li><li> Identificar o navio, olhando para a anotação do navio anterior. Em princípio, arteríolas alternam com vênulas. Portanto, se uma vénula distinta é medido, o próximo recipiente é mais provável que seja uma arteríola. </li><li> Definir o padrão cruzado. Como regra geral, arteríolas não atravessar arteríolas e vênulas não atravesse vênulas. Se um navio de identidade desconhecida atravessa um ramo venoso dentro ou distal à Zona B, o navio desconhecido é uma arteríola. Se ele cruza um ramo arteriolar dentro ou distal à Zona B, então é uma vênula. </li><li> Identificar galhos menores, traçando-los proximaisy a sua ramificação de um vaso-mãe, a identidade do qual pode ser evidente a partir das primeiras duas orientações. Use ângulos entre navios para diferenciar cruzamentos e ramificações. NOTA: Cruzamentos são frequentemente quase perpendicular (90 °), ou, se os dois vasos estão correndo em paralelo, o ângulo de cruzamento pode ser muito superficial (menor que 30 °). Ramificações são geralmente um pouco menos do que perpendicularmente (com o ângulo entre os dois ramos a partir de 30 ° a 45 °). </li><li> Escolha o comprimento do navio na zona de classificação. Certifique-se de que o desvio padrão do navio seleccionado não exceda o valor de 10. menores desvios padrões indicam uma boa medição. </li></ol></li><li> Utilize as ferramentas de software para selecionar vasos que não foram selecionados pelo próprio software. As mesmas regras se aplicam para essas embarcações como para os vasos selecionados automaticamente pelo software. </li><li> Determine Central Retinal arteriolar e venular equivalente (CRAEe CRVE) automaticamente em IVAN. </li><li> Calcule o CRAE e CRVE de suas respectivas embarcações filha ramificação usando fórmulas revistas de Parr e Hubbard 28. NOTA: A relação entre troncos e galhos, com coeficientes de ramificação derivados empiricamente, é dado na seguinte duas fórmulas para aproximar equivalentes dos vasos. IVAN usa os seis maiores arteríolas e vênulas para o cálculo CRAE e CRVE. As fórmulas são aplicadas em um processo iterativo para emparelhar-se as seis maiores arteríolas (ou vênulas) até o arteriolar central (ou venular) navio equivalente é obtido. Arteríolas: <img alt="Equação 1" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51904/51904eq1.jpg" /> (1) Vênulas: <img alt="Equação 2" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51904/51904eq2.jpg" /> (2) em que w 1, w 2, e W é a largura mais estreita do ramo, o ramo mais amplo, e o tronco principal, respectivamente. NOTA: Assuma that em uma fotografia da retina os seis maiores arteríolas são 120, 110, 100, 90, 80, e 70 um de largura. Coloque 120 e 70 na equação (1), assim como 110 e 80, 100 e 90 e depois a primeira iteração existem três valores: 122,2, 120,0, e 118,4. Realize a próxima iteração, emparelhando 122,2 e 118,4, produzindo 149,8. Marcar o número do meio (120,0) para a iteração final. Par 149,8 e 120,0 para produzir 168,7 para CRAE. </li></ol>

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes reais ou potenciais.

<html> Análise de imagem da retina é proposto como uma ferramenta conveniente para estudar as respostas microvasculares em estudos epidemiológicos. Quando o operador é experiente, leva menos de 5 minutos para tirar uma foto de fundo de olho. Além disso, esse procedimento discreto para visualizar a microcirculação pode ser usado para participantes de idade mais cedo para a velhice. Literatura é cada vez maior em relação às associações entre as alterações morfológicas na vascula...

A microcirculação é composta por vasos sanguíneos com diâmetro inferior a 150 fim e inclui artérias menores de resistência, arteríolas, capilares e vênulas. Estes navios fazem-se uma grande parte do sistema circulatório e desempenham um papel importante na manutenção da saúde cardiovascular. O diâmetro do vaso de 150 um é um fisiológico e um limite físico. As propriedades reológicas dos vasos com um diâmetro inferior a 150 um diferem das grandes artérias. Além disso, a maior parte das alterações da resistência de auto-regulação ocorrer a jusante de 150 um em leitos vasculares que exibem auto-regulação do fluxo sanguíneo 1. A microcirculação tem duas importantes funções. A função principal é fornecer células com oxigênio e substratos metabólicos, a fim de atender à demanda dos tecidos e para drenar os resíduos e dióxido de carbono. Alterações no número de navios taxas e os padrões de fluxo microvascular reduz a área de superfície de câmbio efectiva e pode LEAd para perfusão tecidual abaixo do ideal e um fracasso para atender à demanda metabólica 2. Além disso, a pressão hidrostática cai dentro do leito vascular, e da microcirculação desempenha um papel na regulação da resistência periférica total 3. A retina é um tecido em camadas que revestem o interior do olho. A sua função principal é a de converter a luz de entrada num sinal neuronal que é adicionalmente propagada para o córtex visual para o processamento de informações visuais. A função da retina é a ver o mundo exterior e todas as estruturas oculares envolvidas neste processo são opticamente transparentes. Isso faz com que o tecido da retina acessível para imagem não invasiva da microvasculatura 4. Imagem da retina está a ser utilizado para a identificação de doenças do olho. Por exemplo, uma forma avançada de degeneração macular pode conduzir a perda de visão devido a um crescimento anormal dos vasos sanguíneos para a mácula. Estes vasos sanguíneos tendem a ser mais permeáveis ​​e sujeitos à sangrandog e o extravasamento do sangue e proteínas dentro ou abaixo da retina. Os últimos eventos são responsáveis ​​pela lesão irreversível dos fotorreceptores. Desenvolvimento do glaucoma se correlaciona com uma danificação de células ganglionares e seus axónios. O efeito deste processo conduz a escavação do disco óptico, que pode ser observado em imagens da retina 5. A retinopatia diabética é causada pela hiperglicemia, que leva a danos nas paredes dos vasos da retina. Isto pode resultar em isquemia, o crescimento de novos vasos sanguíneos e uma mudança na geometria da rede vascular. Além disso, a barreira hemato-retiniana pode estar sujeito a decomposição, fazendo com que o vazamento dos capilares e aneurismas 6 hiperpermeável dilatados. Microvasculatura retiniana mostra homologia com os leitos microvasculares encontradas no coração, pulmões, cérebro e 7. Fica estabelecido que as doenças sistêmicas que afetam a microcirculação do cérebro pode causar alterações paralelas na retina. Arteriolar narrowing e reforçada luz arteriolar reflexo da retina está associado a anormalidades nos vasos, lesões de substância branca e lacunoso que são causadas por doença dos pequenos vasos cerebral 8. Uma relação significativa foi descoberta entre mais estreitos vênulas retinianas, uma rede microvascular da retina alterada ea ocorrência de doença de Alzheimer. Sugere-se que os cérebros de pacientes têm um microvasculatura cerebral alterado que também é observável na retina 9. As evidências também está aumentando sobre a correlação entre as alterações vasculares da retina e 10,11 doença coronária. A relação entre o diâmetro das artérias e das veias da retina da retina (A / V) tem sido demonstrado ser sensível a um proxy reflecte a hipertensão e aterosclerose 12. Um estreitamento das artérias e alargamento das veias, levando a uma relação de A / V diminuiu, corrobora risco de acidente vascular cerebral e infarto do miocárdio 13. A hipertensão pode causar directaisquemia da retina e infartos retinianos que se tornam visíveis como manchas de algodão e profundas da retina manchas brancas 14. Serre e Sasongko resumiu recentemente a literatura e concluíram que a exposição ao estilo de vida e fatores de risco ambientais (por exemplo, dieta, atividade física, tabagismo e poluição do ar) pode induzir alterações morfológicas no leito microvascular da retina 15. É importante notar que estas alterações na retina tem sido associado com factores de risco cardiovasculares, mesmo antes que as manifestações clínicas de doenças 16. Aumentos significativos na incidência de morbidade e mortalidade cardiovascular têm sido atribuídas a longo e exposições de curto prazo às partículas de poluição do ar 17,18. A pesquisa indica que a matéria particulada (PM), uma fracção importante de poluição do ar, contribui para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares e induz eventos cardiovasculares 19,20. Um comprometimento da função deo leito microvascular é pensado para ter um papel nas associações observadas. A este respeito, uma associação entre a exposição à poluição do ar e estreitamento arteriolar na retina tem sido relatada por Adar e colegas 21. O calibre arteriolar da retina foi mais estreito e calibre venular foi maior entre os 4.607 participantes do Estudo Multi-Étnico da Aterosclerose (MESA) que viviam em áreas de exposição aumentou de longo e de curto prazo para PM importa 2,5 (partículas ≤ 2,5 um em diâmetro) 21. Inflamação sistêmica causada pela exposição à poluição do ar crônica pode resultar em diâmetros venulares mais amplas 22. Isto corrobora os estudos que relatam o impacto do tabagismo sobre a cama microvascular da retina 23. Um recente relatório de publicação sobre a associação entre exposição à poluição do ar de curto prazo e alterações microvasculares em adultos saudáveis ​​(22-63 anos de idade) medidos com retinografia colorida da retina 24. Um aumense no PM (partículas ≤ 10 m de diâmetro) 10 e BC (o carbono negro, um subproduto da combustão que pode ser usado como um substituto para o diesel escape relacionada com o tráfego) foi associado com uma diminuição no calibre arteriolar 24,25. Neste protocolo de vídeo científico, os procedimentos são descritos para coletar imagens fundo do olho, para realizar a análise de imagem para obter arteríolas e vasos venular calibres, e para calcular Central Retinal arteriolar equivalente (CRAE) e Central Retinal venulares equivalente (CRVE). Imagem da retina está ganhando cada vez mais atenção, porque a retina é o único tecido que permite uma análise discreta da microcirculação e as imagens podem ser coletadas a partir de tenra idade até a velhice 26,27. CRAE e CRVE parecem ser parâmetros sensíveis que refletem o impacto do estilo de vida modificáveis ​​e fatores de risco para doenças cardiovasculares ambientais sobre a microcirculação. No manuscrito, a repetibilidadeda análise de vasos é demonstrada. Além disso, a aplicabilidade da análise microcirculação retiniana em estudos epidemiológicos é mostrado por resumir nossos resultados obtidos em um projeto de medidas repetidas com um foco sobre o impacto das partículas de poluição do ar 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

A microcirculação é composta por vasos sanguíneos com diâmetro inferior a 150 m. Faz-se uma grande parte do sistema circulatório e desempenha um papel importante na manutenção da saúde cardiovascular. A retina é um tecido que reveste o interior do olho e que é o único tecido que permite uma análise não invasiva da microvasculatura. Hoje em dia, as imagens de fundo de olho de alta qualidade podem ser adquiridos por meio de câmeras digitais. Imagens da retina podem ser recolhidos em 5 minutos ou menos, mesmo sem dilatação das pupilas. Este procedimento discreto e rápido para a visualização da microcirculação é atraente para aplicar em estudos epidemiológicos e para monitorar a saúde cardiovascular de idade se cedo para a velhice. Doenças sistêmicas que afetam a circulação pode resultar em alterações morfológicas progressivas na vasculatura retiniana. Por exemplo, alterações nos calibres dos vasos das artérias e veias da retina têm sido associados com a hipertensão, atheroesclerose, e aumento do risco de acidente vascular cerebral e infarto do miocárdio. As larguras dos vasos são derivados utilizando o software de análise de imagens e a largura dos seis maiores artérias e veias são resumidos na central da retina arteriolar Equivalente (CRAE) e o equivalente central da retina venular (CRVE). Os últimos recursos têm-se mostrado útil para estudar o impacto do estilo de vida modificáveis ​​e fatores de risco para doenças cardiovasculares ambientais. Os procedimentos para a aquisição de imagens de fundo de olho e as etapas de análise para obter CRAE e CRVE são descritos. Os coeficientes de variação das medidas repetidas de CRAE e CRVE são menos de 2% e dentro de avaliadores confiabilidade é muito alto. Usando um estudo de painel, a resposta rápida dos calibres dos vasos da retina a mudanças de curto prazo na poluição do ar por partículas, um conhecido fator de risco para mortalidade e morbidade cardiovascular, é relatado. Em conclusão, a imagem da retina é proposto como uma ferramenta conveniente e instrumental para studie epidemiológicas para estudar as respostas microvasculares a fatores de risco para doenças cardiovasculares.

Repetibilidade de CRAE e CRVE Determinação Um painel de 61 indivíduos entre 22-56 anos de idade e livre de doenças cardiovasculares clinicamente diagnosticados foi recrutado para o estudo de repetibilidade técnica e variabilidade intra-avaliador da Central Retinal arteriolar equivalente (CRAE) e Central Retinal venulares equivalentes (CRVE) determinações. O fundo do olho direito de cada indivíduo foi fotografado duas vezes dentro de um período de tempo de 5 minutos usando uma câmara d...

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

Análise de imagem da retina é um processo discreto para a visualização da microcirculação. O impacto dos fatores de risco para doença cardiovascular podem resultar em mudanças de calibres dos vasos da retina. Os procedimentos para a aquisição de imagens de fundo de olho e os passos para o cálculo do navio calibres são descritos.

Retinografia colorida como uma ferramenta conveniente para estudar as respostas microvasculares a doenças cardiovasculares Fatores de Risco em estudos 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 visualizações.  Flemish Institute for Technological Research (VITO).  Análise de imagem da retina é um processo discreto para a visualização da microcirculação. O impacto dos fatores de risco para doença cardiovascular podem resultar em mudanças de calibres dos vasos da retina. Os procedimentos para a aquisição de imagens de fundo de olho e os passos para o cálculo do navio calibres são descritos. 

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

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.

Cariotipagem espectral para o Estudo de Anomalias cromossômicas em humanos e camundongos com doença renal policística

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

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.

Isolamento e excisão de Murino Aorta; A técnica versátil no Estudo de Doenças Cardiovasculares

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.

Adaptação Humanos videofluoroscópicos Andorinha Métodos de Estudo de detectar e caracterizar Disfagia em modelos de doenças Murino

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.

Usando vírus adeno-associado como uma ferramenta para o estudo da retina Barreiras na Doença

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.

Veia Interposição Modelo: Um modelo adequado para estudar Bypass Graft Perviedade

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 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.

Laser Doppler: Uma ferramenta para medir ilhota Pancreatic 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 ...

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.

Realização de exercícios de resistência máxima e submáxima testes para medir as respostas fisiológicas e biológicas ao exercício agudo em 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.

A ferramenta educacional da dispepsia como um auxílio novo na gerência da 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.

Um modelo Crioferimento para estudar infarto do miocárdio no mouse

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