Method Article
Yapısal ve görsel dökümanları Rodents optik koherens tomografi ve optokinetic yanıt tarafından değerlendirilmesi için detaylı bir protokol sunulmuştur. Sonuçları Oftalmolojik gibi nörolojik araştırma için değerli bilgiler sağlar.
Optik koherens tomografi (OCT) yüksek çözünürlüklü Retina görüntüleme sağlayan hızlı, non-invaziv, dalgaboyu bir tekniktir. Ateş, neuroprotection ve nöro-onarım görsel sistemin bu kez correlate Retina değişiklikleri ile ilgili işlemlerin incelenmesi için ideal bir araçtır. Fonksiyonel bir okuma görsel olarak uyarılmış telafi edici göz ve baş hareketleri deneysel modelleri görsel işlevi içeren yaygın olarak kullanılır. Her iki teknikleri birleştiren bir nicel içinde vivo araştırma yapısı ve patolojik koşullarını veya roman therapeutics potansiyelini değerlendirmek için kullanılan işlev sağlar. Sunulan tekniklerin büyük yarar sağlayan dinamik süreçler, değişkenliği azaltmak incelenmesi boyuna çözümlemesi yapma ihtimali ve hayvanların deneyler için gerekli sayıda aşağı keser. Protokol amaçları Alım ve yüksek kaliteli retina taramalarını fareler ve sıçanlar inhalational anestezi sunmak için bir seçenek ile düşük maliyetli bir özelleştirilmiş tutucu kullanarak analiz için bir kılavuz sağlamak için nitelendirdi. Ayrıca, önerilen Kılavuzu bir öğretim kılavuzu kendi özel ihtiyaçlarına ve çıkarları için adapte edilebilir Rodents optokinetic yanıt (OKR) analizi ile araştırmacılar yöneliktir.
Görsel yolu, sınav merkezi sinir sisteminin bir parçası olarak sadece Oftalmolojik1,2,3,4,5 ele etkili bir başlangıç noktası olması için kanıtlanmıştır , ama ayrıca nörolojik6,7,8,9,10,11,12,13,14 ,15,16 soru. Son yıllarda, OCT ve OKR çok çeşitli retinopathies ve çeşitli kemirgen modelleri17,18,19 Retina belirtileri değerlendirmek için yararlı analitik, non-invaziv araçları olarak tespit edilmiştir , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25. hızlı ve yüksek çözünürlük vivo içinde görsel olarak retina Morfoloji ve fare ve sıçanlar, yapısında histolojik kesitler iyi doğrultusunda sonuçlarını gösteren hayvanlar retinae26OCT sağlar. OKR kantitatif görsel işlevini değerlendirmek için hızlı ve sağlam bir yöntem kabul ettiğiniz anlamına gelir.
Birçok OCT aygıt tanılama Retina patolojileri, yani Kılavuzu farklı dalga boylarında, lipofuscin mevduat görüntülenmesini veya Retina değişiklikleri ile aynı anda confocal tarama Lazer ophthalmoscopy (cSLO) görüntüleme izin pigment epitel27. Ayrıca, transjenik hayvanlar hücrelerde etiketli floresans in vivo görüntüleme mümkün28,29,30,31,32' dir. Ancak, OCT teknoloji kemirgen modellerinde hala, ağırlıklı olarak küçük göz boyutu nedeniyle meydan okuyor. Çeşitli ticari olarak kullanılabilir aygıtlar uyarlamalar gerektirir ve sık sık sahibi farklı bir boyutunu farklı tür hayvanların Image için gereklidir. Ayrıca, hayvanlar ölçüm için anestezi gerektirir.
OKR cihazlar kemirgenler görsel işlevinde değerlendirmek için kullanılabilir. Hayvanlar bir gerçek ya da sanal silindir hareketli bir görüntüleme merkezi bir platform üzerinde yansımalı baş ve boyun hareketleri ile hayvanlar izleyen ızgara, yerleştirilir. Bu optokinetic yanıt azaltılmış veya azaltma veya görsel fonksiyon kaybı söz konusu olduğunda ortadan kaldırılmıştır.
Bu iletişim kuralının amacı bir soluk çeken anestezi sağlayan özel bir sahibi ile piyasada bulunan OCT aygıtı kullanarak Retina kalınlığı ölçümü için el sunmaktır. Protokol, yazılım üreticisi tarafından sağlanan kullanarak ses taramaları analiz verilmektedir. Görsel sınama, OKR değerlendirmek için ticari olarak kullanılabilir bir sistem kullanımı hakkında yönergeler sağlamak için amaçtır.
Tüm hayvan yordamlar bölgesel yetkililer (kamu kurumu doğa, çevre ve tüketici koruma; başvuru numarası 84-02.04.2014.A059) tarafından onaylanmış deneysel yönergelere uygun olarak gerçekleştirilen ve derneğin için uygun Vizyon ve Oftalmoloji (ARVO) deyim kullanımı hayvan Ophthalmic ve vizyon araştırma ve Avrupa Yönergesi 2010/63/AB bilimsel amaçlarla kullanılan hayvanların korunması için araştırma.
1. confocal tarama Lazer Ophthalmoscopy optik koherens tomografi
Not: CSLO-Ekim ölçüm için tüm suşların laboratuvar fareler ve sıçanlar için uyarlanabilir protokolüdür.
2. Optokinetic yanıt
Not: Aşağıda, OKR ölçümleri fareler ve sıçanlar için ayrıntılı bir kılavuz, bireysel belirli ihtiyaçlarına göre adapte edilebilir sağlanır.
Miyelin oligodendrocyte glikoprotein (MOG) peptid 3rd üretimi OCT Imaging'i kullanma indüklenen deneysel otoimmun ensefalomiyelit (EAE) fare modelleri, yüksek çözünürlüklü morfolojik bölümleri fare Retina elde edilmiştir. Bu teknolojiyi kullanarak, farklı maddeler koruyucu kapasiteleri gösterdiği17yaşındaydın. Histolojik Retina wholemounts (Şekil 4) boyama tarafından elde edilen Retina ganglion hücrelerinin (RGC) sayıda iyi doğrultusunda elde edilen iç Retina katmanları (IRL) kalınlığı değerleri vardır.
OKR izleme tarafından Ekim görülen ateş işlevsel bir okuma sağlar. Bu deneylerde, görsel işlev olarak uzamsal frekansta OKR tarafından değerlendirildi ve neuroaxonal hasar tarafından Ekim, IRL inceltme olarak değerlendirildi yakın korelasyon17' idi. Çeşitli protokoller kayma veya zamansal frekans, kontrast duyarlılık, yönlendirme veya hareketli kılavuz hızını değiştirerek görme keskinliği incelemek için istihdam edilebilir. EAE modelinde, tedavi edilmezse MOG EAE fareler (Şekil 5) karşılaştırıldığında geliştirilmiş bir kayma frekansı 0,05 devir/derecesi (c/d) Madde 1 ile tedavi hayvanların tespit edilmiştir.
Şekil 1: özel tutucuyla OCT ölçüm için. (A) OCT görüntüleme özel tutucu33 ve (B) dönme ekseni etrafında kemirgen göz kullanarak bir C57BL/6J fare. Döndürme transvers düzlemde (solda) ve Aksiyel düzlemde (sağda) gösterilmiştir. Bu rakam Dietrich, M. değiştirildi vd.33. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: OCT edinme analiz sonrası. "1, 2, 3 mm" ETDRS ızgara üzerinde 25 B-tarama birimi iletişim kuralı (solda). Retina katman kalınlığı farklı Retina sektörleri için yazılım (sağ) tarafından sağlanır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: fareler ve uyarıcı OKR ölçüm ayarlarını. (A)Top görüntülemek C57BL/6J fare odasında platformda analiz kamera. (B) Kullanıcı arabirimi ve OKR yazılımının ayarlar. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4: C57BL/6J fareler MOG EAE ile göstermek madde tedavi edilmezse kontrollere göre 1 ile tedavi ederken bir zayıflatılmış hastalığı kursu. (A) iç Retina katmanları dejenerasyonu olan azaltılmış (B) ve klinik EAE puanı EAE boyunca zayıflatılmış ne zaman madde 1 yönetiliyordu. Fareler her gün skorlanmıştır ve OCT ölçümleri aylık 120 gün bir süre içinde gerçekleştirilmiştir. Grafikler ortalama ve standart hata grubu başına en az on hayvanların temsil eder. (*p < 0,05, ***p < 0,001, ANOVA tarafından Dunnett'ın öğleden hoc testi ile karşılaştırıldığında eğri altındaki alan). (C) IRL kalınlığı değişimdir içinde RGC kaybı ile iyi uyum (***p < 0,001, ANOVA ile Dunnett'ın öğleden hoc testi tedavi edilmezse MOG fareler için karşılaştırıldığında tarafından). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5: OKR ölçüm MOG EAE ile C57BL/6J farelerin. Madde 120 gün boyunca test uzamsal frekansa eşik tarafından ölçülen tedavi edilmezse MOG EAE farelere göre 1 ile geliştirilmiş görme keskinliği hayvan tedavi (A) OKR ortaya çıkarır. Grafikler ortalama ve standart hata grubu başına en az altı hayvanların temsil (**p < 0,01, ***p < 0,001, ANOVA tarafından Dunnett'ın öğleden hoc testi ile karşılaştırıldığında eğri altındaki alan). (B) görüntü test odasında bir C57BL/6J fare. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Bu iletişim kuralı bir yönerge kalınlığı ölçümleri ve görsel fonksiyon incelenmesi Rodents için sağlar. Görsel dökümanları giderek translasyonel araştırma18,26,38,39,40 içinde kullanılan ve klinik için kolayca transfer edilebilir. Boyuna analizleri büyük ölçüde değişkenlik ve sayısını azaltarak dinamik patolojik süreçlerin soruşturma izin mümkündür, Ekim hayvan deneyleri histolojik araştırmalar ile karşılaştırıldığında önemli avantaj olduğunu hayvan çalışma gerekli. Ayrıca, OCT ile içinde vivo görüntülemede kesme veya katman kalınlığı histolojik araştırmalarda etkileyebilir eserler boyama fiksasyon, tabi değildir.
Ancak, lazer ışını retina ile ilgili olarak tüm uçaklarda ortogonal oryantasyon kalite ve tekrarlanabilirlik kalınlığı değerleri sağlamak için kritik bir adımdır. Bu araştırmacı bazı eğitim gerektirir ve OCT taramaları edinme önce zorunludur. Ticari cihazlar insan uygulamalar için inşa edilir gibi Ayrıca, kemirgen OCT görüntülerin kalitesi insan hasta B taranmasını karşılaştırıldığında hala aşağı kalır yanı yok. Yazarın deneyimi farklı iç Retina ayırt etmek zor olabilir katmanları (retina sinir lifi tabakası, ganglion hücre katmanı ve iç pleksiform tabaka) el ile Düzeltme sırasında. Bu yüzden bu katmanlar bir bileşik okuma (IRL) analiz öneririz.
Deneysel Kur uçucu anestezi, örneğin, hangi, deneyim, daha güvenli ve daha kolay ketamin-xylazine41,42 enjekte edilebilir anestezi Örneğin, kontrol ve riskini azaltır soluk çeken isoflurane için bir seçenek sağlar kemirgenler uzun satın alma durumunda erken Uyanış (örn., düşsel fluorescently etiketli hücre gerçekleştirirken) kere. Bir ön çalışmada, birim taramalar iletişim kuralları en yüksek geçerlilik ve güvenilirliği ile tespit edilmiştir. Ne zaman cilt taramaları optik disk içeren orta kesiminde hariç tüm değerlendirmeler için 0.85 üzerindeki ICC (Intra-sınıf korelasyon katsayısı) değerleri ile değerlendirildi arası Oylayıcısı ve test testi tekrarlayın güvenilirlik mükemmel.
Optokinetic yanıt ölçümü yanıt olarak sürekli hareketli bir alan oluşur istemsiz optokinetic refleks dayanır. Diğer türler, aksine Rodents sadece gözleri, ama kolayca kamera ile tespit edilebilir tüm baş hareketi içerir.
"İzleme" arasında ayırt edici veya normal hayvanların davranış hareketleri gerektirir araştırmacı bazı eğitim ve deney grubu için kör önemlidir. Buna ek olarak, hayvanların deneysel ayarı ve uzun süredir ölçüm protokolleri sırasında karşılamak için bir adaptasyon faz ihtiyacım var, "izleme" OKR eşik ulaşmasını nedeniyle değil de, azalan temin için art arda animasyon hayvanlar var dikkat. Önemli zorlanma değişkenliği ile ilgili laboratuvar fareler ve sıçanlar43,44görsel fonksiyonu da vardır. Kemirgen görme keskinliği önce test edilir ve gen Pde6brd1 için homozigoz oldukları gibi SJL fareler gibi bazı suşları bile OKR ölçümleri için uygun olmayabilir bu nedenle değerlendirilmelidir (Retina dejenerasyonu 1).
Özetle, Retina Morfoloji ve görsel fonksiyon incelenmesi hayvan modellerinde non-invaziv, Boylamsal araştırmalar EAE bağlamında meydana gelen yapısal ve işlevsel hasar için izin verir ve görsel içeren diğer modellerinde yararlı olabilir Sistem, ancak bunlarla sınırlı olmamak retinopathies ya da optik sinir yaralanma modelleri de dahil olmak üzere.
Sunulan iş ilişkisi olmayan yazarlar aşağıdaki mali açıklamalar ilan:
Michael Dietrich hoparlör honoraria Novartis aldı. Andrés Cruz-Herranz Ulusal multipl skleroz Derneği bir doktora sonrası adam var. Ari J. yeşil MedImmune, Novartis, OCTIMS, kurulduğu günden 5 Biosciences ve Bionure Bilimsel Danışma Kurulu görev yaptı; JAMA Nöroloji bir editör olduğunu; Nöroloji içerik yönetim kurulu üyesi vardı; bir patent remyelination moleküller ve yollar için tutar; kurulduğu günden 5 Bilimler için istişare; Novartis Pharma OCTIMs, kurulduğu günden bu Bilimler SRA, NINDS, NIA, Ulusal MS Derneği, Sherak Vakfı ve Hilton Vakfı alınan araştırma desteği; hisse senedi ya da hisse senedi seçenekleri başlangıçtan 5'te tutar; ve Mylan v Teva Pharma adlı bir bilirkişi olarak görev yaptı. Hans-Peter Hartung, direksiyon komitelere hizmet ücretlerini aldı, Biogen Yunanistan'dan IDEC, GeNeuro, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis ilaç, Octapharma, Opexa tedavi, Teva eczacılık, MedImmune, Bayer HealthCare, ileri Pharma, ve Roche, Biogen Yunanistan'dan IDEC, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis ilaç, Octapharma, Opexa tedavi, Teva Eczacılık ve Roche danışma kurullarında hizmet ücretlerini ve ders ücretleri Biogen Yunanistan'dan IDEC, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis ilaç , Octapharma, Opexa tedavi, Teva eczacılık, MedImmune ve Roche. Philipp Albrecht Ipsen, Novartis, Biogen bilimsel danışma kurullarında hizmet için tazminat aldı; hoparlör honoraria aldığı ve destek seyahat Novartis, Teva, Biogen, Merz ilaç, Ipsen, Allergan, Bayer Healthcare, Esai, UCB ve Glaxo Smith Kline; Novartis, Biogen, Teva, Merz ilaç, Ipsen ve Roche araştırma desteği aldı. Diğer yazarlar hiçbir açıklamaları rapor.
Bu eser hibe Dr Robert Pfleger-Vakfı ve Ilselore Luckow-Vakfı, yanı sıra Biogen ve PA Novartis tarafından desteklenmiştir Şekil 1B çoğaltılamaz "tüm vücut pozisyonel manipülatörler anaesthetized fareler ve sıçanlar oküler görüntüleme için:-it-yourself bir rehber. Dietrich, M., Cruz-Herranz, A., yurttaş, H., Aktaş, O., Brandt, A. U., Hartung, HP., yeşil, A., Albrecht, P. BMJ açık göz hastalıkları. 1 (1), e000008, 2017" izniyle BMJ Publishing Group Ltd
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Heidelberg Spectralis HRA+OCT system | Heidelberg Engineering, Germany | N/A | ophthalmic imaging platform system |
Heidelberg Eye Explorer | Heidelberg Engineering, Germany | N/A | Version 1.9.10.0 |
blue 25D non-contact lens | Heidelberg Engineering, Germany | N/A | lens for rodent mesurement |
OptoMotry | CerebralMechanics Inc., Canada | N/A | system for visual function analysis |
OptoMorty HD software | CerebralMechanics Inc., Canada | N/A | Version 2.1.0 |
Inhalation Anesthetic Isoflurane | Piramal Critical Care, Bethlehem, PA, USA | 803250 | inhalation anesthetic |
Phenylephrin 2.5%-Tropicamide 0.5% | University Hospital Düsseldorf, Germany | N/A | pupillary dilation |
Visc-Ophtal | Dr. Robert Winzer Pharma GmbH, Berlin, Germany | 58407 | ophthalmologic eye gel |
GraphPad Prism | GraphPad Software Inc, San Diego, CA, USA | N/A | statistical analysis software, Version 5.00 |
IBM SPSS Statistics | IBM Corporation, Armonk, New York, USA | N/A | statistical analysis software, Version 20 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır