Name: application of optical coherence tomography to a mouse model of retinopathy
Uploaded: 2022-01-12T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Application of Optical Coherence Tomography to a Mouse Model of Retinopathy at JoVE.com

Source du projet : Fondation des sciences naturelles de la province du Guangdong (2018A0303130306). Les auteurs tiennent à remercier le Laboratoire de recherche en ophtalmologie, le Centre international de l’œil conjoint Shantou de l’Université de Shantou et l’Université chinoise de Hong Kong pour le financement et le matériel.

Les opérations ont été effectuées à la suite de la Déclaration sur l’utilisation des animaux dans la recherche en ophtalmologie et en vision de l’Association for Research in Vision and Ophthalmology. La conception expérimentale a été approuvée par le comité institutionnel d’éthique animale (comité d’éthique médicale du JSIEC, EC 20171213(4)-P01). Des souris C57BL / 6J âgées de deux mois et des souris knockout Vldlr ont été utilisées dans cette étude. Il y avait 7 souris dans chaque g...

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	<li>Frombach, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serine+protease-mediated+cutaneous+inflammation:+characterization+of+an+ex+vivo+skin+model+for+the+assessment+of+dexamethasone-loaded+core+multishell-nanocarriers.">Serine protease-mediated cutaneous inflammation: characterization of an ex vivo skin model for the assessment of dexamethasone-loaded core multishell-nanocarriers.</a> Pharmaceutics. 12 (9), 862 (2020).</li><li>Osiac, E., S&#259;ftoiu, A., Gheonea, D. 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Dans cette étude, l’imagerie OCT à l’aide d’un système d’imagerie rétinienne de petits animaux a été appliquée pour évaluer les changements rétiniens chez les souris knockout Vldlr , qui démontrent un décollement postérieur du vitré incomplet, une néovascularisation sous-rétinienne et un amincissement de l’épaisseur rétinienne. L’OCT est une méthode d’imagerie non invasive permettant d’examiner l’état de la rétine in vivo. La plupart des appareils OCT sont conçus p...

La tomographie par cohérence optique (TCO) est une technique d’imagerie qui permet de fournir in vivo une imagerie à haute résolution et en coupe transversale pour les tissus 1,2,3,4,5,6,7,8, en particulier pour l’examen non invasif de la rétine 9,10,11,12 . Il peut également être utilisé pour quantifier certains biomarqueurs importants, tels que l’épaisseur rétinienne et l’épaisseur de la couche de fibres nerveuses rétiniennes. Le principe de l’OCT est la réflectométrie par cohérence optique, qui obtient des informations de tissu transversal à partir de la cohérence de la lumière réfléchie par un échantillon et la convertit en une forme graphique ou numérique grâce à un système informatique7. La TCO est largement utilisée dans les cliniques d’ophtalmologie comme outil essentiel pour le diagnostic, le suivi et la prise en charge des patients atteints de troubles rétiniens. Il peut également fournir un aperçu de la pathogenèse des maladies de la rétine.
En plus des applications cliniques, l’OCT a également été utilisée dans les études animales. Bien que la pathologie soit l’étalon-or de la caractérisation morphologique, la TCO présente l’avantage de l’imagerie in vivo non invasive et du suivi longitudinal. De plus, il a été démontré que la TCO est bien corrélée à l’histopathologie dans les modèles animauxde rétinopathie 11,13,14,15,16,17,18,19,20. La souris est l’animal le plus couramment utilisé dans les études biomédicales. Cependant, ses petits globes oculaires posent un défi technique à la réalisation de l’imagerie OCT chez la souris.
Par rapport à l’OCT utilisé pour la première fois pour l’imagerie rétinienne chez la souris21,22, l’OCT chez les petits animaux a maintenant été optimisé en ce qui concerne les systèmes matériels et logiciels. Par exemple, l’OCT, en combinaison avec le tracker, réduit considérablement le rapport signal/bruit; Les mises à niveau du système logiciel OCT permettent de détecter automatiquement un plus grand nombre de couches rétiniennes; et le projecteur DLP intégré aide à réduire les artefacts de mouvement.
Le récepteur des lipoprotéines de très basse densité (Vldlr) est une protéine transmembranaire présente dans les cellules endothéliales. Il est exprimé sur les cellules endothéliales vasculaires rétiniennes, les cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes et autour de la membrane limite externe23,24. La néovascularisation sous-rétinienne est le phénotype des souris knockout Vldlr 23. Par conséquent, les souris knockout Vldlr sont utilisées pour étudier la pathogenèse et le traitement potentiel de la néovascularisation sous-rétinienne. Cet article démontre l’application de l’imagerie OCT pour détecter les lésions rétiniennes chez les souris knockout Vldlr, dans l’espoir de fournir une référence technique pour la recherche sur la rétinopathie dans de petits modèles animaux.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>100-Dpt contact lens</td>
			<td>Volk Optical,Inc, Mentor, OH</td>
			<td></td>
			<td>Accessory belonging to the RETImap</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double aspheric 60-Dpt glass lens</td>
			<td>Volk Optical,Inc, Mentor, OH</td>
			<td></td>
			<td>Accessory belonging to the RETImap</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric heating blanket</td>
			<td>POPOCOLA</td>
			<td>CW-DRT-01</td>
			<td>50 x 35 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Injection syringe (1 mL)</td>
			<td>Kaile</td>
			<td></td>
			<td>0.45 x 16RWLB</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Levofloxacin Hydrochloride Eye Gel</td>
			<td>EBE PHARMACEUTICAL Co.LTD</td>
			<td></td>
			<td>5 g: 0.015 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical sodium hyaluronate gel</td>
			<td>Alcon</td>
			<td>16H01E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microliter syringes</td>
			<td>Shanghai high pigeon industry and trade co., LTD</td>
			<td>Q31/0113000236C001-2017</td>
			<td>50 &#181;L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone iodine solution</td>
			<td>Guangdong medihealth pharmaceutical Co.,LTD</td>
			<td></td>
			<td>100 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RETImap</td>
			<td>ROLAND CONSULT</td>
			<td>19-99_50-2.1_1.2E</td>
			<td>cSLO/ERG/VEP/FA/OCT/GFP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small animal ear studs</td>
			<td>OSMO POCKET OT110</td>
			<td>INS1005-1S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tropicamide Phenylephrine Eye Drops</td>
			<td>Santen Pharmaceutical Co.,LTD</td>
			<td></td>
			<td>5 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>X1251-5G</td>
			<td>5 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zoletil 50</td>
			<td>Virbac.S.A</td>
			<td>7FRPA</td>
			<td>Tiletamine 125 mg + Zolazepam 125 mg</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

application of optical coherence tomography to a mouse model of retinopathy

La tomographie par cohérence optique (TCO) offre une méthode non invasive pour le diagnostic de la rétinopathie. La machine OCT peut capturer des images en coupe transversale rétinienne à partir desquelles l’épaisseur rétinienne peut être calculée. Bien que la TCO soit largement utilisée dans la pratique clinique, son application en recherche fondamentale n’est pas aussi répandue, en particulier chez les petits animaux tels que les souris. En raison de la petite taille de leurs globes oculaires, il est difficile de mener des examens d’imagerie du fond d’œil chez la souris. Par conséquent, un système d’imagerie rétinienne spécialisé est nécessaire pour permettre l’imagerie OCT sur les petits animaux. Cet article présente un système spécifique aux petits animaux pour les procédures d’examen OCT et une méthode détaillée pour l’analyse d’images. Les résultats de l’examen OCT rétinien de souris knockout du récepteur des lipoprotéines de très basse densité (Vldlr) et des souris C57BL / 6J sont présentés. Les images OCT de souris C57BL / 6J montraient des couches rétiniennes, tandis que celles de souris knockout Vldlr présentaient une néovascularisation sous-rétinienne et un amincissement de la rétine. En résumé, l’examen OCT pourrait faciliter la détection et la mesure non invasives de la rétinopathie dans des modèles murins.

Grâce aux scans haute résolution de l’OCT, les couches de la rétine de la souris peuvent être observées et les réflexions anormales et leurs emplacements exacts peuvent être identifiés. Les images OCT rétiniennes de souris knockout Vldlr et de souris C57BL / 6J ont été comparées dans cette étude. Les images OCT de toutes les souris C57BL/6J montraient différentes couches rétiniennes avec une réflectivité différente, et la démarcation était claire (Figure 8D). E...

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Application of Optical Coherence Tomography to a Mouse Model of Retinopathy

Nous décrivons ici une technique d’imagerie in vivo utilisant la tomographie par cohérence optique pour faciliter le diagnostic et la mesure quantitative de la rétinopathie chez la souris.

Application de la tomographie par cohérence optique à un modèle murin de rétinopathie

Optical coherence tomography (OCT) offers a noninvasive method for the diagnosis of retinopathy. The OCT machine can capture retinal crosssectional images ...

La tomographie par cohérence optique est largement utilisée dans le diagnostic clinique de différentes maladies de la rétine, mais elle est encore difficile à appliquer dans des modèles murins. Ce protocole décrit comment gérer la technique OCT chez les animaux. Cette technologie peut être appliquée à des animaux de différentes tailles de globes oculaires.Il permet une imagerie transversale rétinienne non invasive, à haute résolution et en temps réel, ainsi que des mesures quantitatives de l’épaisseur de la rétine. OCT aide au diagnostic de la rétinopathie en identifiant les caractéristiques de la lésion telles que l’emplacement, la gamme, la forme et la taille des lésions, ainsi que toutes les anomalies rétiniennes suspectées telles que la néovascularisation rétinienne. Ce protocole est applicable aux études animales ou aux maladies du fond d’œil, y compris les maladies de la rétine.Avant de commencer la procédure, préparez-vous et suivez le protocole étape par étape. Effectuez l’expérience lorsque l’animal est anesthésié. On devrait être en mesure d’obtenir des images OCT de bonne qualité après un peu de pratique.Pour commencer, allumez l’ordinateur et démarrez le logiciel. Cliquez sur le bouton du programme de test pour terminer le programme de test. Ensuite, allumez le thermostat et préchauffez-le à 37 degrés Celsius.Après le test du programme, démarrez la procédure du module OPO. Créez un nouvel objet et remplissez les informations de la souris. Ensuite, préchauffez la couverture électrique et couvrez-la de serviettes chirurgicales.Placez la souris anesthésiée sur la plate-forme de couverture électrique et enduisez immédiatement les deux yeux de gel médical d’hyaluronate de sodium. Ensuite, placez une lentille de contact 100D sur la cornée de la souris avec le côté concave touchant le gel d’hyaluronate de sodium sur la surface cornéenne. Ensuite, placez la souris sur la petite plate-forme animale à température constante du dispositif cSLO.Ajustez l’angle de la lentille de contact avec une pince pour maintenir la pupille au centre de la lentille. Ajustez les ajustements de la tête pour que l’œil soit droit devant. Cliquez sur le bouton OPO, choisissez le module souris et démarrez le programme cSLO.Ensuite, utilisez le levier de commande pour déplacer lentement la lentille préréglée vers la lentille de contact. Faites d’autres ajustements pour aligner l’image du pôle antéro-postérieur, en le centrant sur la tête du nerf optique. Ensuite, démarrez le programme de l’OPO et cliquez sur la barre de progression vers le haut et vers le bas jusqu’à ce que l’image de l’OPO s’affiche.Ajustez la plage minimale entre 0 et 20 et la plage maximale entre 40 et 60. Ensuite, ajustez la distance et la direction de position de l’objectif prédéfinies jusqu’à ce qu’une image OCT idéale soit obtenue. Sélectionnez la position de numérisation en déplaçant la ligne standard dans le cSLO.Ensuite, cliquez sur moyenne pour superposer le signal d’image cSLO et OCT et cliquez sur le bouton de prise de vue pour acquérir l’image SLO OCT. Après l’expérience, retirez la lentille de contact 100D et appliquez le gel pour les yeux à la lévofloxacine pour protéger la cornée. Pour la correction de la stratification rétinienne, cliquez sur Examen de charge sur l’interface de l’OPO et appelez les images de l’OPO à partir d’une fenêtre contextuelle.Ensuite, double-cliquez sur l’image dans le conteneur multimédia pour l’afficher à l’écran. Ensuite, cliquez sur détection de couche pour terminer la superposition automatique sur la rétine. Après avoir sélectionné la ligne de séparation des deux côtés du calque préparée pour l’analyse, cliquez sur Modifier le calque pour ajuster l’espacement et la plage limite.Ensuite, modifiez la ligne en déplaçant le cercle rouge. Pour mesurer l’épaisseur de la stratification rétinienne, cliquez sur le bouton de mesure et sélectionnez la ligne de séparation du calque à analyser pour afficher la limite du calque sur l’image de l’OPO. Ensuite, sélectionnez se connecter à la couche et rester connecté en déplacement.Ensuite, sélectionnez la zone pour afficher les résultats et cliquez sur la position à analyser sur l’image de l’OPO pour faire apparaître la ligne de mesure. Cliquez sur la colonne suivante pour les mesures suivantes et pour afficher les données précédentes. Pour mesurer l’épaisseur totale de la rétine, sélectionnez la ligne un et la ligne sept dans la liste dans le coin supérieur droit.Ensuite, à partir de l’apparition de la structure rétinienne au bord de la papille optique, mesurez quatre valeurs à des intervalles d’espacement de 200 micromètres sur la règle horizontale. Les images OCT de souris C57BL/6 ont montré diverses couches rétiniennes avec une démarcation claire. En revanche, les souris knockout Vldlr présentaient des lésions hyperréfléchissantes anormales.Les images OCT ont montré des bandes réfléchissantes moyennes sur les surfaces rétiniennes des souris knockout Vldlr. Ces bandes adhéraient au vaisseau rétinien, ce qui correspondait aux caractéristiques OCT d’un décollement incomplet du vitré. Une lésion hyperréfléchissante est apparue sur l’espace sous-rétinien et s’est propagée à la couche nucléaire externe, mais n’a pas percé la couche plexiforme externe.L’apparition de cette lésion en TCO correspondait à des résultats pathologiques. La section pathologique a montré que la néovascularisation a percé la couche d’épithélium pigmentaire rétinien, les segments interne-externe du photorécepteur et la membrane limitante externe, envahissant la couche nucléaire externe, mais pas la couche plexiforme externe. Une autre bande de lésion hyperréfléchissante, située dans l’espace sous-rétinien, n’impliquait pas la couche nucléaire externe.Conformément aux résultats pathologiques, cette néovascularisation sous-rétinienne n’a pas percé la membrane limitante externe. La comparaison de l’épaisseur rétinienne de l’œil droit dans les directions temporel, nasale, supérieure et inférieure de la polaire postérieure entre les deux groupes a révélé que l’épaisseur rétinienne des souris knockout Vldlr était significativement inférieure à celle des souris C57BL / 6J. Lors de l’exécution du protocole, placez correctement une lentille de contact 100D sur la cornée, puis ajustez la position de l’image.Sélectionnez l’emplacement de numérisation et superposez l’image avant la prise de vue. Suite à cette procédure, l’OCT du segment antérieur est réalisable, nécessitant une modification de la distance entre le cristallin préréglé et la cornée. Il peut montrer la cornée, la chambre antérieure, l’iris, le corps ciliaire et le cristallin.Cette technique fournit un outil important pour la recherche sur la rétinopathie dans des modèles de petits animaux, favorisant la détection et la mesure non invasives de la rétinopathie en recherche fondamentale.

Research

JoVE Journal

Medicine

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Diffuse Optical Spectroscopy for the Quantitative Assessment of Acute Ionizing Radiation Induced Skin Toxicity Using a Mouse Model

Diffuse Spectroscopie optique pour l&#39;évaluation quantitative de la toxicité de la peau induit par les rayonnements ionisants aiguë Utilisation d&#39;un modèle de souris

Acute skin toxicities from ionizing radiation (IR) are a common side effect from therapeutic courses of external beam radiation therapy (RT) and ...

Using Micro-computed Tomography for the Assessment of Tumor Development and Follow-up of Response to Treatment in a Mouse Model of Lung Cancer

Utilisation de la tomographie par Micro-calculé pour l&#39;évaluation des tumeurs du développement et de suivi de la réponse au traitement dans un modèle murin de cancer du poumon

Lung cancer is the most lethal cancer in the world. Intensive research is ongoing worldwide to identify new therapies for lung cancer. Several mouse ...

Ultrahigh Resolution Mouse Optical Coherence Tomography to Aid Intraocular Injection in Retinal Gene Therapy Research

Tomographie à cohérence optique souris ultra haute résolution pour faciliter l’Injection intraoculaire dans la recherche de la thérapie génique rétinienne

HR-SD-OCT is utilized to monitor the progression of photoreceptor degeneration in live mouse models, assess the delivery of therapeutic agents into the ...

In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy

In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy

In Vivo Imagerie des souris journaliste Cx3cr1gfp/gfp avec domaine Spectral Optical Coherence Tomography et numérisation Laser ophtalmologique

Spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) and scanning laser ophthalmoscopy (SLO) are extensively used in experimental ophthalmology. In the ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Mesure de la contractilité isométrique de l’artère mésentérique de souris à l’aide de fil myographie

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...