Name: application of optical coherence tomography to a mouse model of retinopathy
Uploaded: 2022-01-12T14:30:00
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Fonte do Projeto: Fundação de Ciências Naturais da Província de Guangdong (2018A0303130306). Os autores gostariam de agradecer ao Laboratório de Pesquisa Oftalmológica, ao Joint Shantou International Eye Center da Universidade de Shantou e à Universidade Chinesa de Hong Kong pelo financiamento e materiais.

As operações foram realizadas seguindo a Declaração sobre o Uso de Animais na Pesquisa Oftalmológica e Visão da Associação de Pesquisa em Visão e Oftalmologia. O delineamento experimental foi aprovado pelo Comitê de Ética Animal da instituição (Comitê de Ética Médica da JSIEC, EC 20171213(4)-P01). Camundongos C57BL/6J de dois meses de idade e camundongos knockout Vldlr foram utilizados neste estudo. Havia 7 camundongos em cada grupo, todos do sexo feminino e pesavam de 20 g a 24 g.
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<ol>
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Neste estudo, a OCT usando um sistema de imagem de retina de pequenos animais foi aplicada para avaliar as alterações da retina em camundongos knockout Vldlr , que demonstram descolamento vítreo posterior incompleto, neovascularização sub-retiniana e afinamento da espessura da retina. OCT é um método de imagem não invasivo para examinar a condição da retina in vivo. A maioria dos dispositivos OCT são projetados para exame oftalmológico humano. O tamanho do equipamento de hardware, a configur...

A tomografia de coerência óptica (OCT) é uma técnica de imagem que pode fornecer imagens in vivo de alta resolução e corte transversal para tecidos 1,2,3,4,5,6,7,8, especialmente para o exame não invasivo na retina 9,10,11,12 . Também pode ser usado para quantificar alguns biomarcadores importantes, como a espessura da retina e a espessura da camada de fibras nervosas da retina. O princípio da OCT é a reflectometria de coerência óptica, que obtém informações teciduais transversais a partir da coerência da luz refletida de uma amostra e a converte em uma forma gráfica ou digital através de um sistema computacional7. A OCT é amplamente utilizada em clínicas de oftalmologia como uma ferramenta essencial para diagnóstico, acompanhamento e manejo de pacientes com distúrbios da retina. Também pode fornecer informações sobre a patogênese das doenças da retina.
Além das aplicações clínicas, a OCT também tem sido usada em estudos com animais. Embora a patologia seja o padrão-ouro de caracterização morfológica, a OCT tem a vantagem de imagens in vivo não invasivas e acompanhamento longitudinal. Além disso, tem sido demonstrado que a OCT está bem correlacionada com a histopatologia em modelos animais de retinopatia 11,13,14,15,16,17,18,19,20. O rato é o animal mais comumente usado em estudos biomédicos. No entanto, seus pequenos globos oculares representam um desafio técnico para a realização de imagens OCT em camundongos.
Em comparação com a OCT usada pela primeira vez para imagens da retina em camundongos21,22, a OCT em pequenos animais agora foi otimizada em relação a sistemas de hardware e software. Por exemplo, o OCT, em combinação com o rastreador, reduz significativamente a relação sinal-ruído; As atualizações do sistema de software OCT permitem que mais camadas da retina sejam detectadas automaticamente; e o beamer DLP integrado ajuda a reduzir os artefatos de movimento.
O receptor de lipoproteína de densidade muito baixa (Vldlr) é uma proteína transmembrana em células endoteliais. É expressa em células endoteliais vasculares da retina, células epiteliais pigmentares da retina e ao redor da membrana limitante externa23,24. A neovascularização sub-retiniana é o fenótipo de camundongos knockout Vldlr 23. Portanto, camundongos knockout Vldlr são usados para investigar a patogênese e a potencial terapia da neovascularização sub-retiniana. Este artigo demonstra a aplicação de imagens OCT para detectar lesões retinianas em camundongos knockout Vldlr, na esperança de fornecer alguma referência técnica para a pesquisa de retinopatia em modelos animais de pequeno porte.

<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

A tomografia de coerência óptica (OCT) oferece um método não invasivo para o diagnóstico de retinopatia. A máquina OCT pode capturar imagens transversais da retina a partir das quais a espessura da retina pode ser calculada. Embora a OCT seja amplamente utilizada na prática clínica, sua aplicação na pesquisa básica não é tão prevalente, especialmente em pequenos animais, como camundongos. Devido ao pequeno tamanho de seus globos oculares, é um desafio realizar exames de imagem de fundo de olho em camundongos. Portanto, um sistema de imagem retiniana especializado é necessário para acomodar a imagem OCT em pequenos animais. Este artigo demonstra um sistema específico para pequenos animais para procedimentos de exame OCT e um método detalhado para análise de imagens. Os resultados do exame OCT da retina de camundongos knockout do receptor de lipoproteína de densidade muito baixa (Vldlr) e camundongos C57BL/6J são apresentados. As imagens OCT de camundongos C57BL/6J mostraram camadas da retina, enquanto as de camundongos knockout Vldlr mostraram neovascularização sub-retiniana e afinamento da retina. Em resumo, o exame OCT poderia facilitar a detecção não invasiva e a medição da retinopatia em modelos de camundongos.

Graças às varreduras de alta resolução da OCT, as camadas da retina do rato podem ser observadas e reflexões anormais e suas localizações exatas podem ser identificadas. As imagens de OCT da retina de camundongos knockout Vldlr e C57BL/6J foram comparadas neste estudo. As imagens OCT de todos os camundongos C57BL/6J mostraram várias camadas da retina com diferentes refletividades, e a demarcação foi clara (Figura 8D). Em contraste, todos os camundongos knockout Vldlr</...

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Application of Optical Coherence Tomography to a Mouse Model of Retinopathy

Aqui, descrevemos uma técnica de imagem in vivo usando tomografia de coerência óptica para facilitar o diagnóstico e a medição quantitativa da retinopatia em camundongos.

Aplicação da Tomografia de Coerência Óptica a um Modelo de Retinopatia de Rato

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

A tomografia de coerência óptica é amplamente utilizada no diagnóstico clínico de diferentes doenças da retina, mas ainda é difícil de aplicar em modelos de camundongos. Este protocolo descreve como gerenciar a técnica OCT em animais. Esta tecnologia pode ser aplicada a animais com diferentes tamanhos de globo ocular.Ele permite imagens transversais da retina não invasivas, de alta resolução e em tempo real, juntamente com medições quantitativas da espessura da retina. A OCT auxilia no diagnóstico de retinopatia, identificando as características da lesão, como localização, alcance, forma e tamanho das lesões, bem como todas as suspeitas de anormalidades da retina, como a neovascularização da retina. Este protocolo é aplicável a estudos em animais ou doenças de fundo de olho, incluindo doenças da retina.Antes de iniciar o procedimento, esteja preparado e siga o protocolo passo a passo. Realizar o experimento quando o animal estiver anestesiado. Deve-se ser capaz de obter imagens OCT de boa qualidade após alguma prática.Para começar, ligue o computador e inicie o software. Clique no botão de programa de teste para concluir o programa de teste. Em seguida, ligue o termostato e pré-aqueça-o a 37 graus Celsius.Após o teste do programa, inicie o procedimento do módulo OCT. Crie um novo assunto e preencha as informações do mouse. Em seguida, pré-aqueça o cobertor elétrico e cubra-o com toalhas cirúrgicas.Coloque o rato anestesiado na plataforma da manta eléctrica e cubra imediatamente ambos os olhos com gel de hialuronato de sódio médico. Em seguida, coloque uma lente de contato 100D na córnea do rato com o lado côncavo tocando o gel de hialuronato de sódio na superfície da córnea. Em seguida, coloque o mouse na pequena plataforma animal de temperatura constante do dispositivo cSLO.Ajuste o ângulo da lente de contato com pinças para manter a pupila no centro da lente. Ajuste os ajustes na cabeça para fazer com que o olho fique voltado para a frente. Clique no botão OCT, escolha o módulo do mouse e inicie o programa cSLO.Em seguida, use a alavanca de operação para mover lentamente a lente predefinida em direção à lente de contato. Faça ajustes adicionais para alinhar a imagem do polo anteroposterior, centralizando-a na cabeça do nervo óptico. Em seguida, inicie o programa OCT e clique na barra de progresso para cima e para baixo até que a imagem da OCT apareça.Ajuste o intervalo mínimo entre 0 a 20 e o intervalo máximo entre 40 a 60. Em seguida, ajuste a distância da lente predefinida e a direção da posição até que uma imagem OCT ideal seja obtida. Selecione a posição de varredura movendo a linha padrão no cSLO.Em seguida, clique em média para sobrepor o sinal de imagem cSLO e OCT e clique no botão de captura para adquirir a imagem da OCT SLO. Após o experimento, remova a lente de contato 100D e aplique o gel ocular de levofloxacina para proteger a córnea. Para correção da estratificação da retina, clique em carregar o exame na interface OCT e chame as imagens da OCT de uma janela pop-up.Em seguida, clique duas vezes na imagem no contêiner de mídia para exibi-la na tela. Em seguida, clique em detecção de camada para concluir a colocação automática de camadas na retina. Depois de selecionar a linha divisória em ambos os lados da camada preparada para análise, clique em editar camada para ajustar o espaçamento e limitar o intervalo.Em seguida, modifique a linha movendo o círculo vermelho. Para medir a espessura da laminação da retina, clique no botão de marcador de medida e selecione a linha divisória da camada a ser analisada para exibir o limite da camada na imagem OCT. Em seguida, selecione conectar com a camada e permanecer conectado em movimento.Em seguida, selecione a área para exibir os resultados e clique na posição a ser analisada na imagem da OCT para que a linha de medição apareça. Clique na próxima coluna para medições subsequentes e para revelar os dados anteriores. Para medir a espessura total da retina, selecione a linha um e a linha sete na lista no canto superior direito.Em seguida, a partir do aparecimento da estrutura da retina na borda da papila óptica, meça quatro valores em intervalos de espaçamento de 200 micrômetros na régua horizontal. Imagens OCT de camundongos C57BL/6 mostraram várias camadas da retina com demarcação clara. Em contraste, os camundongos knockout Vldlr apresentaram lesões hiper-reflexivas anormais.As imagens da OCT mostraram algumas bandas reflexivas médias nas superfícies da retina dos camundongos knockout Vldlr. Essas bandas aderiram ao vaso da retina, sendo consistentes com as características da OCT de descolamento vítreo incompleto. Uma lesão hiperrreflexiva apareceu no espaço sub-retiniano e se espalhou para a camada nuclear externa, mas não rompeu a camada plexiforme externa.A aparência da OCT desta lesão foi consistente com os achados patológicos. O corte patológico mostrou que a neovascularização rompeu a camada do epitélio pigmentar da retina, os segmentos internos-externos fotorreceptores e a membrana limitante externa, invadindo a camada nuclear externa, mas não a camada plexiforme externa. Outra faixa de lesão hiperrreflexiva, localizada no espaço sub-retiniano, não envolveu a camada nuclear externa.Consistente com os achados patológicos, essa neovascularização sub-retiniana não rompeu a membrana limitante externa. A comparação da espessura da retina do olho direito nas direções temporal, nasal, superior e inferior do polar posterior entre os dois grupos revelou que a espessura da retina dos camundongos knockout Vldlr foi significativamente menor do que a dos camundongos C57BL/6J. Ao executar o protocolo, coloque corretamente uma lente de contato 100D na córnea e, em seguida, ajuste a posição da imagem.Selecione o local de digitalização e sobreponha a imagem antes de fotografar. Após esse procedimento, a OCT do segmento anterior é viável, exigindo a alteração da distância entre o cristalino predefinido e a córnea. Pode mostrar a córnea, a câmara anterior, a íris, o corpo ciliar e o cristalino.Esta técnica fornece uma importante ferramenta para a pesquisa de retinopatia em modelos animais de pequeno porte, promovendo a detecção não invasiva e a medição da retinopatia na pesquisa básica.

Research

JoVE Journal

Medicine

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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

Na Vivo Imagem de Cx3cr1gfp/gfp repórter ratos com a tomografia de coerência óptica espectral-domínio e digitalização Laser Oftalmoscopia

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

Medição de contratilidade isométrica da artéria mesentérica Mouse usando fio miografia

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