Quantitative Fundus autofluorescence pour l'évaluation des maladies rétiniennes

Summary

The retinal pigment epithelium (RPE) supports the sensory retina through recycling visual cycle byproducts, which accumulate as lipofuscin. These products are autofluorescent and can be qualitatively imaged in vivo. Here, we describe a method to quantitatively image RPE lipofuscin using confocal scanning laser ophthalmoscopy.

Abstract

The retinal pigment epithelium (RPE) is juxtaposed to the overlying sensory retina, and supports the function of the visual system. Among the tasks performed by the RPE are phagocytosis and processing of outer photoreceptor segments through lysosome-derived organelles. These degradation products, stored and referred to as lipofuscin granules, are composed partially of bisretinoids, which have broad fluorescence absorption and emission spectra that can be detected clinically as fundus autofluorescence with confocal scanning laser ophthalmoscopy (cSLO). Lipofuscin accumulation is associated with increasing age, but is also found in various patterns in both acquired and inherited degenerative diseases of the retina. Thus, studying its pattern of accumulation and correlating such patterns with changes in the overlying sensory retina are essential to understanding the pathophysiology and progression of retinal disease. Here, we describe a technique employed by our lab and others that uses cSLO in order to quantify the level of RPE lipofuscin in both healthy and diseased eyes.

Introduction

L'épithélium pigmentaire rétinien (EPR) prend en charge la fonction de la rétine sensorielle par de nombreux procédés ^1. liée à l'âge de la dégénérescence maculaire (DMLA) est la plus importante cause de cécité incurable dans les pays industrialisés et se caractérise par des changements dans l'EPR, y compris la perte de pigment, la perte de fonction et l'atrophie. Dans la DMLA et au vieillissement normal, l'EPR, accumule organites lysosomes dérivé contenant des fragments fluorescents photoréceptrices phagocytés, appelés granules de lipofuscine. L'accumulation de lipofuscine RPE a été pensé pour indiquer un dysfonctionnement oxydatif ^1, mais des études récentes ont montré que la morphologie RPE reste normale dans les yeux âgés avec des niveaux élevés de lipofuscine ^2. Marqueurs Toutefois, les tendances anormales de la distribution de lipofuscine, en particulier la perte de lipofuscine, sont documentés pour AMD et AMD progression, à la fois histologiquement et cliniquement ^3,4

procès- défectueuxchanter RPE lipofuscin a également été observé chez certaines dégénérescences rétiniennes héréditaires. Les patients souffrant de la maladie de Stargardt (STGD) accumulent lipofuscine dans le RPE à un jeune âge, éventuellement développer une perte de vision similaire à celle observée chez AMD ^5. Ces résultats suggèrent que l' accumulation de lipofuscine peut lui – même être toxiques et entraîner un dysfonctionnement RPE ^6,7. Cependant, une étude d'imagerie détaillée des sujets avec STGD au fil du temps n'a pas confirmé que l' accumulation de lipofuscine focal a conduit à la perte subséquente de RPE ^8. Par conséquent, bien que des anomalies lipofuscine sont des marqueurs de dégénérescences rétiniennes, un rôle pour la toxicité directe des lipofuscin reste à prouver.

L'EPR est la couche la plus postérieure de la cellule de la rétine, mais produit la majeure partie de signal fluorescent provenant du fond de l'oeil. La génération et la détection de l'autofluorescence (AF) dérivée de l'EPR peut être effectuée en utilisant une ophtalmoscopie laser à balayage confocal (cSLO), ce qui permet de visualization de la distribution spatiale de la FA scléral. Certains dégénérescences rétiniennes démontrent modèles distinctifs de fundus AF, et les aides d'imagerie AF dans le diagnostic et le suivi de ces conditions. Bien que l'imagerie AF standard est cliniquement importante, AF quantitative (QAF) est devenu un moyen important d'évaluer la santé de l'EPR. Nous et d' autres ont mis au point une approche normalisée qui peut déterminer de façon fiable les niveaux QAF à des endroits spécifiques de la rétine ^9. QAF a des applications potentielles dans le diagnostic et le suivi des conditions de la rétine, et peut également avoir une utilité dans le pronostic et le risque de stratification. En outre, les capacités de diagnostic de QAF ont également été décrits pour certains troubles rétiniens ^10-12. Ici, nous fournissons étape sage de détails pour réaliser notre technique accompagnée d'une démonstration visuelle de son application dans l'évaluation des yeux sains et malades.

Protocol

Déclaration éthique: Tous les patients inclus dans ces études ont été réalisées en conformité avec examen institutionnel approuvé conseil de surveillance à New-York University School of Medicine. 1. Sélection des patients et préparation initiale pour l'imagerie Remarque: Les documents suivants sont requis: solution ophtalmique tropicamide 0,5%, solution ophtalmique de phényléphrine 2,5%, cSLO équipé domaine spectral tomographie optique de cohér…

Representative Results

Cette technique a été utilisée pour étudier QAF dans les deux sains 13 et états pathologiques 10-12. Dans les yeux sains (figure 1), AF émise par l'EPR est répartie de façon relativement uniforme dans l'ensemble du fond d' oeil (figure 1A). intensité réduite est perçue dans la région maculaire centrale à cause du blocage de la lumière par le pigment maculaire, et sur les côtés et les coins de l'image …

Discussion

distribution lipofuscin RPE anormale, que ce soit augmentée ou diminuée, est un marqueur sensible de la maladie de la rétine et est généralement associée à la perte de la fonction de la rétine sensorielle. Ici, nous décrivons l'application de QAF pour l'évaluation des RPE lipofuscine. L' incorporation d'une référence fluorescente interne pour corriger la puissance du laser et le détecteur de sensibilité variable ⁹ aux côtés de notre technique d'imagerie standardisée permet…

Materials

Spectralis HRA + OCT	Heidelberg Engineering	n/a
0.5% tropicamide ophthalmic solution	n/a	n/a	Any brand can be used
2.5% phenylephrine ophthalmic solution	n/a	n/a	Any brand can be used
Internal fluorescent reference	Heidelberg Engineering	n/a
IGOR Pro software	WaveMetrics	n/a