Quantitativa de autofluorescência de Avaliação de Doenças da retina

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

O epitélio do pigmento da retina (EPR) suporta a função da retina sensorial através de numerosos processos ^1. degeneração macular relacionada com a idade (AMD) é a causa mais importante de cegueira intratável em países industrializados e é caracterizada por alterações na EPR, incluindo perda de pigmento, perda de função e atrofia. Em AMD e no envelhecimento normal, o RPE acumula organelas fluorescentes, derivadas do lisossoma contendo fragmentos fotorreceptoras fagocitado, referidos como grânulos de lipofuscina. A acumulação de lipofuscina EPR foi pensado para indicar disfunção oxidativo ^1, mas estudos recentes têm demonstrado que a morfologia do EPR ​​permanece normal em olhos idade com altos níveis de lipofuscina ^2. Marcadores No entanto, padrões anormais de distribuição de lipofuscina, nomeadamente a perda de lipofuscina, estão documentados para a progressão AMD e AMD, tanto histologicamente e clinicamente ^3,4

proces defeituososcante de lipofuscina EPR foi também demonstrado que ocorrem em certos degenerações retinais hereditárias. Pacientes que sofrem de doença de Stargardt (STGD) acumulam lipofuscina no RPE em uma idade jovem, eventualmente, desenvolver perda de visão semelhante ao visto em AMD ^5. Estes achados sugerem que o acúmulo de lipofuscina pode ser ele próprio tóxico e conduzir RPE disfunção ^6,7. No entanto, um estudo de imagem detalhada de indivíduos com STGD ao longo do tempo não confirmam que o acúmulo de lipofuscina focal levou a subsequente perda de RPE ^8. Por isso, embora anormalidades lipofuscina são marcadores para degenerações da retina, um papel para a toxicidade direta de lipofuscina ainda não foi provado.

O EPR é a camada mais posterior da célula da retina, mas gera a maior parte do sinal fluorescente a partir do fundo ocular. Geração e detecção de autofluorescência (AF) derivado do EPR pode ser realizada utilizando oftalmoscopia de laser confocal de varredura (cSLO), que permite a VIsualização da distribuição espacial da FA fundus. Certos degenerações retinianas demonstram padrões distintos de fundo de olho AF, e auxiliares de imagem AF do diagnóstico e acompanhamento dessas condições. Apesar de imagem AF padrão é clinicamente importante, AF quantitativa (QAF) tornou-se um importante meio de avaliar a saúde RPE. Nós e outros desenvolveram uma abordagem padronizada que podem determinar com confiança níveis QAF em locais específicos da retina ^9. QAF tem aplicações potenciais no diagnóstico e monitoramento das condições da retina, e também pode ter utilidade no prognóstico e estratificação de risco. Além disso, as capacidades de diagnóstico de Qaf também foram descritas para certos distúrbios da retina ^10-12. Aqui, nós fornecemos detalhes passo a passo para a realização de nossa técnica acompanhada por uma demonstração visual da sua aplicação na avaliação de olhos saudáveis ​​e doentes.

Protocol

Declaração de Ética: Todos os pacientes incluídos nestes estudos foram feitos lo de acordo com aprovado revisão institucional de supervisão bordo no New York University School of Medicine. 1. Seleção de Pacientes e preparação inicial para criação de imagens Nota: Os seguintes materiais são necessários: 0,5% solução oftálmica tropicamida, 2,5% solução oftálmica fenilefrina, cSLO equipado com espectral de tomografia de coerência óptica (SD-OCT),…

Representative Results

Esta técnica foi utilizada para estudar QAF em ambos os saudáveis ​​13 e doença estados 10-12. Em olhos saudáveis ​​(Figura 1), AF emitida a partir da EPR é distribuído relativamente uniforme por todo o fundo (Figura 1A). intensidade reduzida é visto na região macular central devido ao bloqueio da luz pelo pigmento macular, e para os lados e cantos da imagem devido a óptica do olho e câmera. Vasos aparecem escuras …

Discussion

distribuição de lipofuscina EPR anormal, quer aumentada ou diminuída, é um marcador sensível da doença da retina e é geralmente associada com a perda da função retina sensorial. Aqui, nós descrevemos a aplicação de Qaf para a avaliação de lipofuscina EPR. Incorporação de uma referência fluorescente interna para corrigir a variável de potência do laser e um detector de sensibilidade ⁹ juntamente com a nossa técnica de imagem padronizada permite a quantificação confiável dos níveis de AF…

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