Summary

Erkennen von Fehlbildungen in Aderhautgefäßsystem in einem Maus-Modell der Altersbedingte Makuladegeneration durch Zeitverlauf Indocyaningrün-Angiographie

Published: February 19, 2014
doi:

Summary

Indocyaningrün-Angiographie (ICGA oder) durch Schwanzveneninjektion durchgeführt, bietet hochwertige ICGA Zeitverlauf Bilder, Anomalien in der Maus Aderhaut zu charakterisieren.

Abstract

Indocyaningrün-Angiographie (oder ICGA) ist eine Technik, die von Augenärzten durchgeführt, um Anomalien der Aderhaut und Netzhautgefäß verschiedener Augenkrankheiten, wie altersbedingte Makula-Degeneration (AMD) zu diagnostizieren. ICGA ist besonders nützlich, um das hintere Bild choroidalen Gefäßsystem des Auges aufgrund ihrer Eignung zur Durchdringung durch die pigmentierte Schicht mit Infrarotspektrum. ICGA Zeitverlauf kann in frühe, mittlere und späte Phasen unterteilt werden. Die drei Phasen liefern wertvolle Informationen über die Pathologie von Augenproblemen. Obwohl der Zeitverlauf ICGA durch intravenöse (IV)-Injektion ist weit verbreitet in der Klinik für die Diagnose und Behandlung von Aderhautproblemen eingesetzt, ICGA durch intraperitoneale Injektion (IP) wird häufig in Tierversuchen eingesetzt. Hier zeigten wir die Technik, um hochauflösende ICGA Zeitverlauf Bilder in Mäusen durch Schwanzveneninjektion und konfokale Scanning-Laser-Ophthalmoskopie erhalten. Wir nutzten diese Technik, um das Bild choroidalen legen in einem Mausmodell der altersbedingten Makuladegeneration. Obwohl es viel einfacher, ICG zur Maus Vaskulatur von IP einzuführen, zeigen unsere Daten, dass es schwierig ist, reproduzierbare ICGA Zeitverlaufsbildern von IP-ICGA erhalten. Im Gegensatz dazu ICGA über Schwanzveneninjektion bietet hochwertige ICGA Zeitverlauf Bilder vergleichbar mit Studien am Menschen. Darüber hinaus haben wir gezeigt, dass ICGA geführt auf Albinomäuse gibt klarere Bilder von choroidalen Gefäßen als pigmentierter Mäuse durchgeführt. Wir schlagen vor, dass die Zeit-Gänge-IV-ICGA sollte eine gängige Praxis in AMD Forschung auf der Grundlage von Tiermodellen zu werden.

Introduction

Indocyaningrün-Angiographie (ICGA) ist ein diagnostischer Test zur Imageprobleme, die Blutgefäße in den Augen stehen. Das Absorptionsspektrum der ICG Bereiche 790-805 nm, während das Emissionsspektrum im Bereich von 770 bis 880 nm mit der Peakemission bei 835 nm 1. Dies unterscheidet sich von den anderen bekannten Farbstoff Fluorescein-Natrium, dessen Spektrum liegt im sichtbaren Bereich. Das Infrarotspektrum ermöglicht ICG durch retinale Pigmentepithel (RPE), serosanguineous Flüssigkeit und Fettausscheidungen, die alle leicht zu blockieren Visualisierung durch Natrium-Fluorescein-basierte Fluoreszenzangiographie (FA) zu durchdringen. ICG ist zu 98% an Proteine ​​gebunden im Gefäßsystem, was zu weniger Extravasation, so dass verbesserte Bildgebung von Aderhautgefäße und choroidalen Läsionen 1,2. ICGA ist fast die einzige Wahl, um choroidalen Gefäßsystem, die hinter RPE visualisieren. Abbildung 1 zeigt den Vergleich der ICGA und FA in bildgebenden Gefäßsystem in der Maus die Augen. FA kann be zur Abbildung der Netzhautgefäßsystem gut, aber nicht der choroidalen Gefäßsystem. Im Gegensatz dazu können die Bild ICGA sowohl retinalen und choroidalen Gefäßsystem verwendet werden. ICGA ist mit hochauflösenden Digital-Imaging-Systeme oder Scanning-Laser-Ophthalmoskop (SLO) zusammen mit infrarotempfindlichen Videokameras, die wir in dieser Studie verwenden durchgeführt.

In der Klinik hat ICGA bei der Diagnose eine Reihe von chorioretinale Störungen mit Beteiligung des Aderhautgefäßsystem einschließlich polypoidale choroidalen Vaskulopathie (PCV), Netzhaut angiomatöse Proliferation (RAP), angioiden Streifen, vitelliformen Makuladystrophie, Zentral serosa, choroidalen Hämangiom, Blutungen der Netzhaut empfohlen arteriolar Makroaneurysmen, choroidale Tumoren und bestimmte Formen von Uveitis posterior 1,3. Die Kombination von ICGA mit FA und Optische Kohärenztomographie (OCT) bieten leistungsstarke Tools für die Ärzte in der Diagnose und Behandlung der exsudativen altersbedingten Makula-Degeneration (AMD) 10.04. ICGA ist besonders nützlich für die Diagnose von Bedingungen, die die Aderhaut. In der Tat ist ICGA als der Goldstandard für die Diagnose von PCV, eine Variante der exsudativen AMD 11-13. PCV wird von einem Netzwerk von verzweigenden Gefäßen mit endständigen polypoidal Streckungen in der choroidalen Gefäß 11-13 gekennzeichnet. PCV wird häufig mit rezidivierenden serosanguineous Abteilungen der RPE und Netzhaut mit Leck und Blutungen aus den Komponenten polypoidal 11,14,15 verbunden. Vor kurzem berichteten wir die Erzeugung des ersten PCV Tiermodell durch menschliche HTRA1, ein multifunktionales Serinprotease transgen exprimiert, in Maus retinalen Pigmentepithel (RPE) 16. Wir haben gezeigt, dass eine erhöhte HTRA1 induzierten charakteristischen Merkmale der PCV, z. B. polypoidal Läsionen.

Hier zeigten wir den Einsatz von Zeitverlauf ICGA durch Schwanzveneninjektion in die Forschung mit unserem AMD HTRA1 Mausmodell. Unsere Daten legen nahe, dassIV-ICGA überlegen ist IP (oder subkutan (SC))-ICGA, die derzeit im Bereich 17,18 für die Charakterisierung von Läsionen in der Aderhaut verwendet werden.

Erklärung zum Tierforschung

Tierversuche wurden nach den Protokollen, die von Institutional Animal Care und Verwenden Committee (IACUC) genehmigt durchgeführt und wurden in Übereinstimmung mit der ARVO Erklärung für die Nutzung von Tieren in Ophthalmic und Vision Research durchgeführt.

Protocol

1. Vorbereitung der Instrumente Das Verfahren wird in einem Behandlungsraum in einer Tiereinrichtung durchgeführt wird. Tragen Gesichtsmasken, Haarhauben, OP-Kittel, sterile Abdeckungen Fuß-und Handschuhe vor dem Beginn des Experiments. Hitze Wasser in einem Becher auf ~ 40 ° C auf einer Heizplatte. Legen Sie eine sterile blauen Pad auf einem Heizkissen, die später verwendet werden, um die Körpertemperatur der Maus während der Bildgebung halten wird. Schalten Sie das Heizki…

Representative Results

Wir führten ICGA Zeitverlauf in HTRA1 transgenen Mäusen und Kontroll WT Wurfgeschwistern, die beide auf der CD1 Hintergrund. Der Albino CD1 Hintergrund wurde ausgewählt, um Indocyaningrün-Angiographie (ICGA)-Bildgebung (siehe Diskussion) zu erleichtern. Einige Aneurysma wie Streckungen begann in der frühen Phase in der HTRA1 Maus erscheinen (Abbildung 2, eine rote Pfeil zeigt die Erweiterung an der Spitze eines Schiffes und ein roter Kreis zeigt eine Läsion polypoidal Cluster-Typ). Aderhautgefäß…

Discussion

In dieser Studie haben wir gezeigt, die Verwendung von ICGA für Bild choroidalen Läsionen in HTRA1 transgenen Mäusen. Die Eigenschaften der frühen, mittleren und späten Phasen der ICGA in unserem Mausmodell entsprechen den Zeitverlauf auch in Studien am Menschen ein. Dies ist wichtig, um bessere Vergleiche zwischen der menschlichen Pathologie und Tier Phänotypen, die von unschätzbarem Wert für die Erforschung der pathophysiologischen Mechanismen und Behandlungsstrategien von Bedingungen, die der Aderh…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde vom NIH 1R01EY022901, der Career Development Award von Forschung unterstützt, um Blindheit (RPB) Verhütung, CMReeves & MA Reeves-Stiftung, E. Matilda Ziegler-Stiftung für Blinde, Templer Eye Foundation, und eine nicht zweckgebundene Zuwendung an die Abteilung für Augenheilkunde an der University of Utah aus RPB. Balamurali Ambati Wir danken für die technische Unterstützung auf dem Spectralis Multi-Modalität Imaging System und Tao Zhang für Diskussionen und Kommentare zum Manuskript.

Materials

Spectralis Multi-Modality Imaging System Heidelberg Engineering, Germany SPECTRALIS HRA+OCT
Tropicamide ophthalmic solution (1%) Bausch & Lomb NDC 24208-585-64 for dilation of pupils
GenTeal Gel Genteal NDC 58768-791-15  clear lubricant eye gel 
Ketamine Vedco Inc NDC 50989-996-06
Xylazine Lloyd Laboratories NADA 139-236
Acepromazine Vedco Inc NDC 50989-160-11
32-G Needle Steriject PRE-32013
1-ml syringe BD 309659
Indocyanine Green Pfaltz & Bauer I01250

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Citazione di questo articolo
Kumar, S., Berriochoa, Z., Jones, A. D., Fu, Y. Detecting Abnormalities in Choroidal Vasculature in a Mouse Model of Age-related Macular Degeneration by Time-course Indocyanine Green Angiography. J. Vis. Exp. (84), e51061, doi:10.3791/51061 (2014).

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