Optik Koherens tomografi: Fare retina Ganglion hücreleri Vivo içinde görüntüleme
Summary
Bu el yazması ile yüksek çözünürlüklü spektral etki alanı optik Koherens tomografi (SD-Ekim) fare retinanın vivo içinde görüntüleme için bir protokol açıklar. Retina ganglion hücrelerinin (RGC) peripapillary bölgede çeşitli tarama ve açıklanan yaklaşımlar miktarının üzerinde duruluyor.
Abstract
Yapısal değişiklikler retina göz hastalıkları ortak belirtileri vardır. Optik Koherens tomografi (OCT) sağlar onların kimlik vivo içinde— hızlı, sürekli ve yüksek çözünürlükte. Bu iletişim kuralı fare retina OCT görüntülemede optik neuropathies (OPN) eğitim için güçlü bir araç olarak açıklar. OCT sistem ortak post mortem histolojik deneyleri Interferometry tabanlı, non-invaziv bir alternatiftir. Retina kalınlığı, retina incelme veya kalınlaşma gibi değişiklikleri, izleme imkanı sağlayan hızlı ve doğru bir değerlendirmesini sağlar. Biz Opa1delTTAG fare çizgi örnekle görüntüleme işlemi ve analiz mevcut. İnceden inceye gözden geçirmek üç tür önerilen, iki miktar yöntemi ile: Standart ve ev yapımı Çap pergeli. İkinci Radyal taramalar sırasında peripapillary retina üzerinde kullanım için en iyisidir; daha kesin olarak, ince yapıları analiz etmek için tercih edilir. Burada açıklanan tüm yaklaşımlar retina ganglion hücrelerinin (RGC) için tasarlanmış ama diğer hücre popülasyonlarının kolayca uyarlanabilir. Sonuç olarak, OCT fare modeli fenotipleme etkilidir ve tedavi müdahaleler güvenilir değerlendirme için kullanılacak potansiyeline sahiptir.
Introduction
OCT retina yapıları1optik sinir başı (ONH) de dahil olmak üzere, incelenmesi kolaylaştıran bir tanı aracıdır. Yıllar boyunca bu hastalık progresyon insanlar2,3, hem de kemirgen4,5güvenilir bir göstergesi haline gelmiştir. 2-µm Aksiyel çözünürlükte retina katmanları kesitsel görüntüler oluşturmak için Interferometry kullanır. Çoğunlukla RGC organları içeren ganglion hücre katmanı tarafından (un), takip RGC akson, içeren retina Sinir lifi Katmanı (RNFL), en içteki katmanıdır. Sonraki iç Pleksiform tabaka (IPL), RGC dendrites İki kutuplu, yatay ve amacrine hücre aksonlar buluştuğu olduğunu. Bunlar, yatay hücresi ile birlikte iç nükleer tabaka (INL) formu, ve onların çıkıntılar photoreceptor akson dış Pleksiform tabaka (OPL) içinde bağlantı. Bu photoreceptor hücre organları ile dış nükleer tabaka (yalnız), arkasından ve photoreceptor katmandan iç segment/dış kesimi olarak da adlandırılan dış sınırlayıcı membran tarafından (OLM), ayrılmış (IS / OS) katmanı. Son olarak, son gözlemlenebilir katmanlar halinde fare retina retina pigment epiteli (RPE) ve (C) koroid vardır. Yalnız RNFL normal farelerde ölçülecek çok ince; Böylece, RNFL/un analiz yerine tercih4,5‘ tir. Başka bir olasılık ikinci IPL ek olarak içeren GC karmaşık katmanı, kalın ve böylece daha kolay hale OCT üzerinde ölçmek için4tarar. Sonuç olarak, OCT içinde OPNs gibi retina, patolojik durumunu içgörü sağlayabilir.
Alternatif olarak, fare retina kalınlığı genellikle post mortem Histoloji ile analiz edilir. Ancak, bu tekniği yüzler sınırlamalar doku koleksiyonu, fiksasyon, kesme, Boyama, montaj, vb dolayısıyla, ince kalınlık değişiklikler gibi bazı kusurları ile ilgili tespit edilemez. Son olarak, çünkü aynı fare, birkaç zaman sınanamıyor puan, hayvan sayısı büyük ölçüde artar, aksine OCT için çalışma. Sonuçta, yineleme için invasiveness olmayan, yüksek çözünürlüklü, olasılık, zaman zaman ve rahatlık-in kullanma OCT teknoloji izleme yapmak yönteminin seçimi retina hastalığı çalışmalarda.
Fare modelleri gen hataları tanımlamak ve moleküler mekanizmaları retinopathies6temel aydınlatmak için kullanılır. OPN bir Optik siniri önemli hasar ile retinopati (açık), yaklaşık 1.2 milyon RGC akson yapıldığı şeklidir. OPN ON odaklı veya görme alanı kaybı ve daha sonra körlük önde gelen diğer bozuklukları, doğuştan veya değil7, ikincil olabilir. RGC kaybı OPN karakteristik özellikleri vardır ve hasar, hangi insan Ekim RNFL ve2,3inceltme un görülebilir. Bu arada, OPN Patofizyoloji hala kötü anlaşılmaktadır ve dolayısıyla fare retina test gerek kalır.
Bu el yazması görüntüleme ve retina tabakası kalınlığı, Opa1delTTAG fare çizgi8,9, baskın optik Atrofi (DOA)10modeli örneği kullanarak miktar açıklanmaktadır. RGC patofizyolojisi değerlendirmek için Radyal, dikdörtgen ve Anüler taramalar sayısal. Bu standart kaliperler OCT yazılım tarafından sağlanan veya bir açık kaynak görüntü işleme programı için geliştirilmiş bir ev yapımı makro ile yapıldı. Standart Çap pergeli işlemek zor ve kez daha kalın RNFL/un, daha kolay, tekrarlanabilir ve daha kesin ev yapımı Kumpasları iken. Makroyu otomatik olarak algılanan bir katman, 5 puan ve peripapillary bölgesinde ONH her iki tarafında sabit pozisyonlarda için bir ölçüm yapar. OCT tarama edinme retina konumlandırma RGCs odaklanarak belirtmek için açıklamak için sunulan Protokolü hedefidir.
Protocol
Representative Results
Discussion
OCT sistemi, görüntüleme yöntemi, bir non-invaziv vivo içinde yüksek çözünürlüklü retina çapraz section gibi tarama sağlar. Böylece, başlıca avantajı insanlar fare modelleri için rutin olarak uygulanan protokoller aktarılması için harika bir fırsat ile detaylı analiz için potansiyel var.
Örneğin Opa1delTTAG mutasyona uğramış fareler, SD-Ekim DOA patofizyolojisi9yeni keşifler için izin RNFL ve GC karmaşık tab…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser desteklenen INSERM, Université Montpellier, Retina Fransa, sendika National des Aveugles et Déficients Visuels (UNADEV), dernek Sendromu de Wolfram, Fondation pour la Recherche Médicale, Fondation de France ve mükemmellik laboratuvar EpiGenMed programı.
Materials
| Mice | |||
| Opa1delTTAG mouse | Institute for Neurosciences in Montpellier, INSERM UMR 1051, France | – | Opa1 knock-in mice carrying OPA1 c.2708_2711delTTAG mutation on C57Bl6/J background |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| EnVisu R2200 SD-OCT Imaging System | Bioptigen, Leica Microsystems, Germany | – | Spectral-Domain Optic Coherence Tomography system |
| EnVisu R2200 SD-OCT Imaging System Software | Bioptigen, Leica Microsystems, Germany | – | Software for OCT acquisition and analysis |
| ImageJ 1.48v | Wayne Rasband, National Institutes of Health, USA | – | Software for analysis, requires downloading and installing two hommade macros: http://dev.mri.cnrs.fr/projects/imagej-macros/wiki/Retina_Tool |
| Self-regulating heating plate | Bioseb, France | BIO-062 | Protection against hypothermia |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Supplies | |||
| Nose Band | – | – | Elastic band |
| Gauze pads 3"x3" | Curad, USA | CUR20434ERB | Protection against hypothermia |
| Dual Ended Cotton tip applicator | Essence of Beauty, CVS Health Corporation, USA | – | Gel application |
| Cotton Twists | CentraVet, France | T.7979C.CS | Mouse positioning |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Reagents and Drugs | |||
| Néosynéphrine Faure 10% | Laboratoires Europhtha, Monaco | – | Eye dilatation |
| Mydriaticum 0.5% | Laboratoires Théa, France | 3397908 | Eye dilatation |
| Cebesine 0.4% | Laboratoire Chauvin, Bausch&Lomb, France | 3192342 | Local anesthesia |
| Imalgene 1000 | Merial, France/CentraVet, France | IMA004 | General anesthesia |
| Rompun | Bayer Healthcare, Germany/CentraVet, France | ROM001 | General anesthesia, analgesia, muscle relaxation |
| NaCl 0,9% | Laboratoire Osalia, France | 103697114 | Physiological serum |
| Systene Ultra | Alcon, Novartis, USA | – | Hydration of eyes |
| GenTeal' | Alcon, Novartis, USA | – | Ophtalmic gel to minimize light refraction and opacities |
| Aniospray Surf 29 | Laboratoires Anios, France | 59844 | Desinfectant |
Referências
- Drexler, W., Fujimoto, J. G. State-of-the-art retinal optical coherence tomography. Prog Retin Eye Res. 27 (1), 45-88 (2008).
- Grenier, J., et al. WFS1 in Optic Neuropathies: Mutation Findings in Nonsyndromic Optic Atrophy and Assessment of Clinical Severity. Ophthalmology. 123 (9), 1989-1998 (2016).
- Zmyslowska, A., et al. Retinal thinning as a marker of disease progression in patients with Wolfram syndrome. Diabetes Care. 38 (3), e36-e37 (2015).
- Fischer, M. D., et al. Noninvasive, in vivo assessment of mouse retinal structure using optical coherence tomography. PLoS One. 4 (10), e7507 (2009).
- Grieve, K., Thouvenin, O., Sengupta, A., Borderie, V. M., Paques, M. Appearance of the Retina With Full-Field Optical Coherence Tomography. Invest Ophthalmol Vis Sci. 57 (9), OCT96-OCT104 (2016).
- Chang, B., et al. Retinal degeneration mutants in the mouse. Vision Res. 42 (4), 517-525 (2002).
- Mustafa, S., Pandit, L. Approach to diagnosis and management of optic neuropathy. Neurol India. 62 (6), 599-605 (2014).
- Sarzi, E., et al. The human OPA1delTTAG mutation induces premature age-related systemic neurodegeneration in mouse. Brain. 135 (Pt 12), 3599-3613 (2012).
- Sarzi, E., et al. Increased steroidogenesis promotes early-onset and severe vision loss in females with OPA1 dominant optic atrophy. Hum Mol Genet. 25 (12), 2539-2551 (2016).
- Delettre-Cribaillet, C., Hamel, C. P., Lenaers, G., Pagon, R. A., et al. Optic Atrophy Type 1. Gene Reviews. 7 (2007), (2007).
- Lenaers, G., et al. Dominant optic atrophy. Orphanet J Rare Dis. 7 (46), (2012).
- Delettre, C., et al. Nuclear gene OPA1, encoding a mitochondrial dynamin-related protein, is mutated in dominant optic atrophy. Nat Genet. 26 (2), 207-210 (2000).
- Liu, Y., et al. Monitoring retinal morphologic and functional changes in mice following optic nerve crush. Invest Ophthalmol Vis Sci. 55 (6), 3766-3774 (2014).
