Oppdager unormalt i Koroidal vasculature i en mus modell av Aldersrelatert macula degenerasjon av Time-retters indocyanine Grønn Angiografi
Summary
Indocyanine Grønn angiografi (eller ICGA) utført av halevenen injeksjon gir høy kvalitet ICGA tid kursbilder å karakter abnormiteter i muse årehinnen.
Abstract
Indocyanine Grønn angiografi (eller ICGA) er en teknikk utføres av øyeleger å diagnostisere abnormiteter i koroidal og retinal blodkar i ulike øyesykdommer som aldersrelatert makuladegenerasjon (AMD). ICGA er spesielt nyttig for bilde bakre koroidal blodkar i øyet på grunn av sin evne til å trenge gjennom det pigmenterte sjikt med sitt infrarøde spektrum. ICGA Tidsforløpet kan deles inn tidlig, midtre og sene faser. De tre fasene gi verdifull informasjon om patologi øyeproblemer. Selv om tiden-retters ICGA ved intravenøs (IV) injeksjon er mye brukt i klinikken for diagnostisering og behandling av årehinnen problemer, ICGA ved intraperitoneal injeksjon (IP) er ofte brukt i dyreforsøk. Her demonstrerte vi teknikk for å oppnå høy oppløsning ICGA tid-retters bilder i mus etter halen-vene injeksjon og confocal scanning laser ophthalmoscopy. Vi brukte denne teknikken for å avbilde choroidal leutslipp i en musemodell for aldersrelatert makuladegenerasjon. Selv om det er mye lettere å introdusere ICG til muse blodkar av IP, våre data tyder på at det er vanskelig å få reproduserbare ICGA tid kursbilder av IP-ICGA. I kontrast, ICGA via halen vene injeksjon gir høy kvalitet ICGA tid-retters bildene kan sammenlignes med studier på mennesker. I tillegg viste vi at ICGA utført på albino mus gir klarere bilder av koroidal fartøy enn det som utføres på pigmenterte mus. Vi foreslår at gang-retters IV-ICGA bør bli en standard praksis i AMD forskning basert på dyremodeller.
Introduction
Indocyanine grønn angiografi (ICGA) er en diagnostisk test for å bilde problemer relatert til blodårene i øyet. Den absorpsjonsspektrum av ICG varierer 790-805 nm, mens emisjonsspektrum strekker 770-880 nm med maksimal emisjon ved 835 nm 1. Dette er forskjellig fra den andre populære fargestoff, natrium-fluorescein, hvis spektrum faller i det synlige området. Det infrarøde spektrum muliggjør ICG til å trenge gjennom retinal pigmentepitel (RPE), serosanguineous fluid, og lipid eksudater, som alle lett kan blokkere visualisering av natrium-fluorescein basert fluoresceinangiografi (FA). ICG er 98% proteinbundet i blodkar som resulterer i mindre bloduttredelse, slik forbedret avbildning av koroidal fartøy og koroidal lesjoner 1,2. ICGA er nesten den eneste muligheten for å visualisere koroidal vaskulatur, som er posteriort for RPE. Figur 1 viser en sammenligning av ICGA og FA i avbildnings blodkar i muse øyne. FA kan be brukes til bilde retinal blodkar godt, men ikke den choroidal blodkar. I kontrast, kan ICGA brukes til bilde både retinal og koroidal blodkar. ICGA utføres med høy oppløsning digital imaging-systemer eller scanning laser Oftalmoskoper (SLO) sammen med infrarød-sensitive videokameraer, som vi vil bruke i denne studien.
I klinikken, har ICGA blitt anbefalt å diagnostisere en rekke chorioretinale lidelser involverer choroidal blodkar inkludert Polypoidal Koroidal vaskulopati (PCV), retinal Angiomatous Proliferation (RAP), angioid striper, vitelliform macular dystrofi, sentral serøs chorioretinopati, koroidal hemangioma, hemorrhaging retinal arteriolar macroaneurysms, koroidal svulster, og visse former for posterior uveitt 1,3. Kombinasjonen av ICGA med FA og Optical Coherence Tomography (OCT) gir kraftige verktøy for klinikere i diagnostisering og behandling av eksudativ aldersrelatert maculadegenerasjon (AMD) 4-10. ICGA er spesielt nyttig for å diagnostisere tilstander som involverer årehinnen. Faktisk er ICGA regnes som gullstandard for diagnostisering av PCV, en variant av eksudativ AMD 11-13. PCV er preget av et nettverk av forgrening fartøy med terminal polypoidal dilations i choroidal blodkar 11-13. PCV er ofte forbundet med tilbakevendende serosanguineous avdelinger i RPE og netthinnen med lekkasje og blødning fra polypoidal komponenter 11,14,15. Vi har nylig rapportert generasjon av den første PCV dyremodell ved transgenically uttrykke menneskelige HTRA1, en multi-funksjonelle serin protease, i mus retinal pigment epitel (RPE) 16. Vi viste at økt HTRA1 indusert karakteristiske trekk ved PCV, f.eks polypoidal lesjoner.
Her vi demonstrert bruk av tid-retters ICGA ved halevenen injeksjon i AMD forskning ved hjelp av vår HTRA1 mus modell. Våre data tyder på atIV-ICGA er overlegen IP (eller subkutan (SC))-ICGA som i dag brukes i felten 17,18 for å karakterisere lesjoner i årehinnen.
Erklæring om forsøksdyr
Dyreforsøk ble gjennomført i henhold til protokoller godkjent av Institutional Animal Care og bruk Committee (IACUC), og ble utført i samsvar med Arvo Erklæring for bruk av dyr i Ophthalmic and Vision Research.
Protocol
Representative Results
Discussion
I denne studien har vi demonstrert bruk av ICGA til bilde koroidal lesjoner i HTRA1 transgene mus. Egenskapene til begynnelsen, midten, og sene faser av ICGA i vår mus modell matche tiden selvfølgelig godt i studier på mennesker en. Dette er viktig å ta bedre sammenligninger mellom menneskelige patologi og dyre fenotyper, som er uvurderlig for forskning på patofysiologiske mekanismer og behandlingsstrategier av forhold knyttet til årehinnen som AMD.
Vi urfremført ICGA i mus…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet ble støttet av NIH stipend 1R01EY022901, Career Development Award fra Forsknings å hindre blindhet (RPB), CMReeves & MA Reeves Foundation, E. Matilda Ziegler Foundation for the Blind, Knights Templar Eye Foundation, og en ubegrenset tilskudd til Institutt for oftalmologi ved University of Utah fra RPB. Vi takker Balamurali Ambati for teknisk assistanse på Spectralis Multi-Modality Imaging System og Tao Zhang for diskusjoner og kommentarer til manuskriptet.
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 |
References
- Duane, T. D., Tasman, W., Jaeger, E. A. . Chapter 4a, Indocyanine Green Angiography. Duane’s clinical ophthalmology on CD-ROM. , (2002).
- Alfaro, D. V. . Age-related macular degeneration : a comprehensive textbook. , (2006).
- Yannuzzi, L. A. Indocyanine green angiography: a perspective on use in the clinical setting. Am. J. Ophthalmol. 151, 745-751 (2011).
- Destro, M., Puliafito, C. A. Indocyanine green videoangiography of choroidal neovascularization. Ophthalmology. 96, 846-853 (1989).
- Scheider, A., Schroedel, C. High resolution indocyanine green angiography with a scanning laser ophthalmoscope. Am. J. Ophthalmol. 108, 458-459 (1989).
- Guyer, D. R., et al. Digital indocyanine-green angiography in chorioretinal disorders. Ophthalmology. 99, 287-291 (1992).
- Yannuzzi, L. A., Slakter, J. S., Sorenson, J. A., Guyer, D. R., Orlock, D. A. Digital indocyanine green videoangiography and choroidal neovascularization. Retina. 12, 191-223 (1992).
- Regillo, C. D., Benson, W. E., Maguire, J. I., Annesley, W. H. Indocyanine green angiography and occult choroidal neovascularization. Ophthalmology. 101, 280-288 (1994).
- Scheider, A., Kaboth, A., Neuhauser, L. Detection of subretinal neovascular membranes with indocyanine green and an infrared scanning laser ophthalmoscope. Am. J. Ophthalmol. 113, 45-51 (1992).
- Kuck, H., Inhoffen, W., Schneider, U., Kreissig, I. Diagnosis of occult subretinal neovascularization in age-related macular degeneration by infrared scanning laser videoangiography. Retina. 13, 36-39 (1993).
- Imamura, Y., Engelbert, M., Iida, T., Freund, K. B., Yannuzzi, L. A. Polypoidal choroidal vasculopathy: a review. Surv. Ophthalmol. 55, 501-515 (2010).
- Ciardella, A. P., Donsoff, I. M., Yannuzzi, L. A. Polypoidal choroidal vasculopathy. Ophthalmol. Clin. N. Am. 15, 537-554 (2002).
- Spaide, R. F., Yannuzzi, L. A., Slakter, J. S., Sorenson, J., Orlach, D. A. Indocyanine green videoangiography of idiopathic polypoidal choroidal vasculopathy. Retina. 15, 100-110 (1995).
- Coppens, G., Spielberg, L., Leys, A. Polypoidal choroidal vasculopathy, diagnosis and management. Bull. Soc. belge d’Ophtalmol.. , 39-44 (2011).
- Tsujikawa, A., et al. Pigment epithelial detachment in polypoidal choroidal vasculopathy. Am. J. Ophthalmol. 143, 102-111 (2007).
- Jones, A., et al. Increased expression of multifunctional serine protease, HTRA1, in retinal pigment epithelium induces polypoidal choroidal vasculopathy in mice. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, 14578-14583 (2011).
- Alex, A. F., Heiduschka, P., Eter, N. Retinal fundus imaging in mouse models of retinal diseases. Methods Mol. Biol. 935, 41-67 (2013).
- Seeliger, M. W., et al. In vivo confocal imaging of the retina in animal models using scanning laser ophthalmoscopy. Vision Res. 45, 3512-3519 (2005).
- Fischer, M. D., Zhour, A., Kernstock, C. J. Phenotyping of mouse models with OCT. Methods Mol. Biol. 935, 79-85 (2013).
- Jian, Y., Zawadzki, R. J., Sarunic, M. V. Adaptive optics optical coherence tomography for in vivo mouse retinal imaging. J. Biomed. Opt. 18, 56007 (2013).
- Ciardella, A. P., Donsoff, I. M., Huang, S. J., Costa, D. L., Yannuzzi, L. A. Polypoidal choroidal vasculopathy. Surv. Ophthalmol. 49, 25-37 (2004).
- Sasahara, M., et al. Polypoidal choroidal vasculopathy with choroidal vascular hyperpermeability. Am. J. Ophthalmol. 142, 601-607 (2006).
- Silva, R. M., et al. Polypoidal choroidal vasculopathy and photodynamic therapy with verteporfin. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 243, 973-979 (2005).
- Yannuzzi, L. A., et al. Polypoidal choroidal vasculopathy masquerading as central serous chorioretinopathy. Ophthalmology. 107, 767-777 (2000).
- Janssen, A., et al. Abnormal vessel formation in the choroid of mice lacking tissue inhibitor of metalloprotease-3. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 49, 2812-2822 (2008).
- Ding, X., Patel, M., Chan, C. C. Molecular pathology of age-related macular degeneration. Prog. Retin. Eye Res. 28, 1-18 (2009).
- Grossniklaus, H. E., Kang, S. J., Berglin, L. Animal models of choroidal and retinal neovascularization. Prog. Retin. Eye Res. 29, 500-519 (2010).
- Pennesi, M. E., Neuringer, M., Courtney, R. J. Animal models of age related macular degeneration. Mol. Aspects Med. 33, 487-509 (2012).
- Elizabeth Rakoczy, P., Yu, M. J., Nusinowitz, S., Chang, B., Heckenlively, J. R. Mouse models of age-related macular degeneration. Exp. Eye Res. 82, 741-752 (2006).
