Caractérisation de la morphologie vasculaire de la dégénérescence maculaire néovasculaire liée à l’âge par angiographie au vert d’indocyanine

Summary

Actuellement, l’angiographie à la fluorescéine (AF) est la méthode privilégiée pour identifier les modèles de fuite dans les modèles animaux de néovascularisation choroïdienne (CNV). Cependant, l’AF ne fournit pas d’informations sur la morphologie vasculaire. Ce protocole décrit l’utilisation de l’angiographie au vert d’indocyanine (ICGA) pour caractériser différents types de lésions de CNV induites par laser dans des modèles murins.

Abstract

La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) est l’une des principales causes de cécité chez les personnes âgées, et sa prévalence augmente rapidement en raison du vieillissement de la population. La néovascularisation choroïdienne (NVC) ou DMLA humide, qui représente 10 à 20 % de tous les cas de DMLA, est responsable de 80 à 90 % des cécités liées à la DMLA. Les traitements anti-VEGF actuels montrent des réponses sous-optimales chez environ 50 % des patients. La résistance au traitement anti-VEGF chez les patients atteints de CNV est souvent associée à une CNV artériolaire, tandis que les répondeurs ont tendance à avoir une CNV capillaire. Bien que l’angiographie à la fluorescéine (AF) soit couramment utilisée pour évaluer les modèles de fuite chez les patients atteints de DMLA humide et les modèles animaux, elle ne fournit pas d’informations sur la morphologie vasculaire de la CNV (CNV artériolaire vs CNV capillaire). Ce protocole introduit l’utilisation de l’angiographie au vert d’indocyanine (ICGA) pour caractériser les types de lésions dans des modèles murins de CNV induits par laser. Cette méthode est cruciale pour étudier les mécanismes et les stratégies de traitement de la résistance aux anti-VEGF dans la DMLA humide. Il est recommandé d’intégrer l’ICGA aux côtés de l’AF pour une évaluation complète des fuites et des caractéristiques vasculaires de la CNV dans les études mécanistes et thérapeutiques.

Introduction

La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) est une affection répandue qui entraîne une perte de vision sévère chez les personnes âgées¹. Rien qu’aux États-Unis, le nombre de patients atteints de DMLA devrait doubler, atteignant près de 22 millions d’ici 2050, contre 11 millions actuellement. À l’échelle mondiale, le nombre estimé de cas de DMLA devrait atteindre 288 millions d’ici 2040².

La néovascularisation choroïdienne (NVC), également connue sous le nom de DMLA « humide » ou néovasculaire, peut avoir des effets dévastateurs sur la vision en raison de la formation de vaisseaux sanguins anormaux sous la rétine centrale. Cela entraîne une hémorragie, une exsudation rétinienne et une perte de vision importante. L’introduction de thérapies anti-facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF), qui ciblent le VEGF extracellulaire, a révolutionné le traitement par CNV. Cependant, malgré ces progrès, jusqu’à 50 % des patients présentent des réponses sous-optimales à ces thérapies, avec une activité continue de la maladie telle qu’une accumulation de liquide et des hémorragies non résolues ou nouvelles 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14.

Des études cliniques ont indiqué que la résistance aux anti-VEGF chez les patients atteints de CNV correspond souvent à la présence d’une CNV artériolaire, caractérisée par des artérioles ramifiées de gros calibre, des anses vasculaires et des connexions anastomotiques⁹. Un traitement anti-VEGF répété peut contribuer à l’anomalie des vaisseaux, au développement de la CNV artériolaire et, en fin de compte, à la résistance aux traitements anti-VEGF^14,15. Dans les cas de CNV artériolaire, une fuite de liquide persistante est probablement due à une exsudation accrue causée par des jonctions serrées insuffisamment formées au niveau des anses anastomotiques artérioveineuses, en particulier dans des conditions de flux sanguin élevé⁹. À l’inverse, les personnes qui répondent bien au traitement anti-VEGF ont tendance à présenter une CNV capillaire.

Dans nos études utilisant des modèles animaux, nous avons démontré que la CNV induite par laser chez les souris âgées développe une CNV artériolaire et montre une résistance au traitement anti-VEGF^16,17. À l’inverse, la CNV induite par laser chez les souris plus jeunes conduit au développement d’une CNV capillaire et à une grande réactivité au traitement anti-VEGF. Il est donc crucial de différencier les types vasculaires CNV pour les investigations mécanistes et thérapeutiques.

En milieu clinique, la CNV est généralement classée en fonction des profils de fuite de l’angiographie à la fluorescéine (FA) (par exemple, type 1, type 2), qui utilise un colorant à la fluorescéine pour suivre l’exsudation et identifier les zones de fuite pathologique. Dans la recherche sur la DMLA, la CNV est principalement étudiée à l’aide de l’AF dans des modèles animaux. Cependant, l’AF ne parvient pas à révéler la morphologie vasculaire de la CNV. De plus, l’AF ne capture que des images dans le spectre de la lumière visible et ne peut pas visualiser le système vasculaire choroïdien sous l’épithélium pigmentaire rétinien (EPR). En revanche, le vert d’indocyanine (ICG), qui présente une forte affinité pour les protéines plasmatiques, facilite la rétention intravasculaire prédominante et permet de visualiser la structure vasculaire et le flux sanguin⁹. En utilisant la propriété de fluorescence proche infrarouge de l’ICG, il devient possible d’imager le pigment rétinien et choroïdien à l’aide de l’angiographie ICG (ICGA). Dans ce contexte, un protocole est présenté qui combine l’AF et l’ICGA pour étudier la fuite et la morphologie vasculaire de la néovascularisation choroïdienne induite par laser (CNV) chez des souris jeunes et âgées, où des CNV capillaires et artériolaires sont observés.

Protocol

Les expériences sur les animaux menées dans le cadre de cette étude ont reçu l’approbation des comités institutionnels de protection et d’utilisation des animaux (IACUC) du Baylor College of Medicine. Toutes les procédures ont été effectuées conformément aux directives décrites dans la déclaration de l’Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO) pour l’utilisation d’animaux dans la recherche ophtalmique et visuelle. Des souris mâles et femelles C57BL/6J jeunes (7 à 9 semaines) et ?…

Representative Results

Conformément au protocole, l’ICGA et l’AF ont été réalisées sur la CNV induite par laser chez des souris C57BL/6J jeunes (7 à 9 semaines) et âgées (12 à 16 mois). L’AF fournit des informations sur l’emplacement et la fuite des lésions du CNV (Figure 1, panneaux de gauche), tandis que l’ICGA révèle la morphologie vasculaire des lésions du CNV (Figure 1, panneaux de droite). Chez les jeunes souris, la CNV capillaire domine les lésions de CN…

Discussion

Cette étude a démontré l’utilisation de l’angiographie au vert d’indocyanine (ICGA) pour identifier la morphologie vasculaire de la néovascularisation choroïdienne artériolaire et capillaire (CNV) dans des modèles murins avec CNV induite par laser. Les propriétés liées à l’hémoglobine et à la lumière infrarouge du colorant vert d’indocyanine (ICG) ont permis de détecter la morphologie des CNV, ce qui est difficile à réaliser à l’aide de l’angiographie à la fluorescéine (FA), la méthode …

Materials

32-G Insulin Syringe	MHC Medical Products	NDC 08496-3015-01
Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit secondary antibody	Invitrogen	A11008
Anti-α smooth muscle Actin antibody	Abcam	ab5694
Bovine Serum Albumin	Santa Cruz Biotechnology, Inc.	sc-2323
C57BL/6J mice (7-9 weeks)	The Jackson Laboratory	Strain #:000664
Fluorescein Sodium Salt	Sigma-Aldrich	MFCD00167039
Gaymar T Pump Heat Therapy System	Gaymar	TP-500	Water circulation heat pump for mouse recovery after imaging
GenTeal Gel	Genteal	NDC 58768-791-15	Clear lubricant eye gel
GS-IB4 Alexa-Flour 568 conjugate	Invitrogen	I21412
Heidelberg Eye Explorerer	Heidelberg Engineering, Germany	HEYEX2
Indocyanine Green	Pfaultz & Bauer	I01250
Ketamine	Vedco Inc.	NDC 50989-996-06
Paraformaldehyde	Acros Organics	416785000
Proparacaine Hydrochloride Ophthalmic Solution (0.5%)	Sandoz	NDC 61314-016-01
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	Heidelberg Engineering, Germany	SPECTRALIS HRA+OCT
Triton X-100	Sigma-Aldrich	X100-1L
Tropicamide ophthalmic solution (1%)	Bausch & Lomb	NDC 24208-585-64	For dilation of pupils
Xylazine	Lloyd Laboratories	NADA 139-236