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Artículo de método

Ex Vivo Imágenes multimodales basadas en OCT de ojos de donantes humanos para la investigación de la degeneración macular relacionada con la edad

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DOI:

10.3791/65240

26 de mayo de 2023

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Los ensayos de laboratorio pueden aprovechar el valor pronóstico de la tomografía de coherencia óptica longitudinal (OCT) basada en imágenes multimodales de la degeneración macular relacionada con la edad (DMAE). Los ojos de donantes humanos con y sin DMAE se obtienen imágenes mediante OCT, color, oftalmoscopia láser de escaneo de reflectancia en el infrarrojo cercano y autofluorescencia en dos longitudes de onda de excitación antes de la sección del tejido.

Resumen

Una secuencia de progresión para la degeneración macular relacionada con la edad (DMAE) aprendida a partir de imágenes clínicas multimodales (MMI) basadas en la tomografía de coherencia óptica (OCT) podría agregar valor pronóstico a los hallazgos de laboratorio. En este trabajo, se aplicaron OCT y MMI ex vivo a los ojos de donantes humanos antes de la sección del tejido retiniano. Los ojos fueron recuperados de donantes blancos no diabéticos de ≥80 años de edad, con un tiempo de muerte a preservación (DtoP) de ≤6 h. Los globos se recuperaron in situ, se marcaron con un trepano de 18 mm para facilitar la extracción de la córnea y se sumergieron en paraformaldehído al 4% tamponado. Las imágenes de fondo de ojo en color se adquirieron después de la extracción del segmento anterior con un endoscopio de disección y una cámara SLR que usaba iluminación trans, epi y flash a tres aumentos. Los globos se colocaron en un búfer dentro de una cámara diseñada a medida con una lente de 60 dioptrías. Se obtuvieron imágenes con OCT de dominio espectral (cubo de mácula de 30 °, espaciado de 30 μm, promedio = 25), reflectancia en el infrarrojo cercano, autofluorescencia de 488 nm y autofluorescencia de 787 nm. Los ojos de la DMAE mostraron un cambio en el epitelio pigmentario de la retina (EPR), con drusas o depósitos druenoides subretinianos (SDD), con o sin neovascularización, y sin evidencia de otras causas. Entre junio de 2016 y septiembre de 2017, se recuperaron 94 ojos derechos y 90 ojos izquierdos (DtoP: 3,9 ± 1,0 h). De los 184 ojos, el 40,2% tenía DMAE, incluyendo DMAE intermedia temprana (22,8%), atrófica (7,6%) y neovascular (9,8%), y el 39,7% tenía máculas poco notables. Las drusas, las SDD, los focos hiperreflectantes, la atrofia y las cicatrices fibrovasculares se identificaron mediante OCT. Los artefactos incluyeron opacificación tisular, desprendimientos (bacilar, retinal, EPR, coroideo), cambio quístico foveal, un EPR ondulado y daño mecánico. Para guiar la criosección, se utilizaron volúmenes de OCT para encontrar los puntos de referencia de la fóvea y la cabeza del nervio óptico y patologías específicas. Los volúmenes ex vivo se registraron con los volúmenes in vivo seleccionando la función de referencia para el seguimiento ocular. La visibilidad ex vivo de la patología observada in vivo depende de la calidad de conservación. En 16 meses, se recuperaron y estadificaron 75 ojos de donantes de DtoP rápida en todas las etapas de la DMAE utilizando métodos clínicos de IMM.

Introducción

Quince años de manejo de la degeneración macular neovascular relacionada con la edad (DMAE) con terapia anti-VEGF bajo la guía de la tomografía de coherencia óptica (OCT) ha ofrecido nuevos conocimientos sobre la secuencia de progresión y la microarquitectura de esta causa prevalente de pérdida de visión. Un reconocimiento clave es que la DMAE es una enfermedad tridimensional que involucra la retina neurosensorial, el epitelio pigmentario de la retina (EPR) y la coroides. Como resultado de las imágenes de OCT de los pacientes del ensayo y los ojos de los pacientes clínicos tratados, ahora se reconocen las características de la patología más allá de las observadas por ....

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Protocolo

La junta de revisión institucional de la Universidad de Alabama en Birmingham aprobó los estudios de laboratorio, que se adhirieron a las Buenas Prácticas de Laboratorio y al Nivel de Bioseguridad 2/2+. Todos los bancos de ojos de EE.UU. cumplen con la Ley Uniforme de Regalos Anatómicos de 2006 y la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. La mayoría de los bancos de ojos de los Estados Unidos, incluida Advancing Sight Network, cumplen con los estándares médicos de la Eye Bank Association of America.

La Tabla de materiales enumera los suministros y equipos. El material complementario 1 proporcio....

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Resultados

La Tabla 1 muestra que durante 2016-2017, se recuperaron 184 ojos de 94 donantes blancos no diabéticos >80 años de edad. El tiempo medio de muerte a la preservación fue de 3,9 h (rango: 2,0-6,4 h). De los 184 ojos revisados, 75 (40,2%) tenían cierta DMAE. Se identificaron las siguientes categorías: No notable (39,7%), Cuestionable (11,4%), DMAE intermedia temprana (22,8%), atrófica (7,6%), Neovascular (9,8%), Otros (8,7%) y Desconocido/No registrado/No clasificable (<1%). La Fi.......

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Discusión

Utilizando un enfoque de detección basado en la población durante un período de 16 meses en la era pre-COVID, fue posible adquirir 75 ojos de donantes con DMAE. Todos fueron recuperados con un DtoP corto y escalonados usando MMI anclado en OCT. El criterio de edad (>80 años) está fuera del rango de edad típico para las recuperaciones de tejidos destinadas a córneas trasplantables. A pesar de la edad avanzada, nuestros criterios dieron como resultado ojos en todas las etapas de la DMAE. Muchos fenotipos de EPR son comunes.......

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Divulgaciones

C.A.C. recibe apoyo de investigación de Heidelberg Engineering y asesora a Apellis, Astellas, Boehringer Ingelheim, Character Bioscience y Osanni. T.A. recibe apoyo de investigación de Novartis y asesora a Roche, Novartis, Bayer, Nidek y Apellis. K.B.F. es consultor de Genentech, Zeiss, Heidelberg Engineering, Allergan, Bayer y Novartis.

Agradecimientos

Agradecemos a Heidelberg Engineering por la instrumentación y el diseño del soporte del ojo original, a Richard F. Spaide MD por la introducción a las imágenes multimodales basadas en OCT, a Christopher Girkin MD por facilitar el acceso a los dispositivos de imágenes clínicas y a David Fisher por la Figura 1. La recuperación de los ojos de donantes humanos para la investigación fue apoyada por las subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) R01EY06019 (C.A.C.), P30 EY003039 (Pittler), R01EY015520 (Smith), R01EY027948 (C.A.C., T.A.) R01EY030192 (Li), R01EY031209 (Stambolian) y U54EY032442 (Spraggins), IZKF Würzburg (N-304,....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Vasos, 250 mLFisher# 02-540K
Botellas, 1 L, Pyrex Fisher# 10-462-719almacenamiento para
conservante Quemador Bunsen o fuente de calorEisco# 17-12-818Para derretir cera
Cámara, digitalNikon D7200D7200
Computadora y almacenamientoAppleiMac Pro; Disco duro externo de 14 TBAlmacenamiento de imágenes
Contenedor, aisladoFisher# 02-591-45Para hielo húmedo
Contenedores, 2 por donante, 40 mLFisherSameco Bio-Tite  40 mL # 13-711-86Para
conservante Crisol, cuarzo 30 mLFisher# 08-072DGlobo de sujeción para fotografía
Cilindro, graduado, 250 mLFisher# 08-549G
Desinfectante de productos de limpieza   https://www.cardinalhealth.com/en/product-solutions/medical/infection-control/antiseptics.html
Soporte de ojo con lente y soporte de montajecontacto J. Messingerjeffreymessinger@uabmc.edumodificación personalizada del diseño original de Heidelberg Engineering
Mascarillas de protección facialPinzas Fisher# 19-910-667
Harmon FixRoboz # RS-8247
Pinzas, Micro AdsonRoboz # RS-5232
Pinzas, PañueloRoboz# RS-5172
Placa de Petri de vidrio, KimaxFisher# 23064
Guantes Diamond GripFisher# MF-300
Batas GenProFisher# 19-166-116
Software de edición de imágenesAdobePhotoshop 2021, Creative Suite
KimWipesFisher# 06-666
Lámparas, 3 cuellos de cisneSchott Imaging# A20800
Microscopio, estéreoNikonSMZ 1000para disección
Microscopio, estéreoOlympus Fotografía de fondo de ojo en colorSZX9
Paraformaldehído, 20% EMS# 15713-Spara conservante; diluido para almacenamiento
medidor de pHFisher # 01-913-806
Tampón de fosfato, Sorenson' s, 0,2 M pH 7,2 EMS# 11600-10
Flash de anilloB & H Foto VideoSigma EM-140 DG 
Abalorio de rubí de 1 mm de diámetroMeller Optics# MRB10MD
Gafas de seguridad 3MFisher# 19-070-940
Oftalmoscopio láser de barridoHeidelberg EngineeringHRA2
Tijeras, muelle curvoRoboz# RS-5681
Contenedor de objetos punzocortantesFisher# 1482763
Cable del obturador, dispositivo OCT deremoto NikonMC-DC2
Heidelberg EngineeringSpectralis HRA& OCThttps://www.heidelbergengineering.com/media/e-learning/Totara-US/files/pdf-tutorials/2238-003_Spectralis-Training-Guide.pdf
Rodamiento de bolas de acero inoxidable, 25,4 mm de diámetroMcMaster-Carr# 9529K31
Tinte de marcado de tejidos, negroCancer Diagnostics Inc# 0727-1
Cuchillas cortadoras de tejidosThomas Scientific# 6767C18
Trefina, Monitor deStratis Healthcare# 6718L
y cable para cámara digitalB& H Photo VideoBH # COHD18G6PROBpara visualización en vivo y visualización remota de la cámara
características Cera, rosa dentalEMS # 72670
Aplicadores de maderaPuritan# 807-12
, dominio espectral TV (HDMI) de 18 mm de diámetro

Referencias

  1. Spaide, R. F., et al. Consensus nomenclature for reporting neovascular age-related macular degeneration data: Consensus on neovascular age-related macular degeneration nomenclature study group. Ophthalmology. 127 (5), 616-636 (2020).
  2. Spaide, R. F., Ooto, S., Curcio, C. A.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Imagen ex vivoTomograf a de coherencia pticaSeccionamiento de tejido retinianoFotograf a de fondo de colorOCT de dominio espectralReflectancia en el infrarrojo cercanoDep sitos drusenoides subretinianos