Medición del diámetro de los vasos retinianos a partir de imágenes de angiografía fluorescente de ratón
19 de mayo de 2023
La vasculatura de la retina del ratón es particularmente interesante para comprender los mecanismos de formación de patrones vasculares. Este protocolo mide automáticamente el diámetro de los vasos de la retina del ratón a partir de imágenes de fondo de ojo de angiografía fluorescente a una distancia fija del disco óptico.
Este protocolo proporciona un método fácil y fiable para medir automáticamente el diámetro de los vasos de la retina en ratones anestesiados debido a mutaciones genéticas o enfermedades de la retina. La principal ventaja de esta técnica es que el programa MATLAB escrito a medida es práctico, fácil de usar, cómodo y fiable. Los cambios en el diámetro de los vasos de la retina ocurren comúnmente en enfermedades degenerativas como la RP y otras afecciones vasculares de la retina.
Los modelos de ratón ofrecen información sobre la eficacia del tratamiento y su impacto en los vasos de la retina. El método puede ser potencialmente útil como marcadores clínicos cuantificables tras la progresión de los trastornos vasculares en el ojo, y para el seguimiento de posibles tratamientos. Para comenzar, prepare una jeringa con solución de trabajo de fluoresceína y adminístrela por vía intraperitoneal al animal anestesiado y aplique una gota de gel de metilcelulosa al 2% en la superficie corneal.
A continuación, coloque al animal en la platina de posicionamiento del sistema de imágenes. Coloque la lente de la cámara del fondo de ojo de la retina para tocar directa y suavemente la córnea del ratón, y ajuste ligeramente la alineación para colocar la cabeza del nervio óptico en el centro del campo visual. A continuación, cambie al canal de fluorescencia verde de la cámara de fondo de ojo y concéntrese en los vasos de la retina para tomar las imágenes.
Capture imágenes en los puntos de tiempo deseados después de la inyección de fluoresceína para determinar el punto de tiempo ideal y visualizar la imagen del fondo de ojo con fluoresceína. En primer lugar, abra el programa MATLAB. A continuación, descargue y guarde el diámetro del fondo de ojo.
Código M. A continuación, abra la carpeta de análisis de imágenes de fondo de ojo y arrastre y suelte el diámetro del fondo de ojo. m en la carpeta de análisis.
Arrastre y suelte una imagen FFA en la carpeta de análisis de imagen. En el programa MATLAB, haga clic dos veces en el archivo de código para activarlo. Seleccione la opción Ejecutar.
Aparecerá un menú emergente para seleccionar la imagen. Seleccione la imagen y aparecerá en la pantalla un menú emergente para los parámetros de análisis. Establezca los parámetros de análisis en el menú emergente y pulse OK. Seleccione el centro del disco óptico y, a continuación, seleccione el borde del disco óptico.
El análisis se realizará en segundo plano y los resultados del análisis aparecerán en la pantalla. La tabla contiene los valores de media, desviación estándar y error estándar para cada recipiente. Guarde la tabla.
Y luego guarde la figura con el grosor medio establecido. Abra la carpeta de análisis con los archivos guardados y, a continuación, abra la figura guardada. Abra la tabla guardada, copie los valores y péguelos en un archivo de Excel.
Después de la inyección de fluoresceína, se obtuvieron imágenes de un ratón de control y un ratón MITFMI-VGA9/mutante, para los cuales se midió la distancia más corta desde el centro del disco óptico hasta los puntos finales de los vasos en el sentido de las agujas del reloj. El diámetro medio de los vasos se obtuvo en función del número de vasos para los ratones de tipo salvaje y mutantes. Lo más importante que hay que recordar es la posición de la cámara del fondo de ojo y el centrado del disco óptico en la imagen del fondo de ojo.
Además de esta técnica, se pueden realizar técnicas moleculares para explorar nuevos fármacos, diagnosticar diferentes afecciones vasculares en el ojo y comprender mejor el funcionamiento de la vasculatura retiniana.
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Descripción general
Este protocolo proporciona un método confiable para medir automáticamente el diámetro de los vasos retinianos en ratones anestesiados, lo cual es fundamental para comprender las enfermedades retinianas. La técnica utiliza un programa personalizado de MATLAB para analizar imágenes de fondo de angiografía fluorescente.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Oftalmología
- Biología vascular
Antecedentes
- La vasculatura retiniana del ratón es importante para estudiar la formación de patrones vasculares.
- Los cambios en el diámetro de los vasos retinianos están asociados con enfermedades degenerativas.
- Este método puede servir como un marcador clínico cuantificable para el monitoreo de trastornos vasculares.
- Los conocimientos obtenidos de los modelos en ratones pueden informar sobre la eficacia del tratamiento.
Objetivo del estudio
- Medir los diámetros de los vasos retinianos en ratones con mutaciones genéticas o enfermedades retinianas.
- Proporcionar un método práctico y confiable para los investigadores.
- Monitorear la progresión de las afecciones vasculares retinianas.
Métodos Utilizados
- Administrar la solución de trabajo de fluoresceína por vía intra-peritoneal a ratones anestesiados.
- Aplicar gel de metilcelulosa al 2% sobre la superficie corneal.
- Utilizar un programa personalizado en MATLAB para el análisis de imágenes.
- Analizar imágenes de angiografía fluorescente del fondo de ojo para la medición del diámetro vascular.
Resultados principales
- El protocolo permite la medición precisa de los diámetros de los vasos retinianos.
- Es fácil de usar y conveniente para los investigadores.
- Potencialmente útil para rastrear los efectos del tratamiento en enfermedades retinianas.
- Proporciona información sobre el impacto de las mutaciones genéticas en la vasculatura retiniana.
Conclusiones
- Este método es una herramienta valiosa para estudiar los cambios vasculares en la retina.
- Mejora la comprensión de las enfermedades retinianas y sus tratamientos.
- Las aplicaciones futuras podrían incluir el monitoreo clínico de trastornos retinianos.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La medición automatizada del diámetro de los vasos retinianos en modelos de ratón permite la evaluación cuantitativa de los cambios vasculares asociados a mutaciones genéticas y enfermedades retinianas. Esta capacidad apoya el descubrimiento temprano y la investigación traslacional al proporcionar métricas vasculares estandarizadas y reproducibles para evaluar la progresión de la enfermedad y el impacto terapéutico. La integración del análisis automatizado de imágenes en flujos de trabajo preclínicos mejora la confianza predictiva y orienta decisiones de cartera ajustadas al riesgo en el desarrollo de fármacos oftálmicos.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite la cuantificación objetiva de fenotipos vasculares en modelos de ratón modificados genéticamente.
- Apoya la validación funcional de dianas implicadas en la patología vascular retiniana.
- Facilita la reducción de riesgos mecanicistas al vincular mutaciones genéticas con resultados vasculares medibles.
- Proporciona puntos finales estandarizados para estudios basados en hipótesis sobre los mecanismos de enfermedades retinianas.
Desarrollo de Cribado y Ensayos
- Proporciona mediciones reproducibles y cuantitativas del diámetro vascular para la estandarización de ensayos.
- Prepara flujos de trabajo validados de imagen y análisis para cribado de compuestos posteriores.
- Permite escalabilidad y reutilización de la plataforma en múltiples fondos genéticos e intervenciones.
- Apoya la evaluación confiable de terapéuticas candidatas dirigidas a la vasculatura retiniana.
Investigación Traductiva y Preclínica
- Alinea métricas vasculares preclínicas con puntos finales relevantes para la enfermedad, para lograr una continuidad traslacional.
- Permite el monitoreo de los efectos del tratamiento y la progresión de la enfermedad in vivo.
- Sirve de apoyo para decisiones de avance ajustadas al riesgo, basadas en lecturas vasculares cuantitativas.
- Facilita la integración de biomarcadores moleculares y de imágenes en estudios preclínicos.
Integración de la Línea de Producción y Flujo de Trabajo
Este método automatizado de análisis de imágenes se integra en la fase de descubrimiento temprano hasta la etapa preclínica, proporcionando un puente desde la validación de dianas genéticas hasta el desarrollo de biomarcadores traslacionales en la investigación oftálmica.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la comprobación de hipótesis y la aclaración de vías al cuantificar los cambios vasculares en respuesta a perturbaciones genéticas o farmacológicas.
- Selección: Proporciona salidas de diámetro vascular listas para ensayos y reproducibles para la evaluación de compuestos.
- Análisis: Genera tablas cuantitativas de media, desviación estándar y error estándar para los diámetros vasculares, permitiendo comparaciones estadísticas sólidas.
- Investigación Traducional: Alinea los puntos finales de imagen preclínica con marcadores clínicos de la salud vascular retiniana.
- Reutilización Empresarial: Ofrece una plataforma de análisis reutilizable basada en MATLAB, adaptable a diversos modelos de enfermedades retinianas.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en los modelos de enfermedades retinianas.
- Valor operativo: Estandariza y automatiza la medición de vasos, mejorando la reproducibilidad y el rendimiento.
- Valor estratégico: Permite tomar decisiones informadas de avance o interrupción y un avance eficiente en el uso del capital de programas oftálmicos.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización ajustada al riesgo de dianas y candidatos terapéuticos basada en puntos finales vasculares cuantitativos.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en imágenes de retina y análisis de imágenes basado en MATLAB.
- Depende del acceso a una cámara de fondo comercial e infraestructura de imágenes de fluorescencia.
- Necesita la estandarización entre equipos de los protocolos de adquisición de imágenes y los parámetros de análisis.
- Puede ser necesaria una adaptación para diferentes cepas de ratones o modelos de enfermedades retinianas.
- La calidad de la imagen y la centración del disco óptico son fundamentales para obtener mediciones fiables.
Preguntas frecuentes sobre biofarmacia
Chapters in this video
0:00
Introduction
0:55
In Vivo Imaging of Retinal Vasculature Using a Rodent Retinal Imaging System
1:48
Analysis of the Retinal Vessel's Diameter
3:07
Results: Analyzing Retinal Vessel Diameter and Vasculature Using Fluorescein Angiography
3:55
Conclusion
