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L’interaction entre les éléments rétiniens, neuronaux et vasculaires dans les états sains et pathologiques est traditionnellement explorée par des études immunofluorescentes sur des coupes physiques de tissu rétinien fixé en paraffine ou cryo-fixé ou sur des préparations plates de rétine1. Cependant, la section tissulaire perturbe la continuité neuronale et vasculaire de la rétine, et bien que la reconstruction tridimensionnelle des coupes de rétine adjacentes soit suggérée comme une solution possible, elle est toujours sujette à des erreurs et des artefacts. Les préparations de montage plat de la rétine perturbent également de manière marquée l’intégrité des éléments vasculaires et neuronaux de la rétine et la connexion géographique entre les zones rétiniennes adjacentes2. Alternativement, l’imagerie de la rétine entière intacte a récemment été introduite pour visualiser les projections tridimensionnelles des composants neuronaux et vasculaires de la rétine dans leur position anatomique naturelle 2,3,4,5.
Dans l’imagerie de la rétine entière intacte, les signaux fluorescents des éléments vasculaires et neuronaux des zones rétiniennes adjacentes (tuiles) d’une rétine entière intacte sont capturés à l’aide d’un microscope à feuillet de lumière ; Ces tuiles sont ensuite « cousues » ensemble pour reconstruire une vue tridimensionnelle de l’ensemble de la rétine 2,3,4,5,6. L’imagerie de la rétine entière intacte fournit une vue sans précédent de la rétine pour l’étude de la pathogenèse des maladies vasculaires, dégénératives et inflammatoires rétiniennes 2,3,4,5,6. Par exemple, Prahst et al. ont révélé une morphologie nouée auparavant « non appréciée » de touffes vasculaires pathologiques, une motilité cellulaire anormale et une dynamique de filopodie altérée dans un modèle de rétinopathie induite par l’oxygène (OIR) en utilisant l’imagerie en direct d’une rétine entière intacte2. De même, Henning et al., Singh et al., et Chang et al. ont démontré le réseau vasculaire rétinien tridimensionnel complexe dans des rétines entières intactes 3,4,6. Vigouroux et al. ont utilisé une méthode d’imagerie de l’œil entier intact pour montrer l’organisation de la rétine et les projections visuelles dans la période périnatale5. Afin de pouvoir créer des vues tridimensionnelles de la rétine sans pareil, les protocoles d’imagerie de la rétine entière intacte ont surmonté deux limitations majeures : 1) la présence de revêtements opaques et pigmentés du globe oculaire (sclère, choroïde et EPR) et 2) la pénétration limitée de la lumière à travers toute l’épaisseur de la rétine causée par les propriétés de diffusion de la lumière des couches nucléaires et plexiformes de la rétine. Henning et al. et Vigouroux et al. ont appliqué un blanchiment H2O2 des pigments choroïdes/EPR afin de pouvoir imager une rétine intacte 3,5. Cependant, le blanchiment ne convient pas aux souches animales avec des fluorophores endogènes tels que la protéine fluorescente verte (GFP) ou après des colorations immunofluorescentes in vivo 3,5,7. De plus, la méthode de traitementH2O2 de Henning et al. a été réalisée dans des conditions aqueuses qui peuvent générer des microbulles entraînant un décollement de la rétine. De plus, le traitementH2O2 a été effectué à 55 °C, une condition qui détériore encore l’affinité tissulaire des anticorps. De plus, le blanchiment peut introduire une forte autofluorescence provenant de la mélanine8 oxydée. D’autres protocoles de dépigmentation pour les sections oculaires utilisant du permanganate de potassium et de l’acide oxalique ont permis d’éliminer les pigments EPR dans les coupes embryonnaires, mais il a également été démontré que cette méthode de dépigmentation réduit l’efficacité de l’immunomarquage 9,10. Comme alternative au blanchiment, Prahst et al., Singh et al., et Chang et al. ont enlevé la sclérotique, la choroïde et la cornée pour rendre une rétine entière accessible à la lumière du microscope 2,4,6. Cependant, l’ablation de la cornée, du cristallin et de la rétine périphérique peut déformer et perturber la rétine périphérique et les vaisseaux hyaloïdes, ce qui rend ces méthodes inadaptées à l’étude de la rétine périphérique et du système vasculaire hyaloïde.
Tous les protocoles d’imagerie de l’œil entier intact actuellement disponibles incluent l’utilisation d’une étape de nettoyage optique des tissus pour surmonter les propriétés de diffusion de la lumière des couches rétiniennes 2,3,4,5. Le nettoyage optique tissulaire rend la rétine transparente à la lumière du microscope en égalisant l’indice de réfraction d’un tissu donné, ici la rétine, à travers tous ses éléments cellulaires et intercellulaires afin de minimiser la diffusion et l’absorption de la lumière11. La choroïde et l’EPR doivent être enlevées ou blanchies avant l’application d’un nettoyage optique tissulaire sur la rétine, car les revêtements pigmentés du globe oculaire (choroïde et EPR) ne peuvent pas être suffisamment éliminés 6,12,13,14,15,16,17,18.
La participation et les contributions du système vasculaire vitré et hyaloïde dans des conditions pathologiques telles que la rétinopathie du prématuré (RDP), la vascularisation fœtale persistante (PFV), la maladie de Norrie et la maladie de Stickler sont mieux étudiées lorsque la rétine et les vaisseaux hyaloïdes ne sont pas perturbés dans la préparation des tissus 19,20,21,22,23. Les méthodes existantes pour l’imagerie de la rétine entière intacte enlèvent le segment antérieur de l’œil, ce qui perturbe naturellement le vitré et son système vasculaire, ou appliquent des agents de blanchiment, qui peuvent éliminer les fluorophores endogènes. Il n’existe pas de méthodes publiées pour visualiser le corps vitré et le système vasculaire dans leur état intact et intact. Nous décrivons ici une méthode d’imagerie complète de la rétine et du vitré qui consiste en une dissection chirurgicale de revêtements pigmentés et opaques du globe oculaire, une clarification optique tissulaire modifiée optimisée pour la rétine et une microscopie fluorescente à feuillet de lumière. Les étapes de préparation des échantillons, de clarification optique des tissus, de microscopie à feuille de lumière et de traitement d’images sont détaillées ci-dessous.