Mesure du diamètre des vaisseaux rétiniens à partir d’images d’angiographie par fluorescence de souris
19 mai 2023
Le système vasculaire rétinien de souris est particulièrement intéressant pour comprendre les mécanismes de formation des motifs vasculaires. Ce protocole mesure automatiquement le diamètre des vaisseaux rétiniens de souris à partir d’images de fond d’œil d’angiographie fluorescente à une distance fixe du disque optique.
Ce protocole fournit une méthode simple et fiable pour mesurer automatiquement le diamètre des vaisseaux rétiniens chez les souris anesthésiées en raison de mutations génétiques ou d’une maladie rétinienne. Le principal avantage de cette technique est que le programme MATLAB écrit sur mesure est pratique, facile à utiliser, pratique et fiable. Les modifications du diamètre des vaisseaux rétiniens se produisent fréquemment dans les maladies dégénératives comme la RP et d’autres affections vasculaires rétiniennes.
Les modèles murins offrent un aperçu de l’efficacité du traitement et de son impact sur les vaisseaux rétiniens. La méthode pourrait être potentiellement utile en tant que marqueurs cliniques quantifiables suivant la progression des troubles vasculaires dans l’œil et pour le suivi des traitements potentiels. Pour commencer, préparez une seringue avec une solution de travail à la fluorescéine et administrez-la par voie intra-péritonéale à l’animal anesthésié et appliquez une goutte de gel de méthylcellulose à 2% sur la surface cornéenne.
Placez ensuite l’animal sur la platine de positionnement du système d’imagerie. Positionnez l’objectif de la caméra d’imagerie rétinienne du fond d’œil de manière à ce qu’il touche directement et doucement la cornée de la souris, et ajustez légèrement l’alignement pour placer la tête du nerf optique au milieu du champ visuel. Passez ensuite au canal de fluorescence vert de la caméra du fond d’œil et faites la mise au point sur les vaisseaux rétiniens pour prendre les images.
Capturez des images aux points temporels souhaités après l’injection de fluorescéine pour déterminer le point temporel idéal et visualiser l’image du fond d’œil à la fluorescéine. Tout d’abord, ouvrez le programme MATLAB. Ensuite, téléchargez et enregistrez le diamètre du fond d’œil.
code M. Ensuite, ouvrez le dossier d’analyse de l’image du fond d’œil et faites glisser et déposez le diamètre du fond d’œil. m dans le dossier d’analyse.
Faites glisser et déposez une image FFA dans le dossier d’analyse d’image. Dans le programme MATLAB, cliquez deux fois sur le fichier de code pour l’activer. Sélectionnez l’option Exécuter.
Un menu contextuel pour sélectionner l’image apparaîtra. Sélectionnez l’image, et un menu contextuel pour les paramètres d’analyse apparaîtra à l’écran. Définissez les paramètres d’analyse dans le menu contextuel et appuyez sur OK. Sélectionnez le centre du disque optique, puis sélectionnez le bord du disque optique.
L’analyse sera effectuée en arrière-plan et les résultats de l’analyse apparaîtront à l’écran. Le tableau contient les valeurs de la moyenne, de l’écart-type et de l’erreur-type pour chaque navire. Enregistrez le tableau.
Et puis enregistrez la figure avec l’épaisseur moyenne définie. Ouvrez le dossier d’analyse contenant les fichiers enregistrés, puis ouvrez la figure enregistrée. Ouvrez la table enregistrée, copiez les valeurs et collez-les dans un fichier Excel.
Après l’injection de fluorescéine, des images d’une souris témoin et d’une souris MITFMI-VGA9/mutante ont été obtenues, pour lesquelles la distance la plus courte a été mesurée entre le centre du disque optique et les points d’extrémité des vaisseaux dans le sens des aiguilles d’une montre. Le diamètre moyen des récipients a été obtenu en fonction du nombre de récipients pour les souris de type sauvage et mutantes. Les choses les plus importantes à retenir sont le positionnement de la caméra de fond d’œil et le centrage du disque optique dans l’image du fond d’œil.
En plus de cette technique, des techniques moléculaires peuvent être réalisées afin d’explorer de nouveaux médicaments, de diagnostiquer différentes affections vasculaires dans l’œil et de mieux comprendre le fonctionnement du système vasculaire rétinien.
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Aperçu
Ce protocole fournit une méthode fiable pour mesurer automatiquement le diamètre des vaisseaux rétiniens chez des souris anesthésiées, ce qui est essentiel pour comprendre les maladies rétiniennes. La technique utilise un programme MATLAB personnalisé pour analyser des images de fond d’œil par angiographie fluorescente.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Ophtalmologie
- Biologie vasculaire
Contexte
- La vascularisation rétinienne de la souris est importante pour l'étude de la formation des motifs vasculaires.
- Les modifications du diamètre des vaisseaux rétiniens sont associées à des maladies dégénératives.
- Cette méthode peut servir de marqueur clinique quantifiable pour le suivi des troubles vasculaires.
- Les connaissances issues des modèles murins peuvent éclairer l'efficacité des traitements.
Objectif de l'étude
- Mesurer les diamètres des vaisseaux rétiniens chez des souris présentant des mutations génétiques ou des maladies rétiniennes.
- Fournir une méthode pratique et fiable aux chercheurs.
- Surveiller l'évolution des affections vasculaires de la rétine.
Méthodes utilisées
- Administrer la solution working de fluorescéine par voie intrapéritonéale à des souris anesthésiées.
- Appliquer un gel de méthylcellulose à 2 % sur la surface cornéenne.
- Utiliser un programme MATLAB personnalisé pour l'analyse d'images.
- Analyser les images de fond d’angiographie fluorescente pour mesurer le diamètre des vaisseaux.
Résultats principaux
- Le protocole permet une mesure précise des diamètres des vaisseaux rétiniens.
- Il est convivial et pratique pour les chercheurs.
- Possiblement utile pour suivre les effets des traitements dans les maladies rétiniennes.
- Fournit des informations sur l'impact des mutations génétiques sur la vascularisation rétinienne.
Conclusions
- Cette méthode constitue un outil précieux pour l'étude des modifications vasculaires rétiniennes.
- Elle améliore la compréhension des maladies rétiniennes et de leurs traitements.
- Des applications futures pourraient inclure la surveillance clinique des troubles rétiniens.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
La mesure automatisée du diamètre des vaisseaux rétiniens chez les modèles murins permet une évaluation quantitative des modifications vasculaires liées aux mutations génétiques et aux maladies rétiniennes. Cette capacité soutient la découverte précoce et la recherche translationnelle en fournissant des métriques vasculaires standardisées et reproductibles pour évaluer l'évolution de la maladie et l'impact thérapeutique. L'intégration de l'analyse d'image automatisée dans les flux de travail précliniques renforce la fiabilité prédictive et éclaire les décisions de portefeuille ajustées au risque dans le développement de médicaments ophtalmiques.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Découverte précoce et validation de cibles
- Permet une quantification objective des phénotypes vasculaires chez les modèles murins génétiquement modifiés.
- Prend en charge la validation fonctionnelle des cibles impliquées dans la pathologie vasculaire rétinienne.
- Facilite la réduction des risques mécanistiques en reliant les mutations géniques à des résultats vasculaires mesurables.
- Propose des critères d'évaluation normalisés pour des études fondées sur des hypothèses concernant les mécanismes des maladies rétiniennes.
Développement de tests et criblage
- Permet d'obtenir des mesures reproductibles et quantitatives du diamètre des vaisseaux pour la standardisation des tests.
- Prépare des protocoles validés d'imagerie et d'analyse destinés au criblage de composés en aval.
- Permet une montée en échelle et une réutilisation de la plateforme sur plusieurs fonds génétiques et interventions.
- Prend en charge l'évaluation fiable de thérapeutiques candidats ciblant la vascularisation rétinienne.
Recherche translationnelle et préclinique
- Aligne les paramètres vasculaires précliniques avec des critères d'évaluation pertinents pour la maladie afin d'assurer une continuité translationnelle.
- Permet la surveillance des effets du traitement et de l'évolution de la maladie in vivo.
- Prend en charge les décisions d'avancement ajustées au risque, basées sur des données quantitatives d'évaluation vasculaire.
- Facilite l'intégration de biomarqueurs moléculaires et d'imagerie dans les études précliniques.
Intégration des pipelines et des flux de travail
Cette méthode d'analyse automatisée des images s'inscrit dans le continuum entre la découverte précoce et le développement préclinique, offrant un pont entre la validation de cibles génétiques et le développement de biomarqueurs translationnels en recherche ophtalmologique.
- Biologie de la découverte : Soutient la vérification d'hypothèses et la clarification des voies biologiques en quantifiant les modifications vasculaires en réponse à des perturbations génétiques ou pharmacologiques.
- Écrans de composés : Fournit des mesures reproductibles du diamètre des vaisseaux prêtes à être utilisées dans des tests d'évaluation de composés.
- Analyse : Génère des tableaux quantitatifs contenant la moyenne, l'écart type et l'erreur type des diamètres des vaisseaux, permettant des comparaisons statistiques solides.
- Recherche translationnelle : Corréle les paramètres d'imagerie préclinique avec les marqueurs cliniques de la santé vasculaire rétinienne.
- Réutilisation en environnement professionnel : Offre une plateforme d'analyse réutilisable basée sur MATLAB, adaptable à divers modèles de maladies rétiniennes.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive et réduit l'ambiguïté mécanistique dans les modèles de maladies rétiniennes.
- Valeur opérationnelle : Standardise et automatise la mesure des vaisseaux, améliorant la reproductibilité et le débit d'analyse.
- Valeur stratégique : Permet de prendre des décisions éclairées d'aller ou de ne pas aller de l'avant, ainsi qu'une progression rentable des programmes ophtalmiques.
- Impact sur le portefeuille : Soutient la priorisation ajustée au risque des cibles et des candidats thérapeutiques fondée sur des critères d'évaluation vasculaires quantitatifs.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en imagerie rétinienne et en analyse d'images basée sur MATLAB.
- Dépend de l'accès à une caméra de fond d'œil commerciale et à une infrastructure d'imagerie par fluorescence.
- Exige une standardisation inter-équipes des protocoles d'imagerie et des paramètres d'analyse.
- Une adaptation peut être nécessaire selon les souches de souris ou les modèles de maladies rétiniennes.
- La qualité des images et le centrage du disque optique sont essentiels pour obtenir des mesures fiables.
F.A.Q. sur la bio-industrie pharmaceutique
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
