Mesure du diamètre des vaisseaux rétiniens à partir d’images d’angiographie par fluorescence de souris
May 19th, 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 crucial pour comprendre les maladies rétiniennes. La technique utilise un programme MATLAB personnalisé pour analyser les images de fondus de l'angiographie fluorescente.
Composantes clés de l'étude
Domaine de la science
- Neuroscience
- Ophtalmologie
- Biologie vasculaire
Contexte
- La vascularisation rétinienne des souris est importante pour étudier la formation des motifs vasculaires.
- Les changements dans le diamètre des vaisseaux rétiniens sont associés à des maladies dégénératives.
- Cette méthode peut servir de marqueur clinique quantifiable pour surveiller les troubles vasculaires.
- Les observations provenant des modèles murins peuvent informer sur l'efficacité des traitements.
Objectif de l'étude
- Mesurer les diamètres des vaisseaux rétiniens chez les souris avec des mutations génétiques ou des maladies rétiniennes.
- Fournir une méthode pratique et fiable pour les chercheurs.
- Surveiller la progression des conditions vasculaires rétiniennes.
Méthodes utilisées
- Administrer la solution de travail 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 fondus de l'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.
- Il peut être potentiellement 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 est un outil précieux pour étudier les changements vasculaires rétiniens.
- Elle améliore la compréhension des maladies rétiniennes et de leurs traitements.
- Les applications futures peuvent inclure la surveillance clinique des troubles rétiniens.
Questions fréquemment posées
Executive Industry Relevance
Automated measurement of retinal vessel diameter in mouse models enables quantitative assessment of vascular changes linked to genetic mutations and retinal diseases. This capability supports early discovery and translational research by providing standardized, reproducible vascular metrics for evaluating disease progression and therapeutic impact. Integrating automated image analysis into preclinical workflows enhances predictive confidence and informs risk-adjusted portfolio decisions in ophthalmic drug development.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables objective quantification of vascular phenotypes in genetically modified mouse models.
- Supports functional validation of targets implicated in retinal vascular pathology.
- Facilitates mechanistic de-risking by linking gene mutations to measurable vascular outcomes.
- Provides standardized endpoints for hypothesis-driven studies of retinal disease mechanisms.
Screening & Assay Development
- Delivers reproducible, quantitative vessel diameter measurements for assay standardization.
- Prepares validated imaging and analysis workflows for downstream compound screening.
- Enables scalability and platform reuse across multiple genetic backgrounds and interventions.
- Supports reliable evaluation of candidate therapeutics targeting retinal vasculature.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical vascular metrics with disease-relevant endpoints for translational continuity.
- Enables monitoring of treatment effects and disease progression in vivo.
- Supports risk-adjusted advancement decisions based on quantitative vascular readouts.
- Facilitates integration of molecular and imaging biomarkers in preclinical studies.
Pipeline & Workflow Integration
This automated image analysis method fits within the early discovery to preclinical continuum, providing a bridge from genetic target validation to translational biomarker development in ophthalmic research.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by quantifying vascular changes in response to genetic or pharmacological perturbations.
- Screening: Provides assay-ready, reproducible vessel diameter outputs for compound evaluation.
- Analytics: Generates quantitative tables of mean, standard deviation, and standard error for vessel diameters, enabling robust statistical comparisons.
- Translational Research: Aligns preclinical imaging endpoints with clinical markers of retinal vascular health.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable MATLAB-based analysis platform adaptable to diverse retinal disease models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in retinal disease models.
- Operational Value: Standardizes and automates vessel measurement, improving reproducibility and throughput.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and capital-efficient advancement of ophthalmic programs.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of targets and therapeutic candidates based on quantitative vascular endpoints.
Implementation Considerations
- Requires expertise in retinal imaging and MATLAB-based image analysis.
- Depends on access to a commercial fundus camera and fluorescence imaging infrastructure.
- Necessitates cross-team standardization of imaging protocols and analysis parameters.
- Adaptation may be needed for different mouse strains or retinal disease models.
- Image quality and optic disc centering are critical for reliable measurement outputs.
