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Articolo metodologico

Misurazione del diametro dei vasi retinici da immagini di angiografia fluorescente di topo

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DOI:

10.3791/64964

19 maggio 2023

In questo articolo

Sommario

La vascolarizzazione retinica del topo è particolarmente interessante per comprendere i meccanismi di formazione del pattern vascolare. Questo protocollo misura automaticamente il diametro dei vasi retinici di topo da immagini del fondo oculare dell'angiografia fluorescente a una distanza fissa dal disco ottico.

Abstract

È importante studiare lo sviluppo della vascolarizzazione retinica nelle retinopatie in cui la crescita anormale dei vasi può portare alla perdita della vista. Le mutazioni nel gene del fattore di trascrizione associato alla microftalmia (Mitf) mostrano ipopigmentazione, microftalmia, degenerazione retinica e, in alcuni casi, cecità. L'imaging in vivo della retina del topo con mezzi non invasivi è vitale per la ricerca oculistica. Tuttavia, date le sue dimensioni ridotte, l'imaging del fondo oculare del topo è difficile e potrebbe richiedere strumenti specializzati, manutenzione e formazione. In questo studio, abbiamo sviluppato un software unico che consente l'analisi del diametro dei vasi retinici nei topi con un programma automatizzato scritto in MATLAB. Le fotografie del fondo oculare sono state ottenute con un sistema di telecamere del fondo oculare commerciale a seguito di un'iniezione intraperitoneale di una soluzione salina di fluoresceina. Le immagini sono state modificate per migliorare il contrasto e il programma MATLAB ha permesso di estrarre automaticamente il diametro vascolare medio a una distanza predefinita dal disco ottico. I cambiamenti vascolari sono stati esaminati in topi wild-type e topi con varie mutazioni nel gene Mitf analizzando il diametro dei vasi retinici. Il programma MATLAB personalizzato sviluppato qui è pratico, facile da usare e consente ai ricercatori di analizzare il diametro medio e il diametro totale medio, nonché il numero di vasi sanguigni dal sistema vascolare retinico del topo, in modo comodo e affidabile.

Introduzione

Forse il letto vascolare più studiato nel corpo è il sistema vascolare retinico. Grazie alla sofisticazione tecnica in continuo miglioramento, la vascolarizzazione retinica è facilmente fotografabile nei pazienti viventi e utilizzata in molti campi di ricerca1. Inoltre, il sistema vascolare retinico del topo durante lo sviluppo ha dimostrato di essere un sistema modello molto efficace per la ricerca sulla biologia fondamentale della crescita vascolare. Lo scopo principale del sistema vascolare retinico è quello di fornire alla porzione interna della retina un supporto metabolico attraverso una rete capillare laminare che permea il tessuto neura....

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Protocollo

Tutti gli esperimenti sono stati approvati dall'Autorità islandese per gli alimenti e la veterinaria (licenza MAST n. 2108002). Tutti gli studi sugli animali sono stati condotti secondo la dichiarazione dell'Associazione per la ricerca sulla visione e l'oftalmologia (ARVO) per l'uso degli animali nella ricerca oftalmica e sulla vista. In questo studio sono stati utilizzati topi C57BL/6J e Mitfmi-vga9/+ maschi e femmine. I topi C57BL/6J (n = 7) sono stati utilizzati come controllo. I tipi selvatici sono stati ottenuti commercialmente (vedi Tabella dei materiali), ma tutti i topi mutanti (n = 7) sono stati allevati e allevati in stru....

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Risultati

La Figura 1 mostra il processo utilizzato per analizzare il sistema vascolare retinico, che viene applicato alle immagini FFA di topo di tutti i topi testati. Un raggio due volte più grande del disco ottico viene utilizzato per misurare l'intensità dei pixel in una direzione circolare, in senso orario, dal centro del disco ottico. Contrassegna i pixel con un punto iniziale o finale quando si imbatte rispettivamente in punti al di sopra e al di sotto di una soglia specificata dall'utente. Que.......

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Discussione

Il presente articolo è il primo a presentare un metodo per analizzare il diametro dei vasi retinici e la vascolarizzazione retinica da immagini di FA di topo. Poiché per acquisire immagini della vascolarizzazione retinica è stato utilizzato solo l'imaging del fondo oculare, il metodo presenta diversi inconvenienti, uno dei quali è che si possono dedurre solo alterazioni negli strati superficiali della vascolarizzazione retinica nei topi esaminati in questo studio; Eventuali differenze negli strati più profondi sono ancor.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano che non esistono interessi concorrenti.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato supportato da una borsa di studio post-dottorato dell'Icelandic Research Fund (217796-052) (A.G.L.) e dell'Helga Jónsdóttir and Sigurlidi Kristjánsson Memorial Fund (A.G.L e T.E.). Gli autori ringraziano il Prof. Eiríkur Steingrímsson per aver fornito i topi.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
1% Tropicamide (Mydriacyl)Alcon Inc LaboratoriesAgente midriatico
2% MethocelOmniVision Eye CareIdrossipropryl metilcellulosa gel
C57BL / 6JJackson Laboratory000664Topi wild type
Excel per Microsoft 365Microsoft IncPacchetto software
Fluoresceina salesodicoSigma-Aldrich28803-100GAngiografia fluorescente
Matlab 8.0The MathWorks, Inc.Pacchetto software
Micron IV telecamera per fondo oculare per roditoriPhoenix-Micron40-2200Fotografia del fondo
Fenilefrina 10% conBausch & LombAgente midriatico
Soluzione salina tamponata con fosfato - 100 compresseGibco18912-014Diluizione
Sigmaplot 13Jandel Scientific SoftwarePacchetto software
S-Ketamina, 25 mg/mLPfizer Inc.PAA104470Anestesia IP
oculare

Riferimenti

  1. Cheung, C. Y., Ikram, M. K., Chen, C., Wong, T. Y. Imaging retina to study dementia and stroke. Progress in Retinal and Eye Research. 57, 89-107 (2017).
  2. Selvam, S., Kumar, T., Fruttiger, M. Retinal vasculature development in health and disease. Progress in Retinal ....

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Ristampe e permessi

Tag

Imaging del fondo oculareVascolarizzazione retinicaAnalisi con MATLABIniezione di fluoresceinaDisco otticoModelli di malattie retinicheMisurazione del diametro vascolareFundus camera