Method Article

Met behulp van optische coherentie tomografie en Optokinetic reactie als structurele en functionele visuele systeem uitlezingen in muizen en ratten

DOI:

10.3791/58571

⸱

January 10th, 2019

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Neurology, Heinrich-Heine-University Düsseldorf, 2Department of Cell Physiology, Faculty of Biology and Biotechnology, Ruhr-University Bochum, 3Division of Neuroinflammation and Glial Biology, Department of Neurology, University of California San Francisco

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Een gedetailleerd protocol voor de beoordeling van structurele en visuele uitlezingen bij knaagdieren door optische coherentie tomografie en optokinetic reactie wordt gepresenteerd. De resultaten bieden waardevolle inzichten voor oogcontrole, alsmede neurologische onderzoek.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Optische coherentie tomografie (OCT) is een techniek van het snel, niet-invasieve interferometrische waardoor hoge resolutie Retina imaging. Het is een ideaal hulpmiddel voor het onderzoek van de processen van neurodegeneratie, neuroprotectie en neuro-reparatie waarbij het visueel systeem, als deze vaak correlate goed met retinal wijzigingen. Als een functionele uitlezing, worden visueel evoked compenserende oog en hoofdbewegingen vaak gebruikt in experimentele modellen waarbij de visuele functie. Het combineren van beide technieken kan een kwantitatieve in-vivo-onderzoek van structuur en functie, die kan worden gebruikt om te onderzoeken van de pathologische condities of te beoordelen van het potentieel van nieuwe therapeutics. Een groot voordeel van de gepresenteerde technieken is de mogelijkheid voor het uitvoeren van de longitudinale analyses, waardoor het onderzoek van dynamische processen, vermindering van de variabiliteit en vermindert het aantal dieren die nodig zijn voor de experimenten. Het protocol beschreven is gericht op het bieden van een handleiding voor overname en analyse van de retinale scans van de hoge kwaliteit van muizen en ratten met behulp van een low-cost aangepaste houder met een optie om te leveren van respiratoire anesthesie. Bovendien, is de voorgestelde handleiding bedoeld als een educatieve handleiding voor onderzoekers met behulp van optokinetic response (OKR) analyse in knaagdieren, die aangepast aan hun specifieke behoeften en belangen worden kunnen.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Het onderzoek van het visuele traject, als onderdeel van het centrale zenuwstelsel, heeft bewezen een effectieve uitgangspunt bij de aanpak van niet alleen oogheelkundig1,2,3,4,5 , maar ook neurologische6,7,8,9,10,11,12,13,14 ,15,16 vragen. In de afgelopen jaren, OCT en OKR zijn geïdentificeerd als nuttige analytische, niet-invasieve hulpmiddelen om te evalueren van een grote verscheidenheid aan retinopathies en netvlies manifestaties in verschillende knaagdieren modellen17,-18,19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25. OCT zorgt voor snelle en hoge resolutie in vivo visualisatie van het netvlies morfologie en structuur in muizen en ratten, met resultaten in goede overeenstemming met histologische secties van de dieren retinae26. OKR vormt een snelle en robuuste methode om visuele functie kwantitatief te evalueren.

Veel OCT apparaten toestaan gelijktijdige confocale scanning laser ophthalmoscopy (cSLO) beeldbewerking met verschillende golflengten, waarin de diagnostische gegevens over de aandoeningen van het netvlies, dat wil zeggen, visualisatie van lipofuscin deposito's of verbouwingen van het retinale pigment epitheel27. Bovendien is in vivo imaging van fluorescentie geëtiketteerd cellen in transgene dieren mogelijk28,29,30,31,32. De toepassing van OCT technologie in knaagdier modellen is echter nog steeds uitdagend, vooral vanwege de grootte van de kleine ogen. Verschillende commercieel beschikbare apparaten vereisen aanpassingen en vaak een ander papierformaat houder is vereist om het imago van de dieren van verschillende soorten. Dieren moeten bovendien anesthesie voor meting.

OKR apparaten kunnen worden gebruikt ter beoordeling van de visuele functie bij knaagdieren. De dieren staan op een platform in het midden van een werkelijke of virtuele cilinder weergeven een bewegend raspend, die de dieren volgen met reflexieve kop en nek bewegingen. Deze optokinetic reactie is verminderd of geëlimineerd in het geval van de vermindering of verlies van visuele functie.

Het doel van dit protocol is te presenteren van een handleiding voor het meten van retinale dikte een commercieel beschikbare OCT-apparaat met een aangepaste houder verstrekken inhalant verdoving. Het protocol wordt geïllustreerd hoe om te analyseren volume scans met behulp van de software die wordt geleverd door de fabrikant. Voor het testen van de visuele, is het doel om aanwijzingen te geven over het gebruik van een commercieel beschikbaar systeem om te beoordelen van het OKR.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alle dierlijke procedures werden uitgevoerd met inachtneming van de experimentele richtsnoeren goedgekeurd door de regionale overheden (staat agentschap voor natuur, milieu en consumentenbescherming; referentie nummer 84-02.04.2014.A059) en voldoen aan de vereniging voor Onderzoek in visie en oogheelkunde (ARVO) instructie voor het gebruik van dieren in Ophthalmic en visie onderzoek en de Europese richtlijn 2010/63/EG betreffende de bescherming van dieren die voor wetenschappelijke doeleinden worden gebruikt.

1. confocale Scanning Laser Ophthalmoscopy-optische coherentie tomografie

Opmerking: Het protocol voor cSLO-OCT meting is geschikt voor alle soorten laboratorium muizen en ratten.

  1. Set-up en pre imaging preparaten
    Opmerking: De systeemconfiguratie van het apparaat van de OCT gebruikt in dit protocol is reeds elders31beschreven.
  2. Knaagdier voorbereiding voor inhalant anesthesie
    1. Plaats het knaagdier in een zaal van de inductie en instellen van de vaporizer aan een Isofluraan concentratie van 2% op 2 L/min O2.
    2. Controleer als het knaagdier wordt verdoofd door het knijpen van de staart, verwijderen uit de zaal en wikkel het in papieren handdoek het om warm te houden.
    3. Plaats het knaagdier in de aangepaste houder33 en haak de maxillaire snijtanden op de geïntegreerde beet-balk van het mondstuk, aangesloten op de verdamper (2,5% Isofluraan op 2 L/min O2).
    4. Breng een druppel van Phenylephrine 2.5%-Tropicamide 0,5% op elk oog voor bestaat dilatatie.
    5. Veeg eventuele overtollige vocht van oogdruppels na 1 minuut en smeer de ogen met methylcellulose gebaseerd ophthalmic gel (bijvoorbeeld hypromellose 0,3% oogdruppels) om te voorkomen dat het drogen uit en troebelheid van het hoornvlies.
    6. Aangepaste contactlens (+ 4 dioptrieën) plaats op het oog van de muis met de hand of met behulp van de verlostang. Betrekking hebben op het oog van de rat met een glazen plaat (bijvoorbeeld ronde 12 mm diameter glas dekglaasje aan) zonder de optische eigenschappen te verzekeren van een vlak oppervlak.
      Opmerking: Monitor respiratoire tarief tijdens de anesthesie. Verhoog of verlaag Isofluraan concentratie indien nodig.
  3. Meting en analyse
    Opmerking: Zorg ervoor dat uitvoeren en rapporteren van de OCT metingen in overeenstemming met de APOSTEL aanbevelingen34 en uitvoeren van kwaliteitscontrole volgens de OSCAR-IB consensus criteria35. Als deze aanbevelingen zijn ontwikkeld voor menselijke OCT beelden, sommige criteria zijn niet of slechts gedeeltelijk van toepassing.
    1. Plaats de houder als aangegeven in figuur 1A om ervoor te zorgen dat de linkeroog bol van de knaagdier gezichten de camera naar het image van het linkeroog.
    2. Druk op de knop Start in de rechterhoek van het beeldscherm van de controle aan de startmodus van de overname.
    3. Stel de filter hendel naar R en selecteer BR + OCT voor blauwe reflectiecoëfficiënt fundus beeldvorming en B-scan acquisitie op het bedieningspaneel.
    4. De scherpstelafstand ingesteld op ca. 38 dioptrieën met behulp van de focus knop op de achterzijde van de camera en zoom in op het netvlies totdat de OCT scan zichtbaar op het scherm is.
      Opmerking: Bij de eerste meting moet de arm van de verwijzing worden aangepast voor knaagdieren meting. Druk op de combinatie Ctrl + Alt + Shift + O, en de waarde van de arm van de verwijzing in het geopende venster aanpassen totdat de OCT-scan op het scherm verschijnt.
    5. Om ervoor te zorgen een lichtbundel pad door het midden van de leerling met een orthogonale hoek aan het netvlies in alle vliegtuigen, positie van de optische schijf in het midden van het verlichte veld (BR) en aanpassen van de horizontale en verticale lijn B-scans naar een horizontaal niveau door draaien/draaien de houder (figuur 1B) of bewegen van de camera.
    6. Selecteer de scanmodus volume en stel het op 25 B-scans in hoge resolutie modus op 50 automatische opvolging in real time (kunst, gerasterd van gemiddeld 50 A-Scans) op het scherm software.
    7. Midden het midden van het volume scan raster op de optische schijf en start van overname door de zwarte gevoeligheid knop en vervolgens verwerven op te drukken op het bedieningspaneel.
    8. De hendel filter ingesteld op A, Blauwe Auto bloeien (BAF) op het bedieningspaneel selecteren en aanpassen van de helderheid van de afbeelding met de knop van de gevoeligheid. Druk op de gevoeligheid knop en vervolgens verwerven afbeelding fluorescerende cellen (bijvoorbeeld EGFP) of auto fluorescerende deposito's.
    9. Ophthalmic gel van toepassing op het oog van het knaagdier ter voorkoming van uitdroging en zet het dier in een aparte kooi met een warmtebron.
    10. Toezicht op het knaagdier totdat het is volledig hersteld van anesthesie, in een aparte kooi en individueel gehuisvest. Wanneer het dier is ambulante, terug te sturen naar de kooi.
    11. Voor analyse van de volume-scans, gebruiken de automatische segmentatie van de OCT apparaatsoftware door met de rechtermuisknop op de scan en selecteer segmentatie vervolgens Alle lagen. Zorg ervoor dat de kwaliteit van de beelden van de OCT voldoende is en definiëren van kwaliteit cutoffs voor elke set van experimenten, bijvoorbeeld> 20 decibel.
    12. Uitvoeren van handmatige correctie van de lagen door te dubbelklikken op de gewenste scan, Dikte profiel selecteren en klik op Bewerken laag segmentaties. Selecteer één laag, bijvoorbeeld druk op ILM voor inwendig membraan te beperkenen, indien noodzakelijk, kunt corrigeren de groene lijn door de rode stippen door slepen en neerzetten in de juiste positie te verplaatsen.
      Opmerking: Zorg ervoor dat de onderzoeker de handmatige correctie uitvoeren is verblind voor de experimentele groepen.
    13. Selecteer het tabblad Dikte kaart en kies de 1, 2, 3 mm vroegtijdige behandeling van diabetische retinopathie studie (ETDRS) raster. Hiermee centreert u de binnenste cirkel op de optische schijf (Figuur 2, links).
    14. Bereken de dikte van de retinale lagen uit de waarden van de dikte verstrekt door de software voor de verschillende retinale sectoren van belang. Als u wilt berekenen van de waarden van de gemiddelde dikte van volume scans, gebruiken de hele 1, 2, 3 mm ETDRS raster, dat betrekking heeft op een hoek van ongeveer 25°, met uitzondering van de innerlijke 1 mm cirkel, waarin de optische schijf (Figuur 2, rechts).
    15. De statistische analyses met behulp van passende software uit te voeren. Als beide ogen van een dier opgenomen zijn, kunt u overwegen een statistisch model boekhouding voor binnen onderwerp Inter oog correlaties (b.v., generalized schatten van vergelijkingen of gemengd lineaire modellen), zoals de ogen van een onderwerp statistisch afhankelijke zijn36 .

2. Optokinetic reactie

Opmerking: In de volgende, een gedetailleerde handleiding voor OKR metingen van muizen en ratten wordt verstrekt, die kan worden aangepast aan de specifieke wensen.

  1. Set-up en pre meting preparaten
    1. Zet de computer. Nadat het systeem is opgestart, schakelt u op de schermen van de test kamer zoals beschreven meer in detail elders37.
    2. Selecteer een geschikt platform voor het meten van muizen of ratten.
      Opmerking: De afmetingen van het platform is geselecteerd op basis van de lichaamslengte van het knaagdier. Het dier moet zitten kundig voor zitten goed op het platform zonder de mogelijkheid om rond te lopen.
    3. Het pre-instellingen-venster openen door te dubbelklikken op de software, selecteer nieuwe groep en kies de naam van de groep, het aantal onderwerpen, de soorten en stammen. Selecteer een variabele stimulans: ruimtelijk/tijdelijke frequentie, contrast, gevoeligheid, snelheid of richting in het drop-down menu, drukt u op Nieuwe groep maken.
    4. Focus op het platform door het manipuleren van de focusring van de camera op de top van de zaal en kalibreren van het systeem door het uitlijnen (slepen en neerzetten) de rode cirkel rond de zwarte cirkel op het platform.
  2. Meting en analyse
    1. Het dier op het platform plaatsen, laat het aanpassen aan de omgeving voor ~ 5 min. Lift het dier terug op het platform als het daalt (figuur 3A).
    2. Selecteer onderwerp nummer en voorwaarde op de hoogste juiste hoek van het software-scherm (figuur 3B). Een stimulans is variabele, de andere stimuli, worden constant gehouden. Dit wordt bevestigd door het Open lock of gesloten slot symbool naast de stimulus.
    3. Begin de meting door het selecteren van ◄ voor Ja of ■ voor Nee, als het dier wordt bijgehouden of niet, respectievelijk bijhouden.
      Opmerking: Met de klok mee volgen komt overeen met de linker- en tegen de klok in tracking met het rechteroog. De software wordt de richting van de bewegende raster willekeurig gewijzigd.
    4. Selecteer de stap-grootte van de stimulus handmatig door te klikken op de pijlen omhoog en omlaag naast de variabele stimulus of laat het automatisch aanpassen van de software als stimulans drempel convergeert.
    5. Animeren het dier, bijvoorbeeld door hoge geluiden fluiten en blanking, door te klikken op het symbool van de zwarte of witte vakje op het software-scherm voor een optimaal resultaat. Deze acties herhaaldelijk in het geval van langdurige metingen uitvoeren.
    6. Voor data-analyse, selecteer het tabblad Samenvatting en klik op bestand | Tabel/grafiek exporteren voor het exporteren van de gewenste gegevensset.
    7. De statistische analyses met behulp van de gewenste software uit te voeren (Zie ook stap 1.3.15).

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Met behulp van 3rd generatie OCT imaging in myeline Oligodendrocyt glycoproteïne (MOG) peptide geïnduceerde experimentele autoimmune encefalomyelitis (EAE) muismodellen, high-resolution morfologische secties van het netvlies muis werden verkregen. Gebruik van deze technologie, werden de beschermende capaciteiten van verschillende stoffen aangetoond dat17. De dikte van de binnenste retinale lagen (IRL) verkregen waarden zijn goed in overeenstemming met de nummers van de retinale peesknoopcellen (regering van Cambodja) verkregen door histologische kleuring van retinale wholemounts (Figuur 4).

OKR toezicht biedt een functionele uitlezing van de neurodegeneratie gezien door oktober. In deze experimenten waren visuele functie beoordeeld als ruimtelijke frequentie door OKR en neuroaxonal schade beoordeeld als IRL uitdunnen door LGO, in nauwe correlatie17. Verschillende protocollen kunnen worden gebruikt om te onderzoeken de gezichtsscherpte door het veranderen van de ruimtelijke of tijdelijke frequentie, contrast, gevoeligheid, geaardheid of snelheid van de bewegende raster. In de EAE-model, werd een betere ruimtelijke frequentie van 0,05 cycli/graad (c/d) van dieren die zijn behandeld met stof 1 ontdekt in vergelijking met onbehandelde MOG-EAE muizen (Figuur 5).

figure-results-1
Figuur 1: aangepaste houder voor meting van de OCT. (A) OCT beeldvorming van een C57BL/6J-muis met behulp van de aangepaste houder33 en de roterende as (B) rondom het knaagdier oog. Rotatie van het dwarsvlak dat (links) en in de axiale vlak (rechts) is aangetoond. Dit cijfer is gewijzigd van Dietrich, M. et al.33. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

figure-results-2
Figuur 2: OCT post aankoop analyse. "1, 2, 3 mm" ETDRS raster op het 25 B-scan volume protocol (links). De dikte van de retinale lagen bij de software (rechts) aan de verschillende sectoren van de retinale is voorzien. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

figure-results-3
Figuur 3: OKR meting van muizen en stimulans instellingen. (A) boven bekijken via de camera analyseren van een C57BL/6J-muis op het platform in de zaal. (B) gebruikersinterface en instellingen van het OKR software. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

figure-results-4
Figuur 4: C57BL/6J muizen met MOG EAE Toon een verzwakte ziekte cursus wanneer behandeld met stof 1 ten opzichte van onbehandelde controles. (A) de degeneratie van het netvlies binnenste lagen is verlaagd (B) en de klinische EAE score is verzwakt in de loop van de EAE wanneer stof 1 werd toegediend. Muizen werden dagelijks gescoord, en OCT-metingen werden verricht maandelijks gedurende een periode van 120 dagen. De grafieken vertegenwoordigen de gemiddelde en de standaardafwijking van ten minste tien dieren per groep. (*p < 0,05, ***p < 0.001, gebied onder de curve door ANOVA vergeleken met de Dunnett post hoc test). (C) de IRL dikte verandering is goed in overeenstemming met de regering van Cambodja verlies (***p < 0.001, door ANOVA met Dunnett van post hoc test in vergelijking met MOG onbehandeld muizen). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

figure-results-5
Figuur 5: OKR meting van C57BL/6J muizen met MOG-EAE. (A) OKR onthult een verbeterde gezichtsscherpte van dieren behandeld met stof 1 in vergelijking met onbehandelde MOG EAE muizen gemeten door ruimtelijke frequentie drempel testen gedurende een periode van 120 dagen. De grafieken vertegenwoordigen de gemiddelde en de standaardafwijking van ten minste zes dieren per groep (**p < 0,01, ***p < 0.001, gebied onder de curve door ANOVA vergeleken met de Dunnett post hoc test). (B) afbeelding van een C57BL/6J-muis in de test kamer. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit protocol biedt een instructie voor de diktemetingen en het onderzoek van visuele functie bij knaagdieren. Visuele uitlezingen worden steeds vaker gebruikt in38,39,40 , translationeel onderzoek18,26,en zijn gemakkelijk overdraagbaar aan klinische proeven. Het grote voordeel van LGO ten opzichte van histologisch onderzoek in dierproeven zijn longitudinale analyses mogelijk waardoor het onderzoek van dynamische ziekteprocessen, grotendeels vermindering van de variabiliteit en het aantal dieren per studie nodig. Bovendien, in vivo imaging met OCT is niet onderworpen aan fixatie, snijden of kleuring van artefacten, die van invloed kunnen zijn op de laagdikte in histologische onderzoek.

De orthogonale richting de heldere laserstraal in alle vliegtuigen met betrekking tot het netvlies is echter een belangrijke stap om de kwaliteit en reproduceerbaarheid van de waarden van de dikte. Het vereist enige training van de onderzoeker en is verplicht vóór de verwerving van OCT scans. Bovendien, als de commerciële apparaten zijn gebouwd voor toepassing op de mens, de kwaliteit van knaagdier OCT beelden nog inferieur is t.o.v. B-scans van de menselijke patiënten. In de auteurs de ervaring, het wellicht moeilijk te onderscheiden van de verschillende innerlijke retinal lagen (netvlies zenuw vezel laag, ganglion cellaag en Meervormige binnenlaag) tijdens de handmatige correctie. Wij raden daarom analyseren van deze lagen als een samengestelde uitlezing (IRL).

De experimentele opzet biedt een optie voor vluchtige anesthesie, bijvoorbeeld inhalant Isofluraan, die, in onze ervaring, veiliger en gemakkelijker te beheren dan injecteerbare anesthesie, bijvoorbeeld ketamine-xylazine41,42 en vermindert het risico op van vroeg ontwaken van knaagdieren in geval van langere overname keer (bijvoorbeeld bij het uitvoeren van beeldvorming van fluorescently geëtiketteerde cellen). In een voorstudie, werden volume scans geïdentificeerd als de protocollen met de hoogste validiteit en betrouwbaarheid. De Inter rater en test-hertest betrouwbaarheid was uitstekend wanneer volume scans met uitzondering van het centrale deel met de optische schijf werden beoordeeld met ICC (intra-class correlatiecoëfficiënt) waarden boven 0,85 voor alle evaluaties.

De meting van het optokinetic-antwoord is gebaseerd op de onvrijwillige optokinetic reflex, die in reactie op een voortdurend bewegende veld plaatsvindt. Bij knaagdieren, in tegenstelling tot andere soorten, houdt het verkeer niet alleen de ogen, maar het hele hoofd, die gemakkelijk kan worden opgespoord met behulp van de camera.

Onderscheidende tussen "volgen" of normale gedrags verplaatsingen van de dieren vergt enige training van de onderzoeker en het is belangrijk voor de experimentele groep verblinden. Bovendien, de dieren moeten een adaptie fase met de instelling van experimentele en gedurende lange tijd meting protocollen te vangen, de dieren moeten herhaaldelijk worden geanimeerd om te verzekeren dat "niet volgen" is als gevolg van het bereiken van de drempel OKR en niet te minderen aandacht. Er is ook een belangrijke stam variabiliteit met betrekking tot de visuele functie van laboratorium muizen en ratten43,44. De gezichtsscherpte van het knaagdier moet daarom worden beoordeeld voordat ze worden getest en sommige stammen, zoals SJL muizen, niet eens geschikt voor OKR metingen, zijn misschien zoals ze homozygoot voor het allel Pde6brd1 zijn (retina degeneratie 1).

Kortom, de behandeling van retinale morfologie en visuele functie in diermodellen voorziet in niet-invasieve, longitudinale onderzoek van structurele en functionele schade in het kader van EAE en nuttig kan zijn in andere modellen met betrekking tot de visuele systeem, met inbegrip van maar niet beperkt tot de modellen van retinopathies of letsel van de oogzenuw.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Los van het werk gepresenteerd dat de auteurs verklaren de volgende financiële informatie:

Michael Dietrich ontvangen spreker honoraria van Novartis. Andrés Cruz-Herranz is een postdoctoral fellow van de National Multiple Sclerosis Society. Ari J. Green geserveerd op de scientific advisory board van MedImmune, Novartis, OCTIMS, aanvang 5 biowetenschappen en Bionure; is een associate editor van JAMA neurologie; was een redactionele bestuurslid van de neurologie; heeft een patent voor remyelination moleculen en trajecten; geraadpleegd voor aanvang 5 wetenschappen; Ontvangen onderzoekssteun van Novartis Pharma OCTIMs, aanvang wetenschappen SRA NINDS, NIA, National MS Society, Sherak Foundation en Hilton Foundation; bezit aandelen of aandelenopties in oprichting 5; en geserveerd als een getuige-deskundige bij Mylan v Teva Pharma. Hans-Peter Hartung legeskosten dienen op stuurgroepen van Biogen Idec, GeNeuro, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis geneesmiddelen, Octapharma, Opexa Therapeutics, Teva Pharmaceuticals, MedImmune, Bayer HealthCare, vooruit Pharma, heeft ontvangen en Roche, legeskosten dienen op adviesraden van Biogen Idec, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis Pharmaceuticals, Octapharma, Opexa Therapeutics, Teva Pharmaceuticals en Roche en Hoorcollege vergoedingen van Biogen Idec Sanofi Genzyme, Merck, Novartis Pharmaceuticals , Octapharma, Opexa Therapeutics Teva Pharmaceuticals, MedImmune en Roche. Philipp Albrecht schadeloosgesteld voor portie op wetenschappelijke adviesraden voor Ipsen, Novartis, Biogen; Hij ontving spreker honoraria en reizen ondersteuning van Novartis, Teva, Biogen, Merz Pharmaceuticals, Ipsen, Allergan, Bayer Healthcare, Esai, UCB en Glaxo Smith Kline; Hij ontving onderzoekssteun van Novartis, Biogen, Teva, Merz Pharmaceuticals, Ipsen en Roche. De andere auteurs melden geen informatieverschaffing.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit werk werd gesteund door subsidies van de Dr. Robert Pfleger-Stichting Ilselore Luckow-Stichting, evenals Biogen en Novartis te PA. Figuur 1B was gereproduceerd vanaf "Whole-body positionele manipulatoren voor oogbeschadigingen en/of beeldvorming van verdoofde muizen en ratten: een do-it-yourself guide. Dietrich, M., Cruz-Herranz, A., Yiu, H., Aktas, O., Brandt, A. U., Hartung, PK., groen, A., Albrecht, P. BMJ Open oogheelkunde. 1, lid 1, e000008, 2017" met toestemming van BMJ Publishing Group Ltd.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Heidelberg Spectralis HRA+OCT system Heidelberg Engineering, GermanyN/Aophthalmic imaging platform system
Heidelberg Eye ExplorerHeidelberg Engineering, GermanyN/AVersion 1.9.10.0
blue 25D non-contact  lensHeidelberg Engineering, GermanyN/Alens for rodent mesurement
OptoMotryCerebralMechanics Inc., CanadaN/Asystem for visual function analysis
OptoMorty HD softwareCerebralMechanics Inc., CanadaN/AVersion 2.1.0
Inhalation Anesthetic IsofluranePiramal Critical Care, Bethlehem, PA, USA 803250inhalation anesthetic
Phenylephrin 2.5%-Tropicamide 0.5% University Hospital Düsseldorf, GermanyN/Apupillary dilation 
Visc-OphtalDr. Robert Winzer Pharma GmbH, Berlin, Germany58407ophthalmologic eye gel
GraphPad PrismGraphPad Software Inc, San Diego, CA, USAN/Astatistical analysis software, Version 5.00
IBM SPSS StatisticsIBM Corporation, Armonk, New York, USAN/Astatistical analysis software, Version 20

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Comparison of optical coherence tomography assessments in the comparison of age-related macular degeneration treatments trials. Ophthalmology. 121 (10), 1956-1965 (2014).">Folgar, F. A., Jaffe, G. J., Ying, G. -S., Maguire, M. G., Toth, C. A. Comparison of optical coherence tomography assessments in the comparison of age-related macular degeneration treatments trials. Ophthalmology. 121 (10), 1956-1965 (2014).
  2. Optical coherence tomography for the diagnosis, monitoring and guiding of treatment for neovascular age-related macular degeneration: a systematic review and economic evaluation. Health Technology Assessment. 18 (69), 1-254 (2014).">Mowatt, G., et al. Optical coherence tomography for the diagnosis, monitoring and guiding of treatment for neovascular age-related macular degeneration: a systematic review and economic evaluation. Health Technology Assessment. 18 (69), 1-254 (2014).
  3. Identification of Drusen Characteristics in Age-Related Macular Degeneration by Polarization-Sensitive Optical Coherence Tomography. American Journal of Ophthalmology. 160 (2), 335-344 (2015).">Schlanitz, F. G., et al. Identification of Drusen Characteristics in Age-Related Macular Degeneration by Polarization-Sensitive Optical Coherence Tomography. American Journal of Ophthalmology. 160 (2), 335-344 (2015).
  4. Prevalence and spatial distribution of cystoid spaces in retinitis pigmentosa: investigation with spectral domain optical coherence tomography. Retina. 34 (5), 981-988 (2014).">Makiyama, Y., et al. Prevalence and spatial distribution of cystoid spaces in retinitis pigmentosa: investigation with spectral domain optical coherence tomography. Retina. 34 (5), 981-988 (2014).
  5. Spectral-domain optical coherence tomography reveals prelaminar membranes in optic nerve head pallor in eyes with retinitis pigmentosa. Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 22, (2015).">Al Rashaed, S., Khan, A. O., Nowilaty, S. R., Edward, D. P., Kozak, I. Spectral-domain optical coherence tomography reveals prelaminar membranes in optic nerve head pallor in eyes with retinitis pigmentosa. Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 22, (2015).
  6. Retinal pathology in idiopathic moyamoya angiopathy detected by optical coherence tomography. Neurology. 85 (6), 521-527 (2015).">Albrecht, P., et al. Retinal pathology in idiopathic moyamoya angiopathy detected by optical coherence tomography. Neurology. 85 (6), 521-527 (2015).
  7. Optical coherence tomography measures axonal loss in multiple sclerosis independently of optic neuritis. Journal of Neurology. 254 (11), 1595-1596 (2007).">Albrecht, P., Fröhlich, R., Hartung, H. -P., Kieseier, B. C., Methner, A. Optical coherence tomography measures axonal loss in multiple sclerosis independently of optic neuritis. Journal of Neurology. 254 (11), 1595-1596 (2007).
  8. Retinal neurodegeneration in Wilson's disease revealed by spectral domain optical coherence tomography. PLoS One. 7 (11), e49825(2012).">Albrecht, P., et al. Retinal neurodegeneration in Wilson's disease revealed by spectral domain optical coherence tomography. PLoS One. 7 (11), e49825(2012).
  9. Optical coherence tomography in parkinsonian syndromes. PLoS One. 7 (4), e34891(2012).">Albrecht, P., et al. Optical coherence tomography in parkinsonian syndromes. PLoS One. 7 (4), e34891(2012).
  10. Degeneration of retinal layers in multiple sclerosis subtypes quantified by optical coherence tomography. Multiple Sclerosis Journal. 18 (10), 1422-1429 (2012).">Albrecht, P., et al. Degeneration of retinal layers in multiple sclerosis subtypes quantified by optical coherence tomography. Multiple Sclerosis Journal. 18 (10), 1422-1429 (2012).
  11. Detection of retinal blood vessel changes in multiple sclerosis with optical coherence tomography. Biomedical Optics Express. 7 (6), 2321-2330 (2016).">Bhaduri, B., et al. Detection of retinal blood vessel changes in multiple sclerosis with optical coherence tomography. Biomedical Optics Express. 7 (6), 2321-2330 (2016).
  12. Optical coherence tomography indicates disease activity prior to clinical onset of central nervous system demyelination. Multiple Sclerosis Journal. 22 (7), 893-900 (2016).">Knier, B., et al. Optical coherence tomography indicates disease activity prior to clinical onset of central nervous system demyelination. Multiple Sclerosis Journal. 22 (7), 893-900 (2016).
  13. Subtle retinal pathology in amyotrophic lateral sclerosis. Annals of Clinical and Translational Neurology. 1 (4), 290-297 (2014).">Ringelstein, M., et al. Subtle retinal pathology in amyotrophic lateral sclerosis. Annals of Clinical and Translational Neurology. 1 (4), 290-297 (2014).
  14. Retinal pathology in Susac syndrome detected by spectral-domain optical coherence tomography. Neurology. 85 (7), 610-618 (2015).">Ringelstein, M., et al. Retinal pathology in Susac syndrome detected by spectral-domain optical coherence tomography. Neurology. 85 (7), 610-618 (2015).
  15. Relationship between Visual Dysfunction and Retinal Changes in Patients with Multiple Sclerosis. PLoS One. 11 (6), e0157293(2016).">Satue, M., et al. Relationship between Visual Dysfunction and Retinal Changes in Patients with Multiple Sclerosis. PLoS One. 11 (6), e0157293(2016).
  16. A systematic review and meta-analysis of retinal nerve fiber layer change in dementia, using optical coherence tomography. Alzheimer's & Dementia. 1 (2), 136-143 (2015).">Thomson, K. L., Yeo, J. M., Waddell, B., Cameron, J. R., Pal, S. A systematic review and meta-analysis of retinal nerve fiber layer change in dementia, using optical coherence tomography. Alzheimer's & Dementia. 1 (2), 136-143 (2015).
  17. Early alpha-lipoic acid therapy protects from degeneration of the inner retinal layers and vision loss in an experimental autoimmune encephalomyelitis-optic neuritis model. Journal of Neuroinflammation. 15 (1), 71(2018).">Dietrich, M., et al. Early alpha-lipoic acid therapy protects from degeneration of the inner retinal layers and vision loss in an experimental autoimmune encephalomyelitis-optic neuritis model. Journal of Neuroinflammation. 15 (1), 71(2018).
  18. Neutralizing IL-17 protects the optic nerve from autoimmune pathology and prevents retinal nerve fiber layer atrophy during experimental autoimmune encephalomyelitis. Journal of Autoimmunity. 56, 34-44 (2014).">Knier, B., et al. Neutralizing IL-17 protects the optic nerve from autoimmune pathology and prevents retinal nerve fiber layer atrophy during experimental autoimmune encephalomyelitis. Journal of Autoimmunity. 56, 34-44 (2014).
  19. In Vivo Characterization of Spontaneous Retinal Neovascularization in the Mouse Eye by Multifunctional Optical Coherence Tomography. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 59 (5), 2054-2068 (2018).">Augustin, M., et al. In Vivo Characterization of Spontaneous Retinal Neovascularization in the Mouse Eye by Multifunctional Optical Coherence Tomography. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 59 (5), 2054-2068 (2018).
  20. Thermal Stimulation of the Retina Reduces Bruch's Membrane Thickness in Age Related Macular Degeneration Mouse Models. Translational Vision Science & Technology. 7 (3), 2(2018).">Tode, J., et al. Thermal Stimulation of the Retina Reduces Bruch's Membrane Thickness in Age Related Macular Degeneration Mouse Models. Translational Vision Science & Technology. 7 (3), 2(2018).
  21. Optic nerve crush mice followed longitudinally with spectral domain optical coherence tomography. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (5), 2250-2254 (2011).">Gabriele, M. L., et al. Optic nerve crush mice followed longitudinally with spectral domain optical coherence tomography. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (5), 2250-2254 (2011).
  22. Normative Retinal Thicknesses in Common Animal Models of Eye Disease Using Spectral Domain Optical Coherence Tomography. Advances in Experimental Medicine and Biology. 1074, 157-166 (2018).">Carpenter, C. L., Kim, A. Y., Kashani, A. H. Normative Retinal Thicknesses in Common Animal Models of Eye Disease Using Spectral Domain Optical Coherence Tomography. Advances in Experimental Medicine and Biology. 1074, 157-166 (2018).
  23. A mitochondrial therapeutic reverses visual decline in mouse models of diabetes. Disease Models & Mechanisms. 8 (7), 701-710 (2015).">Alam, N. M., et al. A mitochondrial therapeutic reverses visual decline in mouse models of diabetes. Disease Models & Mechanisms. 8 (7), 701-710 (2015).
  24. Neurodegeneration and Vision Loss after Mild Blunt Trauma in the C57Bl/6 and DBA/2J Mouse. PLoS One. 10 (7), e0131921(2015).">Bricker-Anthony, C., Rex, T. S. Neurodegeneration and Vision Loss after Mild Blunt Trauma in the C57Bl/6 and DBA/2J Mouse. PLoS One. 10 (7), e0131921(2015).
  25. Assessment of Visual and Chromatic Functions in a Rodent Model of Retinal Degeneration. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 56 (11), 6275-6283 (2015).">Segura, F., et al. Assessment of Visual and Chromatic Functions in a Rodent Model of Retinal Degeneration. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 56 (11), 6275-6283 (2015).
  26. Noninvasive, in vivo assessment of mouse retinal structure using optical coherence tomography. PLoS One. 4 (10), e7507(2009).">Fischer, M. D., et al. Noninvasive, in vivo assessment of mouse retinal structure using optical coherence tomography. PLoS One. 4 (10), e7507(2009).
  27. Individuals with progranulin haploinsufficiency exhibit features of neuronal ceroid lipofuscinosis. Science Translational Medicine. 9 (385), (2017).">Ward, M. E., et al. Individuals with progranulin haploinsufficiency exhibit features of neuronal ceroid lipofuscinosis. Science Translational Medicine. 9 (385), (2017).
  28. Longitudinal in vivo imaging of retinal ganglion cells and retinal thickness changes following optic nerve injury in mice. PLoS One. 7 (6), e40352(2012).">Chauhan, B. C., et al. Longitudinal in vivo imaging of retinal ganglion cells and retinal thickness changes following optic nerve injury in mice. PLoS One. 7 (6), e40352(2012).
  29. Neuroprotection in a novel mouse model of multiple sclerosis. PLoS One. 8 (11), e79188(2013).">Lidster, K., et al. Neuroprotection in a novel mouse model of multiple sclerosis. PLoS One. 8 (11), e79188(2013).
  30. Nerve fiber layer thinning lags retinal ganglion cell density following crush axonopathy. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 55 (10), 6505-6513 (2014).">Munguba, G. C., et al. Nerve fiber layer thinning lags retinal ganglion cell density following crush axonopathy. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 55 (10), 6505-6513 (2014).
  31. In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy. Journal of Visualized Experiments. (129), (2017).">Kokona, D., Jovanovic, J., Ebneter, A., Zinkernagel, M. S. In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy. Journal of Visualized Experiments. (129), (2017).
  32. In vivo imaging of murine retinal ganglion cells. Journal of Neuroscience Methods. 168 (2), 475-478 (2008).">Leung, C. K. S., et al. In vivo imaging of murine retinal ganglion cells. Journal of Neuroscience Methods. 168 (2), 475-478 (2008).
  33. Whole-body positional manipulators for ocular imaging of anaesthetised mice and rats: A do-it-yourself guide. BMJ Open Ophthalmology. 1 (1), e000008(2017).">Dietrich, M., et al. Whole-body positional manipulators for ocular imaging of anaesthetised mice and rats: A do-it-yourself guide. BMJ Open Ophthalmology. 1 (1), e000008(2017).
  34. The APOSTEL recommendations for reporting quantitative optical coherence tomography studies. Neurology. 86 (24), 2303-2309 (2016).">Cruz-Herranz, A., et al. The APOSTEL recommendations for reporting quantitative optical coherence tomography studies. Neurology. 86 (24), 2303-2309 (2016).
  35. The OSCAR-IB consensus criteria for retinal OCT quality assessment. PLoS One. 7 (4), e34823(2012).">Tewarie, P., et al. The OSCAR-IB consensus criteria for retinal OCT quality assessment. PLoS One. 7 (4), e34823(2012).
  36. Application of advanced statistics in ophthalmology. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (9), 6059-6065 (2011).">Fan, Q., Teo, Y. -Y., Saw, S. -M. Application of advanced statistics in ophthalmology. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (9), 6059-6065 (2011).
  37. Rapid quantification of adult and developing mouse spatial vision using a virtual optomotor system. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 45 (12), 4611-4616 (2004).">Prusky, G. T., Alam, N. M., Beekman, S., Douglas, R. M. Rapid quantification of adult and developing mouse spatial vision using a virtual optomotor system. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 45 (12), 4611-4616 (2004).
  38. Non-invasive assessment of retinal alterations in mouse models of infantile and juvenile neuronal ceroid lipofuscinosis by spectral domain optical coherence tomography. Acta Neuropathologica Communications. 2, 54(2014).">Groh, J., Stadler, D., Buttmann, M., Martini, R. Non-invasive assessment of retinal alterations in mouse models of infantile and juvenile neuronal ceroid lipofuscinosis by spectral domain optical coherence tomography. Acta Neuropathologica Communications. 2, 54(2014).
  39. In vivo confocal imaging of the retina in animal models using scanning laser ophthalmoscopy. Vision Research. 45 (28), 3512-3519 (2005).">Seeliger, M. W., et al. In vivo confocal imaging of the retina in animal models using scanning laser ophthalmoscopy. Vision Research. 45 (28), 3512-3519 (2005).
  40. Retinal ganglion cell loss induced by acute optic neuritis in a relapsing model of multiple sclerosis. Multiple Sclerosis Journal. 12 (5), 526-532 (2006).">Shindler, K. S., Guan, Y., Ventura, E., Bennett, J., Rostami, A. Retinal ganglion cell loss induced by acute optic neuritis in a relapsing model of multiple sclerosis. Multiple Sclerosis Journal. 12 (5), 526-532 (2006).
  41. Acute reversible cataract induced by xylazine and by ketamine-xylazine anesthesia in rats and mice. Experimental Eye Research. 42 (4), 331-337 (1986).">Calderone, L., Grimes, P., Shalev, M. Acute reversible cataract induced by xylazine and by ketamine-xylazine anesthesia in rats and mice. Experimental Eye Research. 42 (4), 331-337 (1986).
  42. Long-term anaesthesia using inhalatory isoflurane in different strains of mice-the haemodynamic effects. Zeitschrift für mikroskopisch-anatomische Forschung. 38 (1), 64-69 (2004).">Szczesny, G., Veihelmann, A., Massberg, S., Nolte, D., Messmer, K. Long-term anaesthesia using inhalatory isoflurane in different strains of mice-the haemodynamic effects. Zeitschrift für mikroskopisch-anatomische Forschung. 38 (1), 64-69 (2004).
  43. Variation in visual acuity within pigmented, and between pigmented and albino rat strains. Behavioural Brain Research. 136 (2), 339-348 (2002).">Prusky, G. T., Harker, K., Douglas, R. M., Whishaw, I. Q. Variation in visual acuity within pigmented, and between pigmented and albino rat strains. Behavioural Brain Research. 136 (2), 339-348 (2002).
  44. Visual detection, pattern discrimination and visual acuity in 14 strains of mice. Genes, Brain, and Behavior. 5 (5), 389-403 (2006).">Wong, A. A., Brown, R. E. Visual detection, pattern discrimination and visual acuity in 14 strains of mice. Genes, Brain, and Behavior. 5 (5), 389-403 (2006).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Optical Coherence TomographyOptokinetic ResponseRetinal ImagingRodent ModelsNoninvasive ImagingVisual SystemOCT AnalysisOKR MeasurementRetinal ThicknessIn Vivo Investigation

Related Articles