Dit protocol demonstreert de inductie van uveïtis bij muizen met behulp van het geprimeerde mycobacteriële uveïtismodel (PMU). Het waarborgen van consistentie in de subcutane injectie en nauwkeurigheid van de intravitreale injectie zijn belangrijke stappen in de ontwikkeling van het geprimeerde mycobacteriële uveïtismodel (PMU). Figuur 1 toont de intravitreale injectieprocedure van de muis met behulp van een stereotaxisch apparaat. Oorstaven helpen om het hoofd voorzichtig op dezelfde locatie onder de microscoop te plaatsen (figuur 1E). Ze houden ook het hoofd stabiel tijdens de intravitreale injectieprocedure, wat het risico op injectietrauma vermindert. Na een succesvolle injectie produceert fluoresceïne in de injectieoplossing een groenachtige reflectie vanuit het oog die onder de microscoop of vanuit een zijaanzicht kan worden gezien, zoals afgebeeld in figuur 1F.
Wanneer het wordt uitgevoerd zoals geschetst, genereert het protocol robuuste acute uveïtis die kan worden gedetecteerd met behulp van OCT- en fundusbeeldvorming al 10 uur na intravitreale injectie. Figuur 2 toont de juiste uitlijning van het oog voor OCT-beeldvorming. Tabel 1A geeft een overzicht van de parameters die in het OCT-protocol worden gebruikt. Een systematische aanpak voor het verkrijgen van afbeeldingen zal beelden van hoge kwaliteit opleveren die in de loop van de tijd kunnen worden vergeleken. Afbeeldingen van de voorste kamer worden gecentreerd op de top van het hoornvlies met behulp van de en-face SLO-afbeelding (figuur 2A) met de iris parallel aan zowel het horizontale als het verticale vlak (figuur 2B, C). Volume- en lijnscans worden vastgelegd met een verticale uitlijning, zodat inferieure en superieure regio's tegelijkertijd kunnen worden bekeken. Posterieure segmentafbeeldingen worden gecentreerd op de oogzenuw met behulp van het EN FACE SLO-beeld (figuur 2D) en de heldere band van de RPE wordt gebruikt om het netvlies parallel aan zowel de horizontale als verticale vlakken uit te lijnen (figuur 2E, F).
Figuur 3 toont typische bevindingen van PMU-oogontsteking met behulp van OCT-beeldvorming. Vierentwintig uur na intravitreale injectie worden ontstekingscellen gezien in het waterige en glasvocht (figuur 3B). In aanwezigheid van matige of ernstige ontsteking zal een hypopyon worden gezien in de inferieure hoek in de AC. De mate van oogontsteking kan op deze OCT-beelden worden gescoord aan de hand van de criteria in tabel 2. Representatieve voorbeelden van afbeeldingen die de ontstekingskenmerken aantonen die typisch zijn voor elke score, worden weergegeven in figuur 4. AC- en PC-kamerscores kunnen bij elkaar worden opgeteld om de gecombineerde OCT-score te genereren. Gecombineerde scores >0 maar ≤2,5 vertegenwoordigen milde ontsteking. Matige ontsteking wordt bepaald door scores >2,5 maar ≤4,5. Scores >4,5 identificeren ernstige ontstekingen. Ontsteking piekt meestal 48 uur na intravitreale injectie met OCT-scores in de AC en PC tussen 1 en 3 (gecombineerde scores tussen 2 en 6). AC- en pc-scores van 0,5 of 4 komen minder vaak voor. In het geval dat scores buiten het typische bereik vaak worden aangetroffen, kan probleemoplossing nodig zijn om de factoren te identificeren die bijdragen aan uitschietersscores (zie discussiesectie). Ontstekingsscores in de voorste kamer hebben de neiging om binnen een week na intravitreale injectie terug te keren naar nul. Daarentegen keren posterieure scores niet terug naar nul; in plaats daarvan blijft chronische ontsteking op laag niveau bestaan in de vorm van vitritis en perivasculaire lymfocyten infiltreren in het netvlies gedurende 1-2 maanden na intravitreale injectie.
Ontstekingsscore in PMU kan ook worden bepaald met behulp van histologie. Figuur 5 toont representatieve H&E-secties voor gebruik bij het scoren van de ernst van PMU door histologie. Het aantal ontstekingscellen in het waterige en glasvocht wordt geteld en gebruikt om de ernst te bepalen aan de hand van de scorecriteria in tabel 3. Inflammatoire celinfiltratie van het ciliaire lichaam wordt vaak gezien aan één kant van de histologiesectie (unilaterale betrokkenheid) bij milde of matige ontsteking. Wanneer de ontsteking ernstig is, wordt dit weerspiegeld door de aanwezigheid van een ontstekingscelinfiltraat in het ciliaire lichaam aan beide zijden van de lens (bilaterale betrokkenheid genoemd). Tijdens latere tijdstippen na intravitreale injectie kunnen chronische ontstekingsverschijnselen, waaronder de aanwezigheid van perivasculaire en intraretinale leukocyten en buitenste retinale plooien, ook worden geïdentificeerd. Histologie kan ook nuttig zijn bij het identificeren van ogen die worden beïnvloed door slechte injectietechnieken. Trauma aan de lens tijdens de intravitreale injectie kan worden geïdentificeerd door de aanwezigheid van amorfe eosine-gekleurde (roze) lenseiwitten buiten de lenscapsule grenzend aan het gebied van trauma. Reflux van de intravitreale mTB in de subconjunctivale ruimte zal ontstekingen buiten het oog genereren die kunnen worden geïdentificeerd door een zorgvuldige beoordeling van perioculaire structuren die op de secties aanwezig zijn. Vanwege het niet behouden van mTB-extract in de ogen, zullen deze ogen meestal lage OCT-scores van ontsteking hebben.
Brightfield fundus imaging kan ook worden gebruikt om klinisch relevante aspecten van PMU te identificeren, waaronder de ontwikkeling van een hypopyon, vitritis en retinale of perivasculaire inflammatoire celinfiltratie. Figuur 6 toont twee voorbeelden waarbij retinale en perivasculaire ontsteking te zien zijn op fundusbeelden. Deze twee ogen tonen ook het bereik van ontstekingen dat veel voorkomt in het PMU-model. Tabel 1B geeft een overzicht van de parameters die worden gebruikt in het fundus/retinale OCT-beeldvormingssysteem. Let op de impact die ernstige ontstekingen hebben op de beeldkwaliteit (figuur 6, dag 2, OCT- en fundusbeelden in de bovenste rij) en de omvang van de ziekte die aanwezig is op dag 21. Cornea-oedeem kan ook de beeldkwaliteit verminderen tijdens acute ontsteking; het is echter ongebruikelijk dat cornea-oedeem ernstig is door ontsteking alleen. Vaker zal de beeldkwaliteit worden aangetast door epitheliale schade als gevolg van onvolledige oppervlaktebescherming tijdens beeldvorming en anesthesiegebeurtenissen.
Het PMU-model kan worden gebruikt om uveïtis te induceren bij elk muizenras of genotype. In albino-ogen kan OCT nog steeds worden gebruikt om ontstekingen te scoren, maar de afwezigheid van funduspigment maakt visualisatie van ontsteking uitdagend door brightfield imaging13,34. Post mortem studies kunnen worden uitgevoerd op oculaire weefsels, regionale lymfeklieren of de milt. Enkele voorbeelden zijn testen voor de aanwezigheid van immuuncellen zoals flowcytometrie en immunohistochemie en meting van inflammatoire cytokines. Op alle tijdstippen getest na aanvang van ontsteking met PMU (dag 1 tot dag 56), zijn er voldoende CD45+ ontstekingscellen aanwezig in individuele ogen om veel belangrijke leukocytenpopulaties in het oog te detecteren door multi-parameter flowanalyse12,35. Waterige (2-5 μL) en glasvochtige (5-10 μL) humor kan worden verzameld uit ontstoken ogen voor bepaling van de eiwitconcentratie, proteomische studies of cytokineconcentratiebepaling36.

Figuur 1: Intravitreale injectie-instelling van de muis. De intravitreale injectie wordt uitgevoerd op het muizenoog met behulp van (A) een microsyringe pompregelaar aangesloten op de (B) Micropump en (C) een injectiespuit. De spuit wordt geladen en gemonteerd op de (D) Micropomp. De muiskop wordt geplaatst met behulp van (E) oorbalken om stabiliteit en consistentie te garanderen tijdens de intravitreale injectieprocedure. (F) Fluoresceïne in de injectieoplossing produceert een groenachtige reflectie vanuit het oog na een succesvolle procedure. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2: Juiste uitlijning van het oog voor OCT-beeldvorming. (A) Met behulp van het en-face scanning laser oftalmoscoop (SLO) beeld, wordt het oog gecentreerd voor anterieure kamer beeldvorming. De groene lijn geeft de positie aan van de horizontale lijnscan die in deelvenster (B) wordt weergegeven. Merk op dat het centrale hoornvlies wordt vermeden om reflectieartefacten te verminderen. (C) Verticale B-Scan door de paracentrale voorste kamer. Deze scan wordt verkregen op 90° van de horizontale scan. Merk op dat de uitlijning van de irissecties aan elke kant van de lens vlak is in de horizontale scan (paneel B) en boven elkaar is gerangschikt in de verticale scan (paneel C). (D) Met behulp van het SLO-beeld wordt het beeld van de achterste kamer gecentreerd op de oogzenuw. (E) Horizontale B-Scan uitlijning, (F) Verticale B-Scan uitlijning. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3: Inductie van PMU genereert panuveitis die kan worden gevolgd door longitudinale OCT-beeldvorming. De bovenste rij toont de voorste kamer (AC); de onderste rij toont OCT-afbeeldingen (posterieure kamer) (PC) om pathologische veranderingen in het ziekteverloop te markeren. (A) Baseline OCT-afbeelding van de AC (boven) en PC (onder) voorafgaand aan inductie van uveïtis, beide score 0. (B) Dag 1 na intravitreale injectie die de aanwezigheid van cornea-oedeem (zwarte pijl), een hypopyon (*) meerdere vrij zwevende ontstekingscellen in de AC (witte pijlen) en vitritis (witte pijlpunten) in de PC aantoont. (C) Dag 7 na intravitreale injectie met weinig AC-cellen op de voorste lenscapsule (witte pijl) en verminderde vitritis (witte pijlpunt). (D) Dag 28 na intravitreale injectie anterieure kamer met opgeloste AC-ontsteking en milde vitritis. Afkortingen: C- cornea, L - lens, I - iris, Aq - waterig, V glasachtig, RGC - retinale ganglioncellen, PR - fotoreceptoren, Ch- vaatvlies. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 4: OCT score voorbeelden. Een OCT-score tussen 0 en 4 wordt toegewezen aan elk AC-beeld en pc-image met behulp van het categorische systeem in tabel 2. De AC- en PC-scores worden gecombineerd voor de uiteindelijke OCT-score voor het oog. (A,D) Voorbeelden van een score van nul. (B,E) Voorbeelden van een score van 0,5. (C,F) Voorbeelden van een score van 1. (G,J) Voorbeelden van een score van 2. (H,K) Voorbeelden van een score van 3. (I,L) Voorbeelden van een score van 4 worden getoond in de panelen I en L. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 5: Histologie score voorbeelden. De histologiescore wordt bepaald op basis van vijf kenmerken die zichtbaar zijn in H &E-secties: eiwitdichtheid van de voorste kamer, het aantal voorste kamercellen, infiltratie van immuuncellen van het ciliaire lichaam, glasvochtceldichtheid, retinale vasculaire ontsteking en structurele retinale veranderingen. Voor elk kenmerk wordt een score van 0-2 toegekend. De beschrijving van elke score is te vinden in tabel 3. Een representatieve voorbeeldscore van 0-2 voor elk kenmerk wordt weergegeven in deze figuur. De linkerkolom toont de score van nul. De middelste kolom toont voorbeelden van score 1. De rechterkolom toont voorbeelden van score 2. Een score van 2 voor ciliaire lichaamsscore wordt toegewezen als het ciliaire lichaam aan weerszijden van de lens in hetzelfde gedeelte cellulaire ontsteking vertoont. De uiteindelijke histologiescore is de som van de score voor elk van de vijf criteria (max. score 10). De pijl in het rechteronderpaneel geeft perivasculaire leukocyten aan die geassocieerd zijn met een oppervlakkig netvliesvat. Zwarte schaalbalk geeft 500 μm aan. Ciliaire schaalbalken geven 100 μm aan. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 6: Longitudinale fundusbeeldvorming in PMU identificeerde een reeks ernst van de ziekte. (A) Ernstig ontstoken ogen vertonen meerdere witte infiltraten in het netvlies en vasculaire tortuositeit op kleuren fundus beeldvorming (bovenste rij) evenals dichte vitritis en retinaal oedeem op OCT (onderste rij) op dag 2. Progressie in het aantal retinale laesies kan in de loop van de tijd worden gezien, terwijl de vitritis verbetert. Groene lijn geeft de positie van de OCT-afbeelding aan. (B) Licht ontstoken ogen vertonen minder en meer discrete lineaire laesies in de fundus en een aantal infiltrerende cellen in de glasvochtruimte. Schaalbalk = 100 μm. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
| Een | | | |
| Muis Voorste Kamer | Snelle scan | Volumescan | Lineaire scan |
| Lengte x Breedte | 4,0 mm x 4,0 mm | 3,6 mm x 3,6 mm | 3,6 mm |
| Hoek | 0 | 90 | 90 |
| A-scan/B-scan | 800 | 1000 | 1000 |
| # B-scans | 50 | 400 | 1 |
| Frames/ B-scan | 1 | 3 | 20 |
| Muis Achterkamer | Snelle scan | Volumescan | Lineaire scan |
| Lengte x Breedte | 1,6 mm x 1,6 mm | 1,6 mm x 1,6 mm | 1,6 mm |
| Hoek | 0 | 0 | 0 |
| A-scan/B-scan | 800 | 1000 | 1000 |
| # B-scans | 50 | 200 | 1 |
| Frames/ B-scan | 1 | 3 | 20 |
| B | | | |
| Muis Achterkamer | Volumescan | Lineaire scan | |
| Lengte x Breedte | 0,9 mm x 0,9 mm | 1,8 mm | |
| Hoek | 0 | Elke (meestal 0 of 90) | |
| A-scan/B-scan | 1024 | 1024 | |
| # B-scans | 512 | 1 | |
| Frames/ B-scan | 1 | 30 | |
Tabel 1: Scanparameters. (A) OCT-scanparameters. (B) Fundus/retinale OCT-scanparameters
| OCT Score beschrijvingen |
| Partituur | Voorste Kamer | Achterste Kamer |
| NA | Geen zicht voorbij voorste hoornvlies | Geen zicht op het achterste segment |
| 0 | Geen ontsteking | Geen ontsteking |
| 0.5 | 1-5 cellen in het waterige | Weinig cellen die minder dan 10% van het glasvochtgebied bezetten |
| OF cornea oedeem | Geen subretinale of intraretinale infiltraten of verstoring van de retinale architectuur |
| 1 | 6-20 cellen in het water | Diffuse cellen (geen dichte klonten) die tussen de 10 en 50% van het glasvochtgebied bezetten. |
| OF een enkele laag cellen op de voorste lenscapsule | Geen subretinale of intraretinale infiltraten of verstoring van de retinale architectuur |
| 2 | 20-100 cellen in het water | Diffuse cellen (geen dichte klonten) die > 50% van het glasvochtoppervlak innemen |
| OF minder dan 20 cellen en een hypopyon aanwezig | Geen subretinale of intraretinale infiltraten of verstoring van de retinale architectuur |
| 3 | 20-100 cellen in het water | Diffuse cellen gelijk aan graad 2 en 1 |
| EN een hypopyon OF een pupilmembraan | EN ten minste één dichte glasvochtopaciteit die 10%-20% van het glasvochtgebied beslaat OF de aanwezigheid van glasvochtcellen gelijk aan graad 2 en zeldzame (≤ 2) subretinale of ntraretinale opaciteiten |
| 4 | Een willekeurig aantal waterige cellen | Dichte glasvochtopaciteit die > 20% van het glasvochtgebied in beslag neemt. |
| EN een groot hypopyon- en pupilmembraan OF anterieur structuurverlies als gevolg van ernstige ontsteking | OF diffuse glasachtige cellen met grote subretinale of intraretinale opaciteiten |
Tabel 2: PMU OCT score criteria: OCT-afbeeldingen worden gescoord volgens de criteria in de tabel. AC- en PC-scores worden toegevoegd om de eindscore van het oog te verkrijgen. In gevallen waarin geen duidelijk zicht op het oog werd verkregen, werd een score van NA toegewezen aan de beelden, en deze werden uitgesloten van het onderzoek.
| Histologie Score Beschrijving |
| Karakteristiek | 0 | 1 | 2 |
| Anterieure Kamer (AC) Eiwit | Schaarse acellulaire deeltjes die kleuren met eosine in de AC | Matige, maar niet confluente, extracellulaire eosinekleuring overal in de AC | Confluente of bijna confluente extracellulaire eosinekleuring door de ac |
| Voorste Kamer (AC) Cel | Geen cellen | 1-100 cellen, maar geen dichte aggregaties van cellen | > 100 cellen of dichte aggregaties van cellen |
| Ciliaire lichaamsontsteking | Geen leukocyteninfiltratie van het ciliaire lichaam of het omringende glasvocht | Eenzijdige aanwezigheid van leukocyten die het ciliaire lichaam en/of het omringende glasvocht infiltreren. | Bilaterale aanwezigheid van leukocyten die het ciliaire lichaam en/of het omringende glasvocht infiltreren. |
| Retinale vasculaire ontsteking | Geen retinale vaten met perivasculaire leukocyten | Eén vat per sectie met perivasculaire leukocyten | >1 vat per sectie met perivasculaire leukocyten |
| Retinale vouw of beschadiging | Geen schade aan het netvlies | 1-3 retinale plooien per sectie | >3 retinale plooien per sectie, of een andere retinale laagvernietiging of intraretinale bloeding |
Tabel 3: PMU histologie score criteria: H&E-delen van het oog werden gescoord op basis van de criteria in de tabel. Drie secties van hetzelfde oog werden gescoord en gemiddeld om de uiteindelijke histologische score van het oog te verkrijgen.