Medindo o diâmetro do vaso retiniano a partir de imagens de angiografia fluorescente de camundongo
19 de maio de 2023
A vasculatura da retina de camundongos é particularmente interessante na compreensão dos mecanismos de formação do padrão vascular. Este protocolo mede automaticamente o diâmetro dos vasos retinianos de camundongos a partir de imagens de fundo de angiografia fluorescente a uma distância fixa do disco óptico.
Este protocolo fornece um método fácil e confiável para medir automaticamente o diâmetro dos vasos da retina em camundongos anestesiados devido a mutações genéticas ou doenças da retina. A principal vantagem dessa técnica é que o programa MATLAB escrito personalizado aqui é prático, fácil de usar, conveniente e confiável. As alterações no diâmetro dos vasos retinianos geralmente ocorrem em doenças degenerativas como FR e outras condições vasculares da retina.
Os modelos de camundongos oferecem informações sobre a eficácia do tratamento e seu impacto nos vasos da retina. O método pode ser potencialmente útil como marcadores clínicos quantificáveis após a progressão de distúrbios vasculares no olho e para monitorar possíveis tratamentos. Para começar, prepare uma seringa com solução de trabalho de fluoresceína e administre-a intraperitonealmente ao animal anestesiado e aplique uma gota de gel de metilcelulose a 2% na superfície da córnea.
Em seguida, coloque o animal no estágio de posicionamento do sistema de imagem. Posicione a lente da câmera de fundo de olho de imagem da retina para tocar direta e suavemente a córnea do mouse e ajuste levemente o alinhamento para colocar a cabeça do nervo óptico no meio do campo visual. Em seguida, mude para o canal de fluorescência verde na câmera do fundo do olho e concentre-se nos vasos da retina para tirar as imagens.
Capture imagens nos pontos de tempo desejados após a injeção de fluoresceína para determinar o ponto de tempo ideal e visualizar a imagem de fundo de fluoresceína. Primeiro, abra o programa MATLAB. Em seguida, baixe e salve o diâmetro do fundo de olho.
código m. Em seguida, abra a pasta de análise da imagem do fundo de olho e arraste e solte o diâmetro do fundo de olho. m na pasta de análise.
Arraste e solte uma imagem FFA na pasta de análise de imagem. No programa MATLAB, clique duas vezes no arquivo de código para ativá-lo. Selecione a opção Executar.
Um menu pop-up para selecionar a imagem aparecerá. Selecione a imagem e um menu pop-up para parâmetros de análise aparecerá na tela. Defina os parâmetros de análise no menu pop-up e pressione OK. Selecione o centro do disco óptico e, em seguida, selecione a borda do disco óptico.
A análise será realizada em segundo plano e os resultados da análise aparecerão na tela. A tabela contém os valores de média, desvio padrão e erro padrão para cada vaso. Salve a tabela.
Em seguida, salve a figura com a espessura média definida. Abra a pasta de análise com os arquivos salvos e, em seguida, abra a imagem salva. Abra a tabela salva, copie os valores e cole-os em um arquivo do Excel.
Após a injeção de fluoresceína, foram obtidas imagens de um camundongo controle e de um camundongo mutante MITFMI-VGA9/mutante, para os quais a menor distância foi medida do centro do disco óptico aos pontos finais dos vasos no sentido horário. O diâmetro médio do vaso foi obtido em função do número de vasos para os camundongos selvagens e mutantes. As coisas mais importantes a serem lembradas são o posicionamento da câmera do fundo do olho e a centralização do disco óptico na imagem do fundo do olho.
Além dessa técnica, técnicas moleculares podem ser realizadas para explorar novos medicamentos, diagnosticar diferentes condições vasculares no olho e entender melhor o funcionamento da vasculatura retiniana.
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Visão Geral
Este protocolo fornece um método confiável para medir automaticamente o diâmetro dos vasos retinianos em camundongos anestesiados, o que é crucial para compreender doenças retinianas. A técnica utiliza um programa personalizado em MATLAB para analisar imagens de angiografia fluorescente do fundo do olho.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Oftalmologia
- Biologia Vascular
Antecedentes
- A vasculatura retiniana de camundongo é importante para o estudo da formação de padrões vasculares.
- Alterações no diâmetro dos vasos retinianos estão associadas a doenças degenerativas.
- Este método pode servir como marcador clínico quantificável para o monitoramento de distúrbios vasculares.
- Informações obtidas a partir de modelos de camundongo podem orientar a eficácia do tratamento.
Objetivo do Estudo
- Medir os diâmetros dos vasos retinianos em camundongos com mutações genéticas ou doenças retinianas.
- Fornecer um método prático e confiável para pesquisadores.
- Monitorar a progressão de condições vasculares retinianas.
Métodos Utilizados
- Administre a solução trabalhadora de fluoresceína por via intra-peritoneal em camundongos anestesiados.
- Aplique gel de metilcelulose a 2% na superfície da córnea.
- Utilize um programa personalizado em MATLAB para análise de imagens.
- Analise imagens de angiografia fluorescente do fundo do olho para a medição do diâmetro dos vasos.
Resultados Principais
- O protocolo permite a medição precisa dos diâmetros dos vasos retinianos.
- É fácil de usar e conveniente para pesquisadores.
- Potencialmente útil para acompanhar os efeitos do tratamento em doenças retinianas.
- Fornece informações sobre o impacto de mutações genéticas na vasculatura retiniana.
Conclusões
- Este método é uma ferramenta valiosa para o estudo de alterações vasculares na retina.
- Ele aprimora a compreensão das doenças retinianas e seus tratamentos.
- Aplicações futuras podem incluir o monitoramento clínico de distúrbios retinianos.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A medição automatizada do diâmetro dos vasos retinianos em modelos murinos permite a avaliação quantitativa de alterações vasculares associadas a mutações genéticas e doenças da retina. Essa capacidade apóia a descoberta precoce e a pesquisa translacional, fornecendo métricas vasculares padronizadas e reprodutíveis para avaliar a progressão da doença e o impacto terapêutico. A integração da análise automatizada de imagens em fluxos de trabalho pré-clínicos aumenta a confiança preditiva e orienta decisões de portfólio ajustadas ao risco no desenvolvimento de medicamentos oftálmicos.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite a quantificação objetiva de fenótipos vasculares em modelos de camundongos geneticamente modificados.
- Apoia a validação funcional de alvos implicados na patologia vascular retiniana.
- Facilita a redução de riscos mecanicistas ao associar mutações gênicas a desfechos vasculares mensuráveis.
- Fornece pontos finais padronizados para estudos orientados por hipóteses sobre mecanismos de doenças retinianas.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Fornece medidas reprodutíveis e quantitativas do diâmetro dos vasos para padronização de ensaios.
- Prepara fluxos de trabalho validados de imagem e análise para triagem de compostos em etapas subsequentes.
- Permite escalabilidade e reutilização da plataforma em diversos backgrounds genéticos e intervenções.
- Apoia a avaliação confiável de terapêuticas candidatas direcionadas à vasculatura retiniana.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha métricas vasculares pré-clínicas com pontos finais relevantes à doença para continuidade translacional.
- Permite o monitoramento dos efeitos do tratamento e da progressão da doença in vivo.
- Apoia decisões de avanço ajustadas ao risco com base em leituras vasculares quantitativas.
- Facilita a integração de biomarcadores moleculares e de imagem em estudos pré-clínicos.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este método automatizado de análise de imagem insere-se na continuidade entre a fase inicial de descoberta e a pré-clínica, fornecendo uma ponte entre a validação de alvos genéticos e o desenvolvimento de biomarcadores translacionais na pesquisa oftálmica.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses e a elucidação de vias ao quantificar alterações vasculares em resposta a perturbações genéticas ou farmacológicas.
- Triagem: Fornece saídas padronizadas e reprodutíveis do diâmetro dos vasos prontas para ensaios, permitindo a avaliação de compostos.
- Análise: Gera tabelas quantitativas com média, desvio padrão e erro padrão dos diâmetros dos vasos, possibilitando comparações estatísticas robustas.
- Pesquisa Translacional: Alinha pontos finais de imagem pré-clínicos com marcadores clínicos da saúde vascular da retina.
- Reutilização Empresarial: Oferece uma plataforma de análise baseada em MATLAB, reutilizável e adaptável a diversos modelos de doenças retinianas.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista em modelos de doenças retinianas.
- Valor Operacional: Padroniza e automatiza a medição de vasos, melhorando a reprodutibilidade e a produtividade.
- Valor Estratégico: Permite decisões informadas de avançar/não avançar e o progresso eficiente em termos de capital de programas oftálmicos.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização ajustada ao risco de alvos e candidatos terapêuticos com base em desfechos vasculares quantitativos.
Considerações de Implementação
- Requer experiência em imagem retiniana e análise de imagens baseada em MATLAB.
- Depende do acesso a uma câmera de fundo comercial e infraestrutura de imagem por fluorescência.
- Necessita padronização entre equipes dos protocolos de aquisição de imagens e parâmetros de análise.
- Pode ser necessária adaptação para diferentes linhagens de camundongos ou modelos de doenças retinianas.
- A qualidade da imagem e o posicionamento central do disco óptico são críticos para resultados de medição confiáveis.
Perguntas Frequentes sobre Biotecnologia Farmacêutica
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
