Summary

Detectar alterações no coróide Vasculature em um modelo do rato de Degeneração Macular relacionada com a Idade de-curso Tempo Indocianina Verde Angiografia

Published: February 19, 2014
doi:

Summary

Indocianina Verde Angiografia (ou AIV), realizado pela injeção veia da cauda fornece imagens de alta qualidade do curso tempo AIV para caracterizar anormalidades no rato coróide.

Abstract

Indocianina Verde Angiografia (ou AIV) é uma técnica realizada por oftalmologistas para diagnosticar anormalidades da coróide e da retina vasculatura de várias doenças oculares, como a degeneração macular relacionada à idade (DMRI). AIV é especialmente útil para a imagem da vasculatura coróide posterior do olho, devido à sua capacidade de penetrar através da camada pigmentada com o seu espectro de infravermelho. Curso de tempo AIV pode ser dividido em início, meio e fases tardias. As três fases fornecer informações valiosas sobre a patologia de problemas oculares. Apesar de curso de tempo AIV por via intravenosa (IV) de injeção é amplamente utilizado na clínica para o diagnóstico e tratamento de problemas de coróide, AIV por injeção intraperitoneal (IP) é comumente utilizado em pesquisas com animais. Aqui demonstramos a técnica para obter imagens de alta resolução do curso em tempo AIV em ratos por injeção venosa cauda e confocal de varredura a laser oftalmoscopia. Usamos essa técnica para a imagem da coróide lesões em um modelo de mouse relacionadas com a idade degeneração macular. Embora seja muito mais fácil de introduzir ICG para a vasculatura do rato por IP, os nossos dados indicam que é difícil obter imagens reprodutíveis do curso tempo ICGA por IP-AIV. Em contraste, AIV via injeção na veia da cauda fornece imagens de alta qualidade ICGA curso em tempo comparáveis ​​aos estudos humanos. Além disso, mostramos que AIV realizado em camundongos albinos dá imagens mais nítidas de vasos da coróide do que aquela realizada em ratos pigmentados. Sugerimos que curso a tempo IV-AIV deve tornar-se uma prática padrão na pesquisa AMD com base em modelos animais.

Introduction

Angiografia com indocianina verde (AIV) é um teste de diagnóstico para problemas de imagem relacionados aos vasos sanguíneos no olho. O espectro de absorção de ICG varia 790-805 nm, enquanto que o espectro de emissão varia 770-880 nm, com o pico de emissão a 835 nm 1. Isto é diferente do outro corante popular, fluoresceína de sódio, cujo espectro cai na gama do visível. O espectro de infravermelho permite ICG para penetrar através do epitélio pigmentar da retina (RPE), fluido serosanguinolento, e exsudados lipídicos, os quais podem bloquear facilmente visualização por angiografia de fluoresceina baseado em fluoresceína de sódio (FA). ICG é de 98% na vasculatura, resultando em menos extravasamento ligado à proteína, permitindo reforçada imagiologia de vasos coroidais e lesões coróide 1,2. AIV é quase a única opção de visualizar vasos da coróide, que é posterior ao RPE. Figura 1 mostra a comparação de AIV e FA na vasculatura imagem em rato olhos. FA pode be utilizado para a imagem do bem vasculatura retiniana mas não a vasculatura de coróide. Em contraste, AIV pode ser utilizado para a imagem da retina e tanto vasculatura coróide. AIV é realizada com sistemas de imagem digital de alta resolução ou oftalmoscópios de varredura a laser (SLO) em conjunto com câmeras de vídeo infravermelho-sensíveis, que usaremos neste estudo.

Na clínica, AIV tem sido recomendado para o diagnóstico de uma série de distúrbios coriorretinianas envolvendo a vasculatura coroidal incluindo polipoidal coróide vasculopatia (PCV), Retinal angiomatoso Proliferação (RAP), estrias angióides, viteliforme distrofia macular, coriorretinopatia serosa central, hemangioma de coróide, hemorragia da retina macroaneurysms arteriolares, tumores da coróide, e certas formas de uveíte posterior 1,3. A combinação de AIV com FA e Tomografia de Coerência Óptica (OCT) fornecem ferramentas poderosas para os médicos no diagnóstico e tratamento de macular relacionada à idade exsudativadegeneração (AMD) 4-10. AIV é especialmente útil para o diagnóstico de condições que envolvem a coróide. Na verdade, AIV é considerada o padrão ouro para o diagnóstico de PCV, uma variante da DMRI exsudativa 11-13. PCV é caracterizada por uma rede de vasos de ramificação com dilatações polipoidal terminais na vasculatura coróide 11-13. PCV é freqüentemente associada com destacamentos serossanguinolenta recorrentes do EPR ​​e retina com vazamento e sangramento das componentes polipoidal 11,14,15. Recentemente, relataram a geração do primeiro modelo animal PCV por expressar transgenicamente HTRA1 humano, uma serina-protease multi-funcional, no rato epitélio pigmentado da retina (RPE) 16. Nós mostramos que o aumento HTRA1 induzida características do PCV, por exemplo, lesões polipoidal.

Aqui demonstramos o uso do curso de tempo AIV por injeção na veia da cauda em pesquisa AMD usando o nosso modelo HTRA1 mouse. Nossos dados sugerem queIV-AIV é superior a IP (ou subcutânea (SC))-AIV que são actualmente usados ​​no campo de 17,18 para a caracterização de lesões na coróide.

Declaração em Pesquisa Animal

Experimentos em animais foram realizados de acordo com protocolos aprovados pelo Institutional Animal Care e do Comitê Use (IACUC) e foram realizados de acordo com a Declaração de ARVO para o uso de animais em Ophthalmic and Vision Research.

Protocol

1. Preparação de Instrumentos O procedimento é realizado numa sala de procedimentos numa instalação para animais. Usar máscaras, gorros de cabelo, aventais cirúrgicos estéreis, pé-capas, luvas e antes de iniciar o experimento. Aquecer a água numa proveta de ~ 40 ° C numa placa de aquecimento. Colocar uma almofada azul estéril em cima de uma almofada de aquecimento que vai ser usado mais tarde para manter a temperatura do corpo do rato durante o exame. Ligue a almofada…

Representative Results

Foi realizado curso de tempo AIV em camundongos transgênicos HtrA1 e ninhada WT de controle, sendo que ambos estão no fundo CD1. O fundo CD1 albino foi escolhida para facilitar a angiografia com indocianina verde (AIV) imagem (ver discussão). Alguns aneurisma como dilatações começaram a aparecer na fase inicial do rato HTRA1 (Figura 2, uma seta vermelha indica a dilatação na ponta de um navio e um círculo vermelho indica uma lesão polipoidal tipo cluster). Os vasos coróides são claramente vi…

Discussion

Neste estudo, demonstramos o uso de AIV a imagem lesões coróide em camundongos transgênicos HtrA1. As características do início, do meio e fases tardias da AIV no nosso modelo do rato corresponde ao longo do tempo bem em estudos humanos 1. Isso é importante para fazer melhores comparações entre patologia e animais fenótipos humanos, que são de valor inestimável para a pesquisa sobre mecanismos fisiopatológicos e estratégias de tratamento de condições relacionadas com a coróide como AMD.

<p…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi financiado pelo NIH conceder 1R01EY022901, o Prêmio de Desenvolvimento de Carreira de Investigação para Prevenir Cegueira (RPB), CMReeves & MA Reeves Foundation, E. Matilda Ziegler Foundation for the Blind, Cavaleiros Templários Fundação Eye, e um donativo incondicional ao Departamento de Oftalmologia na Universidade de Utah do RPB. Agradecemos Balamurali Ambati para assistência técnica no Spectralis Multi-Modalidade Imaging System e Zhang Tao para discussões e comentários sobre o manuscrito.

Materials

Spectralis Multi-Modality Imaging System Heidelberg Engineering, Germany SPECTRALIS HRA+OCT
Tropicamide ophthalmic solution (1%) Bausch & Lomb NDC 24208-585-64 for dilation of pupils
GenTeal Gel Genteal NDC 58768-791-15  clear lubricant eye gel 
Ketamine Vedco Inc NDC 50989-996-06
Xylazine Lloyd Laboratories NADA 139-236
Acepromazine Vedco Inc NDC 50989-160-11
32-G Needle Steriject PRE-32013
1-ml syringe BD 309659
Indocyanine Green Pfaltz & Bauer I01250

References

  1. Duane, T. D., Tasman, W., Jaeger, E. A. . Chapter 4a, Indocyanine Green Angiography. Duane’s clinical ophthalmology on CD-ROM. , (2002).
  2. Alfaro, D. V. . Age-related macular degeneration : a comprehensive textbook. , (2006).
  3. Yannuzzi, L. A. Indocyanine green angiography: a perspective on use in the clinical setting. Am. J. Ophthalmol. 151, 745-751 (2011).
  4. Destro, M., Puliafito, C. A. Indocyanine green videoangiography of choroidal neovascularization. Ophthalmology. 96, 846-853 (1989).
  5. Scheider, A., Schroedel, C. High resolution indocyanine green angiography with a scanning laser ophthalmoscope. Am. J. Ophthalmol. 108, 458-459 (1989).
  6. Guyer, D. R., et al. Digital indocyanine-green angiography in chorioretinal disorders. Ophthalmology. 99, 287-291 (1992).
  7. Yannuzzi, L. A., Slakter, J. S., Sorenson, J. A., Guyer, D. R., Orlock, D. A. Digital indocyanine green videoangiography and choroidal neovascularization. Retina. 12, 191-223 (1992).
  8. Regillo, C. D., Benson, W. E., Maguire, J. I., Annesley, W. H. Indocyanine green angiography and occult choroidal neovascularization. Ophthalmology. 101, 280-288 (1994).
  9. Scheider, A., Kaboth, A., Neuhauser, L. Detection of subretinal neovascular membranes with indocyanine green and an infrared scanning laser ophthalmoscope. Am. J. Ophthalmol. 113, 45-51 (1992).
  10. Kuck, H., Inhoffen, W., Schneider, U., Kreissig, I. Diagnosis of occult subretinal neovascularization in age-related macular degeneration by infrared scanning laser videoangiography. Retina. 13, 36-39 (1993).
  11. Imamura, Y., Engelbert, M., Iida, T., Freund, K. B., Yannuzzi, L. A. Polypoidal choroidal vasculopathy: a review. Surv. Ophthalmol. 55, 501-515 (2010).
  12. Ciardella, A. P., Donsoff, I. M., Yannuzzi, L. A. Polypoidal choroidal vasculopathy. Ophthalmol. Clin. N. Am. 15, 537-554 (2002).
  13. Spaide, R. F., Yannuzzi, L. A., Slakter, J. S., Sorenson, J., Orlach, D. A. Indocyanine green videoangiography of idiopathic polypoidal choroidal vasculopathy. Retina. 15, 100-110 (1995).
  14. Coppens, G., Spielberg, L., Leys, A. Polypoidal choroidal vasculopathy, diagnosis and management. Bull. Soc. belge d’Ophtalmol.. , 39-44 (2011).
  15. Tsujikawa, A., et al. Pigment epithelial detachment in polypoidal choroidal vasculopathy. Am. J. Ophthalmol. 143, 102-111 (2007).
  16. Jones, A., et al. Increased expression of multifunctional serine protease, HTRA1, in retinal pigment epithelium induces polypoidal choroidal vasculopathy in mice. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, 14578-14583 (2011).
  17. Alex, A. F., Heiduschka, P., Eter, N. Retinal fundus imaging in mouse models of retinal diseases. Methods Mol. Biol. 935, 41-67 (2013).
  18. Seeliger, M. W., et al. In vivo confocal imaging of the retina in animal models using scanning laser ophthalmoscopy. Vision Res. 45, 3512-3519 (2005).
  19. Fischer, M. D., Zhour, A., Kernstock, C. J. Phenotyping of mouse models with OCT. Methods Mol. Biol. 935, 79-85 (2013).
  20. Jian, Y., Zawadzki, R. J., Sarunic, M. V. Adaptive optics optical coherence tomography for in vivo mouse retinal imaging. J. Biomed. Opt. 18, 56007 (2013).
  21. Ciardella, A. P., Donsoff, I. M., Huang, S. J., Costa, D. L., Yannuzzi, L. A. Polypoidal choroidal vasculopathy. Surv. Ophthalmol. 49, 25-37 (2004).
  22. Sasahara, M., et al. Polypoidal choroidal vasculopathy with choroidal vascular hyperpermeability. Am. J. Ophthalmol. 142, 601-607 (2006).
  23. Silva, R. M., et al. Polypoidal choroidal vasculopathy and photodynamic therapy with verteporfin. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 243, 973-979 (2005).
  24. Yannuzzi, L. A., et al. Polypoidal choroidal vasculopathy masquerading as central serous chorioretinopathy. Ophthalmology. 107, 767-777 (2000).
  25. Janssen, A., et al. Abnormal vessel formation in the choroid of mice lacking tissue inhibitor of metalloprotease-3. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 49, 2812-2822 (2008).
  26. Ding, X., Patel, M., Chan, C. C. Molecular pathology of age-related macular degeneration. Prog. Retin. Eye Res. 28, 1-18 (2009).
  27. Grossniklaus, H. E., Kang, S. J., Berglin, L. Animal models of choroidal and retinal neovascularization. Prog. Retin. Eye Res. 29, 500-519 (2010).
  28. Pennesi, M. E., Neuringer, M., Courtney, R. J. Animal models of age related macular degeneration. Mol. Aspects Med. 33, 487-509 (2012).
  29. Elizabeth Rakoczy, P., Yu, M. J., Nusinowitz, S., Chang, B., Heckenlively, J. R. Mouse models of age-related macular degeneration. Exp. Eye Res. 82, 741-752 (2006).

Play Video

Cite This Article
Kumar, S., Berriochoa, Z., Jones, A. D., Fu, Y. Detecting Abnormalities in Choroidal Vasculature in a Mouse Model of Age-related Macular Degeneration by Time-course Indocyanine Green Angiography. J. Vis. Exp. (84), e51061, doi:10.3791/51061 (2014).

View Video