Alineación de figramas de tomografía de coherencia óptica en luz visible con imágenes confocales de la misma retina de ratón
Summary
El presente protocolo describe los pasos para alinear las imágenes de fibragrafía de tomografía de coherencia óptica en luz visible (vis-OCTF) in vivo con imágenes confocales ex vivo de la misma retina de ratón con el fin de verificar la morfología del haz de axones de las células ganglionares de la retina observada en las imágenes in vivo .
Abstract
En los últimos años, la imagen de la retina in vivo , que proporciona información no invasiva, en tiempo real y longitudinal sobre los sistemas y procesos biológicos, se ha aplicado cada vez más para obtener una evaluación objetiva del daño neuronal en las enfermedades oculares. A menudo se necesitan imágenes confocales ex vivo de la misma retina para validar los hallazgos in vivo , especialmente en la investigación con animales. En este estudio, demostramos un método para alinear una imagen confocal ex vivo de la retina del ratón con sus imágenes in vivo . Se aplicó una nueva tecnología de imagen clínicamente preparada llamada figrafía de tomografía de coherencia óptica de luz visible (vis-OCTF) para adquirir imágenes in vivo de la retina del ratón. A continuación, realizamos la obtención de imágenes confocales de la misma retina que el “estándar de oro” para validar las imágenes in vivo vis-OCTF. Este estudio no solo permite una mayor investigación de los mecanismos moleculares y celulares, sino que también sienta las bases para una evaluación sensible y objetiva del daño neuronal in vivo.
Introduction
Las células ganglionares de la retina (CGR) desempeñan un papel fundamental en el procesamiento de la información visual, recibiendo entradas sinápticas a través de sus árboles dendríticos en la capa plexiforme interna (IPL) y transmitiendo la información a través de sus axones en la capa de fibras nerviosas de la retina (RNFL) al cerebro 1,2,3,4. En enfermedades como el glaucoma, la degeneración temprana de RGC puede dar lugar a cambios sutiles en el RNFL, la capa de células ganglionares (LCG), la LPI y el nervio óptico tanto en pacientes como en modelos de roedores 5,6,7,8,9. Por lo tanto, la detección temprana de estos cambios morfológicos en las CGR es esencial para una intervención oportuna para prevenir las CGR y la pérdida de visión.
Recientemente hemos desarrollado una nueva tecnología de imagen clínicamente lista llamada tomografía de coherencia óptica de luz visible (vis-OCT) para satisfacer la necesidad de monitoreo in vivo del daño de RGC. Vis-OCT mejoró la resolución axial, alcanzando 1,3 μm en la retina10,11, lo que permitió la visualización de haces de axones RGC individuales en el RNFL. Posteriormente, se estableció la figrafía vis-OCT (vis-OCTF) para rastrear y cuantificar el daño de RGC a nivel de haz de axones únicos en ratones11,12,13. Sin embargo, a menudo se necesitan imágenes confocales ex vivo de la misma retina que el estándar de oro para validar los hallazgos in vivo. Por lo tanto, este estudio demostrará cómo alinear imágenes in vivo adquiridas por vis-OCTF con imágenes confocales ex vivo de la misma retina de ratón. El protocolo tiene como objetivo validar los hallazgos in vivo mediante imágenes confocales ex vivo y establecer una base para examinar los cambios moleculares y celulares subyacentes al daño de RGC en condiciones enfermas.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hay dos pasos en este protocolo que requieren atención. En primer lugar, es necesario asegurarse de que el animal esté bajo anestesia profunda y que sus ojos estén completamente dilatados antes de la obtención de imágenes por OCT. Si los ratones no están adecuadamente anestesiados, su respiración acelerada puede provocar movimientos inestables de las imágenes faciales , lo que puede afectar negativamente a la calidad del fitragrama. Además, una dilatación insuficiente también puede tener un impacto ne…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudio cuenta con el apoyo de la Beca Shaffer de la Fundación para la Investigación del Glaucoma, el Premio Colaborativo 4-CA Cavalier, R01EY029121, R01EY035088 y la Fundación Ocular de los Caballeros Templarios.
Materials
| Equipment | |||
| Halo 100 | Opticent Health, Evanston, IL | ||
| Zeiss LSM800 microscope | Carl Zeiss | ||
| Drugs and antibodies | |||
| 4% paraformaldehyde (PFA) | Santz Cruz Biotechnology, SC-281692 | 1-2 drops | |
| Bovine serum albumin powder | Fisher Scientific, BP9706-100 | 1:10 | |
| Donkey anti Mouse Alexa Fluor 488 dye | Thermo Fisher Scientific, Cat# A-21202 | 1:1,000 | |
| Donkey anti rat Alexa Fluor 594 dye | Thermo Fisher Scientific, Cat# A-21209 | 1:1,000 | |
| Euthasol (a mixture of pentobarbital sodium (390 mg/mL) and phenytoin sodium (50 mg/mL)) | Covetrus, NDC 11695-4860-1 | 15.6 mg/mL | |
| Ketamine | Covetrus, NADA043304 | 114 mg/kg | |
| Mouse anti-Tuj1 | A gift from Anthony J. Spano, University of Virginia | 1:200 | |
| Normal donkey serum(NDS) | Millipore Sigma, S30-100 mL | 1:100 | |
| Phosphate-buffered saline (PBS, 10x), pH 7.4 (Contains 1370 mM NaCl, 27 mM KCl, 80 mM Na2HPO4, and 20 mM KH2PO4) |
Thermo Fisher Scientific, Cat# J62036.K3 | 1:10 | |
| Rat anti-ICAM-2 | BD Pharmingen, Cat#553325 | 1:500 | |
| Tropicamide drops | Covetrus, NDC17478-102-12 | ||
| Triton X-100 (Reagent Grade) |
VWR, CAS: 9002-93-1 | 1:20 | |
| Vectashield mounting medium | Vector Laboratories Inc. H2000-10 | ||
| Xylazine | Covetrus, NDC59399-110-20 | 17 mg/kg |
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