Introduction
Polycystische nierziekte (PKD) een groep monogene stoornissen gekenmerkt door de ontwikkeling van renale cysten. Onder hen zijn autosomaal dominante polycystische nierziekte (ADPKD) en autosomaal recessieve polycystische nierziekte (ARPKD), die de meest voorkomende soorten 1,2 vertegenwoordigen. ADPKD, de meest voorkomende vorm van erfelijke renale cystic ziekten, is ontstaan door mutaties in het PKD1 of PKD2 genen. Het wordt gekenmerkt door late-onset, verschillende bilaterale renale cysten, vergezeld van variabele extrarenale cysten, en hart- en spier skeletafwijkingen. ARPKD, meestal invloed baby's en jonge kinderen, wordt veroorzaakt door mutaties in PKHD1 en wordt gekenmerkt door vergroting echogene nieren en aangeboren leverfibrose 3.
Belangrijk is ADPKD gekenmerkt door heterogeniteit, zowel op het gen (gene) en mutatie (allelische) niveau, wat resulteert in aanzienlijke phenotypic variabiliteit. Mutaties in het PKD1-gen worden geassocieerd met ernstige klinische presentatie (talrijke cysten, vroegtijdige diagnose hypertensie en hematurie), en voor de snelle progressie naar eindstadium nierziekte (20 jaar eerder dan patiënten met PKD2 mutaties) 4. Ernstige polycysteuze leverziekte (PLD) en vasculaire abnormaliteiten kan worden geassocieerd met mutaties in zowel PKD1 en PKD2 5. De meerderheid van renale complicaties van ADPKD ontstaan voornamelijk als gevolg van de cyste expansie samen met bijbehorende ontsteking en fibrose. Cyste ontwikkeling begint in de baarmoeder en gaat door de patiënt leven. Nieren meestal behouden hun vorm reniform hoewel ze meer dan 20 maal de normale nier volume kon bereiken. De meeste patiënten onderhavige bilaterale verdeling van renale cysten, maar in sommige bijzondere gevallen, cyste kan ontstaan bij een unilaterale of asymmetrisch.
Een belangrijke Challenge voor nefrologen volgende patiënten met ADPKD of uitvoering therapieën is de natuurlijke geschiedenis van de ziekte. Gedurende het grootste deel van zijn traject, de nierfunctie normaal blijft en toen de nierfunctie verder afneemt, hebben de meeste van de nieren vervangen door cysten. Wanneer therapieën in een later stadium worden uitgevoerd, is het minder waarschijnlijk om succesvol te zijn, omdat de patiënt kan al een point of no return in chronische nierziekte hebben bereikt. Wanneer daarentegen therapie gestart in een vroeg stadium, is het moeilijk om een antwoord uitsluitend gebaseerd op glomerulaire filtratiesnelheid identificeren. Dientengevolge, het begrip volume nieren als marker van ziekteprogressie aandacht gekregen.
Het Consortium voor Radiologic Imaging Studies van polycysteuze nierziekte (CRISP) studie heeft aangetoond dat bij patiënten met ADPKD de stijging van de nieren en de cyste volumes direct correleert met de verslechtering van de nierfunctie, het benadrukken van het potentieel van Total Kidney Volume (TKV) alsurrogate marker voor progressie van de ziekte 6,7. Bijgevolg wordt TKV momenteel gebruikt als primaire of secundaire eindpunt in meerdere klinische studies voor ADPKD 2,8,9.
Meerdere muismodellen waaronder spontane mutaties en genetisch gemanipuleerde hebben licht werpen op de pathogenese van PKD 10,11. PKD1 of PKD2 modellen (mutaties in beide PKD1 of PKD2) zijn uitgegroeid tot de meest populaire, omdat ze perfect nabootsen menselijke ziekte. Daarnaast zijn knaagdiermodellen met mutaties in andere dan PKD1 of PKD2-genen genen gebruikt als experimenteel platform te helderen signaalwegen betrekking tot de ziekte. Bovendien zijn verscheidene van deze modellen zijn gebruikt om mogelijke therapieën te testen. Echter een beperkende factor in veel knaagdieren studies PKD vaak het gebrek aan efficiënte niet-invasieve methoden sequentieel analyseren anatomische en functionele veranderingen in de nier.
Magnetische resonance imaging (MRI) is de huidige gouden standaard beeldvormende techniek met ADPKD patiënten te volgen, uitstekende wekedelencontrast en anatomische details, en waardoor TKV metingen. Hoewel MRI is vaste anatomische beeldvorming in grotere dieren en mensen, imaging kleine knaagdieren in vivo veroorzaakt hogere technische uitdagingen, waarbij het vermogen om hoge resolutie beelden te verkrijgen zijn nut kan beperken. Met de introductie van Ultra-high veld (UHF) MRI (7-16,4 T) en de ontwikkeling van sterkere verlopen, is het nu mogelijk om hogere bereiken signaal-ruisverhoudingen en de ruimtelijke resolutie van MRI beelden met een diagnostische kwaliteit vergelijkbaar met die verkregen bij de mens. Bijgevolg is het gebruik van UHF MRI voor in vivo beeldvorming van kleine diermodellen voor PKD is een krachtig hulpmiddel voor onderzoekers.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Voordat u begint met de procedures met levende dieren, moeten experimentele protocollen worden goedgekeurd door de institutionele dierlijke zorg en gebruik Comite (IACUC).
1. Scanner Configuration
- Voordat u begint, zorg ervoor dat de kachel in de stand OFF.
- Selecteer de mini-imaging gradiënt en 38 mm RF-spoel en mini-imaging houder.
- In de centrale boring van de houder installeer de variabele temperatuur montage.
2. Animal Voorbereiding
- Voor MRI experimenten bereiken optimale anesthesie met verdampt isofluraan. Voor inductie van de anesthesie, plaatst dier in een inductie kamer bekleed met een absorberend tissue. Stel de flowmeter van de isofluraan vaporizer tot 2,0-2,5 l / min, en 3% isofluraan in zuurstof.
- Verwijder eventuele metalen tag of andere metalen voorwerpen in dit stadium. Breng vet zalven ogen dier om droog te verhinderen terwijl onder verdoving.
- Zodra het dierheeft de chirurgische vlak van anesthesie bereikt (dwz verlies van terugtrekking reflex tot teen knijpen), plaats het dier op een houder met zijn neus ingebracht in een neuskegel. Stel de anesthesie luchtstroom in de probe 2,0-2,5 ml / min en de isofluraan concentratie 1,5-2,0% zuurstof. Anesthesie wordt via de neus worden afgegeven tijdens de procedure. Justeren isofluraan concentratie afhankelijk van leeftijd en gewicht van het dier om een ademhalingssnelheid van ~ 40 bpm handhaven.
- Gebruik houders dier om het dier vast te zetten en beweging tijdens de MRI-experiment te voorkomen. Varieer het type dier houder, afhankelijk van het lichaam regio te scannen.
Opmerking: aangepaste houders uit laboratoriumtests kunststof (polypropyleen, teflon, polystyreen, polycarbonaat) kan worden naar specifieke proef te vangen en de grootte van het dier past (van pasgeboren muis 160 g rat). - Plaats de rectale thermometer in het dier lichaamstemperatuur dier volgen. Tijdens experiment, houdt het dier bij 35-37 ° C, met behulp van een stroom van warme lucht. Regel luchttemperatuur (30-38 ° C) en stroom (1,200-2,000 l / uur) op basis van de lichaamstemperatuur feedback dier.
- Bevestig een ballon luchtwegen druksensor aan buik dier om ademhaling te controleren.
- Bevestig het dier in het centrum van de RF spoel en voorzichtig plaats de RF spoel met dieren in MRI scanner.
3. MRI Experiment
- Stem en overeenkomen met de RF spoel alvorens de experimenten te minimaliseren RF-vermogen gebruikt en de signaal-ruisverhouding te maximaliseren. Om de bijpassende / tuning start:
- Open de spectrometer controle-instrument door te klikken op het pictogram gereedschappen.
- In de spectrometer controle-instrument Klik Acquisition → Wobble. Een Acq / Reco venster wordt geopend met de wobble curve.
- Als alternatief kan de tuning en matching condensatoren (met behulp van de tuning en bijpassende staven) in kleine stappen te passen totdat het gereflecteerde RF-vermogengeminimaliseerd. Het doel is om een boog met een minimum zien bij de verticale as geplaatst op nul op de horizontale as.
- Wanneer de kalibratie van de spoel met succes is bereikt, druk op de knop Stop in het venster Acq / Reco.
- Acquire scout beelden in de drie orthogonale vlakken axiale, coronale en sagittale beelden te creëren. Gebruik een snelle beeldsequentie zoals Intra Gate Fast Lage Hoek Shot (IG-FLASH) aan de scout beelden 12 te verwerven. Gebruik de verkenningsbeelden de juiste geometrie voor de eigenlijke beeldvorming.
- Afhankelijk van de specifieke onderzoek doelen, selecteert u de juiste afbeelding volgorde en de parameters en start de scan met een verkeerslicht. Dit zal RF-kanaal te kalibreren, shim de magneet, ingesteld draaggolffrequentie on-resonantie voor water en passen de ontvanger te krijgen, allemaal automatisch.
- Voor anatomische studies en T2 gewogen beelden te verwerven in 2D multi-slice of 3D-modus. Om het experiment tijd voor een bepaalde ruimtelijke resolutie verkorten, houdt het veld-van-view (FOV) zo klein mogelijk, maar groot genoeg om wrap-around artefacten (2,56-3,2 cm) te vermijden.
- Houd de cyclus van geselecteerde sequentie iets korter dan de dierlijke ademhalingscyclus door juiste keuze van herhalingstijd (TR) en / of het aantal segmenten. Dit zorgt ervoor dat de data worden verzameld gedurende stille periode dieren.
- Bijvoorbeeld voor abdominale afbeeldingen, houden snelheid ~ 30 bpm dier luchtwegen; dat is ongeveer 2.000 msec per adem. Gebruik een Turbo Rapid Acquisition met Relaxation Enhancement (zeldzaam) volgorde en het verwerven van 11-19 coronale plakjes, met TR / TE 1500/9 msec, ZELDZAME factor 8 en (matrix 256 x 256, FOV 2,56 x 2,56 cm, slice dikte van 0,75 mm) .
Opmerking: Door het aanpassen van de TR 1500 msec, en het houden van snelheid luchtwegen van het dier ~ 30 bpm (2000 msec per ademhaling), zorgen we ervoor dat de gegevens worden verzameld tijdens een rustige periode dieren.
- Bijvoorbeeld voor abdominale afbeeldingen, houden snelheid ~ 30 bpm dier luchtwegen; dat is ongeveer 2.000 msec per adem. Gebruik een Turbo Rapid Acquisition met Relaxation Enhancement (zeldzaam) volgorde en het verwerven van 11-19 coronale plakjes, met TR / TE 1500/9 msec, ZELDZAME factor 8 en (matrix 256 x 256, FOV 2,56 x 2,56 cm, slice dikte van 0,75 mm) .
- Immers image acquisitie is afgerond, plaatst de gescande dierop verwarmde pad en controleren totdat ambulante. Na terugwinning, terug het dier naar de kooi en gevolgde minste 1 uur Terugkeer naar de dierverblijf.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
In dit manuscript, willen we het nut van UHF MRI als een instrument voor in vivo fenotypische karakterisering of drug monitoring in knaagdiermodellen voor PKD en andere nierziekten te tonen. Alle van de experimenten maakten deel uit van experimentele protocollen door de IACUC goedgekeurd.
In vivo fenotypering van kleine knaagdieren modellen voor PKD met UHF MRI:
Alle imaging studies naar levende dieren onder isofluraan anesthesie met een Bruker AVANCEIII-700 (16,4 T) verticale boring tweekanaals multinucleaire spectrometer, voorzien van mini- en micro-imaging accessoires voor in vivo en in vitro NMR spectroscopie en microscopie.
Buik:
De belangrijkste structurele veranderingen PKD is cyste ontwikkeling en groei die verantwoordelijk zijn voor de meerderheid van renale complicaties. De meest voorkomende extrarenale manifestatie in ADPKD is de aanwezigheid van hepatische cysten en cEen U in maximaal 90% van de getroffen volwassenen 13. Met UHF MRI, kan men high definition, abdominale anatomische beelden van kleine knaagdieren PKD waarmee de in vivo bepaling van de cystic fenotype en nieren volumemeting verwerven Figuur 1A -. D geeft meerdere 2D T2 gewogen anatomische abdominale images voor verschillende knaagdiermodellen van PKD. Abdominale beelden werden verkregen met behulp van een 38 mm volume RF spoel. Een MRI compatibel houder werd gebruikt om dieren verticaal langs het magnetisch veld te plaatsen. Een ballon sensor gebruikt om de ademhaling te controleren. Gating Respiratory werd uitgevoerd. Vervolgens werden coronale, sagittale en axiale, verkenningsbeelden die verkregen teneinde de nieren lokaliseren en schrijven de geometrie. Een turbo Snelle Acquisition met Relaxation Enhancement (RARE) volgorde, 11-19 coronale plakjes met TR / TE 1500/9 msec, RARE factor 8, (matrix 256 x 256, FOV 2,56 x 2,56 cm, slice dikte van 0,75 mm) werd gebruikt om verzamelen anatomische beelden.
Cardiovasculaire complicaties blijft een belangrijk probleem bij patiënten met ADPKD, geassocieerd met een verhoogde morbiditeit en mortaliteit 14,15. Experimentele en klinische MRI maakt nauwkeurige en reproduceerbare beoordeling van de cardiale structuur en functie 16-18. MRI bezit hoge temporele en ruimtelijke resolutie, waardoor een optimale visualisatie en analyse van de kleine, snelle-knaagdieren kloppend hart. Daarom is het mogelijk om UHF MRI gebruikt om beelden te verkrijgen om cardiale einddiastolische volume (EDV) te berekenen, end-systolisch volume (ESV) en myocardiale massa van opeenvolgende korte as cijnen die het gehele hart in verscheidene knaagdiermodellen van PKD. Figuur 2 toont MRI beelden van de muis myocardium. Cardiale cine beelden worden verkregen met behulp van Intra Gate-Fast Low-hoek schot (ig-FLASH) opeenvolging 19 (11 korte as slices, TR / TE 3,5 / 1,45 msec, herhaling 100, matrix 256 x 256, FOV 2,56 x 2,56 cm, slice dikte 1 mm).
Brain:
Veel ciliopathieën zijn geassocieerd met hersenafwijkingen onder andere gebreken. De afgelopen jaren is MRI geworden gouden standaard voor niet-invasieve beeldvorming van de hersenen. In tegenstelling tot de histologische studies, MRI biedt detectie van anatomische veranderingen zonder voorbereiding artefacten die interfereren met de normale onderzoek. We gebruiken UHF MRI hersenen fenotype van verschillende muismodellen voor PKD of andere modificerende genen betrokken bij de ziekte te beoordelen. Figuur 3 toont anatomische beelden van muizenhersenen. Beelden werden verkregen met behulp van een turbo ZELDZAME reeks, 11-13 axiale plakjes en 25-29 coronale plakjes met TR / TE 1500/9 msec, RARE factor 8, (matrix 256 x 256, FOV 2,56 x 2,56 cm, slice dikte van 0,75 mm) .
In vivo MRI van muizenembryo's in de baarmoeder van de moeder:
De mogelijkheid van het verzamelen van in vivo informatie over embryo-nummer, levensvatbaarheidity, ontwikkelingsfase, te beoordelen alsook fenotypische verschillen van het embryo, is vooral van belang bij het verkennen van het effect inactiveren specifieke signaalwegen in combinatie met PKD1 of PKD2 specifieke mutaties. Door het uitvoeren van in vivo MRI van de zwangere vrouwen, is het mogelijk om embryonale dodelijkheid te sporen en te beoordelen voor fenotypische afwijkingen, en indien aanwezig, bepalen in welk embryonaal stadium zij zich hebben voorgedaan. Figuur 4 toont een voorbeeld dat embryonale gedetailleerde informatie kan worden verkregen van de zwangere vrouwen met behulp van in vivo UHF MRI. Abdominale afbeeldingen werden verkregen zoals eerder beschreven voor niet-drachtige dieren. Isofluraan kan veilig worden gebruikt bij zwangere knaagdieren en anesthesie wordt bereikt als bij niet-drachtige dieren 20. Op embryonale dag 13 (E13), kan men vele anatomische kenmerken te identificeren, zoals de ledematen, middenhersenen, telencephalon en hart. Van E14-15 de metanefros kan worden opgemerkt, lijken ing als eivormige constructie (1-1,5 mm lang) met een medullaire en corticale component 21.
In vivo progressie van de ziekte of de behandeling controle van de kleine knaagdieren modellen voor PKD met UHF MRI:
Naast het leveren van uitstekende anatomische detail, UHF MRI staat voor TKV metingen in knaagdiermodellen voor PKD. Zoals bij patiënten, kan TKV worden gebruikt om te controleren of de progressie van de ziekte te beoordelen drug interventies voor een verandering in de nierfunctie kan worden waargenomen. Voorts kunnen afbeelden van neonatale knaagdieren een belangrijk punt voor MRI studies waarbij in utero interventies uitgevoerd. Figuur 5 toont meerdere 2D T2 gewogen anatomische abdominale afbeeldingen voor een PCK ratten studie die TKV als eindpunt gebruikt. Abdominale afbeeldingen werden verkregen zoals eerder beschreven.
res.jpg "width =" 467 "/>
Figuur 1:. Anatomische coronale abdominale MRI-beelden voor de verschillende knaagdiermodellen van PKD (A) 19 maand oud PKD1 RC / RC muis met bijna volledige vervanging van nierweefsel door cysten (pijlen), het nabootsen van de typische veranderingen in ADPKD, (B) 4 maand oud PKD2 - / ws25 muis tonen bilaterale renale cysten (pijlen) en de resterende nierparenchym en lever cysten (pijlpunten), (C) 4 maand oud Pkhd1 LSL / LSL muis tonen leverfibrose en er geen nier cysten, en (D) 21 dagen oud PCK rat toont meerdere bilaterale renale cysten (pijlen) voornamelijk op het corticomedullaire regio en buitenste merg, en milde galweg dilatatie. Afbeeldingen tonen goede anatomische details voor fenotypische karakterisering, met in-plane resolutie van 100 micrometer / pixel en slice dikte 750 micrometer. Aantekeninghet verschil tussen polycysteuze nieren (A, B en D) in vergelijking met normaal uitziende nieren (C). Schaal bars:. 10 mm Klik hier voor een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2: cardiale morfologie en functie. (A) Anatomisch beeld van de muis hart van de korte as, ig-FLASH volgorde. (B) Waarin van endocardgrens eind diastole (rood) laat de berekening eind-diastolisch volume (EDV) voor elk segment. Dezelfde procedure kan worden uitgevoerd voor end-systolisch volume (ESV). Bovendien kan myocardiale volume (rood-blauw) worden berekend voor elke plak van korte as filmbeelden 22. (C Klik hier voor een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3:. Anatomische beeldvorming van muizenhersenen UHF MRI (A) en (B) axiaal, (C) en (D) coronale beelden van de hersenen in een ADPKD muismodel, verworven 2D T2 gewogen turbo-RARE sequentie. Het beeld in het vlak resolutie van 100 micrometer / pixel en slice dikte van 750 micrometer zorgt voor het analyseren van de bruto anatomie van de hersenen. In (B) en (D) punt van de witte pijlen om arachnoidea cysts gevonden in het gebied van het vierde ventrikel. Schaal bars:. 10 mm Klik hier voor een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 4:.. In utero beeldvorming van E14 muizenembryo's T2 gewogen turbo-RARE beelden die in het maternale frontale vlak (A) en (B) maternale axiaal vlak A toont 4 verschillende embryo's 1-4 en B embryo 1 en 4, en Een extra embryo niet gezien. Upper bijvoegsels, vergroot beelden van embryo 1, scherm embryo's sagittale vlak A, gepositioneerd met het hoofd naar boven gericht rechts, haar terug naar links, en frontale vlak embryo's B. Het beeld in het vlak resolutie van 100 micrometer / pixel maakt de identificatie van de vele anatomische kenmerken, zoals de ledematen, middenhersenen, telencephalon, hart en lever. Afbeelding schaalbalken:. 10 mm Klik hier voor een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 5:. Anatomische coronale abdominale MRI beelden in een studie PCK rat (A - C) vertegenwoordigen de controlegroep (met zoutoplossing behandelde). Beelden werden verworven van hetzelfde dier op P3, p10 en p21. (D - F) vertegenwoordigen de behandelde groep (1-deamino-8-d-arginine-vasopressine behandeld). Beelden werden verkregen van hetzelfde dier op dezelfde tijden als de controle. Schaalbalken: 10 mm.p_upload / 52.757 / 52757fig5highres.jpg "target =" _ blank "> Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Dit manuscript toont de haalbaarheid van het gebruik van UHF MRI als een instrument voor in vivo fenotypische karakterisering of drug monitoring in knaagdiermodellen voor PKD.
We beschrijven experimenten gedaan op 16.4 T met een brede boring Avance III hoge resolutie NMR-spectrometer uitgerust met micro en mini imaging accessoires. De spectrometer werd gedreven door de acquisitie en processing software TopSpin2.0PV bestuurd door Paravision 5.1 imaging software. Omdat het knaagdier grootte varieert in longitudinale studies, gebruikten we de mini-imaging accessoires met 38 mm RF-spoel en mini-imaging houder. Voor het dier temperatuurregeling gebruikten we standaard hoge resolutie v ariable t emperature u nit (VTU BVT 3000 digitaal) geleid door TopSpin 2.0. De luchtstroom toegevoerd vanaf de onderkant van de sonde passeert de verwarming en vervolgens door het thermokoppel die onmiddellijk onder de verdoofde knaagdier gepositioneerd. Het thermokoppelregelt het vermogensniveau van het toestel continu veranderen, om de luchttemperatuur op de gewenste instelling te behouden.
Een van de belangrijkste voordelen van het gebruik van UHF MRI voor fenotypische karakterisatie van diermodellen voor PKD is de mogelijkheid voor het verkrijgen van in vivo beelden en kan derhalve een longitudinaal onderzoek uitgevoerd in hetzelfde dier. Voordelen longitudinale studies zijn een lagere kosten veehouderij en data variabiliteit en de analyse van fenotype progressie of regressie modellen met onvolledige penetrance.Another voordeel van MRI vs conventionele histologie dat MR beelden geven een realistischer anatomie zonder krimp en vervorming inherent in histologische secties. Voorts MRI maakt 3D reconstructie van de beelden.
Naast het uitstekende anatomische details, MRI maakt in vivo TKV metingen. TKV kan worden gebruikt ziekteprogressie tijd te volgen en ezels drug interinterventies voor een verandering in de nierfunctie optreedt. Bovendien wordt de mogelijkheid van beeldvorming neonatale knaagdieren een belangrijk punt voor studies waarin in utero interventies uitgevoerd.
Ondanks de grote voordelen, in vivo beeldvorming van knaagdieren modellen voor PKD is nog steeds uitdagend. Dit geldt vooral voor muizen en neonatale ratten door hun kleine omvang en hogere ademhalings- en hartslag vergelijking met mensen. Het gebruik van UHF MRI en sterkere hellingen maakt een hogere signaal-ruisverhouding en betere ruimtelijk opgeloste beelden, maar MRI is zeer gevoelig voor beweging en bewegingsartefacten aanzienlijk afnemen beeldresolutie, waardoor de voordelen van de techniek. Dit is bijzonder belangrijk voor abdominale beeldvorming dat van groot belang PKD. Adem scans, zoals verkregen bij de mens, niet haalbaar zonder het inbrengen van een endotracheale buis (ET). De mogelijkheid van het besturen van een verdoofd dierluchtwegen met een ET voordelig bij hart- of ademhalingsstilstand; echter, intubatie van een knaagdier vereist hoge technische vaardigheden en is moeilijk te beheersen. Levering van inhalatie anesthesie, zoals isofluraan door face-masker is eenvoudig en is de mogelijkheid van keuze voor de meeste MRI-procedures 23. Evenwel moeten ervoor hypoxie / asfyxie geacht indien het dier niet correct gepositioneerd terwijl onder narcose en er geen controle over de luchtweg in geval van nood. Zo is een zorgvuldige controle van de ademhaling tarief van het dier en de luchtwegen gerichte sequenties geworden van groot belang. Bovendien bereiken van optimale anesthesie en dierlijke positioneren is essentieel voor het verkrijgen van beelden van hoge resolutie op een scanner. Zoals voor alle levende dierstudies, vooral bij gebruik van ziekten, neonatale en oude dieren, is het essentieel om bewaken belangrijke parameters van het dier en handhaven van een stabiele fysiologische toestand tijdens de procedure, diergezondheid waarborgen enhet succes op lange termijn.
Ondanks de uitdagingen, is aanzienlijke vooruitgang geboekt met UHF MRI waardoor voor gedetailleerde fenotypische informatie in kleine knaagdieren modellen van PKD en steeds een krachtig hulpmiddel voor in vivo fenotypering en drug monitoring. In utero beelden van ontwikkelende embryo's toestaan voor de vroege karakterisering van de fenotype geassocieerd met een genetische mutatie en kan bij niet-levensvatbare embryo's te identificeren. In vivo MRI is kritisch voor een maximaal resultaat van diermodellen voor PKD (of een ander knaagdier model system) bereikt en moet worden beschouwd in een experimentele opzet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| AVANCEIII-700 (16.4 T) | Bruker | BH067206 | Wide-bore two channel multinuclear spectrometer equipped with mini and micro-imaging accessories for in vivo small rodent imaging |
| TopSpin2.0PV | Bruker | H9088TA2 | Spectrometer processing software |
| Paravision 5.1 | Bruker | T10314L5 | Imaging sofware |
| VTU BVT 3000 digital | Bruker | W1101095 | Temperature controller |
References
- Torres, V. E., Harris, P. C. Autosomal dominant polycystic kidney disease: the last 3 years. Kidney Int. 76, 149-168 (2009).
- Chapman, A. B., et al. Kidney volume and functional outcomes in autosomal dominant polycystic kidney disease. Clinical journal of the American Society of Nephrology : CJASN. 7, 479-486 (2012).
- Torres, V. E., Harris, P. C. Polycystic kidney disease: genes, proteins, animal models, disease mechanisms and therapeutic opportunities. J Intern Med. 261, 17-31 (2007).
- Hateboer, N., et al. Comparison of phenotypes of polycystic kidney disease types 1 and 2 European PKD1-PKD2 Study Group. Lancet. 353, 103-107 (1999).
- Rossetti, S., et al. Association of mutation position in polycystic kidney disease 1 (PKD1) gene and development of a vascular phenotype. Lancet. 361, 2196-2201 (2003).
- Chapman, A. B., et al. Renal structure in early autosomal-dominant polycystic kidney disease (ADPKD): The Consortium for Radiologic Imaging Studies of Polycystic Kidney Disease (CRISP) cohort. Kidney international. 64, 1035-1045 (2003).
- Grantham, J. J., et al. Volume progression in polycystic kidney disease. N Engl J Med. 354, 2122-2130 (2006).
- Schrier, R. W., et al. Blood Pressure in Early Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease. The New England journal of medicine. , (2014).
- Torres, V. E., et al. Angiotensin Blockade in Late Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease. The New England journal of medicine. , (2014).
- Wilson, P. D. Mouse models of polycystic kidney disease. Curr Top Dev Biol. 84, 311-350 (2008).
- Happe, H., Peters, D. J. Translational research in ADPKD: lessons from animal models. Nature reviews. Nephrology. , (2014).
- Frahm, J., Haase, A., Matthaei, D. Rapid NMR imaging of dynamic processes using the FLASH technique. Magnetic resonance in medicine : official journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine. 3, 321-327 (1986).
- Bae, K. T., et al. Magnetic resonance imaging evaluation of hepatic cysts in early autosomal-dominant polycystic kidney disease: the Consortium for Radiologic Imaging Studies of Polycystic Kidney Disease cohort. Clin J Am Soc Nephrol. 1, 64-69 (2006).
- Hossack, K. F., Leddy, C. L., Johnson, A. M., Schrier, R. W., Gabow, P. A. Echocardiographic findings in autosomal dominant polycystic kidney disease. N Engl J Med. 319, 907-912 (1988).
- Lumiaho, A., et al. Mitral valve prolapse and mitral regurgitation are common in patients with polycystic kidney disease type 1. American journal of kidney diseases : the official journal of the National Kidney Foundation. 38, 1208-1216 (2001).
- Vallee, J. P., Ivancevic, M. K., Nguyen, D., Morel, D. R., Jaconi, M. Current status of cardiac MRI in small animals. Magma. 17, 149-156 (2004).
- Epstein, F. H. MR in mouse models of cardiac disease. NMR Biomed. 20, 238-255 (2007).
- Bloomgarden, D. C., et al. Global cardiac function using fast breath-hold MRI: validation of new acquisition and analysis techniques. Magnetic resonance in medicine : official journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine. 37, 683-692 (1997).
- Larson, A. C., et al.
- Smith, J. C., Corbin, T. J., McCabe, J. G., Bolon, B. Isoflurane with morphine is a suitable anaesthetic regimen for embryo transfer in the production of transgenic rats. Laboratory animals. 38, 38-43 (2004).
- Ahrens, E. T., Srinivas, M., Capuano, S., Simhan, H. N., Schatten, G. P. Magnetic resonance imaging of embryonic and fetal development in model systems. Methods Mol Med. 124, 87-101 (2006).
- Zhou, R., Pickup, S., Glickson, J. D., Scott, C. H., Ferrari, V. A. Assessment of global and regional myocardial function in the mouse using cine and tagged MRI. Magnetic resonance in medicine : official journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine. 49, 760-764 (2003).
- Stimpfel, T. M., Gershey, E. L. Selecting anesthetic agents for human safety and animal recovery surgery. FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology. 5, 2099-2104 (1991).
