Dieses Protokoll hat das Ziel, in vivo Myelin-Änderungen (Demyelination und Remyelination) durch Positronen-Emissionstomographie (PET) Bildgebung in einem Tiermodell der Multiplen Sklerose zu überwachen.
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Methodenartikel
Dieses Protokoll hat das Ziel, in vivo Myelin-Änderungen (Demyelination und Remyelination) durch Positronen-Emissionstomographie (PET) Bildgebung in einem Tiermodell der Multiplen Sklerose zu überwachen.
Multiple Sklerose (MS) ist eine neuroinflammatorische Erkrankung mit expandierender axonaler und neuronaler Degeneration und Demyelination im zentralen Nervensystem, was zu motorischen Funktionsstörungen, psychischen Behinderungen und kognitiven Beeinträchtigungen während des MS-Fortschritts führt. Die Positronenemissionstomographie (PET) ist eine bildgebende Technik, die in der Lage ist, zelluläre und molekulare Veränderungen in vivo zu quantifizieren.
Radiotracer mit Affinität zu intaktem Myelin können für die In-vivo-Bildgebung von Myelin-Inhaltsänderungen im Laufe der Zeit verwendet werden. Es ist möglich, entweder eine Erhöhung oder Abnahme des Myelingehalts zu erkennen, was bedeutet, dass diese bildgebende Technik Demyelination und Remyelination Prozesse des zentralen Nervensystems erkennen kann. In diesem Protokoll zeigen wir, wie man MIT PET-Bildgebung Myelin-Änderungen im Lysolecithin-Rattenmodell erkennt, das ein Modell der fokalen Demyelinationenläsion ist (induziert durch stereotaktische Injektion) (d. h. ein Modell der Multiplen Sklerose- Erkrankung). 11 Die C-PIB PET-Bildgebung wurde zu Beginn und 1 Woche und 4 Wochen nach der stereotaxic-Injektion von Lysolecithin 1% im rechten Striatum (4 l) und Corpus callosum (3 l) des Rattenhirns durchgeführt, was eine Quantifizierung der fokalen Demyelination (Injektionsstelle nach 1 Woche) und des Remyelinationsprozesses (Injektionsstelle nach 4 Wochen) ermöglicht.
Myelin PET Imaging ist ein interessantes Werkzeug zur Überwachung von In-vivo-Änderungen im Myelingehalt, das für die Überwachung der demyelinisierenden Krankheitsprogression und therapeutischen Reaktion nützlich sein könnte.
Multiple Sklerose (MS) ist eine neuroinflammatorische Erkrankung, die das zentrale Nervensystem betrifft, gekennzeichnet durch Entzündung, Demyelination, und axonalen Verlust1. Die Prognose dieser Krankheit ist auch bei Fortschritten in der Behandlung variabel, und es ist eine der häufigsten Ursachen für neurologische Defizite bei jungen Menschen1. Die Diagnose von MS basiert auf den Kriterien der klinischen Manifestation und Visualisierung charakteristischer Läsionen durch Magnetresonanztomographie (MRT)2,3.
Positronen-Emissionstomographie (PET) kann ein nützliches Werkzeug zur In-vivo-Überwachung der MS-Progression und therapeutischer Wirkungen sein. Die Pittsburgh Verbindung B Radiotracer (PIB) mit Kohlenstoff-11 (11C-PIB) markiert ist weit verbreitet, um β-Amyloid-Plaques zu quantifizieren; jedoch wurde in den letzten zehn Jahren untersucht, um myelin-Gehalt zu quantifizieren und dynamische Demyelination und Remyelination4,5,6zu zeigen.
Verschiedene Amyloid-PET-Tracer (11C-PIB, 18F-Florbetaben,18F-Florbetapir, 18F-Flutemetamol) können verwendet werden, um Myelin zu quantifizieren und wichtige Informationen über das Fortschreiten der Krankheit und die therapeutische Reaktion zu liefern, was die Identifizierung von Demyelinationen- und Remyelinationsprozessen ermöglicht, ohne die Interferenz von Neuroinflammation, die bei herkömmlichen Magnetresonanzbildern auftreten kann (MRT)7. Amyloid PET-Bildgebung zeigte eine verminderte Tracer-Aufnahme bei aktiven MS-Patienten im Vergleich zu nicht-aktiven Patienten, was durch frühe Schäden an weißer Materie bei den aktiven Patienten erklärt werden konnte8. Niedrigere Amyloid Tracer Aufnahme war auch mit kognitiven Rückgang in einer Folgestudie verbunden, zeigt diese Technik ein wertvolles Werkzeug für die Untersuchung der Pathophysiologie der Krankheit und klinische Ergebnisse9.
Das Lysolecithin (LPC) Rattenmodell ist ein chemisch induziertes Modell der Multiplen Sklerose, bei dem das injizierte Toxin LPC eine hohe Reaktion von Makrophagen induziert, die zu einer erhöhten Entzündung und folglich zu Einer Demyelination10,11führt. Die Demyelination ist in ca. 4 Wochen schnell umgekehrt, was dies zu einem guten Modell für die Bewertung von Demyelinationen- und Remyelinationenprozessen bei Nagetieren macht. Dieses Modell wurde bereits mit PET-Bildgebung bewertet, mit guten Ergebnissen und Korrelation mit post-mortem Essays12.
Hier stellen wir das Protokoll für Myelin PET-Bildgebung mit 11C-PIB im Lysolecithin-Rattenmodell vor, das diese bildgebende Technik als nützliches Werkzeug zur In-vivo-Messung des Myelingehalts zeigt.
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Alle Verfahren wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien des Nationalen Rates zur Kontrolle von Tierversuchen (CONCEA, Brasilien) durchgeführt und von der Ethikkommission für Tierforschung der Medizinischen Fakultät der Universität Sao Paulo (CEUA-FMUSP, Brasilien - Protokollnummer: 25/15) genehmigt.
HINWEIS: In diesem Protokoll zeigen wir, wie man ein Lysolecithin-Rattenmodell der Multiplen Sklerose induziert und wie man die Myelin-PET-Bilder erfasst und analysiert.
1. Lysolecithin Lösungsvorbereitung
2. Lysolecithin Rattenmodell - Stereotaxic Chirurgie
3. PET-Akquisition
4. Bildanalyse
HINWEIS: Führen Sie eine Bildanalyse mit einer dedizierten Bildanalysesoftware durch. Im aktuellen Protokoll verwendet die Demo ein bestimmtes Softwareprogramm, aber wenn es nicht verfügbar ist, können andere Optionen verwendet werden.
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Abbildung 1 zeigt anschauliche 11C-PIB PET-Bilder mit Myelinänderungen im Laufe der Zeit. Im Basisscan sind keine Unterschiede im Myelingehalt zu erkennen (d.h. es ist keine Demyelination vorhanden). Im 1-Wochen-Zeitpunktbild ist es möglich, die fokale demyelinierte Läsion (in der rechten Hemisphäre) zu sehen, wie durch den weißen Pfeil angezeigt. Die Bilder werden in den 3 anatomischen Ebenen (koronal, axial und sagittal) dargestellt und es ist möglich, die entmyzintierte Läsion ...
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Der größte Vorteil der Verwendung des Lysolecithin-Modells zur Untersuchung der Multiplen Sklerose ist die schnelle Zeitachse für Dieyelination (ca. 1 Woche) und Remyelination (ca. 4 Wochen) zu auftreten14. Dieses Modell kann auch bei Mäusen induziert werden15, aber Induktion bei Ratten ist vorteilhafter für in vivo PET Bildgebung aufgrund der größeren Größe des Rattengehirns im Vergleich zu Mäusen.
Der erste Schritt des Induktionsmodell...
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β-Würfel-Ausrüstung (Molecubes NV, Belgien) wurde von der Forschungsstiftung von Sao Paulo, FAPESP - Brasilien (#2018/15167-1) unterstützt. LES hat ein Doktorandenstipendium von FAPESP - Brasilien (#2019/15654-2).
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Analysenwaage | Marte | AUWZZOD | max: 220 g- min: 1 mg |
| Anestesia Vaporizer | Nanitech | 15800 | |
| Beta-cube | Molecubes | ||
| Bulldog clamp | Stoelting | 5212043P | |
| clorexidin | Rioquimica | 0,5%/100 mL | |
| Wattestäbchen | johnson e johnson | ||
| Dosierkalibrator | Capintech | ||
| Drill | Kinzo Elektrowerkzeuge | 352901 | Modell Q0M-DC3C |
| Eppendorf Rohr | Eppendorf | 30125150 | 1,5 mL |
| Augenschmiermittel | ADVFARMA | 30049099 | Vaseline 15 g (pharmazeutische Reinheit) |
| Feine Pinzette | Stoelting | 52102-38P | |
| Handschuhe | Descarpack | 212101 | 6,5 Größe |
| Heizkissen | Softhear | ||
| Injektionsspritze | Hamilton | 80314 | 10µ, 32ga, Modell 701 |
| Insulinspritze | BD | 328328 | 1 mL Insulinspritzen mit Nadel |
| Isofluran | Crist&aakute; lia | 410525 | 100 mL , Konzentration 1 mL/1 mL |
| Ketoprofen oder anderes Analgetikum | Sanofi | 100 mg/2 mL | |
| Lidocain | Hipolabor | 1.1343.0102.001-5 | 2%/20mL |
| L-α-Lysophosphatidylcholin aus Eigelb | Sigma-aldrich | L-4129 | 25 mg - ≥ 99%, Typ I, Pulver |
| Nadelhalter | Stoelting | 5212290P | |
| Sauerstoff | Weiße Mehlschwalben | 7782-44-7 | Druckgas |
| PMOD Software | PMOD Technologien | Version 4.1 | Modul fuse it |
| Rattenanästhesiemaske | KOPF | Modell 906 | |
| Kochsalzlösung | Farmace | 0543325/ 14-8 | 0,9% Natriumchlorid zur Injektion, 10 mL |
| Scapel-Klingen | Stoelting | 52173-10 | |
| Scapel-Griffe | Stoelting | 52171P | |
| Schere | Stoelting | 52136-50P | |
| Halbanalytische Waage | Quimis | BK-3000 | max:3.100 g; min:0,2 g |
| Rasierer | Mega profissional | AT200 | |
| Modell Stereotaktisches Gerät | KOPF | Nodel 900 | |
| Universalhalter mit Nadelauflage | KOPF | Modell 1772-F1 | Hamilton Halterung für 5 und 10 & micro; L |
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An erratum was issued for: Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis. The citation was updated.
The citation was updated from:
de Paula Faria, D., Cristiano Real, C., Estessi de Souza, L., Teles Garcez, A., Navarro Marques, F. L., Buchpiguel, C. A. Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis. J. Vis. Exp. (168), e62094, doi:10.3791/62094 (2021).
to:
de Paula Faria, D., Real, C.C., Estessi de Souza, L., Teles Garcez, A., Navarro Marques, F. L., Buchpiguel, C. A. Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis. J. Vis. Exp. (168), e62094, doi:10.3791/62094 (2021).