El protocolo presentado describe un método para la cuantificación de la neuroinflamación en ratones dMCAO y simulado utilizando [11C] DPA-713-PET. TSPO-PET es el biomarcador más ampliamente investigado imágenes para visualizar y medir la neuroinflamación en vivo hasta la fecha. Expresión de TSPO es upregulated en glia en el cerebro durante la inflamación, permitiendo la detección no invasiva y la cuantificación de la neuroinflamación. Por otra parte, es una técnica altamente traducible, lo que es una valiosa herramienta en investigación clínica y preclínica. Este protocolo y resultados representativos destacan la conveniencia de utilizar [11C] DPA 713 PET para detectar y monitorear alteraciones capensis en accidente cerebrovascular y otros trastornos neurológicos en vivo.
En este estudio, dMCAO la cirugía se llevó a cabo con ratones hembra de 3 meses C57BL/6. Este modelo fue elegido como da lugar a un infarto altamente reproducible restringido a la corteza somatosensorial, proporcionando un modelo de isquemia focal permanente con baja variabilidad en comparación con otros modelos de accidente cerebrovascular (p. ej., medio cerebral arterial método de oclusión (MCAO) filamento)14. Animal doméstico proyección de imagen de modelos de movimiento tiene la ventaja de que contiene una región de referencia interna en el cerebro para cada animal con ROIs en el hemisferio contralateral. Ya que habrá alguna inflamación que los resultados de la cirugía sola, es importante incluir los ratones que experimentaron la cirugía simulada en el diseño del estudio, por el que la craneotomía y manipulación de meninges sin oclusión de la arteria fue realizada. Craneotomía solo puede ocasionar la interrupción para el tejido neuronal subyacente y la introducción de patógenos hacia la respuesta inmune independiente de carrera20. Algunos inflamación después de la cirugía ficticia por lo tanto se espera y debe ser evaluada en paralelo a dMCAO para excluir la posibilidad de señal debido a la cirugía sola. Para evitar incluyendo inflamación resultante de la cirugía sin movimiento en el análisis de cohorte de dMCAO, Sr. proyección de imagen se realizarán para confirmar el desarrollo de carrera exitosa cirugía e infarto. MRI también proporciona un marco de referencia estructural, que es indispensable establecer con precisión el infarto y ROIs contralaterales. Además, procesamiento de imagen precisa incluyendo definición de ROI y registro de la imagen son necesarias para la cuantificación confiable.
Limitaciones adicionales se deben tener en cuenta cuando se trabaja con C-11 etiquetado radiotrazadores para PET y autorradiografía. Es imprescindible tener en cuenta la corta vida media (min 20,33) de C-11, con su uso restringido generalmente a la investigación de institutos con acceso ciclotrón in situ. Radiactividad apropiado transporte ruta, administración de dosis y momentos de adquisición deberán determinarse de antemano con un plan detallado preparado del flujo de trabajo del experimento para que el equipo pueda trabajar rápidamente y eficientemente. El diseño y puesta en marcha de este estudio ha sido delineado para dar cabida a la proyección de imagen de 4 ratones simultáneamente para aumentar la salida de datos que se puede obtener cuando se utiliza un trazador C-11. Si es posible, es recomendable tener todos los ratones canulados y en medio de su TC cuando el palpador C-11 llega en el centro de proyección de imagen para asegurar el decaimiento de la radiosonda mínima antes de la inyección. También mejor este protocolo paso a paso se lleva a cabo por un equipo que contiene al menos 3 investigadores para permitir la canalización rápida, medición de dosis, inyección de trazador, PET-TAC y cerebro seccionado antes de significativo decaimiento radiactivo. Requiere dos personas para llevar a cabo la iniciación de la exploración del animal doméstico y la inyección de todos los 4 ratones simultáneamente. La razón para la adquisición de la mascota antes de la inyección del principio es garantizar que la farmacocinética y dinámica de la distribución del trazador en la sangre y las regiones de interés se capturan con precisión y completamente. Muchos pasos pueden requerir entrenamiento vigoroso y práctica para asegurar la buena marcha del experimento. En particular, este protocolo depende de canulación de la vena de éxito cola de ratones C57BL/6, que puede ser difícil debido a la presente en la cola de cabello oscuro y puede llegar a ser más difíciles después de accidente cerebrovascular o si los ratones mismo la proyección de imagen en múltiples puntos del tiempo .
Otra consideración para la proyección de imagen PET incluye grabación cuidadosa de radiosonda dosis y residual actividad medidas, incluyendo la hora exacta de la medida. Esto es esencial para la corrección de la descomposición exacta de la dosis inyectada en el momento de la exploración y se utiliza para obtener una medición precisa de la absorción del trazador (es decir, % ID/g) para cada ROI. Es imprescindible conocer la cantidad exacta de la radiactividad que estaba presente en cada ratón en el momento de la exploración para garantizar el análisis de una imagen precisa. Por lo tanto, es aconsejable sincronizar los relojes en el equipo analizador y calibrador de la dosis para evitar el error al utilizar isótopos de breve duración como C-11.
Precisa cuantificación de imagen PET también puede ser limitada por la precisión del escáner y puesta a punto. Por lo tanto, para garantizar la exacta cuantificación de imágenes PET/CT, es importante llevar a cabo controles de calidad para los componentes de la CT y la PET del escáner. Controles de calidad CT incluyen acondicionado fuente de rayos x, luz/oscuridad y centro off set calibrado. Estas calibraciones miden y correcto para el ruido del sistema y debe ser realizado antes de su adquisición según lo recomendado por el fabricante del escáner. Las calibraciones deben realizarse también para el escáner PET. Típicamente se trata de una exploración "estándar / mascota fantasma", que contiene una concentración conocida de la radiactividad de la exploración. Al preparar el estándar, es mejor usar el mismo radioisótopo utilizado en el estudio, una dosis comparable a la había administrada a un ratón en un volumen similar al cuerpo de un ratón y la adquisición misma parámetros como proyección de imagen de animal. Una jeringa de 20 mL con radiosonda diluido en agua se utiliza para el estándar en este protocolo, con los posteriores resultados de la proyección de imagen PET permite calcular un factor de corrección basado en la dosis real medida por el detector de calibración. La proporción de corrección se puede aplicar a los datos de imágenes adquiridos en el experimento para asegurar la exacta cuantificación de captación del trazador en las regiones de interés en imágenes PET. Esto explica la gama de positrones del radionúclido además teniendo en cuenta cualquier actividad de fondo presente en el día de la exploración. Como el calibrador de la dosis es una parte integral de la generación de este factor de corrección, es imprescindible que este equipo también es calibrado regularmente según las directrices del fabricante.
Al realizar ex vivo autorradiografía es importante escoger un momento óptimo para la eutanasia después de la inyección, para asegurar la alta señal a fondo en regiones de interés. Treinta minutos posterior a la inyección fue elegido por autorradiografía de DPA 713 [11C] usando los datos adquiridos durante la dinámica imagen de PET -es decir, el en vivo TAC dinámico como guía, mientras que también teniendo en cuenta la corta vida media de C-11 y el tiempo involucrados para la sección y exponer el tejido cerebral después de la extracción. Teniendo en cuenta esto, se debe realizar [11C] DPA 713 autorradiografía en una cohorte independiente de ratones para permitir la inyección de una dosis mayor de DPA 713 [11C] y a 30 minutos vez punto de perfusión y a la eutanasia bajo anestesia. Realizar un pequeño en vivo estudio piloto del animal doméstico con unos 3-4 los ratones antes de realizar la autorradiografía ex vivo será útil para determinar el momento óptimo para autorradiografía. Una consideración adicional para ex vivo autorradiografía es recuperar los ratones después de la inyección o mantenerlos anestesiados hasta la eutanasia. Mantenerlos anestesiados imita las condiciones de la exploración y aseguran la cinética de distribución o excreción del radiotrazador no son alterados por la recuperación. Además, esto impide que el estrés adicional en los ratones evitando la recuperación y posterior inducción. Por último, sería una adición útil al Protocolo de ex vivo evaluar el daño regional en las rebanadas de cerebro utilizado por autorradiografía mediante inmunohistoquímica tinción (después de decaimiento radiactivo) para generar una imagen de alta resolución de la localización del infarto y volumen.
Como hay limitaciones con el uso de un trazador de C-11 basado, este protocolo puede modificarse fácilmente para el uso con un F-18 (Half-Life de 109,77 min) TSPO tracer, que puede ser más aplicable a lugares sin un ciclotrón in situ. Además, este protocolo describe el uso de un montaje de imágenes 4-ratón. Aunque este método de alto rendimiento es óptimo cuando se utiliza un trazador C-11, este protocolo puede ser modificado para los usuarios de ratón imágenes camas. Una planificación cuidadosa y el entrenamiento constante en las técnicas descritas en el presente Protocolo dará lugar a la generación de una riqueza de datos mediante [11C] DPA-713, que fácilmente puede ser aplicado a investigar el papel de la neuroinflamación en la manifestación de la enfermedad y progresión en otros modelos de roedores de los trastornos neurológicos. Por otra parte, esta técnica podría utilizarse para evaluar la respuesta en vivo a la terapéutica inmunomoduladora dirigida a microglia/macrófagos.