Modelado de metástasis cerebrales a través de inyección intracraneal e imágenes de resonancia magnética

Resumen

El modelado intracraneal de metástasis cerebral se complica por la incapacidad para controlar el tamaño del tumor y la respuesta al tratamiento con métodos precisos y oportunos. La metodología presentada combina la inyección de tumores intracraneales con el análisis de imágenes por resonancia magnética, que cuando se combina, cultiva inyecciones precisas y consistentes, monitorización animal mejorada y mediciones precisas del volumen tumoral.

Resumen

La propagación metastásica del cáncer es una consecuencia desafortunada de la progresión de la enfermedad, los subtipos de cáncer agresivos y/o el diagnóstico tardío. Las metástasis cerebrales son particularmente devastadoras, difíciles de tratar y confieren un mal pronóstico. Si bien la incidencia precisa de metástasis cerebrales en los Estados Unidos sigue siendo difícil de estimar, es probable que aumente a medida que las terapias extracraneales continúan siendo más eficaces en el tratamiento del cáncer. Por lo tanto, es necesario identificar y desarrollar nuevos enfoques terapéuticos para tratar la metástasis en este sitio. Con este fin, la inyección intracraneal de células cancerosas se ha convertido en un método bien establecido en el que modelar la metástasis cerebral. Anteriormente, la incapacidad para medir directamente el crecimiento tumoral ha sido un obstáculo técnico para este modelo; sin embargo, el aumento de la disponibilidad y la calidad de las modalidades de imágenes de animales pequeños, como la resonancia magnética (RM), están mejorando enormemente la capacidad de monitorear el crecimiento tumoral con el tiempo e inferir cambios dentro del cerebro durante el período experimental. En este documento, se demuestra la inyección intracraneal de células tumorales mamarias murinas en ratones inmunocompetentes seguidos de resonancia magnética. El enfoque de inyección presentado utiliza anestesia de isoflurano y una configuración estereotáctica con un taladro automatizado controlado digitalmente e inyección de aguja para mejorar la precisión y reducir los errores técnicos. La RMN se mide con el tiempo utilizando un instrumento 9.4 Tesla en la Universidad Estatal de Ohio James Comprehensive Cancer Center Small Animal Imaging Shared Resource. Las mediciones del volumen tumoral se demuestran en cada momento mediante el uso de ImageJ. En general, este enfoque de inyección intracraneal permite la inyección precisa, el monitoreo diario y las mediciones precisas del volumen tumoral, que combinadas mejoran en gran medida la utilidad de este sistema modelo para probar nuevas hipótesis sobre los controladores de metástasis cerebrales.

Introducción

Las metástasis cerebrales son 10 veces más frecuentes que los tumores adultos del sistema nervioso central primario^1,y se han notificado en casi todos los tipos de tumores sólidos con cáncer de pulmón, cáncer de mama y melanoma que presentan la mayor incidencia^2. Independientemente del sitio del tumor primario, el desarrollo de metástasis cerebral conduce a un mal pronóstico a menudo asociado con deterioro cognitivo, dolores de cabeza persistentes, convulsiones, cambios de comportamiento y/o personalidad^1,,3,,4,,

Protocolo

Todos los métodos descritos en este documento han sido aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) en la Universidad Estatal de Ohio (P.I. Gina Sizemore; Protocolo #2007A0120). Se siguen todas las políticas de cirugía de supervivencia de roedores IACUC, incluyendo el uso de técnicas estériles, suministros, instrumentos, así como la eliminación de pieles y la preparación estéril del sitio de la incisión.

1. Inyección intracraneal de células de cáncer de mama

NOTA: El método descrito en el presente documento utilizaba la línea celular del tumor mamario murino DB7 derivada de un tumor

Resultados

En la Figura 3 se describe la cuantificación del volumen tumoral de un solo ratón en dos puntos de tiempo (día 7 y día 10) después de la inyección de células tumorales mamarias murinas. Para este experimento, se inyectaron 50.000 células DB7, y el cerebro del animal fue evaluado por resonancia magnética. Para cada escaneo, se capturaron 30 rodajas (0,5 mm de espesor). La evaluación de las 30 rebanadas por exploración reveló que en el día 7 después de la inyección, 5 rebanadas presentaban car.......

Discusión

La utilización de la inyección intracraneal seguida de la monitorización en serie con RMN proporciona la capacidad única de visualizar el crecimiento tumoral con precisión del volumen tumoral a lo largo del tiempo. La aplicación del análisis de imágenes digitales permite la interpretación de lesiones cerebrales para el volumen tumoral, hemorragia, necrosis y respuesta al tratamiento.

Al igual que con cualquier procedimiento, hay pasos clave que deben seguirse para el éxito. En primer lugar, la.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Surgical Materials
			isopropilo
Buponorphine SR-Lab	ZooPharm	N/A Analgésico	inyectable de acción prolongada 5 mL (0,5 mg/mL) formulación polimétrica
Aplicadores de punta de algodón	Puritan	25-806 10WC	Aplicadores estériles de punta de algodón de tallo largo
Ungüento para los ojos	Puralube	17033-211-38	Pomada oftálmica lubricante a base de vaselina y aceite mineral Calentadores
de manos	Hothands	HH2	Paquetes de calor activados por aire
Ibuprofeno	Up & Subir	094-01-0245	100 mg por 5 ml en suspensión líquida
Isoflurano	Henry Schein INC 1182097		Anestésico líquido para uso en vaporizador anestésico
Bisturíes	Integra Miltex	4-410	#10 hoja de bisturí desechable
Pegamento	Vetbond	1469SB	Adhesivo para heridas seguras para la piel
Apósito estéril	Productos TIDI	25-517	Paños estériles empaquetados individualmente
Sutura	Covidien SP5686G		45cm cuñado 5-0 monofilamento de polipropileno Sutura
Unidad estereotáxica
Taladro de alta velocidad (antepecho)	Kopf	Modelo 1474	Máx. de 38.000 rpm Soporte de
cabeza de anestesia con gas de ratón	Kopf	Modelo 923-B	Barra bucal con orificio para los dientes y nariz
Barras para los oídos que no se rompen	Kopf	Modelo 922	Barras para los oídos adecuadas para aplicaciones de ratón
Instrumento estereotáxico	Kopf	Modelo 940	Placa base, bastidor y conjunto de escala lineal con monitor
Injector
Injector Needle y jeringa	Hamilton	80366	aguja de calibre 26, longitud de aguja de 51 mm y 10 μ Jeringa de volumen L
Legato 130A Bomba de jeringa automatizada	KD Scientific	N/P: 788130	Base de pantalla táctil programable con inyector
anestesia fuerte
SomnoSuite Vaporizador digital de bajo flujo	Kent Scientific	SS-01 Máquina de	anestesia digital
SomnoSuite Kit de inicio para ratones	Kent Scientific	SOMNO-MSEKIT	Incluye cámara de inducción, 2 jeringas de anestesia, tubo de 18", cono nasal de plástico, 2 botes de gas de aneshesia de desecho

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