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Artículo de método

Nuevo protocolo de cuantificación para la progresión de la calcificación cardiovascular mediante imágenes longitudinales de MicroPET/MicroCT

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DOI:

10.3791/66805

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15 de noviembre de 2024

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En este artículo

Resumen

Este novedoso protocolo implica la cuantificación de la progresión de la calcificación cardiovascular a partir de imágenes seriadas de microtomografía por emisión de positrones (PET)/microtomografía computarizada (TC) en pequeños animales de investigación.

Resumen

La tomografía por emisión de micropositrones (PET) y la microtomografía computarizada (TC) son herramientas de investigación poderosas e ideales para seguir la progresión de la calcificación cardiovascular. Debido a su naturaleza no invasiva, se pueden obtener imágenes de pequeños animales de investigación en múltiples puntos de tiempo. El reto radica en la cuantificación precisa de la calcificación cardiovascular. Aquí, proporcionamos un protocolo, utilizando imágenes de las etapas posteriores de la enfermedad como plantilla, para cuantificar con precisión la progresión de la calcificación cardiovascular en estudios longitudinales. El protocolo implica 1) la alineación del área del tórax en múltiples imágenes del mismo animal durante un estudio longitudinal como primer paso, 2) la definición de una región de interés (ROI) situada dentro del corazón y la aorta en el sitio de los depósitos de calcio más grandes que se hacen evidentes en imágenes posteriores, y 3) segmentación y cuantificación simultáneas de los depósitos de calcio en todas las imágenes adquiridas durante el estudio longitudinal. Este método simplificado mejora la precisión del análisis de imágenes en el seguimiento de la progresión de la calcificación cardiovascular al mejorar la precisión de la definición del ROI y reducir la variabilidad asociada con las técnicas anteriores que analizan las exploraciones individuales de forma independiente.

Introducción

Las enfermedades cardiovasculares son una de las principales causas mundiales de morbilidad y mortalidad, lo que exige una exploración rigurosa para descubrir sus mecanismos y diseñar estrategias preventivas y terapéuticas eficaces. La calcificación de las arterias coronarias (CAC) es ampliamente reconocida por los expertos en la materia como un factor predictivo de enfermedad cardiovascular, elevando significativamente el riesgo de mortalidad cardiovascular 1,2,3,4,5. Las calcificaciones microscópicas se c....

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Protocolo

Las imágenes representativas presentan un ratón hembra con deficiencia de apolipoproteína E (Apoe-/-). Los protocolos experimentales fueron revisados y aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de California, Los Ángeles.

1. Escaneo de animales

  1. Entre las dos adquisiciones de imágenes, alimente al ratón con una dieta estándar sin ninguna intervención. Sin embargo, antes de la primera imagen a los 15 meses de edad, cambie a una dieta occidental (21% de grasa, 0.2% de colesterol) de los 12 a los 14 meses de edad para inducir la calcificación aórtica basal....

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Resultados

Métodos de análisis
Esta sección ilustra la utilización exitosa a través de resultados representativos. Aquí, mostramos la imagen combinada de microPET / microCT de un solo ratón escaneado a los 15 y 18 meses de edad, después de haber sido sometido a una dieta occidental (21% de grasa, 0,2% de colesterol) de 12 a 14 meses de edad. Siguiendo las secciones 2-8 del protocolo para la cuantificación de la calcificación, cuatro investigadores independientes midieron por separado el contenido volumétrico de .......

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Discusión

Este novedoso protocolo es un enfoque mejorado para la cuantificación de la calcificación cardiovascular. Debido a la naturaleza no invasiva de las imágenes, se pueden adquirir imágenes de microTC longitudinales para seguir la progresión de la calcificación cardiovascular en animales pequeños. Aunque las imágenes de microTC por sí solas pueden mostrar la progresión del contenido de calcio, las imágenes de microPET, cuando están disponibles, pueden proporcionar niveles adicionales de info.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen conflictos de intereses que declarar.

Agradecimientos

Agradecemos a todos los miembros del Centro de Tecnología de Imágenes Preclínicas Crump de UCLA por su ayuda con la adquisición y procesamiento de datos, así como con el mantenimiento de equipos e infraestructura. Agradecemos a Jeffrey Collins por su ayuda con la operación del ciclotrón y la síntesis de 18F-NaF. Agradecemos al Grupo de Consultoría Estadística de UCLA por su ayuda con el análisis estadístico. Este trabajo cuenta con el apoyo de la Subvención de Apoyo para Centros Oncológicos de los NIH (2 P30 CA016042-44 a MT) y los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto del Corazón, los Pulmones y la Sangre (HL137647 ....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Jeringas de insulina estériles de 0,5 ccExel International#26028Utilizada para la inyección intravenosa de 18F-NaF PET Tracer
18F-NaF PET TracerCNSI Ciclotrón
BiorenderBiorenderUtilizado para la figura 1
Hembra Apoe-/- ratón JacksonLaboratories#002052B6.129P2-Apoe tm1Unc/J
GNEXT PET/CTSofie Biosciences, Dulles, Virginia
IsofluranoPiramal CuidadosUtilizado como anestesia para la obtención de imágenes de ratones
SRO DragonflyComet Technologies Canada Inc.
SPSS StatisticsDieta occidental de IBM
para ratonesEnvigo#TD8813921% grasa, 0,2% colesterol
críticos

Referencias

  1. Rennenberg, R. J. M. W., et al. Vascular calcifications as a marker of increased cardiovascular risk: A meta-analysis. Vasc Health Risk Man. 5, 185-197 (2009).
  2. Budoff, M. J., et al. Long-te....

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Reimpresiones y permisos

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