Uso de la tomografía mediada por fluorescencia para evaluar la inflamación intestinal murina
JoVE Encyclopedia of Experiments
Inmunología
0 vistas • 4:06 min • July 8th, 2025
Permita que un ratón enjaulado consuma agua potable mezclada con un polisacárido sulfatado sintético conocido por inducir colitis, una enfermedad inflamatoria intestinal.
Este polisacárido penetra en la luz intestinal y altera la barrera epitelial, lo que permite que los microbios comensales penetren en el tejido, lo que provoca inflamación.
Los monocitos se infiltran en el tejido y se diferencian en macrófagos.
Inyecte por vía intravenosa anticuerpos conjugados con fluoróforos en la cola del ratón.
Los anticuerpos llegan al colon y se unen a la glicoproteína diana en los macrófagos, marcando las células.
Anestesiar al ratón. Afeite el pelaje abdominal para minimizar el reflejo y la absorción de la luz durante las imágenes.
Coloque el ratón en un casete de examen e insértelo en una tomografía mediada por fluorescencia o en un escáner FMT.
Tras la excitación, el fluoróforo emite una fluorescencia. Capture las imágenes de reflectancia de fluorescencia para reconstruir un mapa tridimensional que muestre la distribución espacial de los fluoróforos.
Una intensidad de fluorescencia elevada indica un aumento de la infiltración de macrófagos.
Para inducir la colitis, llene el suministro de agua potable de los ratones experimentales con 2 gramos de sulfato de sodio dextrano, o DSS, disuelto en 100 mililitros de agua potable esterilizada en autoclave, estimando 5 mililitros de agua por ratón por día. 24 horas antes de la exploración, cargue el cóctel de anticuerpos de interés en una jeringa estéril protegida de la luz e inyecte los anticuerpos por vía intravenosa en las venas de la cola de los animales experimentales.
El día del experimento, use una maquinilla de afeitar eléctrica para afeitar el pelaje en la región abdominal de los animales experimentales para minimizar el reflejo y la absorción de la luz. Usando un maniquí que imita el tejido de grosor definido y características de absorción, llene el maniquí con un volumen específico de la solución de anticuerpos de interés y mida la fluorescencia en el dispositivo FMT.
Luego, en una tomografía veterinaria mediada por fluorescencia o dispositivo FMT para animales pequeños, haga clic en Nuevo estudio e incluya los marcadores relevantes en la descripción del estudio, incluidos los parámetros de imagen y las dosis. Crear grupos de estudio de acuerdo con el diseño del estudio experimental, equipando a cada grupo con el número apropiado de animales.
Cuando el sistema haya sido calibrado para las construcciones del trazador, coloque el primer ratón anestesiado en posición supina en un casete de examen calentable a 42 grados Celsius. Inserte el casete en el sistema de imágenes y seleccione la muestra adecuada del grupo de estudio correspondiente. Seleccione el marcador administrado para asegurarse de que los valores de la concentración del marcador se calculan correctamente y adquiere la imagen de reflectancia de fluorescencia en la longitud de onda adecuada para el escaneo.
Haga clic en Adquirir imagen para delinear el campo de escaneo y confirmar que el campo de escaneo aparece como una superposición en la imagen de reflectancia de fluorescencia. Ajuste el campo de escaneo hasta que rodee la región de interés, teniendo cuidado de evitar el aire o las áreas de pelaje restante.
En función del destino de la imagen, seleccione una resolución de campo de exploración para establecer el número de puntos de datos de imagen dentro del campo de exploración. A continuación, haga clic en Escanear para comenzar la adquisición de imágenes en la longitud de onda seleccionada. Al final de la exploración, retire al animal del casete para permitir que el animal se recupere por completo con monitoreo antes de regresar a su jaula. El FMT se puede repetir en varios puntos de tiempo según sea apropiado experimentalmente.
Descripción general
Este estudio investiga la inducción de colitis en ratones mediante un polisacárido sulfatado sintético y examina la infiltración de macrófagos a través de tomografía mediada por fluorescencia (FMT). La metodología incluye la administración de sulfato de dextrano sódico y el uso de anticuerpos conjugados con fluorocromos para visualizar macrófagos en el colon.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Inmunología
- Imagen de fluorescencia
Antecedentes
- La colitis es una enfermedad inflamatoria intestinal caracterizada por la inflamación del colon.
- Los macrófagos desempeñan un papel crucial en la respuesta inmunitaria durante la colitis.
- La tomografía mediada por fluorescencia permite la obtención de imágenes no invasivas de procesos biológicos.
- El uso de polisacáridos sintéticos puede modelar estados patológicos en condiciones experimentales.
Objetivo del estudio
- Inducir colitis en ratones y estudiar la infiltración de macrófagos mediante trasplante de microbiota fecal (FMT).
- Visualizar la distribución espacial de los macrófagos en el colon.
- Evaluar la eficacia de anticuerpos conjugados con fluoróforos para la marcación de macrófagos.
Métodos Utilizados
- Se permitió a los ratones enjaulados consumir agua mezclada con sulfato de dextrano sódico para inducir colitis.
- Se inyectaron por vía intravenosa anticuerpos conjugados con fluoróforo para marcar los macrófagos.
- Los ratones fueron anestesiados y preparados para la obtención de imágenes mediante FMT.
- Se capturaron imágenes de reflectancia de fluorescencia para analizar la infiltración de macrófagos.
Resultados principales
- La intensidad de fluorescencia aumentada indicó una mayor infiltración de macrófagos en la colitis.
- La técnica de imagen reconstruyó con éxito un mapa tridimensional de la distribución de macrófagos.
- Las condiciones experimentales se optimizaron para obtener resultados de imagen precisos.
- La inducción de colitis se confirmó mediante examen histológico de tejidos del colon.
Conclusiones
- Este estudio demuestra la utilidad de la TFM para visualizar la dinámica de las células inmunitarias en la colitis.
- El método proporciona información sobre el papel de los macrófagos en las enfermedades inflamatorias intestinales.
- Estudios futuros pueden aprovechar este enfoque para explorar intervenciones terapéuticas.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La tomografía mediada por fluorescencia (FMT) permite la evaluación cuantitativa y no invasiva de la inflamación intestinal inducida por macrófagos en modelos murinos, apoyando la validación temprana de dianas en la investigación de enfermedades inflamatorias intestinales. Este flujo de trabajo de imagen proporciona datos espaciales e intensidad sobre la infiltración de células inmunitarias, aportando información para la desactivación mecanicista de riesgos y una mayor confianza predictiva en el descubrimiento preclínico. La integración de la FMT en los procesos de descubrimiento mejora la continuidad traslacional y la toma de decisiones en carteras para programas centrados en inmunología.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite la interrogación cuantitativa de la participación de los macrófagos en modelos de inflamación intestinal.
- Apoya la validación funcional de objetivos mediante la visualización de la dinámica de las células inmunitarias in vivo.
- Facilita la reducción de riesgos mecanicistas mediante el mapeo de la distribución espacial de las células inflamatorias.
- Proporciona confianza predictiva para el avance de objetivos inmunomoduladores.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Establece modelos murinos validados para la selección de compuestos posteriores.
- Proporciona resultados cuantitativos de imágenes reproducibles para la estandarización de ensayos.
- Permite lecturas de alto contenido para apoyar la preparación y escalabilidad del cribado.
- Facilita la evaluación confiable de agentes antiinflamatorios candidatos in vivo.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Alinea los puntos finales de la imagen preclínica con biomarcadores relevantes para la enfermedad en la inflamación.
- Garantiza la continuidad desde el descubrimiento hasta la validación preclínica de la modulación inmune.
- Informa decisiones de avance ajustadas al riesgo basadas en lecturas cuantitativas de células inmunitarias.
- Proporciona datos relevantes para la traslación en estudios guiados por biomarcadores.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
La imagenología basada en FMT se integra en la continuidad desde el descubrimiento hasta la etapa preclínica, conectando estudios mecanicistas iniciales y la validación de biomarcadores traslacionales en modelos de enfermedades inflamatorias.
- Biología del Descubrimiento: Cuantifica la infiltración de macrófagos para probar hipótesis inflamatorias y aclarar las vías inmunitarias.
- Selección: Proporciona salidas de imágenes estandarizadas y reproducibles para la evaluación de compuestos en modelos validados.
- Análisis: Genera datos cuantitativos de intensidad de fluorescencia y distribución espacial para análisis comparativo.
- Investigación Traducional: Alinea los puntos finales de imagen con estrategias de biomarcadores preclínicos para la inflamación.
- Reutilización Empresarial: Ofrece una plataforma de imagen reutilizable para diversos estudios de seguimiento de células inmunitarias en modelos murinos.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en el descubrimiento dirigido al sistema inmunitario.
- Valor operativo: Proporciona flujos de trabajo de imagen estandarizados, escalables y reproducibles.
- Valor estratégico: Mejora las decisiones de avance o interrupción de proyectos y la eficiencia del capital al ofrecer datos preclínicos sólidos.
- Impacto en la cartera: Permite la priorización ajustada al riesgo de activos en inmunología basada en evidencia cuantitativa in vivo.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en el manejo de animales pequeños y en técnicas de imagen in vivo.
- Exige acceso a instrumentación de TFM y a infraestructura para análisis de fluorescencia.
- Necesita estandarización entre equipos de los parámetros de imagen y de los reactivos de anticuerpos.
- Puede ser necesaria una adaptación para diferentes marcadores de células inmunitarias o modelos de enfermedad.
- La sensibilidad de la imagen y la cuantificación dependen de la selección del trazador y de los protocolos de calibración.
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Última actualización: 22 agosto 2026