Nous décrivons comment effectuer une imagerie IRM et TEP du cœur de souris. Le protocole est conçu pour évaluer l’efficacité du traitement dans des modèles d’infarctus du myocarde et d’insuffisance cardiaque.
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Article de méthode
Nous décrivons comment effectuer une imagerie IRM et TEP du cœur de souris. Le protocole est conçu pour évaluer l’efficacité du traitement dans des modèles d’infarctus du myocarde et d’insuffisance cardiaque.
L'infarctus du myocarde est une des principales causes de décès dans le monde occidental. La similitude du cœur de la souris pour le cœur humain en a fait un modèle idéal pour tester de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Dans l'imagerie par résonance magnétique in vivo (IRM) donne une vue imprenable sur le cœur de manière non invasive avec le détail anatomique claire, qui peut être utilisé pour l'évaluation fonctionnelle précise. Les agents de contraste peuvent fournir des mesures de base de la viabilité des tissus, mais ceux-ci ne sont pas spécifiques. Tomographie par émission de positons (TEP) est une technique complémentaire qui est hautement spécifique pour l'imagerie moléculaire, mais il lui manque le détail anatomique de l'IRM. Utilisés ensemble, ces techniques offrent un outil sensible, spécifique et quantitative pour l'évaluation du cœur dans la maladie et la récupération après le traitement.
Dans cet article, nous expliquons comment ces méthodes sont effectuées dans des modèles murins de l'infarctus du myocarde aigu. Les procédures décrites havant ont été conçus pour l'évaluation des traitements médicamenteux de protection putatifs. Nous avons utilisé l'IRM pour mesurer la fonction systolique et la taille de l'infarctus avec gadolinium en retard, et la TEP avec FDG (FDG) pour évaluer la fonction métabolique dans la région infarcie. Le document met l'accent sur les aspects pratiques tels que la planification de la tranche, ouverture de porte précis, l'administration de médicaments, la segmentation d'images, et recalage multimodal. Les méthodes présentées ici obtenir une bonne répétabilité et la précision de maintenir un débit élevé.
Afin de mesurer l’efficacité des nouvelles stratégies de traitement de l’infarctus du myocarde (IM) dans les études précliniques, l’évaluation du stade aigu ainsi que des résultats à long terme est nécessaire1. Des méthodes telles que l’histopathologie, les cathéters intracardiaques2 et les modèles cardiaques ex vivo 3 sont couramment utilisées pour les études précliniques chez la souris. Il est cependant impossible de faire suivre le traitement avec des méthodes ex vivo ou très invasives. Les techniques de mesure non invasives telles que l’imagerie par résonance magnétique (IRM) in vivo et la tomographie par émission de positons (TEP) permettent des modèles expérimentaux longitudinaux pour la stadification de la maladie chez des sujets uniques. L’IRM-Cinéma est utilisée pour dériver des paramètres fonctionnels globaux tels que la masse ventriculaire gauche (LVM), la fraction d’éjection (FE) et le débit cardiaque (CO). De plus, après l’injection d’un agent de contraste au gadolinium, en raison d’une perfusion altérée et d’un lavage lors de l’infarctus, la viabilité des tissus peut être évaluée à l’aide d’une IRM tardive d’amélioration du gadolinium (LGE). En complément, le PET offre une mesure sensible des molécules radiomarquées afin d’évaluer le métabolisme tissulaire. La grande précision de ces techniques permet de réduire considérablement le nombre d’animaux nécessaires pour tester de nouveaux médicaments ciblant l’infarctus du myocarde.
Les procédures TEP et IRM sont impliquées et, sans un protocole soigneusement conçu, la reproductibilité est difficile à maintenir. Les procédures établies en clinique pour les patients nécessitent des modifications substantielles pour être utilisées chez la souris, en raison de leur fréquence cardiaque considérablement plus rapide et de leurs dimensions cardiaques plus petites4. Il existe de grandes variations entre les sujets individuels, à la fois au départ et en réponse aux lésions induites, de sorte qu’un nombre considérable de souris est nécessaire pour établir l’efficacité du traitement.
Dans ce rapport, nous décrivons notre méthode d’imagerie séquentielle TEP/IRM du cœur de souris. Les deux modalités utilisent des agents de contraste intraveineux, qui sont administrés par la veine de la queue. L’IRM consiste en une évaluation standard avec Cine-MRI5 avec un protocole optimal pour LGE tel que décrit dans nos travaux précédents6. L’ensemble de la procédure d’IRM dure 30 min. Nous avons obtenu des aménagements cohérents pour les lits de nos instruments afin qu’il soit possible de transférer l’animal sur une plate-forme avec le même appareil de surveillance et d’administration d’anesthésie entre les machines. La TEP dure 45 min avec injection in situ une fois l’échographie commencée. La dernière étape consiste à mesurer les paramètres à partir d’images IRM et TEP après co-enregistrement.
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Tous les composants de cette étude ont été réalisés conformément à la loi britannique de 1986 sur les animaux (procédures scientifiques) et avec l’approbation du comité d’éthique de l’Université de Cambridge.
1. Préparation des animaux
2. Positionnement et surveillance des animaux
3. IRM
4. Amélioration tardive du gadolinium
5. Imagerie TEP
6. Segmentation de l’IRM
7. Analyse TEP et co-enregistrement avec IRM
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L'un des avantages de l'utilisation de l'IRM est qu'elle permet de concevoir une étude longitudinale afin de stager la maladie. Cela est particulièrement important lors de l'évaluation de composés nouveaux, car la durée de l'effet peut ne pas être connue. Les variations des volumes cardiaques dues à la progression de la maladie chez le même animal sont illustrées dans la Figure 4. Cette figure montre clairement les effets du remodelage après un infarctus du myocarde.
Une géomé...
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La TEP/IRM est une méthode de mesure complète pour l’évaluation non invasive et longitudinale de la fonction systolique, de la viabilité tissulaire et de marqueurs métaboliques spécifiques dans des modèles murins d’infarctus du myocarde. Ici, nous avons décrit un protocole pour effectuer l’IRM et la TEP de manière séquentielle, où le co-enregistrement est simplifié par le transfert du même lit entre les systèmes. Cette stratégie, également adoptée par les fabricants de systèmes cliniques11, ne nécessite pas de...
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Il n’y a rien à divulguer.
Nous sommes reconnaissants du financement de la British Heart Foundation à TK et du Conseil de la recherche médicale du Royaume-Uni pour une bourse de recherche de troisième cycle à GB.
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Gadovist | Bayer Schering Pharma | PL 00010/0535 | |
| FDG | IBA Équipement | ||
| Bruker BioSpec 47/40 | Bruker | ||
| Bruker Lit souris | Bruker Bruker | Ce lit comprend une tubulure pour l’administration et le nettoyage de l’anesthésie. | |
| Émetteur cage à oiseaux de 12 cm de diamètre | Bruker | T5346 | |
| Récepteur à bobine de surface de 2 cm de diamètre | Bruker | T7027 | |
| Red Dot Électrodes de surveillance néonatale | 3M | P/N : 2330 | |
| Équipement de surveillance | SA Systems | Le kit de surveillance comprend un oreiller respiratoire et une sonde rectale pour la mesure de la température. | |
| Équipement d’anesthésie | Services généraux d’anesthésie | ||
| Boîte d’induction | Vet Tech Solutions LTD | ||
| Cambridge Scanner TEP/IRM à aimant divisé | Université de Cambridge | Un scanner TEP/IRM sur mesure22 a été utilisé pour effectuer la TEP, ses performances TEP étant similaires à celles d’un scanner microPET F12023 | |
| Segment Software | Medviso, Lund University | Libre accès | |
| SPM-mouse | Université de Cambridge | Libre accès |
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