Ce protocole a pour but de surveiller les changements in vivo de myéline (démyélinisation et remylination) par imagerie par tomographie par émission de positons (TEP) dans un modèle animal de sclérose en plaques.
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Article de méthode
Ce protocole a pour but de surveiller les changements in vivo de myéline (démyélinisation et remylination) par imagerie par tomographie par émission de positons (TEP) dans un modèle animal de sclérose en plaques.
La sclérose en plaques (SEP) est une maladie neuro-inflammatoire dont la dégénérescence et la démyélinisation axonales et neuronales se développent dans le système nerveux central, ce qui entraîne des dysfonctions motrices, une déficience psychique et une déficience cognitive pendant la progression de la SP. La tomographie par émission de positons (TEP) est une technique d’imagerie capable de quantifier les altérations cellulaires et moléculaires in vivo.
Les radiotraceurs ayant une affinité avec la myéline intacte peuvent être utilisés pour l’imagerie in vivo des changements de contenu de myéline au fil du temps. Il est possible de détecter soit une augmentation ou une diminution de la teneur en myéline, ce qui signifie que cette technique d’imagerie peut détecter les processus de démyélinisation et de remylination du système nerveux central. Dans ce protocole, nous démontrons comment utiliser l’imagerie TEP pour détecter les changements de myéline dans le modèle de rat lysolecithine, qui est un modèle de lésion de démyélinisation focale (induite par injection stéréotaxique) (c.-à-d., un modèle de maladie de sclérose en plaques). 11 ans et plus La formation image de PET de C-PIB a été exécutée à la ligne de base, et 1 semaine et 4 semaines après injection stéréotaxique de lysolecithine 1% dans le striatum droit (4 μL) et le callosum de corpus (3 μL) du cerveau de rat, permettant la quantification de la démyélinisation focale (emplacement d’injection après 1 semaine) et du processus de remyelination (site d’injection à 4 semaines).
L’imagerie TEP myéline est un outil intéressant pour surveiller les changements in vivo dans la teneur en myéline qui pourraient être utiles pour surveiller la démyélinisation de la progression de la maladie et la réponse thérapeutique.
La sclérose en plaques (SEP) est une maladie neuro-inflammatoire qui affecte le système nerveux central, caractérisée par une inflammation, une démyélinisation et une perte axonale1. Le pronostic de cette maladie est variable même avec des avances dans le traitement, et c’est l’une des causes les plus communes des déficits neurologiques chez les jeunes1. Le diagnostic de SP est basé sur les critères de la manifestation clinique et de la visualisation des lésions caractéristiques par imagerie par résonance magnétique (IRM)2,3.
La tomographie par émission de positons (TEP) peut être un outil utile pour la surveillance in vivo de la progression de la SP et des effets thérapeutiques. Le radiotraceur B composé de Pittsburgh (PIB) étiqueté avec du carbone-11(11C-PIB) est largement utilisé pour quantifier les plaques β-amyloïdes; cependant, au cours de la dernière décennie, il a été étudié pour quantifier le contenu de myéline et montrer la démyélinisation dynamique et la remyélinisation4,5,6.
Différents traceurs de PET amyloïdes(11C-PIB, 18F-florbetaben,18F-florbetapir, 18F-flutemetamol) peuvent être utilisés pour quantifier la myéline et fournir des informations importantes sur la progression de la maladie et la réponse thérapeutique, permettant l’identification des processus de démyélinisation et de remylination, sans interférence de neuroinflammation, qui peuvent se produire avec des images conventionnelles de résonance magnétique (IRM)7. La formation image amyloïde de PET a montré l’absorption diminuée de traceur dans les patients actifs de SEP comparés aux patients non actifs qui pourraient être expliqués par des dommages tôt de matière blanche dans les patients actifs8. L’absorption inférieure de traceur amyloïde a été également associée au déclin cognitif dans une étude de suivi, montrant que cette technique est un outil valable pour étudier la pathophysiologie de la maladie et les résultats cliniques9.
Le modèle de rat de lysolecithine (LPC) est un modèle chimique induit de sclérose en plaques, où la toxine injectée, LPC, induit une réponse élevée des macrophages qui a comme conséquence l’inflammation accrue et, par conséquent, la démyélinisation10,11. La démyélinisation est rapidement inversée, en environ 4 semaines, ce qui en fait un bon modèle pour évaluer les processus de démyélinisation et de remylination chez les rongeurs. Ce modèle a déjà été évalué à l’aide de l’imagerie TEP, avec de bons résultats et une corrélation avec les essais post mortem12.
Ici nous présentons le protocole pour l’imagerie de PET de myéline avec 11C-PIB dans le modèle de rat de lysolecithine, montrant cette technique d’imagerie pour être un outil utile pour la mesure in vivo de la teneur en myéline.
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Toutes les procédures ont été menées conformément aux directives du Conseil national pour le contrôle de l’expérimentation animale (CONCEA, Brésil) et ont été approuvées par le Comité d’éthique pour la recherche animale de la Faculté de médecine de l’Université de Sao Paulo (CEUA-FMUSP, Brésil - numéro de protocole: 25/15).
NOTE : Dans ce protocole, nous montrons comment induire un modèle de rat de lysolecithine de la sclérose en plaques et comment acquérir et analyser les images de PET de myéline.
1. Préparation de solution de lysolecithine
2. Modèle de rat de Lysolecithin - chirurgie stéréotaxique
3. Acquisition de PET
4. Analyse d’image
REMARQUE : Effectuez l’analyse d’images à l’aide d’un logiciel d’analyse d’image dédié. Dans le protocole actuel, la démonstration utilise un logiciel spécifique, mais s’il n’est pas disponible, d’autres options peuvent être utilisées.
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La figure 1 montre 11images TEP C-PIB illustrées avec des changements de myéline au fil du temps. Dans l’analyse de base, aucune différence ne peut être observée dans la teneur en myéline (c.-à-d. qu’aucune démyélinisation n’est présente). Dans l’image de point de temps d’une semaine, il est possible de voir la lésion démyélinée focale (dans l’hémisphère droit) comme indiqué par la flèche blanche. Les images sont présentées dans les 3 plans anatomiques (coronal, axial et sagittal)...
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Le plus grand avantage d’utiliser le modèle de lysolecithine pour étudier la sclérose en plaques est le calendrier rapide pour la démyélinisation (environ 1 semaine) et la réélinisation (environ 4 semaines) àse produire 14. Ce modèle peut également être induit chez les souris15, cependant, l’induction chez les rats est plus avantageux pour l’imagerie TEP in vivo en raison de la plus grande taille du cerveau de rat par rapport aux souris.
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β cube (Molecubes NV, Belgique) a été soutenu par la São Paulo Research Foundation, FAPESP - Brésil (#2018/15167-1). LES a une bourse d’études de doctorat de FAPESP - Brésil (#2019/15654-2).
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Balance analytique | Marte | AUWZZOD | max : 220 g- min : 1 mg |
| Vaporisateur Anestesia | Nanitech | 15800 | |
| Beta-cube | Molecubes | ||
| Bulldog | clamp Stoelting | 5212043P | |
| clorexidine | Rioquimica | 0.5 %/100 mL | |
| Cotons-tiges | johnson e johnson | ||
| Calibrateur de dose | Capintech | ||
| Drill | Kinzo | outils électriques 352901 | Modèle Q0M-DC3C |
| Eppendorf tube | Eppendorf | 30125150 | 1,5 mL |
| Lubrifiant pour les yeux | ADVFARMA | 30049099 | ; vaseline 15 g (pureté pharmaceutique) |
| Pince fine | Stoelting | 52102-38P | |
| Gants | Descarpack | 212101 | ; 6.5 |
| taille Coussin chauffant | Seringue | ||
| Hamilton | 80314 | 10µ ;, 32ga, modèle 701 | |
| Seringue Insuline | BD | 328328 | 1 mL seringues à insuline avec aiguille |
| Isoflurane | Cristá ; lia | 410525 | 100 mL , concentration 1 mL/1 mL |
| Kétoprofène ou autre analgésique | Sanofi | 100 mg/2 mL | |
| lidocaïne | Hipolabor | 1.1343.0102.001-5 | 2 %/20mL |
| L-&alpha ;-Lysophosphatidylcholine issue du jaune d’œuf | Sigma-aldrich | L-4129 | 25 mg - &ge ; 99 %, Type I, poudre |
| Porte-aiguille | Stoelting | 5212290P | |
| Oxygène | White Martins | 7782-44-7 | Gaz comprimé |
| Logiciel | PMOD technologies PMOD | Version 4.1 | module fuse it |
| Rat Masque d’anesthésie | KOPF | Modèle 906 | |
| Saline | Farmace | 0543325/ 14-8 | 0,9 % chlorure de sodium pour injection, 10 mL |
| Lames Scapel | Stoelting | 52173-10 | |
| Poignées Scapel | Stoelting | 52171P | |
| Ciseaux | Stoelting | 52136-50P | |
| Balance semi-analytique | Quimis | BK-3000 | max :3,100 g ; min :0,2 g |
| rasoir | Mega profissional | AT200 modèle | |
| Appareil stéréotaxique | KOPF | Nodel 900 | |
| Support universel avec support d’aiguille | KOPF | Modèle 1772-F1 | Support Hamilton pour 5 et 10 & micro ; L |
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de Paula Faria, D., Cristiano Real, C., Estessi de Souza, L., Teles Garcez, A., Navarro Marques, F. L., Buchpiguel, C. A. Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis. J. Vis. Exp. (168), e62094, doi:10.3791/62094 (2021).
to:
de Paula Faria, D., Real, C.C., Estessi de Souza, L., Teles Garcez, A., Navarro Marques, F. L., Buchpiguel, C. A. Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis. J. Vis. Exp. (168), e62094, doi:10.3791/62094 (2021).