Utilisation de la tomographie médiée par fluorescence pour évaluer l’inflammation intestinale murine
JoVE Encyclopedia of Experiments
Immunologie
0 vues • 4:06 min • July 8th, 2025
Permettre à une souris en cage de consommer de l’eau potable mélangée à un polysaccharide sulfaté synthétique connu pour induire la colite, une maladie inflammatoire de l’intestin.
Ce polysaccharide pénètre dans la lumière intestinale et perturbe la barrière épithéliale, permettant aux microbes commensales de pénétrer dans les tissus, entraînant une inflammation.
Les monocytes s’infiltrent dans les tissus et se différencient en macrophages.
Injectez par voie intraveineuse des anticorps conjugués aux fluorophores dans la queue de la souris.
Les anticorps atteignent le côlon et se lient à la glycoprotéine cible sur les macrophages, marquant ainsi les cellules.
Anesthésie la souris. Rasez la fourrure abdominale pour minimiser la réflexion et l’absorption de la lumière pendant l’imagerie.
Placez la souris dans une cassette d’examen et insérez-la dans un scanner de tomographie médiée par fluorescence ou FMT.
Lors de l’excitation, le fluorophore émet une fluorescence. Capturez les images de réflectance de fluorescence pour reconstruire une carte tridimensionnelle montrant la distribution spatiale des fluorophores.
Une intensité de fluorescence élevée indique une augmentation de l’infiltration des macrophages.
Pour induire la colite, remplissez l’approvisionnement en eau potable des souris expérimentales avec 2 grammes de sulfate de sodium de dextran, ou DSS, dissous dans 100 millilitres d’eau potable autoclave, soit environ 5 millilitres d’eau par souris et par jour. 24 heures avant l’examen, chargez le cocktail d’anticorps d’intérêt dans une seringue stérile à l’abri de la lumière et injectez les anticorps par voie intraveineuse dans les veines de la queue des animaux de laboratoire.
Le jour de l’expérience, utilisez un rasoir électrique pour raser la fourrure dans la région abdominale des animaux de laboratoire afin de minimiser la réflexion et l’absorption de la lumière. À l’aide d’un fantôme imitant les tissus d’une épaisseur et de caractéristiques d’absorption définies, remplissez le fantôme avec un volume spécifique de la solution d’anticorps d’intérêt et mesurez la fluorescence sur le dispositif FMT.
Ensuite, sur un appareil de tomographie par fluorescence vétérinaire ou FMT pour petits animaux, cliquez sur Nouvelle étude et incluez les traceurs pertinents dans la description de l’étude, y compris les paramètres d’imagerie et les doses. Créez des groupes d’étude selon le plan d’étude expérimental, en équipant chaque groupe du nombre approprié d’animaux.
Lorsque le système a été calibré pour les constructions du traceur, placez la première souris anesthésiée en position couchée dans une cassette d’examen chauffante à 42 degrés Celsius. Insérez la cassette dans le système d’imagerie et sélectionnez l’échantillon approprié dans le groupe d’étude correspondant. Sélectionnez le traceur administré pour vous assurer que les valeurs de la concentration du traceur sont correctement calculées et acquérez l’image de réflectance de fluorescence à la longueur d’onde appropriée pour le balayage.
Cliquez sur Acquérir l’image pour tracer le contour du champ de balayage et vérifier que le champ de balayage apparaît en superposition sur l’image de réflectance de fluorescence. Ajustez le champ de balayage jusqu’à ce qu’il entoure la région d’intérêt, en prenant soin d’éviter l’air ou les zones de fourrure restante.
En fonction de la cible de l’image, sélectionnez la résolution d’un champ de balayage pour définir le nombre de points de données d’image dans le champ de balayage. Cliquez ensuite sur Scanner pour commencer l’acquisition de l’image à la longueur d’onde sélectionnée. À la fin du scan, retirez l’animal de la cassette pour lui permettre de se rétablir complètement grâce à la surveillance avant de retourner dans sa cage. La FMT peut ensuite être répétée à différents moments si cela est approprié sur le plan expérimental.
Aperçu
Cette étude examine l'induction de la colite chez la souris à l'aide d'un polysaccharide sulfaté synthétique et analyse l'infiltration des macrophages par tomographie à fluorescence (FMT). La méthodologie comprend l'administration de sulfate de dextrane sodique et l'utilisation d'anticorps conjugués à un fluorophore pour visualiser les macrophages dans le côlon.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Immunologie
- Imagerie par fluorescence
Contexte
- La colite est une maladie inflammatoire de l'intestin caractérisée par une inflammation du côlon.
- Les macrophages jouent un rôle essentiel dans la réponse immunitaire durant la colite.
- La tomographie par fluorescence permet l'imagerie non invasive de processus biologiques.
- L'utilisation de polysaccharides synthétiques peut modéliser des états pathologiques dans des conditions expérimentales.
Objectif de l'étude
- Induire une colite chez la souris et étudier l'infiltration des macrophages à l'aide de la transfusion fécale (FMT).
- Visualiser la répartition spatiale des macrophages dans le côlon.
- Évaluer l'efficacité des anticorps conjugués à un fluorophore pour le marquage des macrophages.
Méthodes utilisées
- Les souris en cage ont eu accès à de l'eau mélangée au dodécylsulfate de sodium afin d'induire une colite.
- Des anticorps conjugués à un fluorophore ont été injectés par voie intraveineuse pour marquer les macrophages.
- Les souris ont été anesthésiées et préparées pour l'imagerie par FMT.
- Des images de réflectance de fluorescence ont été capturées afin d'analyser l'infiltration des macrophages.
Résultats principaux
- Une intensité de fluorescence accrue indiquait une infiltration élevée de macrophages dans la colite.
- La technique d'imagerie a permis de reconstruire avec succès une carte tridimensionnelle de la distribution des macrophages.
- Les conditions expérimentales ont été optimisées pour obtenir des résultats d'imagerie précis.
- L'induction de la colite a été confirmée par un examen histologique des tissus coliques.
Conclusions
- Cette étude démontre l'utilité de la TFM pour visualiser la dynamique des cellules immunitaires dans la colite.
- La méthode fournit des informations sur le rôle des macrophages dans les maladies inflammatoires de l'intestin.
- De futures études pourront exploiter cette approche afin d'explorer des interventions thérapeutiques.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
La tomographie par fluorescence (FMT) permet une évaluation quantitative non invasive de l'inflammation intestinale induite par les macrophages dans des modèles murins, soutenant la validation précoce de cibles dans la recherche sur les maladies inflammatoires de l'intestin. Ce flux de travail d'imagerie fournit des données spatiales et d'intensité sur l'infiltration des cellules immunitaires, éclairant ainsi la détection mécanistique des risques et renforçant la confiance prédictive en découverte préclinique. L'intégration de la FMT dans les voies de découverte améliore la continuité translationnelle et l'aide à la décision pour les programmes axés sur l'immunologie.
Applications stratégiques en recherche et développement biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Permet une analyse quantitative du rôle des macrophages dans les modèles d'inflammation intestinale.
- Prend en charge la validation fonctionnelle des cibles en visualisant la dynamique des cellules immunitaires in vivo.
- Facilite la réduction des risques mécanistiques en cartographiant la distribution spatiale des cellules inflammatoires.
- Offre une confiance prédictive pour le développement de cibles immunomodulatrices.
Développement de tests et criblage
- Établit des modèles murins validés pour le criblage de composés en aval.
- Fournit des sorties d'imagerie reproductibles et quantitatives pour la standardisation des tests.
- Permet des lectures à haut contenu afin de soutenir la préparation au criblage et son évolutivité.
- Permet une évaluation fiable d'agents anti-inflammatoires candidats in vivo.
Recherche translationnelle et préclinique
- Aligne les critères d'imagerie préclinique avec des biomarqueurs pertinents de l'inflammation liée à la maladie.
- Assure la continuité du stade de découverte à la validation préclinique de la modulation immunitaire.
- Éclaire les décisions d'avancement ajustées au risque, fondées sur des lectures quantitatives des cellules immunitaires.
- Fournit des données pertinentes sur la transposition pour des études guidées par des biomarqueurs.
Intégration du pipeline et du flux de travail
L'imagerie basée sur la FMT s'intègre à la continuité découverte-préclinique, en reliant les premières études mécanistiques et la validation translationnelle de biomarqueurs dans les modèles de maladies inflammatoires.
- Biologie de la découverte : Quantifie l'infiltration des macrophages pour tester des hypothèses inflammatoires et clarifier les voies immunitaires.
- Écrantage : Fournit des images normalisées et reproductibles pour l'évaluation de composés dans des modèles validés.
- Analytique : Génère des données quantitatives d'intensité de fluorescence et de distribution spatiale pour des analyses comparatives.
- Recherche translationnelle : Corrèle les paramètres d'imagerie avec des stratégies de biomarqueurs précliniques pour l'inflammation.
- Réutilisation institutionnelle : Offre une plateforme d'imagerie réutilisable pour diverses études de suivi de cellules immunitaires chez des modèles murins.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive et réduit l'ambiguïté mécanistique dans la découverte ciblant le système immunitaire.
- Valeur opérationnelle : Fournit des flux de travail d'imagerie standardisés, évolutifs et reproductibles.
- Valeur stratégique : Améliore les décisions de poursuite ou d'abandon de projet et l'efficacité du capital en fournissant des données précliniques solides.
- Impact sur le portefeuille : Permet une priorisation ajustée au risque des actifs en immunologie fondée sur des preuves quantitatives in vivo.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en manipulation des petits animaux et en techniques d'imagerie in vivo.
- Exige un accès à un équipement de TDMF et à une infrastructure d'analyse de la fluorescence.
- Implique une standardisation interéquipes des paramètres d'imagerie et des réactifs anticorps.
- Une adaptation peut être nécessaire pour différents marqueurs de cellules immunitaires ou modèles de maladies.
- La sensibilité de l'imagerie et la quantification dépendent du choix du traceur et des protocoles d'étalonnage.
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Dernière mise à jour : 22 août 2026