Visualisation et quantification des tissus adipeux bruns et beiges chez la souris à l’aide de l’imagerie micro-PET/MR [^18F]FDG

L’imagerie TEP/RM permet des mesures qualitatives et quantitatives sur ces adipocytes bruns et beiges métaboliquement actifs chez des animaux vivants afin que l’activité de ces adipocytes dits thermogéniques puisse être mesurée sur une base fonctionnelle. Le principal avantage de cette technique est qu’elle permet l’acquisition et la combinaison de TEP et d’IRM sur le même sujet, permettant ainsi l’acquisition précise et simultanée d’adipocytes thermogéniques dans différents dépôts du petit animal. Cette méthode peut être facilement transférée dans n’importe quel système préclinique ou modifiée dans un format à haut débit en imageant simultanément plusieurs souris, augmentant ainsi la puissance statistique des données d’imagerie à un coût et un temps réduits.

Pour prélever le tissu adipeux brun interscapulaire, placez une souris C57 Black 6 anesthésiée de 8 semaines sur un coussin chauffant et faites une incision de 2 centimètres le long de la ligne médiane dorsale. Retirez les tampons iBAT de la région interscapulaire. Une fois le saignement arrêté, utilisez des clips de plaie en acier inoxydable de 7 millimètres pour fermer l’incision.

Lorsque tous les iBAT ont été collectés, hébergez les souris dans une unité de soins intensifs pendant 14 jours. Administrer 5 milligrammes par kilogramme de méloxicam aux souris pendant six jours et retirer les clips dès que la plaie est guérie. Pour activer les scans TEP/MR séquentiels automatisés avant la session d’imagerie, réglez le niveau de discrimination sur 400 à 600 kiloélectrons-volts, le mode de confiance sur 1-3, le temps de balayage sur 20 minutes et l’isotope de l’étude sur F-18 pour définir le flux de travail pour l’acquisition PET.

Pour acquérir une résonance magnétique pondérée T1 pour la correction de l’atténuation, définissez les paramètres Gradient Echo-3D. Pour acquérir la résonance magnétique pondérée T2 comme référence anatomique, définissez les paramètres Fast-spin Echo 2D. Pour permettre la reconstruction des images PET, utilisez l’algorithme 3D Tera-Tomo avec le mode coïncidence défini sur 1-3 et avec les corrections de désintégration, de temps mort, aléatoires, d’atténuation et de dispersion définies pour créer des images avec une taille globale de voxel de 0,3 millimètre cube.

Un jour avant le début de l’étude d’imagerie pour vérifier la précision de la quantification du PET, mettez l’EPI approprié et remplissez une seringue de 5 millilitres avec du F18-FDG tel que recommandé par le fabricant. Utilisez un calibrateur de dose pour enregistrer l’activité de la seringue et noter l’heure de la mesure. Dans le logiciel, utilisez le retour sur investissement de l’ellipse interpolée pour tirer un volume d’intérêt sur l’image reconstruite de la seringue et comparer l’activité récupérée à la valeur mesurée à l’aide de l’étalonneur de dose.

Le jour de l’expérience d’imagerie, utilisez des pinces pour placer soigneusement le flacon de base 18F-FDG derrière un bouclier de table en bloc L et diluer une aliquote de radio-isotope dans 100 à 150 microlitres de solution saline stérile à une concentration d’activité totale de 200 à 250 microcuries. Aspirer la solution de 18F-FDG dans une seringue de 1 millilitre équipée d’une aiguille et mesurer la radioactivité avec l’étalonneur de dose comme démontré. Enregistrez le poids de la souris à imager avant d’injecter la solution 18F-FDG dans une veine caudale.

Prenez note du temps d’injection et de la radioactivité résiduelle de la seringue pour permettre la correction de la carie. Replacez ensuite la souris dans sa cage pendant 60 minutes. Pour calculer l’activité 18F-FDG injectée, soustrayez l’activité dans la seringue avant l’injection de l’activité mesurée après l’injection.

À la fin de la période d’absorption des radio-isotopes, allumez le réchauffeur d’air pour le lit de souris du scanner micro-PET/MR. Placez la souris anesthésiée injectée de FDG sur une coussinet respiratoire dans le lit du scanner et effectuez une vue éclaireuse pour déterminer la position de la souris. Ajustez la position du lit de souris de manière à ce que tout le corps puisse être observé, en veillant à ce que le centre du champ de vision de l’IRM coïncide avec le centre du corps.

Sous Acquisition PET, sélectionnez Plage de balayage lors de l’acquisition précédente pour utiliser la position de vue scout et cliquez sur Préparer pour déplacer le lit d’animaux de MR à PET. Sélectionnez OK pour lancer l’analyse TEP. Enregistrez la dose d’injection et le temps mesurés avant et après l’administration de 18F-FDG dans l’éditeur radiopharmaceutique et entrez le poids de la souris dans le menu Informations sur le sujet.

Une fois la TEP terminée, sélectionnez Préparer le passage à l’imagerie par résonance magnétique et terminer toutes les acquisitions par RM dans la fenêtre de la liste d’études. Sélectionnez OK pour démarrer les analyses MR. Une fois l’ensemble du flux de travail terminé, évaluez brièvement la qualité des images MR acquises dans le logiciel de post-traitement et cliquez sur Accueil pour déplacer le lit de la souris de MR à la position d’origine.

Lorsque toutes les souris ont été imagées, pour reconstruire les données dans le menu Raw Scan, sélectionnez PET Acquisition pour charger la TEP terminée et sélectionnez Acquisition MR pondérée T1 pour permettre la création d’une carte de matériau. Utilisez ensuite l’algorithme 3D Tera-Tomo pour reconstruire les données comme démontré. L’élimination de l’iBAT avant le traitement par le froid modifie l’activité de l’iWAT, comme l’indique l’augmentation remarquable de l’absorption de 18F-FDG observée dans l’iWAT par imagerie micro-PET/MR.

En outre, les adipocytes multiloculaires, qui sont typiquement observés dans le tissu adipeux beige, sont plus prononcés dans l’iWAT de souris après l’ablation de l’iBAT par rapport à la morphologie adipocytaire observée dans l’iWAT chez les animaux opérés par simulacre. Les souris opérées à froid et opérées par simulacre présentent une absorption nettement élevée de 18F-FDG dans l’iBAT. Les souris dont l’iBAT a été retiré avant le traitement par le froid présentent l’absorption la plus élevée de 18F-FDG dans l’iWAT.

En effet, l’exposition au froid entraîne une multiplication par sept de l’absorption de 18F-FDG dans l’iBAT des souris opérées par simulacre, tandis que l’élimination de l’iBAT chez les souris induites par le froid entraîne une multiplication par huit de l’absorption de 18F-FDG par rapport aux souris thermo-neutres chez lesquelles seule une augmentation modeste de deux fois est observée. Lorsque vous tentez cette procédure, il est important de placer chaque souris dans la même position pour chaque acquisition TEP/IRM afin d’améliorer la visualisation et la quantification des adipocytes bruns et beiges dans différentes régions. En utilisant cette méthode et avec d’autres méthodes d’IRM, telles que la diffusion par imagerie ou thermométrie, plus d’informations sur la distribution spatiale et la prévalence des adipocytes bruns et beiges chez la souris peuvent commencer, ce qui peut potentiellement être traduit chez l’homme.

Cette méthode permet aux chercheurs d’étudier la fonction de ces adipocytes thermogéniques bruns et beiges. Par conséquent, ils sont particulièrement puissants lors de l’étude des voies thermogéniques non cliniques dans lesquelles ces marqueurs classiques ne sont pas modifiés ou régulés à la hausse.