Applicazione dell'imaging ecografico a ultrasuoni e dell'elastografia a onde di taglio in un modello di ratto di NAFLD / NASH

L'uso di ultrasuoni ed elastografia ad onde di taglio consente ai ricercatori di misurare i cambiamenti nel grasso epatico e nella fibrosi impliciti nei modelli di steatoepatite non alcolica. Questa modalità di imaging è una tecnica non invasiva, ad alto rendimento e clinicamente traducibile e può essere utilizzata per valutare lo stadio della malattia e l'efficacia nei modelli di steatoepatite non alcolica durante la scoperta del farmaco. Per iniziare, posiziona ratti Wistar Han maschi da sei a sette settimane che pesano da 150 a 175 grammi in coppie in gabbie ventilate individualmente con letti adeguati a circa 22 gradi Celsius e dal 40 al 70% di umidità relativa con un ciclo luce / buio da 12 a 12 ore.

Fornire 20 ratti con una dieta carente di colina, ricca di grassi con l'1% di colesterolo e altri 20 ratti con il chow di roditore di laboratorio standard. Per impostare lo strumento di imaging, posizionare una superficie riscaldata nell'area di imaging per mantenere l'animale caldo durante l'imaging e fissare il cono del naso dell'anestesia per fornire l'anestesia inalante. Utilizzare il supporto della sonda ad ultrasuoni per spostare la sonda ad ultrasuoni nella posizione desiderata e per evitare che la sonda si appoggi sull'animale.

Una volta che il ratto è completamente anestetizzato, trasferirlo dalla camera di induzione a una coperta di circolazione di acqua calda calda. Utilizzare la crema di depilazione chimica per rimuovere i peli dalla gabbia toracica al bacino sul lato destro del ratto. Posizionare il ratto nella posizione reclinata laterale sinistra e fissare le zampe superiori sopra la testa su una piattaforma di imaging calda.

Premere il tasto paziente sul pannello di controllo dello strumento e identificare il soggetto in base al disegno dello studio. Applicare una piccola quantità di gel ad ultrasuoni riscaldato sulla regione della pelle depilata del ratto. Spostare la sonda ad ultrasuoni per toccare l'area coperta di gel.

Una volta che l'immagine in modalità B dal vivo degli organi interni appare sullo schermo, spostare la sonda ad ultrasuoni nell'area leggermente sopra l'anca, proprio parallela alle vertebre lombari. Utilizzare il display in modalità B per individuare il rene destro identificando la grande arteria renale e la separazione del midollo della corteccia. Osservare una parte del fegato in un singolo piano dell'immagine e assicurarsi che bolle d'aria o ombre non siano presenti nell'immagine.

Regolare la messa a fuoco e assicurarsi che la corteccia renale e il parenchima epatico siano sullo stesso piano per ottenere un'immagine chiara. Assicurati che l'animale sia tra i respiri quando congela lo schermo per evitare di catturare immagini sfocate. Selezionare il rapporto di modalità B per misurare la luminosità relativa del tessuto dalla regione di interesse selezionata.

Crea un cerchio di due millimetri e posizionalo sulla regione di interesse nell'immagine del fegato, che si trova a destra del rene. Posiziona un nuovo cerchio sull'immagine della corteccia renale, mantenendo le profondità dei cerchi sul fegato e sulla corteccia renale uguali. Premere il pulsante di selezione sul pannello di controllo per visualizzare l'indice epato-renale come rapporto di modalità B e ripetere la misurazione tre volte a diverse profondità e piani del tessuto, quindi calcolare la media.

Spostare la sonda trasversalmente nell'area subcostale destra per individuare il fegato utilizzando la modalità B. Individuare un'area chiara del fegato che è per lo più parenchima e priva di grandi vasi sanguigni, come la vena porta e l'arteria epatica, quindi premere il pulsante SWE sul pannello di controllo per generare una mappa di elasticità di taglio del tessuto. Regolare le dimensioni e la posizione della scatola SWE sotto la capsula epatica in un'area priva di ombre.

Quando la scatola è piena e stabile, premere il pulsante di congelamento sul pannello di controllo mentre il topo è tra i respiri. Toccare il Q-Box sul display touch dello strumento per calcolare l'elasticità dalla regione di interesse sulla mappa di elasticità dell'onda di taglio. Apparirà un cerchio e una casella di dati.

Posizionare il cerchio nell'area priva di ombre con colorazione uniforme, evitando aree di rigidità. Ripetere la procedura tre volte spostando la sonda su e giù o lateralmente sull'addome per raccogliere immagini mappate SWE da diverse aree del fegato. Al termine, rimuovere il nastro dalle zampe e pulire il gel in eccesso.

Rimetti il ratto in una gabbia calda e asciutta e lascialo recuperare completamente. Selezionare tutte le scansioni necessarie per l'analisi dei dati selezionando la casella accanto al nome del paziente utilizzando la track ball e il pulsante Seleziona. Dopo aver esportato i file, apri un singolo file JPG di ogni scansione e osserva i dati sul lato destro dell'immagine.

Copia tutti i dati in un foglio di calcolo o in un altro software di gestione di database ed esegui le analisi statistiche desiderate. Le immagini rappresentative degli indici epato-renali dei gruppi di dieta ad alto contenuto di grassi carenti di colina mostrano che la luminosità del fegato nella corteccia renale era quasi la stessa e l'indice epato-renale era inferiore a uno nel gruppo di controllo. Nel gruppo con dieta ricca di grassi, la luminosità del fegato è aumentata e l'indice epato-renale è stato elevato fino a 1,91 a sei settimane e 1,79 a 12 settimane.

I valori dell'indice epato-renale del gruppo di dieta ricca di grassi sono aumentati rapidamente durante le prime tre-sei settimane, prima di raggiungere un plateau. Le sezioni di fegato macchiate con colorante O rosso olio hanno mostrato un aumento significativo dell'area macchiata nel gruppo di dieta ricca di grassi rispetto al gruppo di controllo. È stata anche trovata una correlazione tra l'area macchiata percentuale e l'indice epato-renale.

La rigidità dei tessuti è aumentata gradualmente nel gruppo con dieta ricca di grassi per 12 settimane e ha raggiunto 23,1 kilopascal a causa della fibrosi. I campioni di fegato sono stati colorati con rosso picrosirius per localizzare il collagene come indicatore di fibrosi. Un aumento significativo dell'area macchiata percentuale è stato osservato nel gruppo di dieta ricca di grassi rispetto al gruppo di controllo.

E una forte correlazione è stata trovata anche tra l'area macchiata di percentuale e i numeri del modulo E dell'onda di taglio. È importante posizionare correttamente il trasduttore e i cerchi o le scatole di misurazione. Evitare artefatti nelle immagini consentirà misurazioni ripetibili e coerenti.

Dopo la procedura, le misurazioni ex vivo dei trigliceridi epatici e dell'espressione genica del collagene possono essere eseguite anche sul tessuto necroscopico per confermare i risultati osservati nell'imaging.