Ten protokół ma na celu monitorowanie in vivo zmian mielinowych (demielinizacja i remielinizacja) za pomocą obrazowania metodą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) w zwierzęcym modelu stwardnienia rozsianego.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ten protokół ma na celu monitorowanie in vivo zmian mielinowych (demielinizacja i remielinizacja) za pomocą obrazowania metodą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) w zwierzęcym modelu stwardnienia rozsianego.
Stwardnienie rozsiane (MS) jest chorobą neurozapalną z rozszerzającą się degeneracją aksonów i neuronów oraz demielinizacją w ośrodkowym układzie nerwowym, prowadzącą do dysfunkcji motorycznych, niepełnosprawności psychicznej i upośledzenia funkcji poznawczych podczas progresji SM. Pozytonowa tomografia emisyjna (PET) to technika obrazowania umożliwiająca ilościowe określenie zmian komórkowych i molekularnych in vivo.
Radioznaczniki o powinowactwie do nienaruszonej mieliny mogą być używane do obrazowania in vivo zmian zawartości mieliny w czasie. Możliwe jest wykrycie wzrostu lub spadku zawartości mieliny, co oznacza, że ta technika obrazowania może wykryć procesy demielinizacji i remielinizacji ośrodkowego układu nerwowego. W tym protokole pokazujemy, jak wykorzystać obrazowanie PET do wykrywania zmian mieliny w szczurzym modelu lizolecytyny, który jest modelem ogniskowej zmiany demielinizacyjnej (indukowanej przez wstrzyknięcie stereotaktyczne) (tj. Model choroby stwardnienia rozsianego). 11Obrazowanie C-PIB PET wykonano na początku badania oraz 1 tydzień i 4 tygodnie po stereotaktycznym wstrzyknięciu lizolecytyny 1% w prawe prążkowie (4 μl) i ciało modzelowate (3 μl) mózgu szczura, umożliwiając ilościowe określenie ogniskowej demielinizacji (miejsce wstrzyknięcia po 1 tygodniu) i procesu remielinizacji (miejsce wstrzyknięcia po 4 tygodniach).
Obrazowanie PET mieliny jest interesującym narzędziem do monitorowania in vivo zmian w zawartości mieliny, które może być przydatne do monitorowania postępu choroby demielinizacyjnej i odpowiedzi terapeutycznej.
Stwardnienie rozsiane (MS) jest chorobą neurozapalną, która wpływa na ośrodkowy układ nerwowy, charakteryzującą się stanem zapalnym, demielinizacją i utratą aksonów1. Rokowanie w przypadku tej choroby jest zmienne nawet przy postępach w leczeniu i jest to jedna z najczęstszych przyczyn deficytów neurologicznych u młodych ludzi1. Rozpoznanie stwardnienia rozsianego opiera się na kryteriach manifestacji klinicznej i wizualizacji charakterystycznych zmian za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI)2,3.
Pozytonowa tomografia emisyjna (PET) może być użytecznym narzędziem do monitorowania in vivo progresji SM i efektów terapeutycznych. Radioznacznik związku B z Pittsburgha (PIB) znakowany węglem-11 (11C-PIB) jest szeroko stosowany do ilościowego oznaczania blaszek β-amyloidowych; Jednak w ciągu ostatniej dekady badano ją w celu ilościowego określenia zawartości mieliny i wykazania dynamicznej demielinizacji i remielinizacji4,5,6.
Różne znaczniki PET amyloidu (11C-PIB, 18F-florbetaben, 18F-florbetamel, 18F-flutemetamol) mogą być używane do ilościowego oznaczania mieliny i dostarczania ważnych informacji o postępie choroby i odpowiedzi terapeutycznej, umożliwiając identyfikację procesów demielinizacji i remielinizacji, bez ingerencji zapalenia nerwów, które może wystąpić w przypadku konwencjonalnych obrazów rezonansu magnetycznego (MRI)7. Obrazowanie PET amyloidu wykazało zmniejszony wychwyt znacznika u aktywnych pacjentów ze stwardnieniem rozsianym w porównaniu z pacjentami nieaktywnymi, co można wytłumaczyć wczesnym uszkodzeniem istoty białej u aktywnych pacjentów8. Niższy wychwyt znacznika amyloidu był również związany ze spadkiem funkcji poznawczych w badaniu kontrolnym, co pokazuje, że technika ta jest cennym narzędziem do badania patofizjologii choroby i wyników klinicznych9.
Model szczurzy lizolecytyny (LPC) jest chemicznie indukowanym modelem stwardnienia rozsianego, gdzie wstrzyknięta toksyna, LPC, wywołuje wysoką reakcję makrofagów, co skutkuje zwiększonym stanem zapalnym, a w konsekwencji demielinizacją10,11. Demielinizacja ulega szybkiemu odwróceniu, w ciągu około 4 tygodni, co sprawia, że jest to dobry model do oceny procesów demielinizacji i remielinizacji u gryzoni. Model ten został już oceniony za pomocą obrazowania PET, z dobrymi wynikami i korelacją z esejami pośmiertnymi 12.
Tutaj prezentujemy protokół obrazowania mieliny PET z 11C-PIB w szczurzym modelu lizolecytyny, pokazując, że ta technika obrazowania jest użytecznym narzędziem do pomiaru in vivo zawartości mieliny.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi Krajowej Rady ds. Kontroli Doświadczeń na Zwierzętach (CONCEA, Brazylia) i zostały zatwierdzone przez Komitet Etyki ds. Badań na Zwierzętach Szkoły Medycznej Uniwersytetu w São Paulo (CEUA-FMUSP, Brazylia - numer protokołu: 25/15).
UWAGA: W tym protokole pokazujemy, jak wywołać szczurzy model stwardnienia rozsianego z lizolecytyną oraz jak uzyskać i przeanalizować obrazy PET mieliny.
1. Przygotowanie roztworu lizolecytyny
2. Model szczura z lizolecytyną - Chirurgia stereotaktyczna
3. Pozyskiwanie PET
4. Analiza obrazu
UWAGA: Wykonuj analizę obrazu za pomocą dedykowanego oprogramowania do analizy obrazu. W obecnym protokole demonstracja wykorzystuje określony program, ale jeśli nie jest on dostępny, można użyć innych opcji.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Rysunek 1 przedstawia ilustracyjne obrazy PET z użyciem 11C-PIB, ukazujące zmiany mieliny w czasie. Na skanie wyjściowym nie widać różnic w zawartości mieliny (tj. nie występuje demielinizacja). Na obrazie z punktu czasowego 1 tydzień można dostrzec ogniskową zmianę demielinizacyjną (w prawej półkuli), wskazaną białą strzałką. Obrazy przedstawiono w trzech płaszczyznach anatomicznych (czołowej, osiowej i strzałkowej) i w każdej z nich można zidentyfikować zmianę demielinizacyjną. ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Największą zaletą stosowania modelu lizolecytyny do badania stwardnienia rozsianego jest szybki czas wystąpienia demielinizacji (około 1 tygodnia) i remielinizacji (około 4 tygodni)14. Model ten można również indukować u myszy15, jednak indukcja u szczurów jest bardziej korzystna w przypadku obrazowania PET in vivo ze względu na większy rozmiar mózgu szczura w porównaniu z myszami.
Pierwszym krokiem modelu indukcyjnego jest zachowanie sz...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
β-cube equipment (Molecubes NV, Belgia) był wspierany przez São Paulo Research Foundation, FAPESP - Brazylia (#2018/15167-1). LES posiada stypendium doktoranckie od FAPESP - Brazylia (#2019/15654-2).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Waga analityczna | Marte | AUWZZOD | max: 220 g- min: 1 mg |
| Waporyzator anestezyjny | Nanitech | 15800 | |
| Beta-cube | Molecubes | ||
| Zacisk Bulldog | Stoelting | 5212043P | |
| kloreksydyna | Rioquimica | 0,5%/100 ml | |
| Waciki bawełniane | johnson e johnson | ||
| Kalibrator dawki | Capintech | ||
| Drill | Kinzo elektronarzędzia | 352901 | Model Q0M-DC3C |
| Rurka Eppendorf | Eppendorf | 30125150 | 1,5 ml |
| Smar do oczu | ADVFARMA | 30049099 | wazelina 15 g (czystość farmaceutyczna) |
| Kleszcze drobnoziarniste | Stoelting | 52102-38P | |
| Rękawice | Descarpack | 212101 | Rozmiar 6,5 |
| Poduszka grzewcza | Softhear | ||
| Strzykawka iniekcyjna | Hamilton | 80314 | 10µ, 32ga, model 701 |
| Strzykawka insulinowa | BD | 328328 | 1 mL strzykawki insulinowe z igłą |
| Isoflurane | Cristá lia | 410525 | 100 ml , stężenie 1 ml / 1 ml |
| Ketoprofen lub inny środek przeciwbólowy | Sanofi | 100 mg / 2 ml | |
| lidokaina | Hipolabor | 1.1343.0102.001-5 | 2%/20 ml |
| L-&alfa;-lizofosfatydylocholina z żółtka jaja | Sigma-aldrich | L-4129 | 25 mg - ≥ 99%, Typ I, proszek |
| Uchwyt na igłę | Stoelting | 5212290P | |
| Tlen | Biały Martins | 7782-44-7 | Sprężony gaz |
| Oprogramowanie PMOD | Technologie PMOD | Wersja 4.1 | moduł bezpiecznik |
| Maska anestezjologiczna dla szczurów | KOPF | Model 906 | |
| Saline | Farmace | 0543325/ 14-8 | 0,9% chlorek sodu do wstrzykiwań, 10 ml |
| Ostrza Scapel | Stoelting | 52173-10 | |
| Uchwyty Scapel | Stoelting | 52171P | |
| Nożyczki | Stoelting | 52136-50P | |
| Waga półanalityczna | Quimis | BK-3000 | max:3,100 g; min:0,2 g |
| Mega profesjonalna | golarka | AT200 model | |
| Aparat stereotaktyczny | KOPF | Nodel 900 | |
| Uchwyt uniwersalny z podparciem igły | KOPF | Model 1772-F1 | Wspornik Hamilton dla 5 i 10 i mikro; L |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
An erratum was issued for: Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis. The citation was updated.
The citation was updated from:
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).