No método de imagem in vivo Distinguir inflamação aguda e crônica

Resumo

Nós descrevemos um método de imagem não-invasivo para distinguir as fases inflamatórias. Administração sistêmica de luminol revela áreas de inflamação aguda dependentes atividade da MPO em neutrófilos. Em contraste, a injeção de lucigenina permite a visualização de inflamação crônica dependente de atividade Phox em macrófagos.

Resumo

A inflamação é um dos aspectos fundamentais de muitas doenças humanas. Neste relatório, vídeo, demonstramos técnicas de imagem de bioluminescência não-invasivos que distinguem a inflamação aguda e crônica em modelos do rato. Com o dano tecidual ou invasão do patógeno, os neutrófilos são a primeira linha de defesa, que joga um papel importante na mediação da resposta inflamatória aguda. À medida que a reacção inflamatória progride, monócitos circulantes migrar gradualmente para o local da lesão e diferenciam-se em macrófagos maduros, que medeiam a inflamação crónica e promover a reparação do tecido, removendo detritos do tecido e produzir citocinas anti-inflamatórias. A injecção intraperitoneal de luminol (,4-phthalazinedione, sal de sódio de l ,3-di-hidro-1 5-amino-2) permite a detecção de uma inflamação aguda largamente mediada por neutrófilos infiltrantes de tecidos. Luminol reage especificamente com o superóxido gerado dentro dos phagosomes de neutrófilos pois os resultados de uma bioluminescência mieloperoxidase (MPO) reacção mediada. Lucigenina (bis-N-metilacridinio nitrato) também reage com o superóxido para gerar bioluminescência. No entanto, lucigenina bioluminescência é independente da MPO e só depende de NADPH oxidase de fagócitos (Phox) em macrófagos durante a inflamação crônica. Juntos, luminol e lucigenina permitir a visualização não invasiva e avaliação longitudinal de diferentes populações de fagócitos em todo fases inflamatórias agudas e crônicas. Dado o papel importante da inflamação numa variedade de doenças humanas, acreditamos que este método de imagem não invasiva pode ajudar a investigar os diferentes papéis de neutrófilos e macrófagos, em uma variedade de condições patológicas.

Introdução

A inflamação é uma resposta biológica altamente regulado envolvida numa variedade de doenças humanas, incluindo ^uma infecção microbiana, a cicatrização de feridas ^{2, 3} diabetes, câncer ^{4, 5} cardiovascular, neurodegenerativa, ^{6, 7} e as doenças auto-imunes. Inflamação de tecidos requer a coordenação adequado de diversas células imunes, a fim de obter a aprovação do patógeno, reparação de tecidos, e a resolução da doença. Neutrófilos e macrófagos são mediadores imunes chaves de inflamação de tecidos. Na fase aguda da inflamação, os neutrófilos são os primeiros socorros para vários estímulos nocivos, e danos no tecido ^8.

Protocolo

Nota: Todos os estudos com animais foram realizados sob protocolos institucionais aprovados e orientações de cuidados com animais.

1. Reagentes e Soluções

1. Solução PMA sc para inoculação: Prepara-se uma solução de estoque de forbol 12-miristato 13-acetato (PMA), a 5 mg / ml em DMSO. Armazene a solução de reserva, a -20 ° C. Antes da inoculação, descongelar a solução estoque e diluir a 1 mg / ml de PMA, em PBS.
2. Solução de LPS para inoculação sc: Dissolver lipopolissacarídeo (LPS de Salmonella enterica serotipo enteritidis) em PBS estéril a 1 mg / mL antes da inoculação sc.
3. Solução de ....

Resultados

Realizamos imagem de bioluminescência longitudinal para avaliar a inflamação aguda e crônica em modelos experimentais de inflamação. De forbol 12-miristato 13-acetato (PMA) é um agonista de quinase C da proteína potente (PKC), que activa Phox para a produção de aniões de superóxido e desencadeia respostas inflamatórias agudas intensas ^21. SC injeção de 50 mg de PMA na NCR camundongos nude causou irritação rápido da pele e inflamação aguda no local da injeção ^{18, 22, 23.} Realizou imagiologia por dia.......

Discussão

Neste relatório, nós demonstramos um método de bioluminescência de imagem não invasivo da inflamação em animais vivos. Aproveitando os dois substratos luminescentes, o luminol e lucigenina, o método pode distinguir diferentes fases de inflamação. Bioluminescência luminol está associada com neutrófilos na fase aguda da inflamação, enquanto a bioluminescência lucigenina é mediada pelos macrófagos na fase crónica. Relativamente pequenas (PM = 177,16 g / mol) e electricamente carregadas, o luminol pode facilmente penetrar t.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Phorbol 12-miristato 13-acetato (PMA)	Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO	P8139
Lipopolissacarídeo do sorotipo enteritidis Salmonella enterica	Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO	L2012
Luminol (5-amino-2,3-dihidro-1,4-ftalazindiona, sal de sódio)	Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO	A4685
Lucigenina (nitrato de bis-N-metilacridínio)	Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO	M8010
Sistema de imagem IVIS Spectrum com pacote de software Living Imaging 4.2	Caliper LS/Perkin Elmer, Hopkinton, MA