A tomografia por emissão de pósitrons de pequenos animais permite a avaliação dos dois principais substratos energéticos do cérebro: glicose e cetonas. No presente método, 11C-acetoacetato e 18F-fluorodesoxiglicose são injetados sequencialmente em cada animal, e sua captação é medida quantitativamente em regiões cerebrais específicas determinadas a partir das imagens de ressonância magnética.
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Artigo de método
A dupla Tracer PET-MRI Protocolo para a medida quantitativa da Regional cérebro substratos energéticos Captação no Rato
Neste artigo
Resumo
Resumo
Apresentamos um método para comparar a captação dos dois principais substratos energéticos do cérebro: glicose e cetonas (acetoacetato [AcAc] neste caso) no rato. O método desenvolvido é um protocolo de tomografia por emissão de pósitrons (PET) de pequenos animais, no qual 11C-AcAc e 18F-fluorodesoxiglicose (18F-FDG) são injetados sequencialmente em cada animal. Essa aquisição de PET com traçador duplo é possível devido à meia-vida curta de 11C (20,4 min). Os ratos também passam por uma aquisição de ressonância magnética (MRI) sete dias antes do protocolo PET. Antes da análise das imagens, as imagens de PET e RM são co-registradas para permitir a medição da captação cerebral regional (córtex, hipocampo, estriado e cerebelo). Uma medida quantitativa de 11C-AcAc e 18F-FDG de captação cerebral (taxa metabólica cerebral; μmol / 100 g / min) é determinada por modelagem cinética usando o método de função de entrada derivada de imagem (IDIF). Nosso novo protocolo PET com traçador duplo é robusto e flexível; Os dois traçadores usados podem ser substituídos por radiotraçadores diferentes para avaliar outros processos no cérebro. Além disso, nosso protocolo é aplicável ao estudo do suprimento de combustível cerebral em múltiplas condições, como envelhecimento normal e patologias neurodegenerativas, como as doenças de Alzheimer e Parkinson.
Introdução
Contexto e Justificativa
A tomografia por emissão de pósitrons (PET) permite o estudo minimamente invasivo dos processos funcionais no cérebro. A glicose é o principal substrato energético do cérebro, mas em condições de deficiência de glicose, as cetonas (acetoacetato [AcAc] e β-hidroxibutirato) são os principais substratos energéticos alternativos. O metabolismo energético cerebral tem sido amplamente estudado por PET usando o marcador PET mais comum, 18F-fluorodesoxiglicose (18F-FDG), um análogo da glicose. Nosso grupo desenvolveu recentemente um novo radiotraçador -11C-AcAc - para medir o metabolismo da cet....
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Protocolo
Todos os experimentos foram realizados de acordo com o Comitê de Cuidado e Uso de Animais da Université de Sherbrooke e com o Conselho Canadense de Cuidado com Animais. O protocolo experimental foi aprovado pelo Comitê Institucional de Ética em Pesquisa com Animais (protocolo #011-09).
1. Anatomia cerebral com ressonância magnética
- Deixe as ratas aclimatarem-se na instalação animal por um mínimo de 7 dias antes do protocolo. Realize os exames de ressonância magnética cerebral de 1 a 2 semanas antes do protocolo de PET com duplo traçador para permitir recuperação completa da anestesia.
- Anestesie a rata em uma câmara de ....
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Resultados
Como visto na Figura 2, a captação de 11C-AcAc é baixa dentro do próprio cérebro. Como mencionado anteriormente, o consumo de corpos cetônicos pelo cérebro é muito baixo durante o jejum de curta duração. A captação de 11C-AcAc é maior nos músculos da língua e das bochechas. De fato, os corpos cetônicos são rapidamente captados pelos músculos esqueléticos de ratos23. Em contraste, a captação de 18F-FDG é predominantemente no cérebro e nos músculos das bochechas........
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Discussão
Etapas críticas
Uma etapa crítica neste protocolo PET de traçador duplo é ser capaz de escanear simultaneamente o ventrículo esquerdo do coração e o cérebro ao mesmo tempo. Isso requer um scanner PET com um comprimento axial suficiente, ou seja , um mínimo de 7,5 cm. Algumas varreduras de teste são necessárias para determinar a posição exata da mesa do scanner (valores x, y e z), onde o cérebro e o coração são escaneados corretamente.
A injeção de traçador tam.......
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Divulgações
Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.
Agradecimentos
Este estudo foi apoiado financeiramente pelo Fonds de la recherche en santé du Québec, Canadian Institutes of Health Research, Canadian Foundation for Innovation e Canada Research Chairs Secretariat (SCC). O Sherbrooke Molecular Imaging Center faz parte do Centro de Pesquisa Clínica Étienne-Le Bel, financiado pelo FRQS. Os autores agradecem a Mélanie Fortier, Jennifer Tremblay-Mercier, Alexandre Courchesne-Loyer, Dr. Fabien Pifferi, Dr. M'hamed Bentourkia, Dr. Otman Sarrhini, Dr. Jacques Rousseau, Caroline Mathieu e Mélanie Archambault pelo generoso apoio e assistência técnica. Os autores gostariam de agradecer à plataforma de análise e visualização de imagens (http:/....
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Scanner de ressonância magnética | Varian | 7 Tesla | |
| Scanner PET para pequenos animais | Gamma Medica | Lab-PET/-Triumph | |
| Tapete térmico | Sunbeam | PN 143937 | |
| Sistema de aquecimento | SA Instruments | 761 100 Rev B | |
| Portão respiratório | SA Instruments | Analisador de química clínica P-resp | |
| Siemens Healthcare Diagnosis | 765000.931 | Dimension Xpand Plus | |
| Tubo de Polietileno 50 | Becton Dickinson | 427411 | |
| Bomba de injeção | KD Scientific | Modelo 210 | |
| Contador gama | GMI | Packard Cobra II | |
| Centrífuga | Thermo Scientific | 75002416 | Heraeus Pico 21 |
| Software PMOD Tecnologias | PMOD versão PMOD 3.2 | ||
| Contador Geiger | Fluke Biomedical | ASM-990 | |
| Reagente | |||
| Isoflurano | Abbott Laboratories, Ltd | B506 | |
| Solução de NaCl a 0,9% | Hospira | 4888010 | |
| Heparina | Sandoz | 1004336 | |
| Acetato de isopropenil | Aldrich | 11778 | 99% |
| Metillítio | Aldrich | 197343 | 1,6 M |
| THF | Aldrich | 87371 | |
| Flex cartucho de reagente glicose | Siemens Healthcare Diagnosis | DF40 | |
| Trizma base | Sigma | T6066-500G | preparar tampão tris 100 mM pH 7,0 |
| oxamato de sódio | Sigma | O2751 | 20 mM |
| NADH | Roche | 10128015001 | 0,15 mM |
| b-hidroxibutirato desidrogenase | Toyobo | HBD-301 | 1 U/ml |
Referências
- Tremblay, S., et al. Automated synthesis of 11C-acetoacetic acid, a key alternate brain fuel to glucose. Appl. Radiat. Isot. 65, 934-940 (2007).
- Pifferi, F., et al. Mild....
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Reimpressões e permissões
