Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Noninvasiv Vurdering af abnormaliteter i hjertet i Experimental Autoimmune myocarditis ved Magnetic Resonance Imaging Microscopy i mus

doi: 10.3791/51654 Published: June 20, 2014
* These authors contributed equally

Abstract

Myocarditis er en betændelse i myokardiet, men kun ~ 10% af de berørte viser kliniske manifestationer af sygdommen. At studere immun begivenheder myokardie skader, har forskellige musemodeller af myocarditis været meget anvendt. Denne undersøgelse omfattede eksperimentel autoimmun myocarditis (EAM) induceret med hjerte-myosin tung kæde (MyHC)-α 334-352 i A / J-mus; de berørte dyr udvikle lymfatisk myocarditis, men uden nogen tilsyneladende kliniske tegn. I denne model, at nytten af ​​magnetisk resonans mikroskopi (MRM) som en ikke-invasiv modalitet bestemme hjertets strukturelle og funktionelle ændringer i dyr immuniseret med MyHC-α 334-352 vises. EAM og sunde mus blev afbildet under anvendelse af en 9,4 T (400 MHz) 89 mm lodret kerne boring scanner udstyret med en 4 cm tusindben radiofrekvens imaging probe og 100 G / cm tredobbelte akse gradienter. Hjerte billeder blev erhvervet fra bedøvede dyr ved hjælp af en gradient-ekko-baserede cine pulssekvens og animals blev overvåget af respiration og pulsoximetri. Analysen afslørede en forøgelse i tykkelsen af ​​ventrikelvæggen i EAM mus, med et tilsvarende fald i den indvendige diameter af hjertekamrene, når sammenlignet med raske mus. Dataene tyder på, at morfologiske og funktionelle ændringer i den betændte hjerter kan være ikke-invasivt overvåget af MRM i levende dyr. Afslutningsvis MRM tilbyder en fordel for at vurdere progression og regression af myocardiale skader i sygdomme forårsaget af infektiøse midler, såvel som reaktion på behandlinger.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Hjertesvigt er den hyppigste årsag til dødsfald og myocarditis er en overvejende årsag til hjertesvigt hos unge teenagere 1. De fleste patienter, der lider med myocarditis forblive asymptomatiske og sygdommen er spontant 2. 10-20% af dem, der berøres, kan imidlertid udvikle kronisk sygdom, der fører til dilateret kardiomyopati (DCM) 3. Forskellige dyremodeller er blevet udviklet til at studere immun patogenesen af ​​myocarditis. Sygdommen kan induceres i myocarditis modtagelige A / J og Balb / c-mus ved immunisering af dyrene med kardial myosin tung kæde (MyHC)-α eller dets immundominante peptidfragmenter eller ved at inficere med patogener som coxsackievirus B3 4-9. Denne undersøgelse indebærer MyHC-α 334-352-induceret myocarditis i A / J-mus. Trods viser myokardie infiltrationer de myocarditis-ramte dyr forekommer klinisk normal; diagnosen er baseret på histologisk vurdering af hjerter for inflammation 7 and ekkokardiografi 10.

Magnetic resonance mikroskopi (MRM) er en almindeligt anvendt metode til at opnå kardiovaskulære billeddannelse med høj opløsning tredimensionale fly, tillader vurdering af funktionelle detaljer til niveauet for minut blodkar (op til 10 um i diameter), men dette niveau af opløsningsevne er ikke kan opnås med den rutinemæssige magnetisk resonans (MR) scanning procedure, hvor der er opløsningen generelt opnås op til 1 mm 11-14. MRM tilbyder en fordel, da den tillader erhvervelse af billeder i høj opløsning, og også at udlede performance parametre i de tidlige tidspunkter af sygdom proces 14. Klinisk har MRM billeddannelse blevet grundigt anvendes til at studere de funktionelle parametre for syge hjerte, lunge eller hjerne 15-17. I denne undersøgelse, er brugen af ​​en MRM teknik som en ikke-invasiv redskab til at fastslå hjerteanomalier i A / J-mus smittet med autoimmun myocarditis vist. Specifikt than MRM billeddannelse tillader kvantificering af funktionelle parametre såsom venstre ventrikel (LV) slutdiastoliske volumen og uddrivningsfraktion (EF) med rimelig nøjagtighed 18. Definitionerne af de respektive parametre er: LV slutdiastolisk volumen, volumen af ​​blod i venstre hjertekammer ved afslutningen af ​​det diastoliske cyklus, og uddrivningsfraktion, slagvolumen / slutdiastoliske volumen. Dataanalysen udføres ved hjælp af frit tilgængelig Segment software udviklet til behandling af DICOM-kompatible kardiovaskulære billeder erhvervet af magnetisk resonans-scannere 19. Dataene afslørede en stigning i tykkelsen af ​​LV mur i myocarditic dyr, svarende til et fald i LV slutdiastolisk volumen, slagvolumen og uddrivningsfraktion sammenlignet med disse funktionelle parametre hos raske mus.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Etiske retningslinjer:

Alle animalske procedurer blev gennemført i overensstemmelse med de retningslinjer for pasning og anvendelse af forsøgsdyr og godkendt af University of Nebraska-Lincoln, Lincoln, NE.

1.. Induktion af eksperimentel autoimmun myocarditis

  1. Forbered peptidet opløsning ved at opløse MyHC-α 334-352 1x phosphatpufret saltopløsning til en slutkoncentration på 2 mg/1.5 ml.
  2. Forbered pertussistoksin (PT) ved tilsætning af 1 ml sterilt 1x PBS til et hætteglas indeholdende 50 ug lyofiliseret PT for at opnå en stamkoncentration på 50 ng / ul. Tag 20 ul bestanden i et sterilt 1,5 ml rør og tilsættes 980 ul sterilt 1x PBS for at få en arbejdsgruppe koncentration på 1 ng / ul.
  3. Forbered komplet Freunds adjuvans (CFA) ved tilsætning af 40 mg af Mycobacterium tuberculosis H37Rv (MTB) ekstrakt til 10 ml CFA for at opnå en slutkoncentration5 mg / ml.
  4. Forbered peptid-CFA emulsion. BEMÆRK: EAM induktion blev peptid-CFA emulsion administreret i 150 ul indeholdende 100 ug MyHC-α 334-352 per dyr. For eksempel til at immunisere ti mus bruger 1,5 ml peptid-CFA-emulsion indeholdende 1 mg MyHC-α 334-352.
    1. Til fremstilling 1,5 ml emulsion portion 750 pi MyHC-α 334-352 peptid-opløsning i et 1,5 ml rør og CFA suppleret med MTB i et andet 1,5 ml rør. Anvendelse af en 3 ml luer-lok Sug peptidopløsningen først, efterfulgt af CFA / MTB ekstrakt.
    2. Sæt sprøjten til en 3-vejs stophane og tilslut den anden udløb stophanen til en tom 3 ml sprøjte. Juster åbenheden af ​​stophanen så peptid-CFA blanding strømmer fra den ene sprøjte til den anden med rimelig god modstand.
    3. Bland ved at skubbe indholdet fra én sprøjte til den anden flere gange for ~ 1 min og derefter placere hele forsamlingen på is for ~ 3 min. Gentag detteprocedure mindst 10x.
    4. Bestem konsistens af emulsionen ved omhyggeligt at placere en lille dråbe på stadig vand i en 100 ml bægerglas. Dråben forventes ikke at dispergere i vand. Hvis den gør, fortsat blanding, indtil den ønskede konsistens er opnået.
    5. Overfør indholdet af emulsion fra 3 ml sprøjter i 1 ml luer-lok sprøjter ved at erstatte en af ​​de to 3-ml sprøjter knyttet til stophanen med 1-ml sprøjte, og sæt en 27 ½ G kanyle til 1 ml sprøjte.
  5. Injicer 150 pi af peptid-CFA emulsion i opdelte doser subkutant i de to ingvinale områder af seks til otte uger gamle hun A / J-mus (~ 75 ul hver).
  6. Administrere 100 pi PT suspension (100 ng) intraperitonealt til hvert dyr på dag 0 og dag 2 efter immunisering.
  7. Gentag immuniseringsprocedure på dag 7 ved at administrere 150 pi peptid-CFA emulsion i opdelte doser subkutant i hver side af than brystbenet (~ 75 pi hver). Forbered denne emulsion frisk som ovenfor. Så på dag 21, underkaste dyr til MRM billedbehandling, se trin 3.

2.. Animal Håndtering

  1. Placer hver mus i en anæstetisk induktion kammer indeholdende 2% isofluran-luft-blanding med en varmepude anbragt nedenunder for at holde på varmen, og overføre dyret til en specielt designet dyr holder (figur 1).
  2. Immobilisering af dyr i bugleje Tilholderslaglængde dyret så snuden passer ind næsekeglen at opretholde anæstesi (figur 1). Fastgør hovedet af musen med en bid-bar knyttet til de forreste tænder med musen.
  3. Tænd luft slag varmer med dens udløb slange indsat i scannerens lodret boring til at opretholde dyrets kropstemperatur under eksperimentet.
  4. Opretholde anæstesi på 0,5 til 2% isofluran med en strømningshastighed på 2 ml / min under hele billeddannelse session. Bekræftanæstesi ved hjælp af tå knivspids metode ingen bevægelse forventet.
  5. Opsæt en pneumatisk pude sensor, mus hale / ankel fiberoptiske pulsoximetrisensor, og rektal temperatur sonde til at overvåge respiration, hjertefrekvens og kropstemperatur, (figur 1). Bemærk: Cardiac gating sker ved pulsoximetri, som giver non-invasiv monitorering af arterielt blod iltmætning. Pulsoximetri Sensoren skal monteres til venstre ankel og fod skal fastgøres med en tråd løkke og tapede at opretholde anklen i sensoren. MRM billeddannelse opnås ved gating åndedræt og hjerte-signaler uden brug af nogen kontraststoffer.

3.. Image Acquisition

  1. Efter klargøring af dyr (figur 1), den placeres i midten af MRM scanner med hjertet placeret i midten af synsfeltet (FOV), hvor magnetfeltet homogenitet maksimal. BEMÆRK: En bred-boring(89 mm) 9.4 T lodret boring magnet forsynet med tredobbelt akse gradienter af 100 G / cm og en 4 cm radio-frekvens (RF) billeddannelse spole skal bruges til at opnå høj opløsning tre-dimensionelle (3D) billeder. Bemærk: Vær sikker på at ikke-magnetiske leverancer, når du bruger en MR scanner.
  2. Kør imaging interface og vælg "Ny undersøgelse" fra "Undersøgelse Indstillinger" i menuen. Skriv "mtune" i kommandolinjen og køre det til at trække op af "Tune GUI". Vælg derefter "Start Probe Tune" og klik på "Autoscale" knappen. Tune GUI vil ændre sig til at vise RFsignal. Brug fjerntliggende tune / match knopper ved udgangen af ​​spolen til at tune RF-spolen til proton resonansfrekvensen (400 MHz). På "Start" fanen gå til "Prescan" for at køre frekvens og magt kalibrering ved at klikke på de tilhørende knapper. Hit (hurtig)-knappen XYZ om "Shim" fanen "Undersøgelse 'Tab for at trække op mellemlægseffekt siden.Gå til shim skal du vælge alle de gentagelser, og ramte shim-knappen for at udføre auto mellemlægseffekt.
  3. Vælg en spejder sekvens fra "Study" fanen i imaging interface til at lokalisere musen hjerte. På fanen "Hent" ændre FOV til 35 mm 2 og holde maskinens standardindstillinger. Klik på Start for at køre sekvensen; justere placeringen af ​​indehaveren af ​​dyrene, hvis hjertet ikke er i centrum af FOV, genindstille RF spole og få de spejder billederne igen.
  4. Klik på "perler" sekvens knappen på "Undersøgelse" fanen og indtast derefter erhvervelse parametre på fanen tilsvarende "Acquire" for at opnå to ortogonale planer langs den korte akse og lang akse af hjertet 20,21. BEMÆRK: Typiske erhvervelse parametre for en gradient-ekko scanning er: skivetykkelse, 1 mm; gentagelse tid (TR), 200 ms; ekkotid (TE), 2.67 msek (minimum); flipvinkel, 25 °; inplane matrix størrelse, 128 x 128; FOV, 22 mm2.; række opkøb, 4; og en omtrentlig erhvervelse cirka 1 min og 30 sek.
  5. På "Adv" fanebladet vælge "Cine" sekvens at indsamle de Pulsoximetermålinger-gated korte akse cine MR-billeder for at måle LV anatomiske og funktionelle parametre. Juster position og vinkel de billeddannende skiver baseret på den lange akse visning af hjertet ved musen svævende og trække. Indtast følgende imaging parametre under fanen "Acquire" for at opnå den gradient ekko cine rækkefølge: TR, 500 msek; TE, 5 msek; FOV, 22 mm 2; erhvervelse matrix, 256 x 256; snittykkelse, 1 mm; række opkøb, 8; antallet af rammer, 6; og en erhvervelse tid på ~ 17 min. Klik på start for at begynde købet.
  6. Konverter de erhvervede billeder til DICOM-format ved hjælp af "I / O" fanen i imaging software og overføre de tilsvarende filer til datacentret til forarbejdning.
  7. Ved udgangen af ​​imagografiproceduren alleow mus til at komme fra anæstesi inden for filter-top bure. Lad ikke mus uden opsyn, indtil de genvinde tilstrækkelig bevidsthed til at opretholde brystleje og holde dem til yderligere undersøgelser efter behov.

4.. Dataanalyse Cardiac Magnetic Resonance Imaging Microscopy

  1. Brug Segment software til at analysere de anatomiske og funktionelle parametre LV 19. Ved at indlæse DICOM format Cine billeder ind i softwaren ved hjælp af "Open Image File (s)" undermenuen "Filer" menuen. På GUI vælg 'MRGE' som imaging teknik, "Cine 'som billedet typen og" short-akse mid-ventrikulær' som billedvisningen flyet.
  2. Angiv de tidsrammer, der skal bruges til end-diastole og ultimo systole gennem "Set Current tidsramme at slutdiastoliske" og "Set Current tidsramme til End Systole" undermenuer i menuen "Rediger" hhv.
  3. Først skal du klikke på "LV" kommando-knappen og derefter på "ENDO" og "EPI" Kommandoknapperne på nederste højre panel til manuelt at trække den venstre ventrikel endocardium og epicardium hhv. Fjern papillærmusklerne ved at trykke på den tilsvarende knap kommando for at øge nøjagtigheden af ​​beregningerne.
  4. Læs kvantificerede LV parametre såsom diastoliske volumen, systolisk volumen, slagvolumen og uddrivningsfraktion på panelet øverst til højre. Klik på "Misc" kommando-knappen og derefter på "målemarkør" kommando-knappen for at måle LV parametre som godstykkelse, og ventrikulær diameter 22.
  5. Klik på "Gem Både billedstakke og segmentering" undermenuen menuen "Filer" for at gemme billeder, inklusive segmentations, i formatet ". Måtten 'at oparbejde billederne efter behov.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

I denne rapport er nytten af ​​MRM teknik som en non-invasiv modalitet til at bestemme de strukturelle og funktionelle ændringer i hjerter af dyr, der med EAM vist. Myocarditis blev induceret i A / J-mus ved immunisering af dyrene med MyHC-α 334-352 i CFA 7, og dyrene blev underkastet MRM eksperimenter på dag 21 post-immunisering. MRM imaging blev udført på levende dyr under isofluran anæstesi på 9,4 T (400 MHz for protoner) ved hjælp af en 89 mm lodret boring magnet udstyret med tredobbelt akse gradienter (maksimal styrke 100 G / cm). En spejder billede blev taget for at lokalisere og placer mus hjerte i midten af ​​FOV, efterfulgt af aksiale billeder for at få den lange akse 4-kammer udsigt. Den vinkel, i hvilken hjertet er afbildet for visningen 2-kammer er vist i figur 2A. Hjerte billeder blev erhvervet ved hjælp af en 4 cm tusindben RF imaging probe med en gradient-ekko-baserede cine pulssekvens. Hjertefunktion MEAurements (imaging: LV vægtykkelse, output: LV slutdiastoliske volumen og uddrivningsfraktion) blev derefter analyseret ved hjælp Segment software. Strukturelle defekter i hjerter EAM-ramte mus blev påvist ved stigning i LV tykkelse med cirka 1,5 gange (p = 0,018) (figur 2B og tabel 1), med tilsvarende fald i LV slutdiastoliske volumen [18,0 ± 4,2 gl vs . 37,5 ± 3,5 pi, figur 2C (I); p = 0,002] og uddrivningsfraktion [49,4 ± 2,3% vs 71,5 ± 6,0%, p = 0,00066, figur 2C (ii)] i forhold til raske mus. Som forventet histologisk evaluering af hjerter fra myocarditic, men ikke sundt, mus viste multifokale lymfocyt infiltrater, som vi har vist tidligere 7, figur 2D). Dataene tyder på, at morfologiske og funktionelle ændringer i betændte hjerter kan være ikke-invasivt overvåget ved MRM in levende dyr.

Figur 1
Figur 1.. Animal forberedelse og positionering af prober til erhvervelse af MRM billeder fra mus hjerte. At erhverve billeder fra hjertet, er den bedøvede mus placeret i holderen dyr specielt designet til MRM billedbehandling og forbundet til luft slag varmelegeme for at opretholde den kropstemperatur. Under kontinuerlig anæstesi dyret immobiliseret i bugleje. En pneumatisk pude, fiberoptiske oximetri sensor og temperaturføler er sat op til at overvåge respiration, puls og kropstemperatur, henholdsvis indtil MRM erhvervelse af hjerte-billeder er fuldført. Klik her for at se en større version af dette tal.


Figur 2.. MRM billeddannelse af mus smittet med autoimmun myocarditis afslører hjerteabnormiteter. Myocarditis blev induceret i A / J-mus ved immunisering af dyrene med MyHC-α 334-352 i CFA. Dyrene blev udsat for MRM billedbehandling på dag 21 postimmunisering at evaluere hjerteabnormiteter. (A) Placering af MRM udskæring. Den vinkel, hvor hjertet er skåret til billede erhvervelse vises. (B) MRM billeddannelse. Short-akse skiver hjerte blev fanget ved hjælp af ekko-baserede cine pulssekvens i otte tidsrammer med en TR på 500 msek (TE, 5 msek, flipvinkel, 20 °, række opkøb, 4; erhvervelse matrix, 256 x 256) .. [pile: LV godstykkelse] (C) Minutvolumen Minutvolumen blev målt på grundlag af (i) LV slutdiastoliske volumen og (ii) uddrivningsfraktion i sunde og myocarditic mus usynge kvantitativ medicinsk billedanalyse med Segment software. Mean SEM-værdier for en gruppe af mus er vist (n = 2 til 5 pr gruppe). (D) Histologi. Hjerter fra ovennævnte behandlingsgrupper blev vurderet for inflammation ved hematoxylin og eosin-farvning. Circles:. Multifokale lymfatisk infiltrationer Klik her for at se en større version af dette tal.

Dyr Sund (n = 3) EAM (n = 5)
Mus 1 1.03 1,48
Mouse 2 1.3 1,59
Mouse 3 0,94 1,44
Mouse 4 2.11
Mouse 5 1,92
Middelværdi ± SEM 1,71 ± 0,1

Tabel 1.. Sammenligning af venstre ventrikel (LV) vægtykkelse mellem sunde og eksperimentel autoimmun myocarditis (EAM) mus. Tre sunde og fem EAM-inducerede mus blev udsat for magnetisk resonans mikroskopi (MRM) billeddannelse på dag 21 efter immunisering. Efter at erhverve hjerte billeder ved MRM blev tykkelsen af ​​LV væg målt ved hjælp af Segment softwaren som beskrevet i protokollen. De vises i tabellen værdier repræsenterer LV vægtykkelse i mm.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Denne undersøgelse beskriver MRM proceduren og dens anvendelighed som en non-invasiv værktøj til at konstatere hjerteanomalier i mus ramt med autoimmun myocarditis. Da de histologiske træk EAM ligne postinfectious myocarditis af mennesker er musemodeller almindeligvis anvendes til at afgrænse de immunmekanismer myokardie skader 23-25. Men de ramte med myocarditis dyr forekommer klinisk normale, og diagnosen stilles baseret på histologi ved afslutningen af forsøgene 7. Dyrene sædvanligvis aflivet på dag 21 efter immunisering. Vurdering af sygdommen processen på denne måde på én gang peger grænser brug af disse modeller, især i farmaceutisk forskning, når overvågning af sygdomsprogression i respons på behandlinger er et afgørende krav.

At fastslå hjerteanomalier i levende dyr, brug af ikke-invasive modaliteter som MRM er nyttigt. MRM teknik, der er beskrevet hertilbyder en fordel for at opnå de strukturelle og funktionelle egenskaber af hjerter, uden behovet for at anvende kontrastmidler. Men denne teknik kræver erhvervelse af høj opløsning 3D anatomiske billeder i stærke magnetfelter. Ikke desto mindre, når billederne bliver opkøbt, funktionelle parametre såsom LV slutdiastolisk mængder og uddrivningsfraktion kan analyseres senere bruge kommercielt tilgængeligt software uden behov for yderligere at samle MRM apparatet. Som vist i figur 2, MRM undersøgelse af dyr immuniseret med MyHC-α 334-352 viste LV vægtykkelse at være større end hos raske mus (figur 2B) med et tilsvarende fald i funktionelle udgange (LV slutdiastolisk volumen og uddrivningsfraktion , figur 2C). Som forventet, hjerter fra immuniserede, men ikke sundt, dyrene havde inflammatoriske infiltrater (Figur 2D). Således resultater fra MRM teknik og histologi corroborate hinanden.

Ikke desto mindre for at opnå reproducerbare resultater ved MRM, har brug for, på følgende tre faktorer, der skal løses. (A) Dyrene skal anbringes i MRM scanner så hjerter er placeret i midten af ​​magneten for at udsætte dem for det magnetiske felt med maksimal homogenitet. (B) Forslag artefakt er en bekymring i forsøg med levende dyr. At mindske billedsløring grundet respiration og hjerte-bevægelser blev pulsoximetri og respirometri bruges til gate MRM erhvervelse det vil sige, at erhverve diskrete billedsignaler på bestemte tidspunkter inden for respiratoriske og kardielle cyklus-som krævede brug af et overvågnings-dyr-system . (C) Køb af høj opløsning 3D hjerte billeder er et afgørende krav for at muliggøre en detaljeret analyse af abnormaliteter i hjertet. For at opnå billeder i alle tre dimensioner, og for at øge signal-støj-forholdet, er det vigtigt at designe mere følsomme billeddannende spoler specifikke MRM, som tillader nøjagtig og comkomplet registrering af billeder i stærke magnetfelter i en kort-akse orientering inden for de dyre scannere.

Konklusionen er, at udviklingen af ​​en MRM teknik til at vurdere hjerteanomalier i levende dyr er udfordrende. Dette gælder især for mus på grund af deres mindre hjerte størrelser (~ 1/2, 000 massen af et menneske hjerte) og højere hjerte satser (~ 600 slag pr min) sammenlignet med mennesker 26. Ikke desto mindre, når udviklet og valideret, MRM teknik kan bruges til at sammenligne de anatomiske og funktionelle ændringer af hjerter mellem raske og syge dyr. Således kunne MRM teknik tjene som en værdifuld, non-invasive redskab til at vurdere den langsgående progression af inflammatoriske hjerte patologier relateret til både den akutte og kroniske karakter af sygdomsforløbet, og til at overvåge reaktioner på behandlinger i levende dyr.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Myhc-a 334-352 (DSAFDVLSFTAEEKAGVYK) Neopeptide, Cambridge, MA Store at 4 °C
CFA Sigma Aldrich, St Louis, MO 5881 Store at 4 °C
MTB H37Rv extract Difco Laboratories, Detroit, MI 231141 Store at 4 °C
PT List Biologicals Laboratories, Campbell, CA 181 Store at 4 °C
1x PBS Corning, Manassas, VA 21-040-CV Store at 4 °C
Isoflurane Piramal Healthcare, Mumbai, India NDC66794-013-25
Female A/J mice Jackson Laboratories, Bar Harbor, ME 646
Luer-lok sterile 1 ml syrringe BD, Franklin Lakes, NJ 309628
Luer-lok sterile 3 ml syrringe BD, Franklin Lakes, NJ 309657
Sterile needle, 18 G BD, Franklin Lakes, NJ 305195
Sterile needle, 27 1/2 G BD, Franklin Lakes, NJ 305109
3-way stopcock Smiths Medical ASD, Inc. Dublin, OH MX5311L
Kerlix gauze bandage rolls Covidien, Mansfield, MA 6720
Kimwipes Kimberly-Clark Professional, Roswell, GA 34155
Protouch Stockinette Medline Industries, Mundelein, IL 30-1001
Sterile surgical scissors and forceps INOX tool Corporation
Micro oven GE Healthcare, 
ThermiPAQ hot and cold therapy system  Theramics Corporation, Springfield, IL
Reptile heating lamp Energy Savers Unlimited, Inc. Carson, CA
3M Transpore tapes Target Corporation, MN
Up and Up Polymyxin B sulfate/Bacitracin/Neomycin sulfate antibiotic ointment Target Corporation, MN
North Safety DeciDamp-2PVC foam ear plugs North Safety Products, Smithfield, RI
Cotton tipped applicator, 6’’ wooden stem  Jorgensen Laboratories, Inc. Loveland, CO
Anesthesia induction chamber  Summit Anesthesia Solutions, Ann Harbor, MI
Summit Anesthesia Support system for regulating flow of anesthesia  Summit Anesthesia Solutions, Ann Harbor, MI
Specially designed animal holder Agilent Technologies, Santa Clara, CA
Bickford Omnicon F/Air anesthesia gas filter unit  A.M. Bickford, Inc. Wales Center, NY
Pulse-oximeter module, MR compatible small animal monitoring and gating system  Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY
Oxygen cylinder  Matheson-Tri Gas, North-Central Zone, Lincoln, NE
Gas regulator  Western Medica, West Lake, OH
Signal breaking module, MR compatible small animal monitoring and gating system Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY
9.4 T (400 MHz) 89 mm vertical core bore MR scanner Agilent Technologies, Santa Clara, CA
4 cm millipede micro-imaging RF coil Agilent Technologies, Santa Clara, CA
SAM PC monitor Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY
Quantitative Medical Image analysis software http://segment.heiberg.se;  Segment v1.8 R1430,  Medviso, Oresunds region, Sweden
Matlab software The Mathworks, Inc.  Natick, MA
Computer-Unix operating system

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Heidenreich, P. A., et al. Forecasting the future of cardiovascular disease in the United States: a policy statement from the American Heart Association. Circulation. 123, (8), 933-944 (2011).
  2. Fujinami, R. S., et al. Molecular mimicry, bystander activation, or viral persistence: infections and autoimmune disease. Clin Microbiol Rev. 19, (1), 80-94 (2006).
  3. Cihakova, D., Rose, N. R. Pathogenesis of myocarditis and dilated cardiomyopathy. Adv Immunol. 99, 95-114 (2008).
  4. Donermeyer, D. L., et al. Myocarditis-inducing epitope of myosin binds constitutively and stably to I-Ak on antigen-presenting cells in the heart. J Exp Med. 182, (5), 1291-1300 (1995).
  5. Gangaplara, A., et al. Coxsackievirus B3 infection leads to the generation of cardiac myosin heavy chain-alpha-reactive CD4 T cells in A/J mice. Clin Immunol. 144, (3), 237-249 (2012).
  6. Huber, S. A., Lodge, P. A. Coxsackievirus B-3 myocarditis in Balb/c mice. Evidence for autoimmunity to myocyte antigens. Am J Pathol. 116, (1), 21-29 (1984).
  7. Massilamany, C., et al. Identification of novel mimicry epitopes for cardiac myosin heavy chain-alpha that induce autoimmune myocarditis in A/J mice. Cell Immunol. 271, 438-449 (2011).
  8. Pummerer, C. L., et al. Identification of cardiac myosin peptides capable of inducing autoimmune myocarditis in BALB/c mice. J Clin Invest. 97, (9), 2057-2062 (1996).
  9. Rose, N. R., Hill, S. L. The pathogenesis of postinfectious myocarditis. Clin Immunol Immunopathol. 80, (1996).
  10. Saraste, A., et al. Coronary flow reserve and heart failure in experimental coxsackievirus myocarditis. A transthoracic Doppler echocardiography study. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 291, (2006).
  11. Altes, T. A., et al. Hyperpolarized 3He MR lung ventilation imaging in asthmatics: preliminary findings. J Magn Reson Imaging. 13, (3), 378-384 (2001).
  12. Driehuys, B., et al. Small animal imaging with magnetic resonance microscopy. ILAR J. 49, (1), 35-53 (2008).
  13. Smith, B. R. Magnetic resonance microscopy with cardiovascular applications. Trends Cardiovasc Med. 6, (8), 247-254 (1996).
  14. Potter, K. Magnetic resonance microscopy approaches to molecular imaging: sensitivity vs specificity. J Cell Biochem Suppl. 39, 147-153 (2002).
  15. Benveniste, H., Blackband, S. MR microscopy and high resolution small animal MRI: applications in neuroscience research. Prog Neurobiol. 67, 393-420 (2002).
  16. Epstein, F. H., et al. MR tagging early after myocardial infarction in mice demonstrates contractile dysfunction in adjacent and remote regions. Magn Reson Med. 48, (2), 399-403 (2002).
  17. Gewalt, S. L., et al. MR microscopy of the rat lung using projection reconstruction. Magn Reson Med. 29, (1), 99-106 (1993).
  18. Kern, M. J. The cardiac catheterization handbook., Edn 5th. (2011).
  19. Heiberg, E., et al. Design and validation of Segment--freely available software for cardiovascular image analysis. BMC Med Imaging. 10, (2010).
  20. Cranney, G. B., et al. Left ventricular volume measurement using cardiac axis nuclear magnetic resonance imaging. Validation by calibrated ventricular angiography. Circulation. 82, (1), 154-163 (1990).
  21. Hiba, B., et al. Cardiac and respiratory double self-gated cine MRI in the mouse at 7 T. Magn Reson Med. 55, (3), 506-513 (2006).
  22. Bryant, D., et al. Cardiac failure in transgenic mice with myocardial expression of tumor necrosis factor-alpha. Circulation. 97, (14), 1375-1381 (1998).
  23. Neu, N., et al. Cardiac myosin-induced myocarditis as a model of postinfectious autoimmunity. Eur Heart J. 12 Suppl D, 117-120 (1991).
  24. Neumann, D. A., et al. Induction of multiple heart autoantibodies in mice with coxsackievirus B3- and cardiac myosin-induced autoimmune myocarditis. J Immunol. 152, (1), 343-350 (1994).
  25. Rose, N. R., et al. Postinfectious autoimmunity: two distinct phases of coxsackievirus B3-induced myocarditis. Ann N Y Acad Sci. 475, 146-156 (1986).
  26. Farmer, J. B., Levy, G. P. A simple method for recording the electrocardiogram and heart rate from conscious animals. Br J Pharmacol Chemother. 32, (1), 193-200 (1968).
Noninvasiv Vurdering af abnormaliteter i hjertet i Experimental Autoimmune myocarditis ved Magnetic Resonance Imaging Microscopy i mus
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Massilamany, C., Khalilzad-Sharghi, V., Gangaplara, A., Steffen, D., Othman, S. F., Reddy, J. Noninvasive Assessment of Cardiac Abnormalities in Experimental Autoimmune Myocarditis by Magnetic Resonance Microscopy Imaging in the Mouse. J. Vis. Exp. (88), e51654, doi:10.3791/51654 (2014).More

Massilamany, C., Khalilzad-Sharghi, V., Gangaplara, A., Steffen, D., Othman, S. F., Reddy, J. Noninvasive Assessment of Cardiac Abnormalities in Experimental Autoimmune Myocarditis by Magnetic Resonance Microscopy Imaging in the Mouse. J. Vis. Exp. (88), e51654, doi:10.3791/51654 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter