Login processing...

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

Medicine

Niet-invasieve evaluatie van cardiale afwijkingen in experimentele autoimmuun Myocarditis door Magnetic Resonance Imaging Microscopy in de muis

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

Abstract

Myocarditis is een ontsteking van de hartspier, maar slechts ~ 10% van de getroffenen tonen klinische manifestaties van de ziekte. Om de immuun gebeurtenissen van myocardiale verwondingen bestuderen, werden verschillende muismodellen van myocarditis grote schaal gebruikt. Deze studie betrokken experimentele auto-immune myocarditis (EAM) geïnduceerd met cardiale myosine zware keten (Myhc)-α 334-352 in A / J muizen; de zieke dieren ontwikkelen lymfatische myocarditis, maar zonder duidelijke klinische symptomen. In dit model, het nut van magnetische resonantie microscopie (MRM) als een niet-invasieve modaliteit om de cardiale structurele en functionele veranderingen bij dieren geïmmuniseerd met Myhc-α 334-352 bepalen weergegeven. EAM en gezonde muizen werden afgebeeld met een 9,4 T (400 MHz) 89 mm verticale kernboring scanner uitgerust met een 4 cm millipede radiofrequente afbeeldingsonde en 100 G / cm triple as verlopen. Cardiale beelden werden overgenomen van verdoofde dieren met behulp van een gradiënt-echo-gebaseerde cine pulssequentie, en de animals werden gecontroleerd door ademhaling en pulsoximetrie. De analyse liet een toename van de dikte van de ventriculaire wand EAM muizen, met een overeenkomstige afname van de binnendiameter van ventrikels, vergeleken met gezonde muizen. De gegevens suggereren dat morfologische en functionele veranderingen in de ontstoken harten niet-invasief bewaakt door MRM kan in levende dieren. Concluderend, MRM biedt een voordeel van de beoordeling van de progressie en regressie van myocardiale verwondingen bij ziekten veroorzaakt door infectieuze agentia, en reactie op therapie.

Introduction

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

Hartfalen is de belangrijkste oorzaak van sterfgevallen en myocarditis is een overheersende oorzaak van hartfalen bij jonge adolescenten 1. De meeste patiënten getroffen met myocarditis blijven asymptomatisch en de ziekte is verdwenen spontaan 2. Echter, 10-20% van de getroffenen chronische ziekte te maken waaruit gedilateerde cardiomyopathie (DCM) 3. Diverse diermodellen zijn ontwikkeld om de immune pathogenese van myocarditis bestuderen. De ziekte kan in myocarditis-gevoelige A / J en Balb / c muizen worden geïnduceerd door immunisatie van de dieren met cardiale myosine zware keten (Myhc)-α of de immunodominante peptide fragmenten of door infectie met pathogenen zoals coxsackievirus B3 4-9. Deze studie omvat Myhc-α 334-352-geïnduceerde myocarditis in A / J muizen. Ondanks het tonen myocard infiltraties, de-myocarditis getroffen dieren lijken klinisch normaal; diagnose gebaseerd op histologisch onderzoek van harten voor ontsteking 7 eennd echocardiografie 10.

Magnetische resonantie microscopie (MRM) is een veelgebruikte methode om cardiovasculaire beeldvorming met hoge resolutie driedimensionale vlakken te verkrijgen, waardoor beoordeling van functionele gegevens op het niveau van kleine bloedvaten (tot 10 urn diameter), maar dit niveau van oplossend vermogen niet haalbaar met de routine magnetische resonantie beeldvorming (MRI) scanproces, waarin de resolutie wordt algemeen verkregen tot 1 mm 11-14. MRM biedt een voordeel omdat het toelaat overname van hoge-resolutie afbeeldingen en ook naar de prestaties parameters af te leiden in de vroege tijdstippen van de ziekte-proces 14. Klinisch, MRM beeldvorming is uitgebreid toegepast op de studie van de functionele parameters van zieke hart, longen of hersenen 15-17. In deze studie is het gebruik van een MRM techniek als niet-invasief hulpmiddel cardiale afwijkingen in A / J muizen aangetaste autoimmuun myocarditis bepalen getoond. Specifiek, thij MRM beeldvorming maakt kwantificering van functionele parameters zoals linker ventrikel (LV) eind-diastolische volume en ejectiefractie (EF) met een redelijke nauwkeurigheid 18. De definities van de respectieve parameters: LV einddiastolische volume, het volume van bloed in het linker ventrikel eind diastolische cyclus en ejectiefractie, slagvolume / eind-diastolische volume. De data-analyse wordt uitgevoerd met behulp van de vrij beschikbare Segment software die is ontwikkeld voor het verwerken van DICOM-compliant cardiovasculaire beelden verkregen door middel van magnetische resonantie scanners 19. De gegevens bleek een verhoging van de dikte van de LV wand in de myocarditic dieren, overeenkomend met een afname in LV eind-diastolisch volume, slagvolume en ejectiefractie, vergeleken met deze functionele parameters bij gezonde muizen.

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

ETHIEK VERKLARING:

Alle dierlijke procedures werden uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen voor de zorg en het gebruik van proefdieren en door de Universiteit van Nebraska-Lincoln, Lincoln, NE goedgekeurd.

1. Inductie van experimentele auto-immune Myocarditis

  1. Bereid de peptide oplossing door het oplossen Myhc-α 334-352 in 1x fosfaatgebufferde zoutoplossing tot een eindconcentratie van 2 mg/1.5 ml.
  2. Bereid de pertussis-toxine (PT) door toevoeging van 1 ml steriele PBS 1x een flesje dat 50 ug gevriesdroogd PT een voorraad concentratie van 50 ng / ul te verkrijgen. Neem 20 pi van de voorraad in een steriele 1,5 ml tube en voeg 980 ul van steriele 1x PBS om een ​​werkende concentratie van 1 ng / ul verkrijgen.
  3. Bereid compleet Freund's adjuvans (CFA) door toevoeging van 40 mg Mycobacterium tuberculosis H37Rv (MTB) extract naar 10 ml CFA een eindconcentratie vindenvan 5 mg / ml.
  4. Bereid de peptide-CFA emulsie. OPMERKING: Voor EAM inductie, werd het peptide-CFA emulsie toegediend in 150 ul met 100 ug van Myhc-α 334-352 per dier. Bijvoorbeeld immuniseren tien muizen gebruikt 1,5 ml peptide-CFA emulsie die 1 mg Myhc-α 334-352.
    1. Ter voorbereiding 1,5 ml emulsie, monster 750 ul van Myhc-α 334-352 peptide oplossing in een 1,5 ml tube, en CFA aangevuld met MTB in een andere 1,5 ml buis. Met behulp van een 3 ml luer-lok spuit, trek de peptide-oplossing, gevolgd door het CFA / MTB extract.
    2. Bevestig de spuit aan een 3-weg kraan en sluit het andere uiteinde van de kraan naar een lege 3 ml spuit. Pas de doorgankelijkheid van de kraan zodat de peptide-CFA mengsel stroomt van de ene spuit naar de andere met redelijk goede weerstand.
    3. Meng door het indrukken van de inhoud van de ene spuit aan de andere herhaaldelijk voor ~ 1 min en stel vervolgens de hele assemblage op ijs voor ~ 3 min. Herhaal dezeprocedure minimaal 10x.
    4. Bepaal de consistentie van de emulsie door voorzichtig het plaatsen van een kleine druppel op stilstaand water in een bekerglas van 100 ml. De druppel wordt niet verwacht dat oplost in water. Zo ja, meng totdat de gewenste consistentie is bereikt.
    5. Breng de inhoud van emulsie 3 ml spuiten in 1 ml luer-lok spuiten door het vervangen van een van de twee 3 ml spuiten aan de plugkraan met 1 ml spuit en voeg een 27 ½ G op de spuit 1 ml.
  5. Injecteer 150 ui van het peptide-CFA emulsie in gesplitste doses subcutaan in beide liezen van zes tot acht weken oude vrouwelijke A / J muizen (~ 75 pi elk).
  6. Dien 100 ul PT suspensie (100 ng) intraperitoneaal elk dier op dag 0 en dag 2 immunisatie.
  7. Herhaal de procedure immunisatie op dag 7 door toediening van 150 pl peptide-CFA emulsie in gesplitste doses subcutaan aan weerszijden van de thij borstbeen (~ 75 pi elk). Bereid deze emulsie fris als hierboven. Dan, op dag 21, de dieren gedurende MRM beeldvorming, zie stap 3.

2. Animal Handling

  1. Plaats elke muis in een verdoving inductie kamer met 2% isofluraan-luchtmengsel met een verwarmingselement eronder geplaatst om warmte te behouden en breng het dier een speciaal dier houder (fig. 1).
  2. Immobiliseer het dier in buikligging op het dier houder zodat de snuit past in de neuskegel op anesthesie (figuur 1) te behouden. Zet de kop van de muis met een bite-balk aan de voortanden van de muis.
  3. Zet de lucht blazen toestel met afvoerslang aangebracht in verticale boring van de scanner om de lichaamstemperatuur van het dier tijdens het experiment te handhaven.
  4. Handhaaf anesthesie 0,5 tot 2% isofluraan met een stroomsnelheid van 2 ml / min gedurende de gehele opnamesessie. Bevestigenanesthesie met behulp van de teen knijpen methode, geen beweging verwacht.
  5. Het opzetten van een pneumatisch kussen sensor, muis staart / enkel glasvezel pulsoximetriesensor en rectale temperatuur sonde naar de ademhaling, hartslag en lichaamstemperatuur, respectievelijk (figuur 1) te monitoren. Opmerking: Cardiac venstertijd wordt uitgevoerd via pulsoximetrie, die niet-invasieve monitoring van arteriële zuurstofverzadiging toelaat. De pulsoximetriesensor moet worden gehecht aan de linker enkel en de voet worden vastgezet met een draadlus en vastgebonden aan de enkel van de sensor te handhaven. MRM beeldvorming wordt bereikt door gating de ademhaling en cardiale signalen, zonder het gebruik van contrastmiddelen.

3. Image Acquisition

  1. Na bereiding van het dier (figuur 1) Plaats de muis in het midden van de MRM scanner met het hart in het midden van het gezichtsveld (FOV), waarbij magnetisch veld homogeniteit maximaal is. OPMERKING: Een wide-bore(89 mm) 9.4 T verticale boring magneet met drievoudige as gradiënten van 100 G / cm en 4 cm radiofrequente (RF) spoel beeldvorming wordt gebruikt om hoge-resolutie driedimensionale (3D) beelden te verkrijgen. Opmerking: Zorg ervoor dat niet-magnetische levert bij gebruik van een MRI-scanner.
  2. Voer de imaging-interface en selecteer "Nieuwe studie" uit het menu "Studie Opties". Typ "mtune" op de commando balk en voer het uit te trekken van de "Tune GUI". Selecteer vervolgens "Start Probe Tune" en klik op "Autoscale" knop. De Tune GUI zal veranderen aan de RFsignal tonen. Gebruik de afstandsbediening tune / match knoppen aan het einde van de spoel af te stemmen de RF spoel het proton resonantie frequentie (400 MHz). Op het tabblad "Start" gaat u naar de pagina "Prescan" om de frequentie en de kalibratie uitvoeren door te klikken op de bijbehorende knoppen. Hit de XYZ knop (snel) op de 'Shim "tab van" Studie "tab te trekken van de shimming pagina.Ga naar de shim pagina, selecteert u alle iteraties, en raakte de shim om de automatische shimming voeren.
  3. Selecteer een scout sequentie uit de "Studie" tab van de imaging-interface om de muis hart lokaliseren. Op het tabblad "Acquire" verander de FOV tot 35 mm 2 en de standaardinstellingen van het apparaat houden. Klik op Start om de volgorde uitvoeren; Pas de positie van het dier houder als het hart is niet in het centrum van de FOV, retune de RF-spoel en de scout afbeeldingen weer te verkrijgen.
  4. Klik op de "GEMS" volgorde op het tabblad "Studie" en voer vervolgens de acquisitie parameters op het overeenkomstige tabblad "Ophalen" om twee orthogonale vlakken te verkrijgen langs de korte as en de lange as van het hart 20,21. OPMERKING: Typisch acquisitie parameters voor een gradiënt-echo scan zijn: slice dikte, 1 mm; herhalingstijd (TR), 200 msec; echo tijd (TE), 2,67 msec (minimum); flip hoek, 25 °; inplane matrixgrootte, 128 x 128; FOV, 22 mm2; aantal acquisities, 4; en een geschatte acquisitie tijd van 1 min en 30 sec.
  5. Op het tabblad "Adv" selecteer de "CINE" volgorde om de puls-oxymetrie gated korte as cine MR beelden verzamelen om de LV anatomische en functionele parameters te meten. Pas de positie en de hoek van de imaging-schijfjes op basis van de lange as beeld van het hart met de muis zweven en te slepen. Voer de volgende imaging parameters op het tabblad "Ophalen" om de gradiënt echo cine volgorde te verkrijgen: TR, 500 msec; TE, 5 msec; FOV, 22 mm 2; acquisitie matrix, 256 x 256; slice dikte 1 mm; aantal acquisities, 8; aantal frames, 6; en een overname tijd van ~ 17 minuten. Klik op Start om de overname te beginnen.
  6. Zetten de verkregen beelden te DICOM formaat met behulp van de "I / O" tab van de imaging software en breng de bijbehorende bestanden naar het datacenter voor verwerking.
  7. Eind beeldopname, alleow de muizen om te herstellen van anesthesie in de filter-top kooien. Laat de muizen niet onbeheerd achter te laten, totdat zij opnieuw over voldoende bewustzijn borstligging behouden en bewaar ze voor verder onderzoek als dat nodig is.

4. Data Analysis of Cardiac Magnetic Resonance Imaging Microscopy

  1. Gebruik Segment software om de anatomische en functionele parameters van de LV 19 analyseren. Door het laden van de DICOM-formaat cine beelden in de software met behulp van de "Open Image File (s)" submenu van het menu "Bestand". Op de GUI selecteer 'MRGE' als de beeldvormende techniek, 'Cine' als het type afbeelding en 'short-as mid-ventriculaire' als het beeld weergave vliegtuig.
  2. Geef de tijd frames te worden gebruikt voor eind-diastole en end-systole door de "Set Current Tijdschema om Diastole End" en "Set Current Tijdschema om Systole End" submenu's van het menu "Bewerken" respectievelijk.
  3. Klik eerst op de "LV" command-toets en vervolgens de "ENDO" en "EPI" commando knoppen aan de onderkant-rechter paneel om handmatig de linker hartkamer endocard en epicardium respectievelijk trekken. Verwijder de papillaire spieren door op de overeenkomstige opdrachtknop om de juistheid van de berekeningen te vergroten.
  4. Lees de gekwantificeerde LV parameters zoals diastolisch volume, systolisch volume, slagvolume en ejectiefractie op het paneel rechtsboven. Klik op de "Misc" command-toets en vervolgens de "Meting Caliper" opdracht knop de LV parameters zoals wanddikte, en ventriculaire diameter 22 meten.
  5. Klik op de "Bewaren Zowel beeld Stapels en Segmentatie" submenu van het menu "Bestand" om de beelden, met inbegrip van de segmentaties, in '. Mat' formaat op te slaan om de beelden opnieuw te verwerken als dat nodig is.

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

In dit rapport wordt het nut van MRM techniek als een niet-invasieve modaliteit om de structurele en functionele veranderingen in de harten van dieren die met EAM bepalen getoond. Myocarditis geïnduceerd in A / J muizen door het immuniseren van dieren met Myhc-α 334-352 in CFA 7, en de dieren werden onderworpen aan MRM experimenten op dag 21 na immunisatie. De MRM beeldvorming werd uitgevoerd op levende dieren van minder isofluraananesthesie bij 9.4 T (400 MHz voor protonen) met behulp van een 89 mm verticale boring magneet uitgerust met triple as gradiënten (maximale sterkte 100 G / cm). Een afbeelding scout werd overgenomen te lokaliseren en de positie van de muis hart in het centrum van de FOV, gevolgd door axiale beelden naar de lange-as 4-kamer zicht te krijgen. De hoek waaronder het hart afgebeeld voor de 2-kamer aanzicht is weergegeven in figuur 2A. Cardiale beelden werden verkregen met behulp van een 4 cm duizendpoot RF beeldvorming sonde met een gradiënt-echo-gebaseerde cine pulssequentie. Hartfunctie MMOtische metingen (beeldvorming: LV wanddikte; output: LV eind-diastolisch volume en ejectiefractie) werden vervolgens met behulp van Segment software geanalyseerd. Structurele defecten in de harten van EAM-getroffen muizen bleken uit toename LV dikte van ongeveer 1,5 maal (p = 0,018) (figuur 2B en tabel 1), met overeenkomstige afname in LV eind-diastolische volume [18,0 ± 4,2 pl vs . 37,5 ± 3,5 pl figuur 2C (i); p = 0,002] en ejectiefractie [49,4 ± 2,3% versus 71,5 ± 6,0%, p = 0,00066; figuur 2C (ii)] in vergelijking met gezonde muizen. Zoals verwacht, histologische evaluatie van de harten van myocarditic, maar niet gezond, muizen bleek multifocale lymfocyten infiltraten, zoals we al eerder hebben aangetoond 7; figuur 2D). De gegevens suggereren dat morfologische en functionele veranderingen in ontstoken harten niet-invasief kan worden gecontroleerd door MRM in levende dieren.

Figuur 1
Figuur 1. Toebereiding van dieren en positionering van probes voor verwerving van MRM beelden van het muizenhart. Om beelden van het hart te verkrijgen, wordt de verdoofde muis geplaatst in het dier houder speciaal voor MRM beeldvorming en verbonden met de lucht te blazen verwarming handhaven de lichaamstemperatuur. Onder voortdurende anesthesie, wordt het dier geïmmobiliseerd in buikligging. Een pneumatisch kussen, glasvezel oxymetrie en temperatuursensor zijn opgericht om de ademhaling, hartslag en lichaamstemperatuur, respectievelijk tot MRM overname van cardiale beelden is voltooid. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.


Figuur 2. MRM beeldvorming van muizen getroffen met auto-immune myocarditis onthult hartafwijkingen. Myocarditis werd geïnduceerd in A / J muizen door het immuniseren van de dieren met Myhc-α 334-352 in CFA. De dieren werden onderworpen aan MRM beeldvorming op dag 21 immunisatie cardiale afwijkingen evalueren. (A) Positie van MRM snijden. De hoek waaronder het hart gesneden voor het aankopen worden. (B) MRM beeldvorming. Korte-as plakjes hart werden vastgelegd met behulp van echo-gebaseerde cine puls volgorde in acht termijnen met een TR van 500 msec (TE, 5 msec; flip hoek, 20 °, het aantal overnames, 4; acquisitie matrix, 256 x 256) .. [pijlen: LV wanddikte] (C) hartminuutvolume hartminuutvolume werd gemeten op basis van (i) LV eind-diastolische volume en (ii) ejectiefractie in gezonde en myocarditic muizen uzingen kwantitatieve medische beeldanalyse met Segment software. Gemiddelde SEM-waarden voor een groep muizen worden getoond (n = 2-5 per groep). (D) Histologie. Harten van bovenstaande behandelingsgroepen werden op ontsteking door hematoxyline en eosine kleuring. Cirkels:. Multifocale lymfatische infiltraties Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

Dieren Gezonde (n = 3) EAM (n = 5)
Muis 1 1.03 1.48
Muis 2 1.3 1,59
Mouse 3 0.94 1.44
Muis 4 2.11
Muis 5 1,92
Gemiddelde ± SEM 1,71 ± 0,1

Tabel 1. Vergelijking van de linker ventrikel (LV) wanddikte tussen gezonde en experimentele autoimmuun myocarditis (EAM) muizen. Drie gezonde en vijf EAM-geïnduceerde muizen werden onderworpen aan magnetische resonantie microscopie (MRM) beeldvorming op dag 21 immunisatie. Na het verkrijgen van de cardiale beelden door MRM, werd de dikte van LV wand gemeten middels Segment software zoals beschreven in het protocol. De waarden die worden weergegeven in de tabel vertegenwoordigen LV wanddikte in 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

Deze studie beschrijft de MRM procedure en nuttig te zijn als een niet-invasieve tool om cardiale afwijkingen vast te stellen bij muizen beïnvloed met auto myocarditis. Aangezien de histologische kenmerken van EAM lijken postinfectieuze myocarditis van mensen worden muismodellen gewoonlijk toegepast om de immune mechanismen voor myocardiale verwondingen 23-25 ​​bakenen. De aangetaste myocarditis dieren lijken klinisch normaal en de diagnose wordt gemaakt op basis van histologie bij beëindiging experimenten 7. De dieren worden doorgaans opgeofferd op dag 21 immunisatie. Beoordeling van het ziekteproces aldus op enkele tijdstippen termijnen gebruik van deze modellen, met name in farmaceutisch onderzoek, voor zover de bewaking van ziekteprogressie in reactie op behandeling is een kritische eis.

Om hartafwijkingen bepalen in levende dieren, gebruik van niet-invasieve modaliteiten, zoals MRM nuttig. De MRM techniek die hier beschrevenbiedt het voordeel van het verkrijgen van de structurele en functionele kenmerken van hart zonder dat contrastmiddelen gebruikt. Echter, deze techniek vereist overname van hoge resolutie 3D anatomische beelden bij sterke magneetvelden. Niettemin, wanneer de beelden worden verkregen, functionele parameters zoals LV eind-diastolische volume en ejectie fracties kunnen worden later geanalyseerd met behulp van commercieel verkrijgbare software, zonder verdere montage van de MRM inrichting. Zoals getoond in figuur 2, MRM onderzoek van dieren geïmmuniseerd met Myhc-α 334-352 geopenbaard LV wanddikte groter dan bij gezonde muizen (Figuur 2B), met een overeenkomstige afname van functionele uitgangen (LV eind-diastolische volume en ejectiefracties ; figuur 2C). Zoals verwacht, harten van geïmmuniseerde, maar niet gezonde dieren hadden inflammatoire infiltraten (figuur 2D). Zo bevindingen van de MRM techniek en histologie corroborate elkaar.

Niettemin, reproduceerbare resultaten te kunnen MRM moeten de volgende drie factoren worden aangepakt. (A) dieren dienen in de MRM scanner worden geplaatst harten in het midden van de magneet blootgesteld aan het magnetische veld met maximale homogeniteit. (B) Motion artefact is een punt van zorg in levende dieren. Om onscherpe beelden als gevolg van ademhaling en hart stromen te beperken, werden pulsoxymetrie en respirometry gebruikt om gate MRM acquisitie-dat wil zeggen, discrete beeldsignalen te verwerven op bepaalde tijdstippen binnen de respiratoire en cardiale cycli-die het gebruik van een controle dier systeem vereist . (C) Verwerving van een hoge resolutie 3D-cardiale beelden is een kritieke vereiste om gedetailleerde analyse van cardiale afwijkingen mogelijk te maken. Om beelden te verkrijgen in alle drie dimensies, en signaal-ruisverhouding te verhogen, is het belangrijk om meer gevoelig beeldvormend spoelen specifieke MRM die nauwkeurig mogelijk en com ontwerpencomplete vastleggen van afbeeldingen in sterke magnetische velden in een korte-as oriëntatie binnen het dier scanners.

Concluderend ontwikkeling van een techniek om MRM hartabnormaliteiten evalueren levende dieren uitdagend. Dit geldt vooral voor muizen, vanwege hun kleinere afmetingen hart (~ 1/2, 000 de massa van een menselijk hart) en hogere hartslag (~ 600 slagen per minuut) in vergelijking met 26 mensen. Desalniettemin, het ontworpen en gevalideerd, de MRM techniek kan worden gebruikt om de anatomische en functionele veranderingen van de harten tussen gezonde en zieke dieren vergelijken. Zo zou de MRM techniek dienen als een waardevolle, niet-invasief hulpmiddel om de longitudinale progressie van inflammatoire cardiale pathologieën gerelateerd aan zowel de acute als chronische aard van het ziekteproces beoordelen en reacties op therapie volgen in levende dieren.

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).
Niet-invasieve evaluatie van cardiale afwijkingen in experimentele autoimmuun Myocarditis door Magnetic Resonance Imaging Microscopy in de muis
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