בשנת מעקב Vivo של בצקת פיתוח ופתולוגיה מיקרוסקולרית במודל של מלריה מוחית ניסיוני באמצעות תהודה מגנטית הדמיה

Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Hoffmann, A., Helluy, X., Fischer, M., Mueller, A. K., Heiland, S., Pham, M., Bendszus, M., Pfeil, J. In Vivo Tracking of Edema Development and Microvascular Pathology in a Model of Experimental Cerebral Malaria Using Magnetic Resonance Imaging. J. Vis. Exp. (124), e55334, doi:10.3791/55334 (2017).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Introduction

מלריה היא בעיה בריאותית עולמית משמעותית. 1 מלריה חדה מאופיינת בחלקה במעורבות מוחית, ולעתים קרובות היא גורם פרוגנוסטי גרוע. מעורבות מוחית שכיחה אצל ילדים מתחת לגיל 5 באזורים של העברת מלריה גבוהה ומייצגת את הגורם העיקרי למוות הקשור למלריה בקבוצת גיל זו. 1 בעוד טיפול אגרסיבי יכול להיות הצלת חיים, איתור מלריה מוחית, במיוחד בשלבים הראשונים, יכול להיות קשה. התהליכים הפתולוגיים המעורבים במלריה מוחית כוללים הפרעות בכלי הדם ובצקת מוחית, אשר עלולים לגרום לנפיחות מוחית חמורה. במאמר זה, אנו מציגים הדמיה תהודה מגנטית (MRI) פרוטוקול המאפשר המוח כולו הדמיה vivo של מלריה מוחי ניסיוני (ECM). שיטות מוח מלאות ברזולוציה גבוהה מוחלשות במידה ניכרת במחלה זו, אף כי מעט ידוע על האופן שבו ECM יוזם במרכזמערכת העצבים או אילו מנגנונים ספציפיים מובילים למחלה. ב MRI vivo , מכסה את המוח כולו, מייצג כלי מחקר חשוב כדי להשיג הבנה טובה יותר של הפתולוגיה של ECM. MRI הוא מסוגל להעריך נפיחות מוחי מוחי עולמי, אשר הוכרה לאחרונה להיות מנבא חשוב למוות לא רק ב- ECM, אלא גם מלריה מוחית אנושית. 2 , 3 נפיחות מוחית חמורה מתרחשת במחלה קטלנית ומייצגת אחת ממספר תכונות פתולוגיות בין המודלים של ECM לבין מחלת האדם, מחלה המאופיינת בשינויים דלקתיים ומיקרוסקולריים כאחד. 4

ECM יכול להיות המושרה CBA או עכברים C57BL דרך זיהום עם פלסמודיום ברגי ANKA. 5 הופעת ה- ECM מתרחשת בדרך כלל בין ימים 6 ו -10 לאחר ההדבקה ומביאה למצבים הולמים, אטקסיה, נשימה ותרדמת, אשר מובילים לראפמוות מוות. 4 The Rapid Murine Coma וסולם התנהגות (RMCBS) הוא ציון מועיל להערכת תסמינים קליניים של ECM. זה מורכב מ 10 פרמטרים, כל אחד הבקיע מ 0 ל 2, עם ציון מקסימלי האפשרי של 20. 6 לאחרונה, הראינו הסכמה טובה בין חומרת ציוני RMCBS בעכברים ECM ושינויים פתולוגיים שהפגינו MRI. 7 בפרוטוקול זה, אנו מתארים אינדוקציה ECM בעכברים ב vivo הדמיה תהודה מגנטית של עכברים עם ECM.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל הניסויים בבעלי חיים שדווחו במאמר זה נערכו על פי האגודה הפדרלית למעבדות מדענים בבעלי חיים (FELASA) בקטגוריה B ו- GV-SOLAS, אשר אושרו על ידי הרשויות הגרמניות המקומיות בקרלסרוהה (Regierungspräsidium Karlsruhe) , גרמניה). לידיעתך, רמת הביו-שווה 2 חלה על יתושים ועל פלסמודיום ברגי ANKA sporozoite.

1. זיהום

  1. להדביק יתושים sthensians anopheles עם Plasmodium berghei ANKA ידי האכלה אותם במשך 15 דקות על עכבר gametocytemic. שמור על יתושים נגועים על לחות 80% ו 21 ° C.
  2. איסוף יתושים נקבה מן הכלוב שלהם 17-22 ימים לאחר ארוחה דם. מניחים אותם על קרח להרדים אותם.
  3. בעזרת מלקחיים, במקום שלושה עד ארבעה יתושים על שקופית זכוכית מכוסה עם ירידה של בינוני RPMI קר. מניחים את השקופית תחת מיקרוסקופ.
  4. <Li> באמצעות מלקחיים, בזהירות למתוח את היתוש בין הראש והגוף. לבודד את בלוטת הרוק באמצעות מזרק ומחט. חזור על הליך זה עם יתושים הנותרים.
  5. לאסוף את בלוטות הרוק מן השקופית זכוכית על ידי מציצת אותם עם פיפטה זכוכית לאסוף אותם צינור צנטריפוגות 1.5 מ"ל.
    הערה: בהתאם לשיעורי הזיהום, בדרך כלל 8,000 עד 15,000 sporozoites זיהומיות ניתן להשיג לכל בלוטת הרוק.
  6. במשך כ 3 דקות, לרסק את בלוטות הרוק מבודדים בתוך צינור צנטריפוגות עם קטן, מקל פלסטיק לבודד את sporozoites מ רקמת בלוטת הרוק.
  7. צנטריפוגה במשך 3 דקות ב 1000 xg ו 4 ° C לטהר את sporozoites מן הרקמה שנותרה.
  8. פיפטה supernatant, אשר מכיל את sporozoites (SPZ), כדי צינור צנטריפוגה חדשה לספור את sporozoites מטוהרים hemocyer hemocytometer.
  9. התאם את הריכוז של sporozoites מטוהרים ל 10,000 / מ"ל ​​על ידי הוספת phאוספטים שנאגרו מלוחים.
  10. להזריק סך של 1,000 sporozoites (0.1 מ"ל) לתוך הוורידים הזנב של inbred C57BL / 6 עכברים ליזום זיהום. כדי להקל על זריקות, במקום C57BL / 6 עכברים מסננת ולשים את הזנבות לתוך חם (כ 37 מעלות צלזיוס) מים כדי לסייע עם ויזואליזציה של הוורידים הזנב;
    הערה: הזריקה עצמה היא הליך קצר שניתן לבצע תוך מספר שניות.
  11. פעם ביום, לבדוק את השלב parasitemia דם על כתמי דם מיום 3 ואילך לאחר ההדבקה SPZ.
    הערה: פרזיטמיה ניטור כבר דמיינו בעבר במאמר JoVE על ידי Mueller et al. 8
  12. להעריך את העכברים פעם ביום עם ניקוד Rapid Murine ו התנהגות סולם (RMCBS) ציון, החל מיום 5 לאחר הזרקת sporozoite.
    הערה: תיאור מפורט של הליך זה, כולל הפגנת וידאו, פורסם על ידי Caroll et al. 6
  13. לְהַעֲרִיךאת העכברים עם הדמיה MRI על פי ניקוד RMCBS ואת שאלת המחקר שיש לטפל. 6

2. הגדרת תהודה מגנטית

  1. בצע MRI על סורק בעל חיים קטן 9.4T באמצעות מהוד נפח עבור שידור רדיו תדר ו 4-channel-Phase-מערך מקלט סליל פני השטח. הפעל את אמבט טמפרטורה מבוקרת מים ל 42 מעלות צלזיוס על מנת לשמור על טמפרטורת הגוף של העכבר.
  2. להשרות הרדמה בחדר באמצעות 2% isoflurane ו אוויר דחוס עד העכבר כבר לא מגיב על קמצוץ אצבע. לשמור על הרדמה ב 1-1.5%.
  3. מניחים זחל וריד הזנב לתוך הווריד הזנב של העכבר. מקמו את העכבר עבור MRI על ידי הנחת אותו נוטה עם crunch בחזרה על מיטת בעלי חיים מצויד headlock ובר השן כדי למזער את תנועת הראש. הקפד לא ליישר את עמוד השדרה הצוואר של העכבר.
  4. חיבור מערכת הזרקת הזרקת סוכן כדי catheter וריד הזנב. השתמש בהזרקת מערכת בהזמנה אישית מלא מזרק GD-DTPA (0.3 mmol / kg) מזרק או להשתמש בצינור PE מחובר מזרק GD-DTPA (0.3 מ"מ / ק"ג) מזרק.
  5. החל משחת עיניים dexpanthenol לשני העיניים. מניחים את 4-channel-phase- מערך מערך ראש מקלט סליל ראש על הראש של העכבר. מניחים את לוח הנשימה על גב העכבר ומחברים אותו למכשיר לניטור הנשמה.

3. פרוטוקול הדמיה

הערה: בחר רצפים הדמיה מהפרוטוקול המפורט להלן על פי שאלות המחקר שיש לטפל. כל הפרמטרים הרשומים תקפים עבור תוכנת ה- MRI, אך ייתכן שיהיה צורך להתאים אותם אם נעשה שימוש בתוכנות אחרות.

  1. התחל על ידי ביצוע סריקה לוקליזציה כדי לוודא כי המוח העכבר נמצא isocenter של המגנט.
  2. כדי להעריך באופן איכותי את בצקת vasogenic, להשתמש 3D D2 משוקלל הדמיה על ידי בחירת רצף רב רצף נדיר.
    1. הזן את הבאRameters לתוך תוכנת MRI: זמן חזרה = 2.000 ms, הד זמן = 22 ms, רזולוציה איזוטרופית = 0.1mm, שדה תצוגה = 20 x 10 x 12 מ"מ 3 ; מטריצה ​​= 200 x 100 x 120, זווית הפוך = 90-180 °; (ספין הד), ו גורם נדיר = 8. הפעל את רצף ולחכות 10 דקות 48 שניות כדי לרכוש את התמונות גלם.
  3. כדי להעריך כמותית בצקת vasogenic לבצע T2 relaxometry על ידי בחירה רב פרוסה, מספר רב הד ספין רצף.
    1. השתמש בפרמטרים הבאים: זמן החזרה = 3.100 ms, זמן הד = 8-136 מילישניות במרווחים של 8 אלפיות השנייה, מספר הפרוסות = 17, עובי הפרוסה = 0.7 מ"מ, ברזולוציה של המטוס = 0.116 מ"מ 0.116 מ"מ, שדה הראייה 20 X 20 מ"מ 2 , מטריצה ​​= 172 x 172, זווית הפוך = 90-180 מעלות; (ספין הד). התחל את רצף לחכות 8 דקות 53 שניות כדי לרכוש את התמונות גלם.
  4. כדי להעריך כמותית הן בצקת ווזוגנית בצקת ציטוטוקסית, לבצע דיפוזיה משוקלל הדמיה / דיפוזיה לכאורה coeFficient (ADC) מיפוי על ידי בחירת ספין הד epi דיפוזיה רצף.
    1. השתמש בפרמטרים הבאים: זמן החזרה = 3.400 ms, זמן הד = 20 מילישניות, עובי פרוסה = 0.7 מ"מ, מספר פרוסות = 17, מספר כיווני רגישות דיפוזיה = 30, ערך b = 1.500 s / mm 2 , δ = 3 ms , Δ = 9 ms, גורם האצת קידוד חלקי של Fourier = 1.51, שדה הראייה = 12 x 15 מ"מ 2 , מטריצה ​​= 96 x 128, רזולוציה בתוך המטוס = 0.125 מ"מ x 0.117 מ"מ, זווית הפוך = 90-180 מעלות, מספר פרוסות הרוויה (sagittal) = 1. הפעל את רצף ולחכות 7 דקות 56 s עד תמונות גלם נרכשים.
  5. כדי להעריך microhemorrhages, השתמש 3D הדמיה T2 * -weighted. בחר רצף FLASH מפוצם זרימה.
    1. הזן את הפרמטרים הבאים בתוכנת ה- MRI: זמן החזרה = 2.000 ms, זמן הד = 22 ms, רזולוציה איזוטרופית 0.08 מ"מ, שדה תצוגה = 32 x 15 x 8 מ"מ 3 , גודל מטריצה ​​= 400 x 188 x 100, ו- fזווית השפתיים = 12 מעלות. התחל את רצף ולחכות 15 דקות 40 s כדי לרכוש את התמונות גלם.
  6. כדי להעריך פטריות עורקית, השתמש זמן של אנגיוגרפיה הטיסה על ידי בחירת רצף 3D FLASH.
    1. השתמש בפרמטרים הבאים בתוכנת ה- MRI: זמן החזרה = 16 ms, זמן הד = 3.5 מילישניות, עובי פרוסה = 0.07 מ"מ, רזולוציה בתוך המטוס = 0.104 x 0.104 מ"מ, שדה תצוגה = 20 x 20 x 10 מ"מ 3 , מטריצה = 192 x 192 x 142, והפוך זווית = 15 מעלות. הפעל את רצף לחכות 7 דקות 16 s עד התמונות נרכשים.
  7. כדי להעריך הפרעה מוחית מוח דם, השתמש 3D דימות משוקלל T1 לפני ואחרי הזרקת סוכן בניגוד 0.3 mmol / kg. בחר רצף FLASH תדר רדיו מפונק עם עירור תדר רדיו גלובלי.
    1. השתמש בפרמטרים הבאים ברצף בתוכנת ה- MRI: זמן חזרות = 5 ms, זמן הד = 1.9 ms, רזולוציה איזוטרופית = 0.156 מ"מ, שדה תצוגה 20 x 18.7X 18.7 מ"מ 3 , מטריצה ​​128 x 120 x 120 וזווית הפוך = 8.5 ° ;. התחל את רצף לחכות 1 דקות 14 עד התמונות נרכשים.

4. עיבוד תמונה וניתוח

  1. כדי לנתח את המוח הפרעה מחסום דם, לחסר 3D שאינם משופרת תמונות T1 משוקלל משופרת תמונות משוקלל T1 עם כלי אריתמטי או כלי תמונה התמונה ImageJ. להעריך את תמונות חיסור עבור עלייה של האות, אשר תואמת הפרעות במחסום דם מוחי. 9
  2. כדי לנתח את עוצמת הקול במוח, השתמש במערכי נתונים תלת-ממדיים משוקללים של T1 או 3D T2. מסדרים את המוח מן הנורה חוש הריח למוח הקטן באמצעות עורך פילוח. 10
  3. בצקת ואזוגנית
    1. לעבד את הנתונים T2 relaxometry עם תוכנת MRI או להשתמש הליך ליניארי לפחות ריבועים להתאים. 11 תהליך דיפוזיה משוקלל נתונים כדי להשיג מפות ADC באמצעות MRI sofTware או FDT ארגז כלים (ראה טבלת חומרים ).
    2. מקום אזורים של עניין באופן ידני לתוך אזורים אנטומיים שונים.
      הערה: המיקום האוטומטי של תחומי עניין עשוי להירשם בצורה לא נכונה עקב נפיחות מוחית משמעותית. T2 פעמים וערכים ADC של האזורים האנטומיים שנבחרו מתקבלים בצורה זו.
  4. כדי לנתח את נפח microhemorrhage, להגדיר microhemorrhages, אשר מופיעים כמו ovoid, מוקדים כהים על T2 * dedasets משקל, באמצעות עורך פילוח.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ב C57BL / 6 עכברים, הסימפטומים הקליניים הראשונים של ECM ניתן לראות בין הימים 6 ו 10 לאחר ההדבקה עם P. ברגי ANKA sporozoites. ECM מפתחת 60-80% של עכברים נגועים במהירות התקדמות לתרדמת ומוות בתוך 24 עד 48 שעות. לעומת זאת, עכברים שאינם מפתחים ECM מתים לאחר השבוע השני לאחר ההדבקה מאנמיה קשה עקב היפרפרסיטמיה. 12

ב MRI הדמיה, הסימנים המוקדמים של ECM גלויים הנורה חוש הריח, אשר שייך למערכת חוש הריח של העכבר והוא ממוקם בחלק מקורי של המוח. 7 , 13 עלייה בהפרעות במחסום דם-מוח (כפי שניתן לראות בתמונות משוקללות של T1 עם ניגוד) והעלייה בנזילה (עלייה של אות T2 בתמונות משוקללות T2, רלקסומטריות T2 ודימות משוקלל דיפוזיה) מצביעים על בצקת ווזוגנית מוקדמתב הנורה חוש הריח כי הוא כבר נוכח במחלה קלה (RMCBS ציון 20-16) ומתחיל להתפשט ככל חומרת המחלה עולה. יחסית תמונות האות T1 לעזור לזהות דקים מוח מוחץ הפרעה המכשול ( איור 1 ). הפרעה במחסום דם מוחי ובצקת ווזוגנית מתקדמת בצורה מסוימת. שינויים פתולוגיים אלה התפשטו לאורך הנחל המהיר, המהווה נתיב נודד עבור נוירובלסטים, לעבר גזע המוח, אשר מגיע למחלה קשה מאוד (RMCBS כואב 9-0). במפות T2 ניתן למדוד את חומרת הבצקת הווסוגנית על ידי ציור אזורי עניין לתוך אזורים אנטומיים ספציפיים, כפי שמוצג באיור 2 . עבור כל אזור, זמן הרפיה T2 כי עולה עם בצקת גדל ניתן להשיג. יחד עם בצקת vasogenic והפרעות במוח דם מוח, נפיחות המוח מתחיל עם חומרת ECM עולה. נפח המוח מעיד על בצקת מתחיל להגדיל באופן משמעותי בעכברים חולים בינוני כמו comפרד על בסיס ומגביר עוד יותר בעכברים חולים קשות ( איור 3 ).

הפתולוגיה של כלי דם, כפי שמעידים microhemorrhages ועלייה של ניגוד הרגישות של כלי הדם (המקביל לזרימה איטית), מתרחשת לאחר הסימנים הראשונים של הפרעות במחסום דם-מוח ובצקת ואזוגנית וניתן לדמיין באמצעות הדמיה בעלת משקל T2 *. Microhemorrhages בעיקר להתרחש הנורה חוש הריח ( איור 4 ). מספר microhemorrhages עולה עם מחלה פרוגרסיבית. עם microhemorrhages מחלה מתקדמת ניכרים גם קליפת המוח, הגרעיני הבסיס, המוח הקטן, החומר הלבן גזע המוח.

ירידה בעורקים העורקים נתפסת על ידי אנגיוגרפיה של זמן טיסה כסימן של פגיעה מקרוסקולרית במקביל לשינויים מיקרוסקולריים. אוטם מוחי אינו ממצא מפתח ב- ECM. במחלה קשה מאוד, עם זאת, אזורים מוקד שלירידה ADC ניתן לזהות, המציין אוטם מוחי.

איור 1
איור 1: הפרעה של המוח בדם. ( א ) נציג העטרה 3D T1 משוקלל התמונה. עלייה של האות T1 גלוי באזור המרכזי של הנורה חוש הריח. ( ב ) על התמונה המקביל T1 האות היחסי (T1 תמונה בניגוד מראש מנוכה מן התמונה בניגוד חדות T1), בניגוד יתר סוכן סוכן קל יותר להתוות. ניגוד יתר של חומר ניגוד גלוי באזורי הקליפת המוח הקדמיים (חיצים לבנים). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2
איור 2: T2 הרפיהOmetry. מדגם T2 מפות בגבהים שונים של עכבר חולה חמור עם ציון RMCBS של 5 ( A ) ו מן הסריקה הבסיסית ( B ) מוצגים בקנה מידה צבע, בקנה מידה אפור, בקנה מידה אפור עם ROIs כמו שכבות צבעוניות. כחול כהה = אדום, צהוב = קורטקס, טורקיז = כמוסה חיצונית, צהוב = גרעיני הבסיס, כחול בהיר = DMS, כתום = תלמוס ואדום = גזע המוח לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

איור 3
איור 3: מידות נפח המוח. נפח המוח גדל באופן משמעותי בעכברים חולים בינוני (RMCBS 15-10). ערכים נציג של 10 עכברים מוצגים. הנתונים מוצגים כסטיית התקן הממוצעת. מבחן הסטודנט של הסטודנט המשולב שימש כדי לנתח את ההבדלים בחזייהבנפיחות בין הקבוצות. בעכברים בעלי מחלה בינונית / חדה, נפח המוח גדל משמעותית בהשוואה לקו הבסיס (p = 0.021 / 0.001). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 4
איור 4: Microhemorrhages. נציג T2 * -weighted תמונות של עכבר לפני תחילת זיהום דם בשלב ( א ) ביום 8 לאחר ההדבקה עם ניקוד RMCBS של 14 ( B ו- C ) מוצגים. בתמונה הראשונה, לא ניתן להבחין במיקרו-מוחשים ( A ), ואילו בתצלומים השני והשלישי ניתן לראות מספר מיקרואמוראג'ים, עם דומיננטיות בנורת חוש הריח (B: תמונת העטרה של המטוס, הקרנת תלת-ממד עם מקטמורמוראג'ים מקוטעים).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

במאמר זה, אנו מתארים פרוטוקול MRI של המוח כולו כדי לקבוע שינויים במלריה במוח ניסיוני. אנו מאמינים כי MRI כבר under-utilised במחקר מלריה עד כה ומקווים כי הפרוטוקולים שלנו יסייע לחוקרים אחרים. ברצוננו לתאר כמה נקודות נוספות שעשויות להיות מועילות.

אם צילמו עכברים חולים קשות, המיקום הוא חיוני. בשל לחץ תוך גולגולתי מוגבר, עכברים רגישים למוות, ולכן, עמוד השדרה הצוואר לא צריך להיות מתוח. הרדמה צריך להישמר עד למינימום. אם העכברים עם מחלה קלה הם צילמו, נקודת הזמן הטובה ביותר עבור MRI הוא 12-24 שעות לפני תחילת הצפוי של הסימפטומים הקליניים הראשונים. בצקת ואזוגנית קלה בנורת חוש הריח נראית בעכברים שאינם מציגים סימנים קליניים של ECM (ציון RMCBS של 20).

אורכו של פרוטוקול ה- MRI עצמו יכול להיות מותאם לפי שאלת המחקר הספציפית. הפרוטו המינימליCol צריך לכלול רצף משוקלל T2 או relaxometry T2 ו רצף T2 * המשוקלל על מנת לשפוט את נוכחותם של בצקת vasogenic ועומס microhemorhage / פגיעה כלי הדם. כדי לקבל תמונות באיכות טובה, חפצי תנועה צריך להישמר עד למינימום. Motion יופחת באמצעות המיקום הנכון של העכבר על ידי שמירה על קצב הנשימה על 60-80 נשימות לדקה.

אחרים בשיטות הדמיה vivo , כגון מיקרוסקופיה intravital, להראות מבטיח להדמיה שינויים פתולוגיים ב- ECM ברמה התאית. 14 , 15 , 16 , 17 לעומת MRI, מיקרוסקופיה intravital יכול להציע רזולוציה מרחבית גבוהה במחיר של כיסוי רק שטח קליפת המוח מוגבלת. לעומת זאת, MRI הוא מסוגל לכסות את המוח כולו ברזולוציה של עד 80 מיקרומטר. MRI יכול לפיכך להדריך חקירות נוספות של תאים באמצעות זיהויאת אתרי הנטייה - תחילת המחלה - כמו גם את שלב המחלה, אשר לאחר מכן ניתן להעריך באמצעות מתודולוגיות נוספות. ניתן להשוות ממצאים של MRI ב- ECM לשינויים פתולוגיים שזוהו עם MRI במלריה מוחית אנושית. הן מלריה אנושית והן ניסויית במוח, מראים בצקת ואזוגנית באזורים של נוירוגנזה, כמו גם פתולוגיה של כלי הדם, כגון אוטם מוחי משני באזורי פרשת המים. 7 , 18 חומר לבן ואפור מושפעים באופן דומה, ונפיחות מוחית במלריה אנושית וניסויית מוחית ניסיונית כרוכה בגזע המוח במחלה קשה, ומסבירה את מצב המעי. 2 , 7

אנו מקווים כי הדמיה vivo יעזור לפתור את המנגנון הפתולוגי הבסיסי של מלריה מוחי, אשר כרגע נשאר חמקמק. כמו בצקת ומוח נפיחות הם בקושי גלוי vivo לשעבר, ליThods לדמיין את הפתולוגיה ב vivo הם המפתח יעזור לשפר את ההערכה של טיפולים חדשניים וחיסונים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgements

הסיוע הטכני המומחה של מרים רייניג מודה בהכרת תודה. אה קיבל מימון ממלגה פוסט-דוקטורלית של הפקולטה לרפואה של אוניברסיטת היידלברג. חבר פרלמנט נתמך על ידי מענק הנצחה של קרן Else-Kröner-Fresenius. AKM היא מקבלת קצבת חופשת לידה על ידי האקדמיה DZIF של המרכז הגרמני לחקר זיהום (DZIF). JP הוא הנמען של מרכז מחקר היידלברג עבור רפואה מולקולרית (HRCMM) אחוות פיתוח קריירה. בנוסף, אנו מודים בהכרת תודה לג'וליה מ. סאטלר ולפרידריך פרישקנכט על מתן סרט מופת לתנועה ספורוזואית.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Isoflurane Baxter 1001747 for anesthesia
Dotarem Guebert 1086923 Gd-DTPA contrast agent; 0.5 mmol/mL
Amira (Image Processing Program) FEI Group Version Amira 5.3.2
MATLAB  The MathWorks, Inc., Release 2012b
FDT toolbox  FMRIB's Software Library http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fdt/index.html

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. World Health Organization. World Malaria Report. (2014).
  2. Seydel, K. B., et al. Brain swelling and death in children with cerebral malaria. N Engl J Med. 372, (12), 1126-1137 (2015).
  3. Penet, M. F., et al. Imaging experimental cerebral malaria in vivo: significant role of ischemic brain edema. J Neurosci. 25, (32), 7352-7358 (2005).
  4. de Souza, J. B., Riley, E. M. Cerebral malaria: the contribution of studies in animal models to our understanding of immunopathogenesis. Microbes Infect. 4, (3), 291-300 (2002).
  5. Curfs, J. H., van der Meide, P. H., Billiau, A., Meuwissen, J. H., Eling, W. M. Plasmodium berghei: recombinant interferon-gamma and the development of parasitemia and cerebral lesions in malaria-infected mice. Exp Parasitol. 77, (2), 212-223 (1993).
  6. Carroll, R. W., et al. A rapid murine coma and behavior scale for quantitative assessment of murine cerebral malaria. PLoS One. 5, (10), (2010).
  7. Hoffmann, A., et al. Experimental Cerebral Malaria Spreads along the Rostral Migratory Stream. PLoS Pathog. 12, (3), e1005470 (2016).
  8. Mueller, A. K., Behrends, J., Blank, J., Schaible, U. E., Schneider, B. E. An experimental model to study tuberculosis-malaria coinfection upon natural transmission of Mycobacterium tuberculosis and Plasmodium berghei. J Vis Exp. (84), e50829 (2014).
  9. Hynynen, K., McDannold, N., Sheikov, N. A., Jolesz, F. A., Vykhodtseva, N. Local and reversible blood-brain barrier disruption by noninvasive focused ultrasound at frequencies suitable for trans-skull sonications. Neuroimage. 24, (1), 12-20 (2005).
  10. Nag, N., Mellott, T. J., Berger-Sweeney, J. E. Effects of postnatal dietary choline supplementation on motor regional brain volume and growth factor expression in a mouse model of Rett syndrome. Brain Res. 1237, 101-109 (2008).
  11. Giri, S., et al. T2 quantification for improved detection of myocardial edema. J Cardiovasc Magn Reson. 11, 56 (2009).
  12. Engwerda, C., Belnoue, E., Gruner, A. C., Renia, L. Experimental models of cerebral malaria. Curr Top Microbiol Immunol. 297, 103-143 (2005).
  13. Zhao, H., et al. Olfactory plays a key role in spatiotemporal pathogenesis of cerebral malaria. Cell Host Microbe. 15, (5), 551-563 (2014).
  14. Nacer, A., et al. Experimental cerebral malaria pathogenesis--hemodynamics at the blood brain barrier. PLoS Pathog. 10, (12), e1004528 (2014).
  15. Nacer, A., et al. Neuroimmunological blood brain barrier opening in experimental cerebral malaria. PLoS Pathog. 8, (10), e1002982 (2012).
  16. Pai, S., et al. Real-time imaging reveals the dynamics of leukocyte behaviour during experimental cerebral malaria pathogenesis. PLoS Pathog. 10, (7), e1004236 (2014).
  17. Shaw, T. N., et al. Perivascular Arrest of CD8+ T Cells Is a Signature of Experimental Cerebral Malaria. PLoS Pathog. 11, (11), e1005210 (2015).
  18. Potchen, M. J., et al. Acute brain MRI findings in 120 Malawian children with cerebral malaria: new insights into an ancient disease. AJNR Am J Neuroradiol. 33, (9), 1740-1746 (2012).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics