Intravital Microscopy Imaging af Liver efter<em> Leishmania</em> Infektion: En Vurdering af Nedsat Hæmodynamik

Organspecifikke hæmodynamik er vigtige fysiologiske funktioner i enhver mammal organ. Abnormaliteter i blodstrømmen kan være konsekvensen af inflammation og et tegn på organdysfunktion ^1. Således blodgennemstrømning organisation, struktur og funktion vises som kritiske parametre til analyse under fysiologiske og patologiske tilstande. De teknikker, der har været almindeligt anvendt til analyse af blodgennemstrømning i et bestemt organ indeholde flere begrænsninger, herunder opløsning grænse for selve teknikken (f.eks Doppler-billeddannelse af blodgennemstrømning), kapaciteten til måling af absolut blodgennemstrømning kun (volumen af blod pr enhed betjener et organ) (f.eks Optical Sammenhæng tomografi) og målingen af gennemsnitlige ændringer i hastighed i en stor og heterogen population af blodkar ^2,3. Leveren er kredsløbssygdomme forbinder forskellige fartøj undertyper, der er heterogene i deres størrelse, struktur og funktion. Idenne undersøgelse intravital mikroskopi (IVM) imaging-teknologi anvendes til at evaluere lever hæmodynamik in vivo, i realtid, ved høj opløsning og parallelt at afdække de egenskaber ved de enkelte blodkar, der omfatter den hepatiske organ. Den seneste udvikling i denne kraftfulde optiske imaging teknik gør det muligt for forskeren at indsamle dynamiske data om levende dyr på en høj rumlig og tidsmæssig opløsning. Ved at lade den direkte visualisering og real time overvågning af specifikke og hurtige biologiske processer in vivo, IVM giver en unik mulighed for at forskeren til billedet individuelle blodkar, og måle og kvantificere hastigheden af enkelte røde blodlegemer (RBC) inden for et specifikt udvalgt hepatisk fartøj.

I denne undersøgelse har vi implementeret den IVM teknik i muselever at undersøge indflydelsen af muse infektion med hepatotropisk Leishmania-parasitten på leveren hæmodynamik. L. donovanier agent ansvarlig for visceral leishmaniasis, en alvorlig sygdom kendetegnet ved akutte mod kroniske inflammatoriske responser og en patologi, der er til stede i multiple organer, herunder milten og leveren. I en eksperimentel musemodel af visceral leishmaniasis, leveren infektion er selvstændig løsning henviser miltcentret infektion er progressiv ^4. Disse resultater af Leishmania-infektion i forhold til de enkelte organer er stadig ikke helt forstået. Undersøgelse af lever og milt hæmodynamik under patologiske tilstande vil kaste nyt lys over vært-parasit interaktioner og sygdom patogenese.

Vores eksperimentelle model er baseret på at udsætte og billeddannelse leveren af ​​en bedøvet mus, der fik intravenøs injektion af specifikke fluorescerende farvestoffer til mærkning af den hepatiske intravasculature. Leveren er et gunstigt organ for intra-vital mikroskopi. Efter at have udført en lille incision i maven, er leveren blidt eksternaliseres og placeres på våd gaze, derefter et dækglas med det mål at reducere eventuelle bevægelsesartefakter grundet hjerteslag og åndedræt. Leveren placeres derefter inden visningen af ​​et mikroskop linse. Sammenlignet med milt og lymfeknude, som kræver brug af to foton mikroskopi for IVM undersøgelser, fordelen af ​​leveren ligger i dens homogen 3D arkitektur / anatomi, der tillader anvendelse af en konventionel konfokal mikroskop med en maksimal indtrængningsdybde ca. 50 um, for intravital mikroskopi billeddannelse ^5-8.

Denne undersøgelse beskriver to uafhængige billeddannende metoder til kvantitativ måling af RBC hastighed og blodgennemstrømning hastighed i de enkelte blodkar. Ved den første metode, er levergennemblødning erhvervet ved anvendelse af en xy bi-dimensional tilstand over tid. De resulterende XYT data analyseres ved hjælp af MtrackJ plugin i det frie ImageJ software, som muliggør sporing af individual RBC over tid. Ved den anden metode anvendes en enkelt blodkar udvalgt og dets tilsvarende blodgennemstrømning er analyseret ved anvendelse af linieskanning hurtig dataopsamling af konfokal laser-scanning-mikroskop. Fartøjet af interesse scannet ved høj frekvens langs dens centrale akse gennem en aksial linie. Blodet strømningshastighed kvantificeres derefter baseret på forskellen i kontrast mellem umærkede mørke erythrocytter og fluorescensmærket plasma. Fluorescensintensiteterne af RBC'er og plasma erhvervet langs linien scanning afsættes mod tiden til opnåelse af striber, vinklerne af hvilke er proportionale med hastigheder af en individuel RBC.

Målet med denne artikel er at give en enkel og reproducerbar metode til billedbehandling og måle blodgennemstrømning hastighed inden for de enkelte blodkar i leveren og til at stille de grundlæggende værktøjer for en vellykket udførelse af mus kirurgi, IVM og kvantitative analyser af hastigheden af individuelle RBC. Thans tilgang vil give forskerne at få ny indsigt i blod hastighed under patologiske tilstande.