No método de imagem in vivo Distinguir inflamação aguda e crônica

A inflamação é uma resposta biológica altamente regulado envolvida numa variedade de doenças humanas, incluindo ^uma infecção microbiana, a cicatrização de feridas ^{2, 3} diabetes, câncer ^{4, 5} cardiovascular, neurodegenerativa, ^{6, 7} e as doenças auto-imunes. Inflamação de tecidos requer a coordenação adequado de diversas células imunes, a fim de obter a aprovação do patógeno, reparação de tecidos, e a resolução da doença. Neutrófilos e macrófagos são mediadores imunes chaves de inflamação de tecidos. Na fase aguda da inflamação, os neutrófilos são os primeiros socorros para vários estímulos nocivos, e danos no tecido ^8. Os neutrófilos extravasar rapidamente da circulação para o local da lesão, onde as células inactivar micróbios invasores, liberando grânulos anti-microbianos e fagocitose. Durante a fagocitose, neutrófilos absorvem micróbios invasores para fagossomas, dentro do qual as células produzem níveis elevados de Superoxide (O ₂ · ^-). Superóxido phagosomal é a principal fonte de muitas espécies reativas de oxigênio a jusante (ROS). Por exemplo, pode ser dismutadas superóxido em peróxido de hidrogénio (H ₂ O ₂₎ por dismutação espontânea ou pela superóxido dismutase (SOD), ^{9, 10.} Em neutrófilos, mieloperoxidase (MPO) converte mais de peróxido de hidrogénio em ácido hipocloroso anti-microbiana (HOCl) ^11. À medida que as respostas inflamatórias continuar, monócitos circulantes migrar gradualmente para o local da lesão e diferenciam-se em macrófagos maduros ^2, cuja função fagocítica ajudar a remover agentes patogénicos inactivadas e restos celulares. Além disso, como um regulador chave na fase tardia da inflamação, macrófagos promove a reparação de tecidos, produzindo citocinas anti-inflamatórias ¹² e por meio da geração de ROS extracelular a um nível inferior ^9. O ROS gerados nesta fase depois regulam a remodelação do tecido, formação de novos vasos, e reepithelialização ^13.

Fagocitário NADPH oxidase (Phox) é a fonte primária de produção de superóxido em neutrófilos e macrófagos ^9. Phox é um complexo de múltiplas subunidades, cujo conjunto é fortemente regulada ^9. O holoenzyme contém várias subunidades reguladoras citosólicas ^(phox p67, p47 ^phox, p40 ^phox e RAC) e uma ligada à membrana heterodímero citocromo b ₅₅₈ (composto de subunidade CYBA e CYBB). O citocromo b ₅₅₈ é o núcleo de reacção dentro do qual a subunidade CYBB (também conhecida como p91 e NOX2 ^phox) realiza a reacção em cadeia redox primário ^9. Curiosamente, os seus locais de montagem são diferentes entre os neutrófilos e macrófagos. Em neutrófilos em repouso, citocromo b ₅₅₈ é mais presente na membrana dos grânulos de armazenamento intracelular ^14. Durante a fagocitose, os neutrófilos montar o holoenzymes em phagosomes ^9, onde altos níveis de atividade MPO também estão presentes. O neutrófilo Phox consome rapidamente oxigênio e exerce seu poder microbicida pela produção de ROS, um fenômeno denominado explosão respiratória ^11. Em contraste, os macrófagos possuem um nível mais baixo de expressão de MPO e citocromo b ₅₅₈ é encontrado principalmente na membrana de plasma ^{15, 16.} Assim, os neutrófilos produzir altos níveis de superóxido para a actividade anti-microbiana, ao passo que os macrófagos produzem menos superóxido para as funções de regulação ^15.

Uma vez que a inflamação é uma intrincada processo in vivo, métodos de imagem não invasivos específicos para as diferentes fases de inflamação permitiria a avaliação quantitativa e longitudinais de modelos de doenças. Utilizando estudos mecanicistas, já anteriormente demonstrado o uso de dois agentes quimioluminescentes, luminol (5-amino-2 ,3-di-hidro-1 ,4-phthalazinedione) e lucigenina (bis-N-metilacridinio nitrato), Para a imagem não-invasivo de fase aguda e tardia (crônica) de inflamação, respectivamente ^17. Luminol permite a visualização da actividade de MPO de neutrófilos durante a fase aguda da inflamação, ^18-20, ao passo que a bioluminescência lucigenina pode ser usado para avaliar a actividade dos macrófagos, em associação com a fase tardia da inflamação crónica ou ^17. Neste manuscrito, foram utilizados dois modelos de inflamação experimentais (sc sc PMA e LPS) para demonstrar as técnicas de imagem.