التصوير المقطعي للانبعاثات في فيفو قياس محتوى Myelin في نموذج الجرذ Lysolecithin من التصلب المتعدد
Summary
يهدف هذا البروتوكول إلى رصد التغيرات في myelin (إزالة الغموض وإعادة التناخي) عن طريق التصوير المقطعي للانبعاثات البوزيترونية (PET) في نموذج حيواني للتصلب المتعدد.
Abstract
التصلب المتعدد (MS) هو مرض عصبي مع توسع انحطاط عصبي وعصبية وديمالين في الجهاز العصبي المركزي ، مما يؤدي إلى الاختلالات الحركية ، والإعاقة النفسية ، والضعف المعرفي أثناء تقدم التصلب العصبي المتعدد. التصوير المقطعي للانبعاثات البوزيترونية (PET) هو تقنية تصوير قادرة على قياس في التعديلات الخلوية والجزيئية.
يمكن استخدام أجهزة الراديو مع تقارب إلى myelin سليمة لفي التصوير في الجسم الحي من تغيرات محتوى myelin مع مرور الوقت. فمن الممكن للكشف عن زيادة أو نقصان في محتوى الميلين، ما يعني أن هذه التقنية التصوير يمكن الكشف عن عمليات إزالة الغموض وإعادة النعين في الجهاز العصبي المركزي. في هذا البروتوكول نبين كيفية استخدام التصوير بزيت PET للكشف عن التغيرات في myelin في نموذج الفئران lysolecithin ، وهو نموذج للآفات التململ البؤري (الناجمة عن حقن مجسم) (أي ، نموذج لمرض التصلب المتعدد). 11 تم إجراء التصوير بالحيوانات الأليفة C-PIB في خط الأساس ، وأسبوع و4 أسابيع بعد حقن الليسوليسيتين المجسمة 1٪ في المخطط الأيمن (4 ميكرولتر) والكولوسوم (3 ميكرولتر) من دماغ الفئران ، مما يسمح بالتدسيم الكمي لإزالة الغموض البؤري (موقع الحقن بعد أسبوع) وعملية إعادة النظر (موقع الحقن في 4 أسابيع).
Myelin PET التصوير هو أداة مثيرة للاهتمام لرصد التغيرات في الجسم الحي في محتوى myelin التي يمكن أن تكون مفيدة لرصد تطور المرض demyelinating والاستجابة العلاجية.
Introduction
التصلب المتعدد (MS) هو مرض عصبي يصيب الجهاز العصبي المركزي ، ويتميز بالالتهاب ، وإزالة الغموض ، وفقدان المحوري1. تشخيص هذا المرض متغير حتى مع التقدم في العلاج، وهو واحد من الأسباب الأكثر شيوعا للعجز العصبي لدى الشباب1. ويستند تشخيص مرض التصلب العصبي المتعدد على معايير المظاهر السريرية والتصور للآفات المميزة عن طريق التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)2،3.
يمكن أن يكون التصوير المقطعي للانبعاثات البوزيترونية (PET) أداة مفيدة لرصد في الجسم الحي لتطور مرض التصلب العصبي المتعدد والآثار العلاجية. ويستخدم على نطاق واسع مركب بيتسبرغ B radiotracer (PIB) المسمى مع الكربون-11(11C-PIB) لقياس β-اللويحات. ومع ذلك ، في العقد الماضي ، تمت دراسة كمي محتوى myelin وإظهار إزالة الغموض الديناميكية والتكميل4،5،6.
مختلفة من أجهزة تتبع PET اميلويد(11C-PIB، 18F-florbetaben،18F-florbetapir، 18F-flutemetamol) يمكن استخدامها لقياس myelin وتوفير معلومات هامة حول تطور المرض والاستجابة العلاجية، والسماح لتحديد عمليات إزالة الغموض والتجميل، دون تدخل من العصبية، والتي يمكن أن تحدث مع الصور بالرنين المغناطيسي التقليدي (MRI)7. وأظهرت التصوير PET Amyloid انخفاض امتصاص التتبع في مرضى التصلب المتعدد النشط مقارنة مع المرضى غير النشطين التي يمكن تفسيرها عن طريق الضرر في وقت مبكر من المادة البيضاء في المرضى النشطين8. كما ارتبط انخفاض امتصاص تتبع الأميلويد بالتدهور المعرفي في دراسة متابعة ، مما أظهر أن هذه التقنية أداة قيمة لدراسة الفيزيولوجيا المرضية للمرض والنتائج السريرية9.
نموذج الفئران lysolecithin (LPC) هو نموذج كيميائي مستحث من التصلب المتعدد ، حيث السم المحقون ، LPC ، يحفز استجابة عالية من الضامة التي تؤدي إلى زيادة الالتهاب ، وبالتالي ، إزالة الغموض10،11. يتم عكس إزالة الغموض بسرعة ، في حوالي 4 أسابيع ، مما يجعل هذا نموذجًا جيدًا لتقييم عمليات إزالة الغموض وإعادة النعم في القوارض. وقد تم بالفعل تقييم هذا النموذج باستخدام التصوير PET, مع نتائج جيدة والارتباط مع المقالات بعد الوفاة12.
هنا نقدم البروتوكول لتصوير MYELIN PET مع 11C-PIB في نموذج الفئران lysolecithin، مما يدل على هذه التقنية التصوير لتكون أداة مفيدة لقياس في الجسم الحي من محتوى الميلين.
Protocol
Representative Results
Discussion
أكبر ميزة من استخدام نموذج lysolecithin لدراسة التصلب المتعدد هو الجدول الزمني السريع لإزالة الغموض (حوالي 1 أسبوع) و remyelination (حوالي 4 أسابيع) أن يحدث14. ويمكن أيضا أن يكون هذا النموذج في الفئران15, ومع ذلك, التعريفي في الفئران هو أكثر فائدة لفي التصوير في الحيوانات الأليفة …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
β معدات المكعبات (Molecubes NV، بلجيكا) بدعم من مؤسسة ساو باولو للبحوث، FAPESP – البرازيل (#2018/15167-1). لدى LES منحة دراسية للدكتوراه من FAPESP – البرازيل (#2019/15654-2).
Materials
| Analytical Balance | Marte | AUWZZOD | max: 220 g- min: 1 mg |
| Anestesia vaporizer | Nanitech | 15800 | |
| Beta-cube | Molecubes | ||
| Bulldog clamp | Stoelting | 5212043P | |
| clorexidine | Rioquimica | 0.5%/100 mL | |
| Cotton swabs | johnson e johnson | ||
| Dose calibrator | Capintech | ||
| Drill | Kinzo powertools | 352901 | Model Q0M-DC3C |
| Eppendorf tube | Eppendorf | 30125150 | 1.5 mL |
| Eye lubricant | ADVFARMA | 30049099 | vaseline 15 g (pharmaceutical purity) |
| Fine forceps | Stoelting | 52102-38P | |
| Gloves | Descarpack | 212101 | 6.5 size |
| Heating pad | Softhear | ||
| Injection Syringe | Hamilton | 80314 | 10µ, 32ga, model 701 |
| Insuline syringe | BD | 328328 | 1 mL insulin syringes with needle |
| Isoflurane | Cristália | 410525 | 100 mL , concentration 1 mL/1 mL |
| Ketoprofen or other analgesic | Sanofi | 100 mg/2 mL | |
| lidocaine | Hipolabor | 1.1343.0102.001-5 | 2%/20mL |
| L-α-Lysophosphatidylcholine from egg yolk | Sigma-aldrich | L-4129 | 25 mg – ≥99%, Type I, powder |
| Needle holder | Stoelting | 5212290P | |
| Oxygen | White Martins | 7782-44-7 | Compressed gas |
| PMOD software | PMOD technologies | Version 4.1 | module fuse it |
| Rat anesthesia mask | KOPF | Model 906 | |
| Saline | Farmace | 0543325/ 14-8 | 0.9% sodium chloride for injection, 10 mL |
| Scapel blades | Stoelting | 52173-10 | |
| Scapel handles | Stoelting | 52171P | |
| Scissor | Stoelting | 52136-50P | |
| Semi-analytical Balance | Quimis | BK-3000 | max:3,100 g; min:0.2 g |
| shaver | Mega profissional | AT200 model | |
| Stereotactic Apparatus | KOPF | Nodel 900 | |
| Universal holder with needle support | KOPF | Model 1772-F1 | Hamilton support for 5 and 10 µL |
References
- Oh, J., Vidal-Jordana, A., Montalban, X. Multiple sclerosis: clinical aspects. Current Opinion in Neurology. 31 (6), 752-759 (2018).
- Sand, I. K. Classification, diagnosis, and differential diagnosis of multiple sclerosis. Current Opinion in Neurology. 28 (3), 193-205 (2015).
- Thompson, A. J., et al. Diagnosis of multiple sclerosis: 2017 revisions of the McDonald criteria. Lancet Neurology. 17 (2), 162-173 (2018).
- Veronese, M., et al. Quantification of C-11 PIB PET for imaging myelin in the human brain: a test-retest reproducibility study in high-resolution research tomography. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 35 (11), 1771-1782 (2015).
- Carvalho, R. H. F., et al. C-11 PIB PET imaging can detect white and grey matter demyelination in a non-human primate model of progressive multiple sclerosis. Multiple Sclerosis and Related Disorders. 35, 108-115 (2019).
- Stankoff, B., et al. Imaging central nervous system myelin by positron emission tomography in multiple sclerosis using [methyl-(1)(1)C]-2-(4′-methylaminophenyl)- 6-hydroxybenzothiazole. Annals of Neurology. 69 (4), 673-680 (2011).
- Faria, D. D. Myelin positron emission tomography (PET) imaging in multiple sclerosis. Neural Regeneration Research. 15 (10), 1842-1843 (2020).
- Pietroboni, A. M., et al. Amyloid PET as a marker of normal-appearing white matter early damage in multiple sclerosis: correlation with CSF -amyloid levels and brain volumes. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 46 (2), 280-287 (2019).
- Pytel, V., et al. Amyloid PET findings in multiple sclerosis are associated with cognitive decline at 18 months. Multiple Sclerosis and Related Disorders. 39, (2020).
- Faria, D. d. P., et al. PET imaging of glucose metabolism, neuroinflammation and demyelination in the lysolecithin rat model for multiple sclerosis. Multiple Sclerosis Journal. 20 (11), 1443-1452 (2014).
- Rinaldi, M., et al. Galectin-1 circumvents lysolecithin-induced demyelination through the modulation of microglial polarization/phagocytosis and oligodendroglial differentiation. Neurobiology of Disease. 96, 127-143 (2016).
- Faria, D. d. P., et al. PET imaging of focal demyelination and remyelination in a rat model of multiple sclerosis comparison of [C-11]MeDAS, [C-11]CIC and [C-11]PIB. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 41 (5), 995-1003 (2014).
- Faria, D. d. P., et al. PET imaging of focal demyelination and remyelination in a rat model of multiple sclerosis: comparison of [11C]MeDAS, [11C]CIC and [11C]PIB. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 41 (5), 995-1003 (2014).
- vander Star, B. J., et al. In Vitro and In Vivo Models of Multiple Sclerosis. CNS & Neurological Disorders-Drug Targets. 11 (5), 570-588 (2012).
- Najm, F. J., et al. Drug-based modulation of endogenous stem cells promotes functional remyelination in vivo. Nature. 522 (7555), 216 (2015).
