Nuove tecniche di imaging con tomografia microcomputerizzata in vivo per valutare la progressione della steatosi epatica non alcolica

Riepilogo

Utilizzando un modello murino di steatosi epatica non alcolica (NAFLD) indotto dalla dieta, descriviamo l'uso di nuove tecniche di imaging di tomografia microcomputerizzata in vivo come metodo non invasivo per valutare le fasi di progressione della NAFLD, concentrandoci prevalentemente sulla rete vascolare epatica a causa del suo significativo coinvolgimento nella disregolazione epatica correlata alla NAFLD.

Abstract

La steatosi epatica non alcolica (NAFLD) è un problema di salute globale in crescita e l'impatto della NAFLD è aggravato dall'attuale mancanza di trattamenti efficaci. Considerevoli fattori limitanti che ostacolano la diagnosi tempestiva e accurata (incluso il grading) e il monitoraggio della NAFLD, nonché lo sviluppo di potenziali terapie, sono le attuali inadeguatezze nella caratterizzazione della struttura del microambiente epatico e nella valutazione dello stadio della malattia in modo spazio-temporale e non invasivo. Utilizzando un modello murino di NAFLD indotto dalla dieta, abbiamo studiato l'uso di tecniche di imaging con micro-tomografia computerizzata (TC) in vivo come metodo non invasivo per valutare le fasi di progressione della NAFLD, concentrandoci prevalentemente sulla rete vascolare epatica a causa del suo significativo coinvolgimento nella disregolazione epatica correlata alla NAFLD. Questa metodologia di imaging consente l'analisi longitudinale della steatosi epatica e dell'assorbimento funzionale del tessuto, nonché la valutazione del volume ematico relativo, del diametro della vena porta e della densità della rete vascolare. Comprendere gli adattamenti della rete vascolare epatica durante la progressione della NAFLD e correlarli con altri modi di caratterizzare la progressione della malattia (steatosi, infiammazione, fibrosi) utilizzando il metodo proposto può aprire la strada alla creazione di nuovi approcci più efficienti e riproducibili per la ricerca sulla NAFLD nei topi. Si prevede inoltre che questo protocollo migliorerà il valore dei modelli animali preclinici per lo studio dello sviluppo di nuove terapie contro la progressione della malattia.

Introduzione

La steatosi epatica non alcolica (NAFLD) è una malattia metabolica che colpisce circa il 25% della popolazione e il >80% delle persone patologicamente obese¹. Si stima che un terzo di questi individui progredisca verso la steatoepatite non alcolica (NASH), che è caratterizzata da steatosi epatica, infiammazione e fibrosi². La NASH è uno stadio della malattia con un rischio significativamente più elevato di sviluppo di cirrosi e carcinoma epatocellulare (HCC)^3,4. Per questo motivo, la NASH è attualmente la seconda causa più comune di trapianto di fegato e si preve....

Protocollo

Tutte le procedure sono state eseguite dal personale BIOEMTECH in conformità con le normative europee e nazionali in materia di benessere e sono state approvate dalle autorità nazionali (numero di licenza EL 25 BIOexp 45/PN 49553 21/01/20). Tutti gli esperimenti sono stati progettati e riportati in conformità alle linee guida ARRIVE²⁶. I topi sono stati acquistati dall'Istituto Ellenico Pasteur di Atene, in Grecia.

NOTA: Gli animali sono stati alloggiati in gruppo in gabbie ventilate singolarmente arricchite con binari e tubi di cartone in una stanza a 20-22 °C, con un'umidità relativa del 50%-60% e un ciclo luce/bui....

Risultati

In questo studio rappresentativo, l'imaging micro-CT senza alcun mezzo di contrasto ha indicato una percentuale maggiore di grasso epatico nei topi con NAFLD rispetto ai controlli (Tabella 2), confermando la patologia. Utilizzando l'agente di contrasto ExiTron e l'architettura della rete vascolare epatica e l'analisi della densità sopra descritte, la densità volumetrica totale della rete vascolare epatica è risultata più elevata nei topi con NAFLD rispetto ai controlli sani (Figu.......

Discussione

L'attuale metodo raccomandato per la diagnosi e la stadiazione della NAFLD nell'uomo è la biopsia epatica, che comporta il rischio di complessità emorragiche, nonché di imprecisioni di campionamento⁴⁰. Al contrario, nei modelli animali, tale diagnosi viene eseguita mediante istologia post-mortem, anche se sono ora disponibili protocolli per la biopsia epatica sopravvissuta e sono raccomandati quando il disegno dello^{studio lo} consente. L'uso dell'istologia post-mortem sig.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
eXIA160	Binitio Biomedical, Inc.		https://www.binitio.com/?Page=Products
High fat diet with 60% of kilocalories from fat	Research Diets, New Brunswick, NJ, USA	D12492
High-fructose corn syrup	Best flavors, CA	hfcs-1gallon
Lacrinorm ophthalmic ointment	Bausch & Lomb
Normal diet with 10% of kilocalories from fat	Research Diets, New Brunswick, NJ, USA	D12450
Viscover ExiTron nano 12000	Milteny Biotec, Bergisch Gladbach, Germany	130-095-698
VivoQuant	Invicro
X-CUBE	Molecubes, Belgium		https://www.molecubes.com/systems/