Name: a multimodal imaging approach based on micro-ct and fluorescence molecular tomography for longitudinal assessment of bleomycin-induced lung fibrosis in mice
Uploaded: 2018-04-13T12:30:00
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Die Autoren möchten Dr. Daniela Pompilio und Roberta Ciccimarra für technische Hilfe zu danken.

Alle Tierversuche, die hierin beschriebenen wurden genehmigt vom intramural Tierschutz Komitee für Tierversuche Chiesi Farmaceutici und ERASMUS MC unter Protokollnummer: EMC 3349 (138-14-07) Einhaltung der Europäischen Richtlinie 2010/63-UE Italienische D.Lgs 26/2014 und dem überarbeiteten "Guide for the Pflege und Verwendung von Laboratory Animals"23.
Hinweis: Vor Gebrauch, weibliche Inzucht C57Bl/6 (7-8 Wochen alt) Mäuse wurden akklimatisiert für mindestens 7 Tag...

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	<li>Wynn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrating+mechanisms+of+pulmonary+fibrosis.">Integrating mechanisms of pulmonary fibrosis.</a> J. Exp. Med. 208 (7), 1339-1350 (2011).</li><li>Wynn, T. A., Ramalingam, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+fibrosis:+therapeutic+translation+for+fibrotic+disease.">Mechanisms of fibrosis: therapeutic translation for fibrotic disease.</a> Nat. Med. 18 (7), 1028-1040 (2012).</li><li>Moore, B. 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F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enlightened+Mannhemia+haemolytica+lung+inflammation+in+bovinized+mice.">Enlightened Mannhemia haemolytica lung inflammation in bovinized mice.</a> Vet Res. 45, 8 (2014).</li><li>Tassali, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MR+imaging,+targeting+and+characterization+of+pulmonary+fibrosis+using+intra-tracheal+administration+of+gadolinium-based+nanoparticles.">MR imaging, targeting and characterization of pulmonary fibrosis using intra-tracheal administration of gadolinium-based nanoparticles.</a> Contrast Media Mol Imaging. 11 (5), 396-404 (2016).</li><li>Ma, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+asthmatic+inflammation+using+hybrid+fluorescence+molecular+tomography-x-ray+computed+tomography.">Assessment of asthmatic inflammation using hybrid fluorescence molecular tomography-x-ray computed tomography.</a> J Biomed Opt. 21 (1), 15009 (2016).</li><li>Van de Velde, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longitudinal+micro-CT+provides+biomarkers+of+lung+disease+that+can+be+used+to+assess+the+effect+of+therapy+in+preclinical+mouse+models,+and+reveal+compensatory+changes+in+lung+volume.">Longitudinal micro-CT provides biomarkers of lung disease that can be used to assess the effect of therapy in preclinical mouse models, and reveal compensatory changes in lung volume.</a> Dis Model Mech. 9 (1), 91-98 (2016).</li><li>Stellari, F. 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Trotz vielen Forschungsgruppen mit Schwerpunkt auf der Entwicklung neuer Medikamente zur Behandlung von IPF im Moment sind nur zwei für Patienten zur Verfügung. Es muss dringend medizinische wirksamer Therapien7 weil finden nur Lunge Transplantationis in der Lage zu überleben von 4-5 Jahren26verlängern. Die wesentliche Voraussetzung für Translationale Medizin und Entwicklung neuer Medikamente ist die Verfügbarkeit von einem Tiermodell, die imitiert die Merkmalen des I...

Idiopathischer Lungenfibrose (IPF) ist eine chronische Lungenerkrankung mit fortschreitende Abnahme der Lungenfunktion, die innerhalb von vier Jahren Diagnose1leider oft tödlich ist. Die wichtigsten Funktionen des IPF sind extrazelluläre Matrix Deposition und Fibroblasten-Proliferation, aber die Pathogenese ist noch nicht vollständig geklärt. Die meisten unterstützte Hypothese ist, dass mehrere Zyklen der Lunge Verletzungen verursachen die Zerstörung der alveolären Epithelzellen, das führt zur Veränderung der mesenchymalen Zellzyklus Proliferation, übertriebene Anhäufung von Fibroblasten und Myofibroblasts, und erhöhte Matrix Produktion. Mediatoren in diese Prozesse eingebunden, wie Matrix-Metalloproteinasen (MMPs) Dysregulated Fibrose Entwicklung in menschlichen IPF oder Bleomycin-induzierte Tiermodelle gefunden wurden. Die unkontrollierte MMP Produktion führt zu eine unausgewogene Kollagen Ablagerung innerhalb der Lunge Interstitium und alveoläre Raum imitiert abnorme Wunde Reparatur1,2.
Eines der Haupthindernisse für die Wirkstoffforschung und -Entwicklung ist die Verfügbarkeit von zugänglich Mausmodelle, die menschlichen Pathogenese und der Krankheit Phänotyp zu imitieren. Verschiedene Mittel verwendet wurden, um Lungenfibrose in Tiermodellen zu induzieren: Bestrahlung Schaden, Verwaltung von Asbest und Kieselsäure, Verwaltung von fibrinogenic Zytokinen und Bleomycin3,4; Bleomycin ist die am häufigsten verwendete bei Mäusen, Ratten, Meerschweinchen, Hamster, Kaninchen5 oder große Tiere (Primaten, Pferde, Hunde und Wiederkäuer)6,7. Bleomycin ist ein Antibiotikum, das von dem Bakterium Streptomyces Verticillus8 gemacht und dient als ein Anti-Krebsmittel-9. Lungenfibrose ist eine häufige Nebenwirkung des Medikaments und aus diesem Grund, es wird zur experimentellen Tiermodellen pulmonalen Fibrose induzieren.
In Lunge Bleomycin-induzierten Fibrose Modelle auftreten die fibrotischen Läsionen 14-21 Tage nach Bleomycin Verwaltung. In der vorliegenden Arbeit haben wir ein neues Protokoll zu Lungenfibrose bei Mäusen durch doppelte Bleomycin intratracheale Instillation induzieren. Die Bleomycin-Maus-Modell ist sehr zeitaufwendig, da neue Medikamente müssen auf etablierten fibrotische Läsionen bewertet werden und getestet, um ihre Anti-fibrotische Effekte von Anti-inflammatorische Effekte zu unterscheiden.
Biochemische Bestimmung der kollagengehalt, morphometrischen und histologische Analyse basierten auf Post-Mortem-Analyse, die Möglichkeit, die Pathogenese der Krankheit im gleichen Tier folgen zu begrenzen. Obwohl dieser Parameter einen Gold-Standard für Fibrose Bewertung galten, sie nicht bieten zeitliche oder räumliche Verteilung der fibrotische Läsion und schließt eine Möglichkeit, den Prozess des Fortschreitens der Krankheit zu untersuchen. 10
Vor kurzem, nicht-invasiven bildgebende Verfahren angewandt worden, um Monitor Umbau Atemwege, Entzündung und Fibrose Fortschreiten in murinen Modellen: Magnetic Resonance Imaging (MRI), Micro-Computer-Tomografie (Micro-CT), molekularen Fluoreszenz Tomographie (FMT) und Biolumineszenz (BLI)11,12,13,14,15,16,17,18,19 ,20,21. Wir schlagen einen nicht-invasive bildgebenden Ansatz zur Lunge Fibrose Fortschreiten von FMT und Mikro-CT zu verschiedenen Zeitpunkten nach einem Bleomycin fordern22längs zu überwachen.
Viele Wege sind beteiligt an der Gründung und Entwicklung der Fibrose, und es ist nicht viel bekannt. Nur ein tieferes Verständnis dieser Prozesse kann zu mehr Drogeziele übersetzen, die in die Klinik übertragen kann. Die Möglichkeit, längs MMP Aktivierung durch Fluoreszenz Molekulare Computertomographie gekoppelt an die Erkennung von Lungenkrebs parenchymatösen Veränderungen von Mikro-CT überwachen könnte in Zukunft das klinische Ansprechen auf die Behandlung Zugriff auf verwendet werden.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1440px;" width="1441">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">FMT 2500 Fluorescence Tomography System</td>
			<td style="width:335px;">Perkin Elmer Inc.</td>
			<td style="width:171px;">Experimental Builder</td>
			<td style="width:607px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">MMPsense 680</td>
			<td style="width:335px;">Perkin Elmer Inc.</td>
			<td style="width:171px;">NEV10126</td>
			<td>Protect from light, store the probe at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">TrueQuant software</td>
			<td style="width:335px;">Perkin Elmer Inc.</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Female inbred C57BL/6</td>
			<td>San Pietro NatisoneHorst, The Netherlands (UD),&#160;</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td>Prior to use, animals were acclimatized for at least 5 days to the local vivarium conditions</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:335px;">ESTEVE spa</td>
			<td style="width:171px;">571329.8</td>
			<td>Do not inhale</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Automated cell counter</td>
			<td style="width:335px;">Dasit XT 1800J</td>
			<td>Experimental Builder</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Saline Solution, 0.9% Sodium Chloride (NaCl)</td>
			<td style="width:335px;">Eurospital</td>
			<td>15A2807</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Quantum FX Micro-CT scanner&#160;</td>
			<td style="width:335px;">Perkin Elmer Inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:328px;">Bleomycin sulphate from Streptomyces Verticillus&#160;</td>
			<td style="width:335px;">Sigma</td>
			<td>&#160;B2434&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Automatic tissue Processor&#160;</td>
			<td style="width:335px;">ATP700 Histo-Line Laboratories</td>
			<td>ATP700&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Embedding system&#160;</td>
			<td style="width:335px;">EG 1160 Leica Biosystems</td>
			<td>EG 1160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Rotary microtome&#160;</td>
			<td style="width:335px;">Slee Cut 6062</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Digital slide scanner&#160;</td>
			<td style="width:335px;">NanoZoomer S60, Hamamatsu Photonics</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">NIS-AR image analysis software&#160;</td>
			<td style="width:335px;">Nikon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Masson&#8217;s Trichrome Staining</td>
			<td style="width:335px;">Histo-Line Laboratories</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">10% neutral-buffered formalin</td>
			<td style="width:335px;">Sigma</td>
			<td>HT5012-1CS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:328px;">Penn-century model DP-4M Dry power insufflator</td>
			<td style="width:335px;">Penn-century</td>
			<td>DPM-EXT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">PE190 micro medical tubing</td>
			<td style="width:335px;">2biological instruments snc</td>
			<td style="width:171px;">BB31695-PE/8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Syringe without needle 5 mL</td>
			<td style="width:335px;">Terumo</td>
			<td style="width:171px;">SS*05SE1</td>
			<td>Cut the boards of the piston by scissors</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Hamilton 0.10 mL (model 1710)</td>
			<td style="width:335px;">Gastight</td>
			<td>81022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Discofix 3-way Stopcock</td>
			<td style="width:335px;">Braun</td>
			<td>4095111</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Syringe with needle 1 mL</td>
			<td style="width:335px;">Pic solution</td>
			<td>3,071,260,300,320</td>
			<td>Use without needle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:328px;">Plastic feeding tubes 18 ga x 50 mm</td>
			<td style="width:335px;">2biological instruments snc</td>
			<td>FTP-18-50</td>
			<td>Cut obliquely the tip&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a multimodal imaging approach based on micro-ct and fluorescence molecular tomography for longitudinal assessment of bleomycin-induced lung fibrosis in mice

Idiopathischer Lungenfibrose (IPF) ist eine tödliche Lungenkrankheit zeichnet sich durch die fortschreitende und irreversible Zerstörung der Lunge Architektur, wodurch wesentlichen Verschlechterung der Lungenfunktion und anschließenden Tod durch Atemstillstand.
Die Pathogenese der IPF in experimentellen Tiermodellen hat von Bleomycin Verwaltung veranlasst. In dieser Studie untersuchen wir eine IPF-wie Maus-Modell durch eine doppelte intratrachealen Bleomycin Instillation induziert. Standard histologische Beurteilungen verwendet für das Studium der Lungenfibrose sind invasive terminal Verfahren. Das Ziel dieser Arbeit ist zu überwachen, Lungenfibrose durch nicht-invasive bildgebende Verfahren wie z. B. fluoreszierende Molekulare Computertomographie (FMT) und Micro-CT. Diese beiden Technologien validiert mit histologischen Befunde könnte einen revolutionäre funktionalen Ansatz für nicht-invasive Überwachung in Echtzeit von IPF krankheitschwierigkeit und Progression darstellen. Die Verschmelzung verschiedener Ansätze ist ein Schritt weiter für das Verständnis der IPF-Krankheit, wo der molekularen Ereignisse in einem pathologischen Zustand mit FMT beobachtet werden und die anschließende anatomischen Veränderungen von Mikro-CT überwacht werden kann

Spontane Auflösung der Lunge Fibrose Läsionen beobachtet drei Wochen, nachdem einzelne Bleomycin Verwaltung und moderate strukturelle Veränderungen die Grenzen dieses Modells markieren. Nur vorbeugende Behandlung konnte wegen der engen therapeutischen Fenster ausgeführt werden, die keine klinischen Praxis17darstellt.
Hier zeigen wir, dass unser Protokoll der doppelten Bleomycin intratracheale Instilla...

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A Multimodal Imaging Approach Based on Micro-CT and Fluorescence Molecular Tomography for Longitudinal Assessment of Bleomycin-Induced Lung Fibrosis in Mice

Eine multimodale Bildgebung Ansatz basierend auf Mikro-CT und Fluoreszenz Molekulare Computertomographie für längs-Bewertung der Bleomycin-induzierten Lungenfibrose bei Mäusen

Wir beschreiben eine nichtinvasive multimodale Bildgebung Ansatz basierend auf Mikro-CT und Fluoreszenz Molekulare Computertomographie für längs-Beurteilung der Lunge Fibrose Mausmodell durch doppelte intratracheale Instillation von Bleomycin induziert.

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a fatal lung disease characterized by the progressive and irreversible destruction of lung architecture, which ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

An Orthotopic Model of Serous Ovarian Cancer in Immunocompetent Mice for in vivo Tumor Imaging and Monitoring of Tumor Immune Responses

An Orthotopic Model of Serous Ovarian Cancer in Immunocompetent Mice for in vivo Tumor Imaging and Monitoring of Tumor Immune Responses

Einem orthotopen Modell des seröse Ovarialkarzinom in immunkompetenten Mäusen für In vivo Tumor Imaging und Überwachung der Tumor Immunantworten

Background: Ovarian cancer is generally diagnosed at an advanced stage where the case/fatality ratio is high and thus remains the most lethal of all ...

Forschung

Immunologie und Infektion

Use of Artificial Sputum Medium to Test Antibiotic Efficacy Against Pseudomonas aeruginosa in Conditions More Relevant to the Cystic Fibrosis Lung

Use of Artificial Sputum Medium to Test Antibiotic Efficacy Against Pseudomonas aeruginosa in Conditions More Relevant to the Cystic Fibrosis Lung

Einsatz von künstlichen Sputum Mittlere bis antibiotische Wirkung gegen die getestet<em&gt; Pseudomonas aeruginosa</em&gt; AGB in einen engeren Bezug zu den Mukoviszidose-Lunge

There  is growing concern about the relevance of in vitro antimicrobial  susceptibility tests when applied to isolates of P. aeruginosa from  cystic ...

4D Multimodality Imaging of Citrobacter rodentium Infections in Mice

4D Multimodality Imaging of Citrobacter rodentium Infections in Mice

4D Imaging von Multimodalität<em&gt; Citrobacter rodentium</em&gt; Infektionen bei Mäusen

This protocol outlines the steps required to  longitudinally monitor a bioluminescent bacterial infection using composite 3D diffuse light imaging ...

Long Term Chronic Pseudomonas aeruginosa Airway Infection in Mice

Long Term Chronic Pseudomonas aeruginosa Airway Infection in Mice

Langzeitchronik<em&gt; Pseudomonas aeruginosa</em&gt; Airway-Infektion bei Mäusen

A mouse model of chronic airway infection is a key asset in cystic fibrosis (CF) research, although there are a number of concerns regarding the model ...

Imaging Neutrophils and Monocytes in Mesenteric Veins by Intravital Microscopy on Anaesthetized Mice in Real Time

Abbilden Neutrophilen und Monozyten in Mesenterialvenen von Intravitalmikroskopie an narkotisierten Ratten in Echtzeit

Efficient immune response is dependent on rapid mobilization of blood leukocytes to the site of infection or injury. Investigating leukocyte migration in ...

A Simple and Efficient Approach to Construct Mutant Vaccinia Virus Vectors

Eine einfache und effiziente Methode zu konstruieren Mutant Vacciniavirusvektoren

The CRISPR-associated endonuclease Cas9 can edit particular genomic loci directed by a single guide RNA (gRNA). The CRISPR/Cas9 system has been ...

Legionella pneumophila Outer Membrane Vesicles: Isolation and Analysis of Their Pro-inflammatory Potential on Macrophages

Legionella pneumophila Outer Membrane Vesicles: Isolation and Analysis of Their Pro-inflammatory Potential on Macrophages

Legionella pneumophila der äußeren Membran - Vesikeln: Isolierung und Analyse ihrer Pro-inflammatorische Potential auf Makrophagen

Bacteria are able to secrete a variety of molecules via various secretory systems. Besides the secretion of molecules into the extracellular space or ...

Fluorescence-based Neuraminidase Inhibition Assay to Assess the Susceptibility of Influenza Viruses to The Neuraminidase Inhibitor Class of Antivirals

Fluoreszenz-basierte Neuraminidase-Inhibitionsassay die Empfänglichkeit der Influenza-Viren an die Neuraminidase-Inhibitor-Klasse von Anti-Virus zu beurteilen

The neuraminidase (NA) inhibitors are the only class of antivirals approved for the treatment and prophylaxis of influenza that are effective against ...

Imaging Mycobacterium tuberculosis in Mice with Reporter Enzyme Fluorescence

Imaging Mycobacterium tuberculosis in Mice with Reporter Enzyme Fluorescence

Mycobacterium Tuberculosis in Mäusen mit Reporter Enzym Fluoreszenz Imaging

Reporter enzyme fluorescence (REF) utilizes substrates that are specific for enzymes present in target organisms of interest for imaging or detection by ...

Assessment of the Cytotoxic and Immunomodulatory Effects of Substances in Human Precision-cut Lung Slices

Bewertung der zytotoxischen und immunmodulatorische Wirkung von Substanzen im menschlichen Precision-Cut Lung Slices

Respiratory diseases in their broad diversity need appropriate model systems to understand the underlying mechanisms and enable development of new ...