Name: pet imaging of neuroinflammation using [11c]dpa-713 in a mouse model of ischemic stroke
Uploaded: 2018-06-14T13:00:00
Duration: 12 min 1 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke at JoVE.com

Os autores gostaria de agradecer o laboratório Buckwalter (especialmente Dr. Todd Peterson) para fornecer o modelo do rato e realizar as cirurgias dMCAO e sham. Além disso, gostaríamos de agradecer a Thomas Liguori de Invicro por sua assistência técnica com software de análise de imagem de VivoQuant, Dr. Tim Doyle, Dr. Laura Pisani, Dr. Frezghi Habte do animal pequeno SCi3 facilidade em Stanford para seus conselhos de imagem e assistência no desenvolvimento deste protocolo de imagem e a facilidade de radioquímica (especialmente Dr. Jun Park) por sua ajuda com a síntese de [11C] DPA-713.

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Os autores declaram não há conflitos de interesses.

O protocolo apresentado descreve um método para a quantificação de neuroinflammation em camundongos dMCAO e sham usando [11C] DPA-713-animal de estimação. TSPO-animal de estimação é a mais amplamente investigada biomarcador de imagens para visualização e medição neuroinflammation na vivo até à data. TSPO expressão é upregulated na glia no cérebro durante a inflamação, permitindo a detecção não-invasiva e quantificação de neuroinflammation. Além disso, é uma técnica altamente traduzível, tornando-se uma ferramenta valiosa na investigação clínica e pré-clínica. Este protocolo e resultados representativos destacam a adequação do uso [11C] DPA-713 PET para detectar e monitorar alterações MPTP em acidente vascular cerebral e outros distúrbios neurológicos na vivo.
Neste estudo, dMCAO cirurgia foi executada utilizando ratos fêmeas de C57BL/6 de 3 meses de idade. Este modelo foi escolhido como dá origem a um infarto altamente reprodutível restringido ao córtex somatossensorial, fornecendo um modelo de isquemia focal permanente com baixa variabilidade em relação aos outros modelos de acidente vascular cerebral (por exemplo, média cerebral arterial método de oclusão (MCAO) filamento)14. Imagem latente do animal de estimação de modelos stroke tem a vantagem de que contém uma região de referência interna no cérebro para cada animal usando ROIs dentro do hemisfério contralateral. Já que haverá alguma inflamação que os resultados da cirurgia sozinha, é importante incluir os ratos que se submeteram à cirurgia de Souza no projeto de estudo, segundo o qual a craniotomia e manipulação das meninges sem oclusão da artéria foi realizada. Craniotomia sozinha pode resultar em perturbações ao tecido neuronal subjacente e introdução de patógenos, levando a respostas imunes independentes de curso20. Alguma inflamação após a cirurgia de Souza, portanto, é esperada e deve ser avaliada em paralelo com dMCAO para excluir a possibilidade de sinal devido a cirurgia sozinha. Para evitar incluindo inflamação resultantes da cirurgia sem traço na análise de coorte de dMCAO, o Sr. imagem latente deve ser realizado para confirmar o desenvolvimento de acidente vascular cerebral bem sucedida cirurgia e infarto. MRI também fornece um quadro de referência estrutural, que é essencial para desenhar com precisão o infarto e ROIs contralaterais. Além disso, o processamento de imagem exata, incluindo registro de imagem e definição do ROI são necessárias para assegurar a quantificação confiável.
Limitações adicionais devem ser mantidas em mente ao trabalhar com C-11 rotulado radiotracers para estudos de PET e autoradiografia. É imperativo considerar a meia-vida curta (20,33 min) de C-11, com seu uso geralmente restringido para institutos com acesso ciclotron no local. Rota de transporte apropriado de radioactividade, administração de dose e tempo-pontos de aquisição devem ser determinados antecipadamente com um plano detalhado pré-preparados de fluxo de trabalho do experimento para que a equipe possa trabalhar rapidamente e eficientemente. O projeto e a configuração deste estudo tem sido descrita para acomodar a imagem latente de 4 ratos simultaneamente para aumentar a saída de dados obtidos ao usar um rastreador de C-11. Se possível, é aconselhável ter todos os mouses canulados e no meio da sua tomografia computadorizada no momento o tracer C-11 chega na instalação de imagens para assegurar o decaimento mínimo radiotracer antes da injeção. Este protocolo passo a passo também melhor é realizado por uma equipe contendo pelo menos 3 pesquisadores para permitir a rápida canulação, medição de dose, injeção do traçador, varredura do animal de estimação e cérebro seccionamento antes significativa de decaimento radioativo. Requer duas pessoas realizar a iniciação da tomografia e injeção de todos os 4 mouses simultaneamente. A razão para a aquisição de PET apenas antes da injeção do começo é garantir que a farmacocinética e dinâmica de distribuição do traçador no sangue e regiões de interesse com precisão e completamente capturados. Muitas etapas podem exigir treinamento vigoroso e prática para garantir o bom funcionamento do experimento. Em particular, este protocolo é dependente de cateterização da veia sucesso cauda de camundongos C57BL/6, que pode ser difícil devido ao cabelo escuro presente em suas caudas e pode tornar-se mais desafiador após acidente vascular cerebral ocorreu ou se o mesmos ratos de imagem em vários pontos de tempo .
Outra consideração para a imagem latente de PET inclui gravação cuidadosa das medições de atividade dose e residual radiotracer, incluindo o tempo exato de medição. Isto é essencial para a correção de decaimento exata da dose injetada no momento da verificação e é usado para obter uma medição precisa da captação do traçador (i.e., % ID/g) para cada ROI. É imperativo saber a quantidade exata de radioatividade que estava presente em cada rato no momento da verificação para garantir a análise de imagem exata. Portanto, é aconselhável para sincronizar os relógios no scanner e calibrador de dose para evitar o erro quando utilizando isótopos de curta duração, tais como C-11.
Quantificação de imagem exata PET também pode ser limitada pela precisão do scanner e set-up. Portanto, para garantir a exata quantificação das imagens de PET/CT, é importante realizar verificações de controle de qualidade para o CT e PET componentes do scanner. Verificações de controle de qualidade do CT incluem condicionado fonte de raio-x, claro/escuro e centro do conjunto das calibrações. Estas calibrações medem e correto para o ruído do sistema e deve ser realizado antes da aquisição, conforme recomendado pelo fabricante do scanner. Calibrações também devem ser executadas para o scanner PET. Isso normalmente envolve a digitalização um scan "fantasma padrão / animal de estimação", que contém uma concentração conhecida de radioactividade. Ao preparar o padrão, é melhor usar o mesmo radioisótopo utilizado no estudo, uma dose comparável àquela administrados a um único rato em um volume semelhante ao corpo de um rato e a mesma aquisição parâmetros como animal de imagem. Uma seringa de 20 mL, cheia de radiotracer diluído em água é usada para o padrão no presente protocolo, com os resultados de imagem PET subsequentes usados para calcular um fator de correção baseado sobre a dose real medida pelo detector de calibração. A relação de correção pode ser aplicada a dados adquiridos na experiência para garantir a exata quantificação da captação do traçador em regiões de interesse em imagens de PET. Isto esclarece a gama de positron o radionuclídeo, além de considerar qualquer atividade de fundo presente no dia da verificação. Como o calibrador de dose é parte integrante da geração deste fator de correção, é imperativo que este equipamento também é calibrado regularmente de acordo com as orientações do fabricante.
Quando conduzindo ex vivo autoradiografia é importante escolher um ponto de tempo ideal para eutanásia após a injeção, para garantir o sinal-para-fundo elevado numa região ou regiões de interesse. Injeção de pós trinta minutos foi escolhido por autoradiografia de DPA-713 [11C] usando dados adquiridos durante a dinâmica imagem latente PET -ou seja, o na vivo TAC dinâmico como um guia, enquanto também considerando a curta meia-vida de C-11 e o tempo envolveu a seção e expor o tecido cerebral após a extração. Considerando isso, autoradiografia de DPA-713 [11C] deve ser realizada em uma coorte separada de ratos para permitir a injeção de uma dose maior de DPA-713 [11C] e a 30 minutos tempo-ponto para perfusão e eutanásia sob anestesia. Executar um pequeno na vivo estudo piloto PET com um 3-4 ratos antes da realização de ex vivo autoradiografia vai ser útil para determinar o ponto de tempo ideal para autoradiografia. Uma consideração adicional para ex vivo autoradiografia é se recuperar os ratos após a injeção ou mantê-los anestesiada até eutanásia. Mantendo-os anestesiados imita as condições da digitalização e garante a cinética de distribuição ou excreção radiotracer não sejam alteradas pela recuperação. Além disso, isso impede que um estresse adicional nos ratos, evitando a recuperação e posterior indução. Finalmente, uma adição útil para o protocolo ex vivo seria para avaliar os danos regionais nas fatias de cérebro usado por autoradiografia através de imuno-histoquímica coloração (após decaimento radioativo) para gerar uma imagem de alta resolução da localização do infarto e volume.
Como existem limitações com a utilização de um marcador de C-11 com base, este protocolo pode ser facilmente modificado para uso com um F-18 (Half-Life de min 109,77) baseado TSPO tracer, que pode ser mais aplicável aos locais sem um ciclotron no local. Além disso, este protocolo descreve o uso de uma configuração de imagem de 4-mouse. Embora este método de alta taxa de transferência é ideal ao usar um rastreador de C-11, esse protocolo também pode ser modificado para aqueles que utilizam o único rato camas de imagem. Um planejamento cuidadoso e consistente formação nas técnicas descritas neste protocolo vai levar para a geração de uma riqueza de dados usando [11C] DPA-713, que pode ser facilmente aplicado para sondar o papel de neuroinflammation na manifestação da doença e progressão em outros roedores modelos de doenças neurológicas. Além disso, esta técnica pode ser usada para avaliar a resposta na vivo à terapêutica immunomodulatory direcionada a microglia/macrófagos.

Acidente vascular cerebral é a quinta causa principal de morte e das principais causas de incapacidade no Estados Unidos1. Acidente vascular cerebral isquêmico representa a esmagadora maioria dos casos (~ 87%), ocorrem quando há uma ruptura localizada do fluxo sanguíneo para o cérebro (por exemplo, por um coágulo de sangue ou depósito de gorduroso). Suprimentos de oxigênio e nutrientes para as áreas afetadas são subsequentemente reduzidos e uma complexa cascata patológica é iniciada resultando em morte neuronal dentro do núcleo de acidente vascular cerebral (infarto) Além das áreas circundantes. Neuroinflammation é um componente crucial na via que conduz a este dano, com ambas as células imunes do cérebro residente (microglia) e infiltração de células periféricas do sistema imunológico (neutrófilos, células T, células B e monócitos/macrófagos) pensados para contribuir para este destrutivo cascata2,3. Macrófagos e micróglia ativada são centrais para esta resposta de MPTP, com relatos de efeitos deletérios e benéficos após acidente vascular cerebral isquêmico2. Assim, é imperativo para avaliar a contribuição na vivo destas células após apoplexia.
Animal de estimação é uma técnica de imagem molecular 3-dimensional poderosa que permite a visualização de biológico processa na vivo através do uso de moléculas específicas rotulados com positron (β +) emitindo radionuclídeos como 11C, 13N, 15O e a 18F. Este método não-invasivo tem muitas vantagens sobre os métodos ex vivo (por exemplo, imuno-histoquímica) que permite a aquisição de informação molecular em tempo real, em vida sujeitos intacta, e permite a investigação longitudinal. Imagem de animais de TSPO, um marcador da micróglia ativada e células de linhagem mieloide periféricas, fornece um meio para quantificar e controlar respostas de célula imune inata dentro do corpo e pode ser utilizada para avaliar a inflamação após acidente vascular cerebral e resposta à terapêutica intervenções. TSPO, anteriormente conhecido como o receptor benzodiazepínico periférico-tipo, é uma proteína de 18 kDa que acredita-se que desempenham um papel no transporte de colesterol e a síntese de neuroesteroides4. Além disso, a evidência sugere que o TSPO está envolvido na neuroinflammation e sobrevivência neuronal5,6, com relatos de expressão aumentada em muitas doenças neurológicas envolvendo inflamação, incluindo derrame7, demência8, doença de Parkinson9 e esclerose múltipla10. TSPO está localizado na membrana mitocondrial externa e é altamente expressa na periferia, particularmente nos tecidos associados esteroides (por exemplo, glândulas) e com níveis intermediários, vistos no coração, rins e pulmões10. No entanto no cérebro saudável, os níveis TSPO são baixos e restrita principalmente a glia6,11. Após lesão neuronal, como observado em curso, os níveis TSPO no sistema nervoso central (SNC) aumentam significativamente. Este upregulation observado de TSPO pode ser explorada a imagem neuroinflammation in vivo com níveis de expressão, fornecendo um indicador preciso da gravidade da inflamação. Portanto, o objetivo desse método é quantificar com precisão a contribuiçãona vivo de neuroinflammation em um modelo do rato de acidente vascular cerebral isquêmico usando TSPO-animal de estimação.
Vários marcadores TSPO foram desenvolvidos para a imagem latente de PET de neuroinflammation. Aqui, a imagem de TSPO-PET é descrita usando [11C] DPA-71312, uma promissora segunda geração tracer TSPO, que tem demonstrado maior sinal para ruído e menor ligação não específica do que o mais historicamente usado [11C] PK11195 13 . Como exemplo, o modelo do rato de dMCAO do curso foi escolhido para este método de14. Este modelo envolve craniotomia temporal e permanente ligadura da artéria cerebral média distal, resultando em isquemia focal do córtex somatossensorial. Isto é vantajoso em pesquisa pré-clínica do curso devido a grande reprodutibilidade de danos isquêmicos e baixa taxa de mortalidade associada com este modelo. Até à data, estudos de imagiologia TSPO-PET ainda tem que ser relatado no modelo dMCAO de roedores. No entanto, PET imagem estudos anteriores usando o modelo de oclusão (MCAO) da artéria cerebral média, um modelo de curso mais severo e variável, em camundongos e ratos, relataram expressão TSPO de aumentar de dia 3 e o pico em torno do dia 7 acidente vascular cerebral15, 16,17,18. Portanto, realizamos PET imagem 6 dias post-dMCAO para coincidir com elevada expressão de TSPO. [11-C] DPA-713 captação no cérebro foi avaliada em ipsilateral (enfartado) e hemisfério contralateral. TSPO-PET foi combinada com a ressonância magnética, permitindo a delimitação exacta de infarto e contralaterais regiões de interesse (ROIs). Aqui nós descrevemos uma baseados em atlas e uma abordagem orientada por MRI ROI para calcular a absorção de DPA-713 [11C]. Captação de radiotracer no baço também foi avaliada para investigar os níveis periféricos de inflamação entre grupos. Este método tem o potencial de fornecer insights críticos sobre a spatiotemporal dinâmica e o papel das interações específicas neuroimunológico em acidente vascular cerebral e outras doenças neurológicas.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:589px;" width="589">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Inveon PET/CT scanner</td>
			<td style="width:89px;">Siemens</td>
			<td style="width:119px;">Version 4.2</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">MRI scanner</td>
			<td style="width:89px;">Varian</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>7 Telsa</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">ParaVision software</td>
			<td style="width:89px;">Bruker</td>
			<td>Version 6.0.1</td>
			<td>MRI operating software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">VivoQuant software</td>
			<td style="width:89px;">InVicro</td>
			<td>Version 2.5</td>
			<td>Image analysis software</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Inveon Research Workspace software</td>
			<td style="width:89px;">Siemens</td>
			<td>Version 4.2</td>
			<td>Scanner operating software. Includes microQView, the post-processing managing software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Dose calibrator</td>
			<td style="width:89px;">Capintech</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>CRC-15 PET</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Typhoon phosphor imager 9410</td>
			<td style="width:89px;">GE Healthcare</td>
			<td style="width:119px;">8149-30-9410</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Butterfly catheters</td>
			<td style="width:89px;">SAI Infusion Technologies</td>
			<td style="width:119px;">BFL-24</td>
			<td>27.5 G needle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">1 mL syringes</td>
			<td style="width:89px;">BD</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Insulin syringes</td>
			<td style="width:89px;">BD</td>
			<td align="right" style="width:119px;">329461</td>
			<td>0.5 mL insulin syringes with needle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">20 mL syringe&#160;</td>
			<td style="width:89px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">BD302831</td>
			<td>BD Syringe Slip Tip Graduated</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Tissue glue</td>
			<td style="width:89px;">Santa Cruz Animal Health</td>
			<td style="width:119px;">sc-361931</td>
			<td>3 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Heat lamp</td>
			<td style="width:89px;">Fluker</td>
			<td align="right" style="width:119px;">27002</td>
			<td>5.5&#34; reptile heat lamp with clamp and switch</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">0.9% sterile saline</td>
			<td style="width:89px;">Pfizer</td>
			<td style="width:119px;">00409-4888-10</td>
			<td>0.9% sodium chloride for injection, 10 mL</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Eye lubricant</td>
			<td style="width:89px;">Watson Rugby</td>
			<td style="width:119px;">PV926977</td>
			<td>Artificial Tears Lubricant Eye Ointment, 1/8 oz</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Chux absorbent sheets</td>
			<td style="width:89px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1420662</td>
			<td>Disposable absorbent padding</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Iris scissors</td>
			<td style="width:89px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:119px;">503708-12</td>
			<td>11.5cm, Straight, 12-pack</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Surgical tape</td>
			<td style="width:89px;">3M Durapore</td>
			<td style="width:119px;">1538-0</td>
			<td>1/2&#34;X10 yard roll, silk, hypoallergenic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Mouse PET bed</td>
			<td style="width:89px;">In house</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>4 mouse PET bed</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Lighter</td>
			<td style="width:89px;">Bic</td>
			<td style="width:119px;">UDP2WMDC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:89px;">Henry Schein</td>
			<td style="width:119px;">NDC 11695-6776-2</td>
			<td>Isothesia, inhalation anesthetic, 250 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Oxygen</td>
			<td style="width:89px;">Praxiar</td>
			<td style="width:119px;">UN1072</td>
			<td>Compressed gas</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Autoradiography cassette</td>
			<td style="width:89px;">Cole Palmer</td>
			<td style="width:119px;">EW-21700-34</td>
			<td>Aluminum, 8&#34; x 10&#34;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Autoradiography film</td>
			<td style="width:89px;">GE Life Sciences</td>
			<td style="width:119px;">28-9564-78</td>
			<td>Storage Phosphor Screen BAS-IP SR 2025 E Super Resolution, 20 &#215; 25 cm, screen only</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Microtome blades</td>
			<td style="width:89px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">30-508-35</td>
			<td>MB35 Premier Disposable, 34&#176; cutting angle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Microtome</td>
			<td style="width:89px;">Microm</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>HM 550</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Microscope slides</td>
			<td style="width:89px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">12-550-15</td>
			<td>Superfrost&#8482; Plus Microscope Slides</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">OCT liquid</td>
			<td style="width:89px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">25608-930</td>
			<td>Formulation of water-soluble glycols and resins for cryostat sectioning at temperatures of -10&#176;C (14&#176;F) and below</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Freezing molds</td>
			<td style="width:89px;">Poly sciences</td>
			<td style="width:119px;">18646A-1</td>
			<td>Disposable paraffin molds</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Saran wrap</td>
			<td style="width:89px;">Saran</td>
			<td align="right" style="width:119px;">25700001300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Disinfectant</td>
			<td style="width:89px;">Virkon S</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pet imaging of neuroinflammation using [11c]dpa-713 in a mouse model of ischemic stroke

Neuroinflammation é central para a cascata patológica após acidente vascular cerebral isquêmico. Métodos não-invasivos de imagem moleculares têm o potencial de fornecer insights críticos sobre a dinâmica temporal e o papel de certas interações neuroimunológico em curso. Especificamente, imagem de tomografia por emissão de pósitrons (PET) de translocator proteína 18 kDa (TSPO), um marcador da micróglia ativada e células de linhagem mieloide periféricas, fornece um meio para detectar e rastrear neuroinflammation em vivo. Aqui, apresentamos um método para quantificar com precisão usando neuroinflammation [11C]N,N-Diethyl-2-[2-(4-methoxyphenyl)-5,7-dimethylpyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl]acetamide ([11C] DPA-713), uma promissora segunda geração TSPO-PET radiotracer, em oclusão de artéria cerebral média distal (dMCAO) em comparação com ratos de operação. MRI foi realizada 2 dias post-dMCAO cirurgia para confirmar o acidente vascular cerebral e definir o local do infarto e volume. Imagens de PET/Computed Tomography (CT) foi realizada em 6 dias post-dMCAO para capturar o pico de aumento dos níveis TSPO após acidente vascular cerebral. Quantificação das imagens de PET foi conduzida para avaliar a absorção de [11C] DPA-713 no cérebro e baço de camundongos dMCAO e sham para avaliar os níveis centrais e periféricos de inflamação. Na vivo [11-C] Captação de DPA-713 cérebro foi confirmada usando ex vivo autoradiografia.

Os ratos foram submetidos a ressonância para verificar o golpe bem sucedido e [11C] DPA-713 PET foi realizado pela verificação de 4 ratos simultaneamente. PET, CT e o senhor imagens foram co registrado antes manualmente desenho cérebro ROIs e realizar a análise de atlas de cérebro dividido semi-automático, para investigar a captação do traçador em regiões ipsilaterais e contralaterais (Figura 2).
Imagens de PET/CT e curvas de tempo atividade (atividade de TAC-radiotracer como uma função do tempo) exibem aumento [11C] DPA-713 captação no ipsilateral versus contralaterais hemisférios(Figura 3). Quantificação de imagens dinâmicas de cérebro de PET, usando resumiu dados de 50-60 min, revelaram um aumento significativo no marcador captação (% ID/g) no ipsilateral (enfartado) em comparação com o hemisfério contralateral em dMCAO, mas não em ratos de Souza usando o desenhada manualmente Abordagem ROI (Figura 3B). Também observou-se aumento da absorção do hemisfério ipsilateral entre ratos dMCAO e sham. Não há diferenças significativas entre os hemisférios ipsilaterais e contralaterais foram observadas usando a abordagem de atlas, provavelmente devido o atlas ROIs sendo maiores que o tamanho do infarto (geralmente restringido ao córtex somatossensorial), portanto, diluir a sinal. No entanto, aumento da absorção total em dMCAO comparado a farsa foi observado para todos os ROIs, que alinha com relatórios anteriores usando ratos do modelo MCAO, demonstrando aumento da expressão TSPO em regiões fora do infarto19. Ipsilateral/contralateral rácios foram aumentados na dMCAO contra ratos Souza usando ambas as abordagens; no entanto, essa diferença só foi significativa no córtex, usando a abordagem de atlas do cérebro devido à maior variação na abordagem de ROI. Isto pode ser superado pelo aumento do número de ratos em cada grupo. Quantificação da captação de DPA-713 [11C] no baço mostrou que não houve diferença significativa entre os grupos (Figura 4).
Cérebro dMCAO rato PET imagem resultados foram confirmados por ex vivo de alta resolução digital autoradiografia (Figura 5). Captação de DPA-713 aumento [11C] foi observada em tecido enfartado com sinal negligenciável no tecido cerebral saudável. Quantificação dessas imagens revelou ipsilateral rácios contralateral, variando de 1,4 a 2.09 em ratos dMCAO.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig1.jpg"> Figura 1: PET Scanner e set-up de trabalho. Todos os espaços de trabalho estavam cobertos de protecções absorvente para criar um ambiente estéril. (A) depois de calibrações, uma cama de rato 3D-impresso, equipada para 4 ratos de imagem simultaneamente foi assegurada no scanner e cones de nariz para todos os 4 mouses anexados à anestesia. (B) equipamento necessário para a imagem latente de PET foram preparados com antecedência, incluindo cateteres de 27,5 G de solução salina-cheia, lubrificante de olho, cotonetes de etanol, lâmpadas de calor, fita cirúrgica, cola de tecido, seringas de dose de 0,5 mL, tesoura e um isqueiro. (C) para injeção radiotracer, coloque soro fisiológico-flush seringas e uma tesoura na parte de trás do scanner. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig1large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig2.jpg"> Figura 2: ROI ipsilateral/Contralateral e direita/esquerda-Split hemisfério do cérebro processo de análise de imagem PET Atlas. Análise de imagem software foi usado para determinar a absorção de traçador ipsilateral e contralateral regiões de interesse (ROIs) usando manualmente desenhadas ROIs e uma abordagem semi-automática atlas 3D de inconsistência. Registro automático de PET/CT 3D foi realizado seguido de registro manual do cérebro MRI dentro do crânio de rato correspondente definido na imagem do CT. A ferramenta ROI 3D foi usada para desenhar manualmente ipsilateral (vermelho) e contralaterais ROIs (verdes) usando o infarto na RM como uma referência. Para a abordagem de cérebro dividida, o atlas do cérebro de rato esquerda/direita-split 3D foi carregado e instalado dentro do crânio, conforme definido pela imagem CT. ROIs cérebro usados para quantificação neste Atlas do cérebro de rato 3D incluíam córtex esquerdo (cinza escuro), hipocampo esquerdo (centáurea azul), esquerda Striatum (fundo rosa), córtex direito (vermelho tomate), hipocampo direito (verde) e direito Striatium (ciano). A absorção de [11C] DPA-713 em cada região foi obtido no nCi/cc e foi posteriormente convertido ao %ID/g por normalização para a dose de correção de decaimento no tempo de varredura para cada rato. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig2large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig3.jpg"> Figura 3 : Representante na Vivo [11C] DPA-713 cérebro captação em DMCAO e ratos Sham. (A) imagens de PET/CT dinâmico e TAC demonstrar aumento [11C] DPA-713 captação no córtex ipsilateral de ratos que foram submetidos a DMCAO (n = 3) e um ligeiro aumento para sham (n = 3) operado ratos, com ratos DMCAO demonstrando significativamente maior contraste em dose injetada percentagem entre o infarto e o lado contralateral do cérebro (%ID/g). (B) quantificação de PET (50-60 min resumida) revelou significativamente aumento da absorção no ROI ipsilateral usando a abordagem ROI e no córtex (Ctx) usando a abordagem de inconsistência atlas. Não há diferenças significativas foram encontradas no hipocampo (HC) ou striatum (Str). Aumento ipsilateral ao contralateral rácios foram vistos usando ambos análise aproxima-se, mas só foi estatisticamente significativa em Ctx usando a abordagem de atlas do cérebro. * (p < 0,05), * * * (p < 0,001) <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig3large.jpg" target="_blank">clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig4v2.jpg"> Figura 4: Representante In Vivo [11C] DPA-713 baço captação em dMCAO e ratos Sham. (A) [11C] DPA-713 PET/CT imagens dinâmicas mostrando baço ROIs em dMCAO (n = 3) e sham (n = 3) ratos. (B) resultados quantitativos demonstram sem resultados significativos na captação de baço entre ratos dMCAO e sham. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig4v2large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig5v2.jpg"> Figura 5 : Representante autoradiografia resultados. Imagens de digital autoradiografia demonstram aumento [11C] DPA-713 captação no ipsilateral comparado ao hemisfério contralateral. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig5v2large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

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PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Imagem de tomografia por emissão de pósitrons (PET) de translocator proteína 18 kDa (TSPO) fornece um meio não-invasivo para visualizar o papel dinâmico de neuroinflammation no desenvolvimento e progressão de doenças cerebrais. Este protocolo descreve autoradiografia TSPO-PET e ex vivo para detectar neuroinflammation em um modelo do rato de acidente vascular cerebral isquêmico.

Imagem de Neuroinflammation usando [11C] DPA-713 em um modelo do rato de acidente vascular cerebral isquêmico do animal de estimação

Neuroinflammation is central to the pathological cascade following ischemic stroke. Non-invasive molecular imaging methods have the potential to provide ...

Research

JoVE Journal

Medicine

PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

Intraluminal artéria cerebral média Oclusão Model (MCAO) para Acidente Vascular Cerebral Isquêmico com Laser Doppler Fluxometria Orientação em Ratos

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United ...

Medicina

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Multi-fotão imagem de invasão das células tumorais em um modelo de camundongo ortotópico de carcinoma epidermóide oral

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Rat

Endotelina-1 Induzida Médio modelo de oclusão da artéria cerebral para AVC isquêmico com Laser Orientação Fluxometria Doppler em ratos

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Ressonância magnética e PET no rato modelos de Infarto do Miocárdio

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

A Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage

Um modelo murino de hemorragia subaracnóide

In this video publication a standardized mouse model of subarachnoid  hemorrhage (SAH) is presented. Bleeding is induced by endovascular Circle of  Willis ...

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Excitotóxico Estimulação do Microslices cérebro como um<em&gt; In vitro</em&gt; Modelo de AVC

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As ...

Embolic Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) for Ischemic Stroke with Homologous Blood Clots in Rats

Embolic Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO for Ischemic Stroke with Homologous Blood Clots in Rats

Embolic artéria cerebral média Oclusão (MCAO) para Acidente Vascular Cerebral Isquêmico com homólogos Coágulos de sangue em ratos

Clinically, thrombolytic therapy with use of recombinant tissue plasminogen activator (tPA) remains the most effective treatment for acute ischemic ...

A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

Um Modelo de Leitão Neonatal encefalopatia hipóxico-isquêmica

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the ...

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Simultânea de imagem PET / MRI Durante Rato isquemia-hipoxia cerebral

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics ...

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo: A Model of Single Vessel Stroke

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo:  A Model of Single Vessel Stroke

Rosa Bengala Fototrombose por imageamento óptico confocal<em&gt; In Vivo</em&gt;: Um Modelo de curso Veículo Individual

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to ...