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

Los autores desean agradecer el laboratorio Buckwalter (especialmente el Dr. Todd Peterson) para proporcionar el modelo de ratón y cirugías dMCAO y farsa. Además, nos gustaría agradecer a Thomas Liguori de Invicro por su asistencia técnica con VivoQuant software de análisis de imagen, el Dr. Tim Doyle, Dr. Laura Pisani, Dr. Frezghi Habte del animal pequeño SCi3 centro de Stanford para su asesoramiento de imagen y asistencia en el desarrollo de este protocolo de imagen y la instalación de radioquímica (especialmente el Dr. Jun Park) por su ayuda a la síntesis de [11C] DPA-713.

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Los autores declaran no hay conflictos de intereses.

El protocolo presentado describe un método para la cuantificación de la neuroinflamación en ratones dMCAO y simulado utilizando [11C] DPA-713-PET. TSPO-PET es el biomarcador más ampliamente investigado imágenes para visualizar y medir la neuroinflamación en vivo hasta la fecha. Expresión de TSPO es upregulated en glia en el cerebro durante la inflamación, permitiendo la detección no invasiva y la cuantificación de la neuroinflamación. Por otra parte, es una técnica altamente traducible, lo que es una valiosa herramienta en investigación clínica y preclínica. Este protocolo y resultados representativos destacan la conveniencia de utilizar [11C] DPA 713 PET para detectar y monitorear alteraciones capensis en accidente cerebrovascular y otros trastornos neurológicos en vivo.
En este estudio, dMCAO la cirugía se llevó a cabo con ratones hembra de 3 meses C57BL/6. Este modelo fue elegido como da lugar a un infarto altamente reproducible restringido a la corteza somatosensorial, proporcionando un modelo de isquemia focal permanente con baja variabilidad en comparación con otros modelos de accidente cerebrovascular (p. ej., medio cerebral arterial método de oclusión (MCAO) filamento)14. Animal doméstico proyección de imagen de modelos de movimiento tiene la ventaja de que contiene una región de referencia interna en el cerebro para cada animal con ROIs en el hemisferio contralateral. Ya que habrá alguna inflamación que los resultados de la cirugía sola, es importante incluir los ratones que experimentaron la cirugía simulada en el diseño del estudio, por el que la craneotomía y manipulación de meninges sin oclusión de la arteria fue realizada. Craneotomía solo puede ocasionar la interrupción para el tejido neuronal subyacente y la introducción de patógenos hacia la respuesta inmune independiente de carrera20. Algunos inflamación después de la cirugía ficticia por lo tanto se espera y debe ser evaluada en paralelo a dMCAO para excluir la posibilidad de señal debido a la cirugía sola. Para evitar incluyendo inflamación resultante de la cirugía sin movimiento en el análisis de cohorte de dMCAO, Sr. proyección de imagen se realizarán para confirmar el desarrollo de carrera exitosa cirugía e infarto. MRI también proporciona un marco de referencia estructural, que es indispensable establecer con precisión el infarto y ROIs contralaterales. Además, procesamiento de imagen precisa incluyendo definición de ROI y registro de la imagen son necesarias para la cuantificación confiable.
Limitaciones adicionales se deben tener en cuenta cuando se trabaja con C-11 etiquetado radiotrazadores para PET y autorradiografía. Es imprescindible tener en cuenta la corta vida media (min 20,33) de C-11, con su uso restringido generalmente a la investigación de institutos con acceso ciclotrón in situ. Radiactividad apropiado transporte ruta, administración de dosis y momentos de adquisición deberán determinarse de antemano con un plan detallado preparado del flujo de trabajo del experimento para que el equipo pueda trabajar rápidamente y eficientemente. El diseño y puesta en marcha de este estudio ha sido delineado para dar cabida a la proyección de imagen de 4 ratones simultáneamente para aumentar la salida de datos que se puede obtener cuando se utiliza un trazador C-11. Si es posible, es recomendable tener todos los ratones canulados y en medio de su TC cuando el palpador C-11 llega en el centro de proyección de imagen para asegurar el decaimiento de la radiosonda mínima antes de la inyección. También mejor este protocolo paso a paso se lleva a cabo por un equipo que contiene al menos 3 investigadores para permitir la canalización rápida, medición de dosis, inyección de trazador, PET-TAC y cerebro seccionado antes de significativo decaimiento radiactivo. Requiere dos personas para llevar a cabo la iniciación de la exploración del animal doméstico y la inyección de todos los 4 ratones simultáneamente. La razón para la adquisición de la mascota antes de la inyección del principio es garantizar que la farmacocinética y dinámica de la distribución del trazador en la sangre y las regiones de interés se capturan con precisión y completamente. Muchos pasos pueden requerir entrenamiento vigoroso y práctica para asegurar la buena marcha del experimento. En particular, este protocolo depende de canulación de la vena de éxito cola de ratones C57BL/6, que puede ser difícil debido a la presente en la cola de cabello oscuro y puede llegar a ser más difíciles después de accidente cerebrovascular o si los ratones mismo la proyección de imagen en múltiples puntos del tiempo .
Otra consideración para la proyección de imagen PET incluye grabación cuidadosa de radiosonda dosis y residual actividad medidas, incluyendo la hora exacta de la medida. Esto es esencial para la corrección de la descomposición exacta de la dosis inyectada en el momento de la exploración y se utiliza para obtener una medición precisa de la absorción del trazador (es decir, % ID/g) para cada ROI. Es imprescindible conocer la cantidad exacta de la radiactividad que estaba presente en cada ratón en el momento de la exploración para garantizar el análisis de una imagen precisa. Por lo tanto, es aconsejable sincronizar los relojes en el equipo analizador y calibrador de la dosis para evitar el error al utilizar isótopos de breve duración como C-11.
Precisa cuantificación de imagen PET también puede ser limitada por la precisión del escáner y puesta a punto. Por lo tanto, para garantizar la exacta cuantificación de imágenes PET/CT, es importante llevar a cabo controles de calidad para los componentes de la CT y la PET del escáner. Controles de calidad CT incluyen acondicionado fuente de rayos x, luz/oscuridad y centro off set calibrado. Estas calibraciones miden y correcto para el ruido del sistema y debe ser realizado antes de su adquisición según lo recomendado por el fabricante del escáner. Las calibraciones deben realizarse también para el escáner PET. Típicamente se trata de una exploración "estándar / mascota fantasma", que contiene una concentración conocida de la radiactividad de la exploración. Al preparar el estándar, es mejor usar el mismo radioisótopo utilizado en el estudio, una dosis comparable a la había administrada a un ratón en un volumen similar al cuerpo de un ratón y la adquisición misma parámetros como proyección de imagen de animal. Una jeringa de 20 mL con radiosonda diluido en agua se utiliza para el estándar en este protocolo, con los posteriores resultados de la proyección de imagen PET permite calcular un factor de corrección basado en la dosis real medida por el detector de calibración. La proporción de corrección se puede aplicar a los datos de imágenes adquiridos en el experimento para asegurar la exacta cuantificación de captación del trazador en las regiones de interés en imágenes PET. Esto explica la gama de positrones del radionúclido además teniendo en cuenta cualquier actividad de fondo presente en el día de la exploración. Como el calibrador de la dosis es una parte integral de la generación de este factor de corrección, es imprescindible que este equipo también es calibrado regularmente según las directrices del fabricante.
Al realizar ex vivo autorradiografía es importante escoger un momento óptimo para la eutanasia después de la inyección, para asegurar la alta señal a fondo en regiones de interés. Treinta minutos posterior a la inyección fue elegido por autorradiografía de DPA 713 [11C] usando los datos adquiridos durante la dinámica imagen de PET -es decir, el en vivo TAC dinámico como guía, mientras que también teniendo en cuenta la corta vida media de C-11 y el tiempo involucrados para la sección y exponer el tejido cerebral después de la extracción. Teniendo en cuenta esto, se debe realizar [11C] DPA 713 autorradiografía en una cohorte independiente de ratones para permitir la inyección de una dosis mayor de DPA 713 [11C] y a 30 minutos vez punto de perfusión y a la eutanasia bajo anestesia. Realizar un pequeño en vivo estudio piloto del animal doméstico con unos 3-4 los ratones antes de realizar la autorradiografía ex vivo será útil para determinar el momento óptimo para autorradiografía. Una consideración adicional para ex vivo autorradiografía es recuperar los ratones después de la inyección o mantenerlos anestesiados hasta la eutanasia. Mantenerlos anestesiados imita las condiciones de la exploración y aseguran la cinética de distribución o excreción del radiotrazador no son alterados por la recuperación. Además, esto impide que el estrés adicional en los ratones evitando la recuperación y posterior inducción. Por último, sería una adición útil al Protocolo de ex vivo evaluar el daño regional en las rebanadas de cerebro utilizado por autorradiografía mediante inmunohistoquímica tinción (después de decaimiento radiactivo) para generar una imagen de alta resolución de la localización del infarto y volumen.
Como hay limitaciones con el uso de un trazador de C-11 basado, este protocolo puede modificarse fácilmente para el uso con un F-18 (Half-Life de 109,77 min) TSPO tracer, que puede ser más aplicable a lugares sin un ciclotrón in situ. Además, este protocolo describe el uso de un montaje de imágenes 4-ratón. Aunque este método de alto rendimiento es óptimo cuando se utiliza un trazador C-11, este protocolo puede ser modificado para los usuarios de ratón imágenes camas. Una planificación cuidadosa y el entrenamiento constante en las técnicas descritas en el presente Protocolo dará lugar a la generación de una riqueza de datos mediante [11C] DPA-713, que fácilmente puede ser aplicado a investigar el papel de la neuroinflamación en la manifestación de la enfermedad y progresión en otros modelos de roedores de los trastornos neurológicos. Por otra parte, esta técnica podría utilizarse para evaluar la respuesta en vivo a la terapéutica inmunomoduladora dirigida a microglia/macrófagos.

Movimiento es la quinta causa de muerte y una causa importante de discapacidad en los Estados Unidos1. Ictus isquémico representa una abrumadora mayoría de estos casos (~ 87%), que ocurre cuando hay interrupción localizada en el flujo sanguíneo al cerebro (por ejemplo, por un coágulo de sangre o depósito graso). Posteriormente se reducen los suministros de oxígeno y nutrientes a las zonas afectadas y se inicia una compleja cascada patológica resultante en la muerte neuronal dentro del núcleo de accidente cerebrovascular (infarto) además de las áreas circundantes. Neuroinflamación es un componente crucial en el camino que conduce a este daño, con ambas células inmunes del cerebro residente (microglia) e infiltración de células inmunes periféricas (neutrófilos, linfocitos T, linfocitos B y monocitos/macrófagos) pensado para contribuir a este destructiva de la cascada2,3. Macrófagos y microglia activado son centrales a esta respuesta capensis, con reportes de efectos deletéreos y beneficiosos tras Ictus isquémico2. Por lo tanto, es imperativo evaluar la contribución en vivo de estas células después de la carrera.
El PET es una poderoso 3-dimensional molecular técnica de imagen que permite la visualización de los biológico procesos en vivo mediante el uso de moléculas específicas con positrones (β +) emisión de radionucleidos como 11C, 13N, 15O y 18f el. Este método tiene muchas ventajas sobre los métodos ex vivo (p. ej., inmunohistoquímica) ya que permite la adquisición de información molecular en tiempo real, en vivo temas intactos y permite la investigación longitudinal. Animal doméstico proyección de imagen de TSPO, un marcador de microglia activada y las células de linaje mieloide periféricas, proporciona un medio para cuantificar y seguir las respuestas inmune innata de la célula dentro del cuerpo y puede ser utilizado para evaluar la inflamación después de movimiento y respuesta a la terapéutica intervenciones. TSPO, anteriormente conocido como el receptor periférico de tipo benzodiazepina, es una proteína de 18 kDa que se cree que desempeñan un papel en el transporte de colesterol y la síntesis de neuroesteroides4. Por otra parte, la evidencia sugiere que la TSPO participa en neuroinflamación y la supervivencia neuronal5,6, con informes de aumento de la expresión en muchos trastornos neurológicos que implican inflamación incluyendo carrera7, 8de demencia, la enfermedad de Parkinson9 y esclerosis múltiple10. TSPO se encuentra en las membranas mitocondriales externas y se expresa altamente en la periferia, especialmente en los tejidos asociados esteroides (e.g., glándulas) y con niveles intermedios en el corazón, los riñones y los pulmones10. Sin embargo en el cerebro saludable, TSPO niveles son bajo y restringido principalmente a glia6,11. A lesión neuronal, como el observado en movimiento, los niveles de TSPO en sistema nervioso central (SNC) aumentan considerablemente. Esta regulación al alza observada de TSPO puede explotarse a imagen neuroinflamación en vivo, con niveles de expresión proporcionando un indicador preciso de la severidad de la inflamación. Por lo tanto, el objetivo de este método es cuantificar con precisión el aporteen vivo de neuroinflamación en un modelo murino de ictus isquémico con la TSPO-PET.
Se han desarrollado múltiples trazadores TSPO para la proyección de imagen del animal doméstico de neuroinflamación. Aquí, la proyección de imagen de TSPO-PET se describe usando [11C] DPA 71312, una prometedora segunda generación tracer TSPO, que ha demostrado mayor señal a ruido y menor fijación no específica de los históricamente más usados [11C] PK11195 13 . Por ejemplo, el modelo de ratón de dMCAO de carrera fue elegido para este método14. Este modelo implica craneotomía temporal y la permanente ligadura de la arteria cerebral media distal, resultando en isquemia focal de la corteza somatosensorial. Esto es una ventaja en investigación pre-clínica cerebrovascular debido la alta reproducibilidad de daño isquémico y baja mortalidad asociada a este modelo. Hasta la fecha, estudios imagenológicos TSPO-PET todavía tienen que ser registrados en el modelo de roedores dMCAO. Sin embargo, animal doméstico proyección de imagen estudios previos utilizando el modelo de oclusión (MCAO) de la arteria cerebral media, un modelo de movimiento más intenso y variable, en ratones y ratas, han reportado expresión TSPO para incrementar del día 3 y pico por día 7 posterior al accidente cerebrovascular15, 16,17,18. Por lo tanto, se realizó un PET 6 días post-dMCAO la proyección de imagen para que coincidan con la expresión elevada de TSPO. [11C] DPA-713 la absorción en el cerebro se evaluó en ipsolateral (infartado) y hemisferios contralaterales. TSPO-PET se combinó con resonancia magnética estructural, permitiendo la delimitación precisa de infarto y contralaterales regiones de interés (ROIs). Aquí describimos basada en un atlas y un enfoque ROI basada en MRI para calcular la absorción de DPA 713 [11C]. También se evaluó la captación del radiotrazador en bazo para investigar los niveles periféricos de inflamación entre los grupos. Este método tiene el potencial para proporcionar penetraciones importantes en la dinámica espacio-temporal y el papel de las interacciones específicas neuroimmune en accidente cerebrovascular y otras enfermedades 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

Neuroinflamación es central en la cascada patológica después de accidente cerebrovascular isquémico. Métodos de proyección de imagen moleculares no invasivos tienen el potencial para proporcionar penetraciones importantes en la dinámica temporal y el papel de ciertas interacciones del neuroimmune en tiempos. Específicamente, la proyección de imagen de tomografía por emisión de positrones (PET) de translocador proteína 18 kDa (TSPO), un marcador de microglia activada y las células de linaje mieloide periféricas, proporciona un medio para detectar y rastrear neuroinflamación en vivo. Aquí, presentamos un método para cuantificar con precisión la neuroinflamación usando [11C]N,N-Diethyl-2-[2-(4-methoxyphenyl)-5,7-dimethylpyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl]acetamide ([11C] DPA-713), una prometedora segunda generación TSPO-PET radiotrazador, oclusión distal de la arteria cerebral media (dMCAO) en comparación con ratones sham-funcionado. MRI fue realizado 2 días post-dMCAO cirugía para confirmar el movimiento y definir la localización del infarto y el volumen. La proyección de imagen PET/computado Tomography (CT) se realizó en 6 días post-dMCAO para captar el máximo aumento TSPO después de accidente cerebrovascular. Cuantificación de las imágenes PET se realizó para evaluar la captación de [11C] DPA-713 en el cerebro y bazo de ratones dMCAO y simulada para evaluar los niveles centrales y periféricos de la inflamación. En vivo [11C] Absorción cerebral DPA 713 fue confirmada usando ex vivo autorradiografía.

Ratones experimentaron MRI para verificar tiempos de éxito y el [11C] DPA 713 PET se realizó escaneando simultáneamente 4 ratones. PET, CT y Sr. imágenes fueron co registrado antes manualmente dibujo cerebro ROIs y realizar el análisis de atlas cerebro de split semi automatizado, para investigar la absorción del trazalíneas en regiones ipsolaterales y contralaterales (figura 2).
Imágenes PET/TC y las curvas tiempo actividad (actividad de radiosonda TAC como una función de tiempo) muestran mayor [11C] DPA 713 absorción en ipsolateral versus hemisferios contralaterales (figura 3A). Datos de cuantificación de imágenes dinámicas de cerebro del animal doméstico, usando suma de 50-60 min, reveló un aumento significativo en la absorción del trazalíneas (% ID/g) en el ipsilateral (infartado) en comparación con el hemisferio contralateral en dMCAO, pero no en ratones sham utilizando el manual elaborado Enfoque ROI (figura 3B). También se observó la absorción creciente en el hemisferio ipsilateral entre ratones dMCAO y farsa. No observaron diferencias significativas entre hemisferios ipsilaterales y contralaterales fueron usando el método atlas, probablemente debido al atlas ROIs ser más grande que el tamaño del infarto (generalmente restringido a la corteza somatosensorial), por lo tanto, diluir la señal. Sin embargo, se observó total absorción creciente en dMCAO en comparación con el tratamiento simulado para todos ROIs, que alinea con informes anteriores con ratones modelo MCAO, demostrando mayor expresión de TSPO en regiones fuera de infarto19. Relaciones ipsilateral contralateral se incrementaron en dMCAO versus ratones sham utilizando ambos métodos; sin embargo, esta diferencia sólo fue significativa en la corteza con el enfoque de atlas del cerebro debido a la mayor varianza en el enfoque de retorno de la inversión. Esto se puede solucionar aumentando el número de ratones de cada grupo. Cuantificación de captación de DPA 713 [11C] en bazo no mostraron diferencias significativas entre grupos (figura 4).
Resultados de la proyección de imagen de la mascota del ratón de dMCAO de la cerebral fueron confirmados por ex vivo de alta resolución digital autorradiografía (figura 5). Mayor [11C] DPA 713 absorción fue observada en el tejido infartado con insignificante señal en tejido cerebral sano circundante. Cuantificación de estas imágenes reveló ipsilateral contralateral proporciones que van desde 1.4 a 2.09 en ratones dMCAO.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig1.jpg"> Figura 1: Escáner de PET y área de trabajo configuración. Los espacios de trabajo cubrieron en protector acolchado absorbente para crear un ambiente estéril. (A) después de calibrado, una cama de ratón 3D impreso, equipada para 4 ratones de imágenes al mismo tiempo fue asegurada en el escáner y conos de nariz de todos los 4 ratones adjunto a la anestesia. (B) equipo necesario para la proyección de imagen PET se prepararon con antelación, incluyendo catéteres de 27,5 G lleno de solución salina, lubricante ocular, hisopos de etanol, lámparas de calor, cinta quirúrgica, pegamento de tejidos, jeringas de dosis de 0.5 mL, tijeras y un mechero. (C) para la inyección de la radiosonda, coloque las jeringas de salino-ras y tijeras en la parte posterior del escáner. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig2.jpg"> Figura 2: ROI ipsilateral Contralateral y hemisferio derecho/izquierdo-Split Brain Atlas proceso de análisis de imagen PET. Análisis de imagen software se utilizó para determinar la captación de trazador en ipsolaterales y contralaterales de las regiones de interés (ROIs) utilizando manualmente dibujado ROIs y un enfoque semiautomático atlas división 3D. Registro automático de PET-TAC 3D fue realizado siguió por registro manual del cerebro MRI dentro del cráneo de ratón correspondiente definido en la imagen de CT. La herramienta 3D de ROI se utiliza para dibujar manualmente ipsolateral (rojo) y contralaterales ROIs (verde) con el infarto en la resonancia magnética como referencia. El método split-brain, el atlas del cerebro de ratón izquierda/derecha-split 3D fue cargado y montado dentro del cráneo según la definición de la imagen de CT. ROIs del cerebro usados para la cuantificación en este atlas del cerebro de ratón 3D incluyeron corteza izquierda (gris oscuro), hipocampo izquierdo (Aciano Azul), estriado de izquierda (rosa profundo), Right Cortex (tomate rojo), hipocampo derecho (verde) y derecho Striatium (cian). La captación de [11C] DPA-713 en cada región se obtuvo en nCi/cc y posteriormente fue convertido a %ID/g por normalizar a la dosis de corrección de decaimiento en el tiempo de exploración para cada ratón. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig3.jpg"> Figura 3 : Representante en Vivo [11C] cerebro de DPA 713 absorción en DMCAO y ratones Sham. (A) imágenes PET-TAC dinámica y TAC demuestra mayor [11C] DPA 713 absorción en la corteza ipsolateral de los ratones que experimentaron la DMCAO (n = 3) y un ligero aumento de sham (n = 3) funcionado ratones, ratones DMCAO demostrar significativamente mayor contraste inyectado dosis de porcentaje entre el infarto y el lado contralateral del cerebro (%ID/g). (B) cuantificación de PET (50-60 min Resumen) reveló la absorción significativamente mayor en el ROI ipsilateral utilizando el enfoque de retorno de la inversión y en la corteza (Ctx) utilizando el método split-brain atlas. No hubo diferencias significativas se encontraron en el hipocampo (HC) o estriado (Str). Mayor proporción ipsolateral y contralateral fueron vistos usando análisis de ambos enfoques pero sólo fue estadísticamente significativo en el Ctx utilizando el método de atlas del cerebro. * (p < 0,05), *** (p < 0,001) <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig3large.jpg" target="_blank">por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig4v2.jpg"> Figura 4: Representante En Vivo [11C] DPA 713 bazo absorción en dMCAO y ratones Sham. (A) DPA-713 dinámico [11C] imágenes de PET/CT muestra bazo ROIs en dMCAO (n = 3) y simulada (n = 3) ratones. (B) resultados cuantitativos no demuestran resultados significativos en la absorción de bazo entre ratones dMCAO y farsa. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig4v2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig5v2.jpg"> Figura 5 : Representante autorradiografía resultados. Imágenes de autorradiografía digital demuestran mayor [11C] DPA 713 la absorción en el ipsilateral en comparación con el hemisferio contralateral. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig5v2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

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

Proyección de imagen de tomografía por emisión de positrones (PET) de translocador proteína 18 kDa (TSPO) proporciona un medio no invasivo para visualizar el dinámico papel de la neuroinflamación en el desarrollo y progresión de enfermedades del cerebro. Este protocolo describe autorradiografía TSPO-PET y ex vivo para la detección de neuroinflamación en un modelo murino de accidente cerebrovascular isquémico.

Animal doméstico proyección de imagen de neuroinflamación usando [11C] DPA-713 en un modelo murino de ictus isquémico

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 la arteria cerebral media de oclusión (MCAO) Modelo para el ictus isquémico con Orientación flujometría láser Doppler en ratones

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 ...

Investigación

Medicina

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

Multi-fotón imágenes de invasión de células tumorales en un modelo de ratón ortotópico de carcinoma oral de células escamosas

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

La endotelina-1 inducida por la arteria cerebral media oclusión Modelo para el ictus isquémico con Orientación flujometría láser Doppler en la rata

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

Resonancia magnética y PET en modelos de ratón de infarto de miocardio

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

Un modelo murino de hemorragia subaracnoidea

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

Excitotóxica Estimulación del cerebro Microslices como<em&gt; In vitro</em&gt; Modelo de Carrera

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

Arteria embólico cerebral media oclusión (MCAO) para el ictus isquémico con homólogas coágulos de sangre en las ratas

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

Un modelo del cochinillo de Neonatología encefalopatía hipóxico-isquémica

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

Simultánea de imágenes PET / RM Durante cerebral del ratón hipoxia-isquemia

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 de Bengala Photothrombosis por imagen óptica confocal<em&gt; En Vivo</em&gt;: Un modelo de solo recipiente Stroke

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