Name: positron emission tomography imaging for in vivo measuring of myelin content in the lysolecithin rat model of multiple sclerosis
Uploaded: 2021-02-28T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis at JoVE.com

β cube (Molecubes NV, Belgique) a été soutenu par la São Paulo Research Foundation, FAPESP - Brésil (#2018/15167-1). LES a une bourse d’études de doctorat de FAPESP - Brésil (#2019/15654-2).

Toutes les procédures ont été menées conformément aux directives du Conseil national pour le contrôle de l’expérimentation animale (CONCEA, Brésil) et ont été approuvées par le Comité d’éthique pour la recherche animale de la Faculté de médecine de l’Université de Sao Paulo (CEUA-FMUSP, Brésil - numéro de protocole: 25/15).
NOTE : Dans ce protocole, nous montrons comment induire un modèle de rat de lysolecithine de la sclérose en plaques et comment acquérir et analys...

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P., 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=PET+imaging+of+glucose+metabolism,+neuroinflammation+and+demyelination+in+the+lysolecithin+rat+model+for+multiple+sclerosis.">PET imaging of glucose metabolism, neuroinflammation and demyelination in the lysolecithin rat model for multiple sclerosis.</a> Multiple Sclerosis Journal. 20 (11), 1443-1452 (2014).</li><li>Rinaldi, M., 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=Galectin-1+circumvents+lysolecithin-induced+demyelination+through+the+modulation+of+microglial+polarization/phagocytosis+and+oligodendroglial+differentiation.">Galectin-1 circumvents lysolecithin-induced demyelination through the modulation of microglial polarization/phagocytosis and oligodendroglial differentiation.</a> Neurobiology of Disease. 96, 127-143 (2016).</li><li>Faria, D. d. P., 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=PET+imaging+of+focal+demyelination+and+remyelination+in+a+rat+model+of+multiple+sclerosis+comparison+of+[C-11]MeDAS,+[C-11]CIC+and+[C-11]PIB.">PET imaging of focal demyelination and remyelination in a rat model of multiple sclerosis comparison of [C-11]MeDAS, [C-11]CIC and [C-11]PIB.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 41 (5), 995-1003 (2014).</li><li>Faria, D. d. P., 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=PET+imaging+of+focal+demyelination+and+remyelination+in+a+rat+model+of+multiple+sclerosis:+comparison+of+[11C]MeDAS,+[11C]CIC+and+[11C]PIB.">PET imaging of focal demyelination and remyelination in a rat model of multiple sclerosis: comparison of [11C]MeDAS, [11C]CIC and [11C]PIB.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 41 (5), 995-1003 (2014).</li><li>vander Star, B. J., 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=In+Vitro+and+In+Vivo+Models+of+Multiple+Sclerosis.">In Vitro and In Vivo Models of Multiple Sclerosis.</a> CNS &amp; Neurological Disorders-Drug Targets. 11 (5), 570-588 (2012).</li><li>Najm, F. J., 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=Drug-based+modulation+of+endogenous+stem+cells+promotes+functional+remyelination+in+vivo.">Drug-based modulation of endogenous stem cells promotes functional remyelination in vivo.</a> Nature. 522 (7555), 216 (2015).</li></ol>

Le plus grand avantage d’utiliser le modèle de lysolecithine pour étudier la sclérose en plaques est le calendrier rapide pour la démyélinisation (environ 1 semaine) et la réélinisation (environ 4 semaines) àse produire 14. Ce modèle peut également être induit chez les souris15, cependant, l’induction chez les rats est plus avantageux pour l’imagerie TEP in vivo en raison de la plus grande taille du cerveau de rat par rapport aux souris.
<p cla...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/62094">Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis</a>. The citation&#160;was updated.
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de Paula Faria, D., Cristiano Real, C., Estessi de Souza, L., Teles Garcez, A., Navarro Marques, F. L., Buchpiguel, C. A. Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis. J. Vis. Exp. (168), e62094, doi:10.3791/62094 (2021).
to:
de Paula Faria, D., Real, C.C., Estessi de Souza, L., Teles Garcez, A., Navarro Marques, F. L., Buchpiguel, C. A. Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis. J. Vis. Exp. (168), e62094, doi:10.3791/62094 (2021).

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Erratum: Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie neuro-inflammatoire qui affecte le système nerveux central, caractérisée par une inflammation, une démyélinisation et une perte axonale1. Le pronostic de cette maladie est variable même avec des avances dans le traitement, et c’est l’une des causes les plus communes des déficits neurologiques chez les jeunes1. Le diagnostic de SP est basé sur les critères de la manifestation clinique et de la visualisation des lésions caractéristiques par imagerie par résonance magnétique (IRM)2,3.
La tomographie par émission de positons (TEP) peut être un outil utile pour la surveillance in vivo de la progression de la SP et des effets thérapeutiques. Le radiotraceur B composé de Pittsburgh (PIB) étiqueté avec du carbone-11(11C-PIB) est largement utilisé pour quantifier les plaques β-amyloïdes; cependant, au cours de la dernière décennie, il a été étudié pour quantifier le contenu de myéline et montrer la démyélinisation dynamique et la remyélinisation4,5,6.
Différents traceurs de PET amyloïdes(11C-PIB, 18F-florbetaben,18F-florbetapir, 18F-flutemetamol) peuvent être utilisés pour quantifier la myéline et fournir des informations importantes sur la progression de la maladie et la réponse thérapeutique, permettant l’identification des processus de démyélinisation et de remylination, sans interférence de neuroinflammation, qui peuvent se produire avec des images conventionnelles de résonance magnétique (IRM)7. La formation image amyloïde de PET a montré l’absorption diminuée de traceur dans les patients actifs de SEP comparés aux patients non actifs qui pourraient être expliqués par des dommages tôt de matière blanche dans les patients actifs8. L’absorption inférieure de traceur amyloïde a été également associée au déclin cognitif dans une étude de suivi, montrant que cette technique est un outil valable pour étudier la pathophysiologie de la maladie et les résultats cliniques9.
Le modèle de rat de lysolecithine (LPC) est un modèle chimique induit de sclérose en plaques, où la toxine injectée, LPC, induit une réponse élevée des macrophages qui a comme conséquence l’inflammation accrue et, par conséquent, la démyélinisation10,11. La démyélinisation est rapidement inversée, en environ 4 semaines, ce qui en fait un bon modèle pour évaluer les processus de démyélinisation et de remylination chez les rongeurs. Ce modèle a déjà été évalué à l’aide de l’imagerie TEP, avec de bons résultats et une corrélation avec les essais post mortem12.
Ici nous présentons le protocole pour l’imagerie de PET de myéline avec 11C-PIB dans le modèle de rat de lysolecithine, montrant cette technique d’imagerie pour être un outil utile pour la mesure in vivo de la teneur en myéline.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Analytical Balance</td>
			<td>Marte</td>
			<td>AUWZZOD</td>
			<td>max: 220 g- min: 1 mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anestesia vaporizer</td>
			<td>Nanitech</td>
			<td>15800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beta-cube</td>
			<td>Molecubes</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bulldog clamp</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>5212043P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>clorexidine</td>
			<td>Rioquimica</td>
			<td></td>
			<td>0.5%/100 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton swabs</td>
			<td>johnson e johnson</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dose calibrator</td>
			<td>Capintech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill</td>
			<td>Kinzo powertools</td>
			<td>352901</td>
			<td>Model Q0M-DC3C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf tube</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>30125150</td>
			<td>1.5 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye lubricant</td>
			<td>ADVFARMA</td>
			<td>30049099</td>
			<td>&#160;vaseline 15 g (pharmaceutical purity)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine forceps</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>52102-38P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gloves</td>
			<td>Descarpack</td>
			<td>212101</td>
			<td>&#160;6.5 size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating pad</td>
			<td>Softhear</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Injection Syringe</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>80314</td>
			<td>10&#181;, 32ga, model 701</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insuline syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>328328</td>
			<td>1 mL insulin syringes with needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Crist&#225;lia</td>
			<td>410525</td>
			<td>100 mL , concentration 1 mL/1 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketoprofen or other analgesic</td>
			<td>Sanofi</td>
			<td></td>
			<td>100 mg/2 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>lidocaine</td>
			<td>Hipolabor</td>
			<td>1.1343.0102.001-5</td>
			<td>2%/20mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-&#945;-Lysophosphatidylcholine from egg yolk</td>
			<td>Sigma-aldrich</td>
			<td>L-4129</td>
			<td>25 mg - &#8805;99%, Type I, powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>5212290P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen</td>
			<td>White Martins</td>
			<td>7782-44-7</td>
			<td>Compressed gas</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PMOD software</td>
			<td>PMOD technologies</td>
			<td>Version 4.1</td>
			<td>module fuse it</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat anesthesia mask</td>
			<td>KOPF</td>
			<td>Model 906</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline</td>
			<td>Farmace</td>
			<td>0543325/ 14-8</td>
			<td>0.9% sodium chloride for injection, 10 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scapel blades</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>52173-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scapel handles</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>52171P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissor</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>52136-50P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Semi-analytical Balance</td>
			<td>Quimis</td>
			<td>BK-3000</td>
			<td>max:3,100 g; min:0.2 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>shaver</td>
			<td>Mega profissional</td>
			<td></td>
			<td>AT200 model</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotactic Apparatus</td>
			<td>KOPF</td>
			<td>Nodel 900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Universal holder with needle support</td>
			<td>KOPF</td>
			<td>Model 1772-F1</td>
			<td>Hamilton support for 5 and 10 &#181;L</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

positron emission tomography imaging for in vivo measuring of myelin content in the lysolecithin rat model of multiple sclerosis

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie neuro-inflammatoire dont la dégénérescence et la démyélinisation axonales et neuronales se développent dans le système nerveux central, ce qui entraîne des dysfonctions motrices, une déficience psychique et une déficience cognitive pendant la progression de la SP. La tomographie par émission de positons (TEP) est une technique d’imagerie capable de quantifier les altérations cellulaires et moléculaires in vivo.
Les radiotraceurs ayant une affinité avec la myéline intacte peuvent être utilisés pour l’imagerie in vivo des changements de contenu de myéline au fil du temps. Il est possible de détecter soit une augmentation ou une diminution de la teneur en myéline, ce qui signifie que cette technique d’imagerie peut détecter les processus de démyélinisation et de remylination du système nerveux central. Dans ce protocole, nous démontrons comment utiliser l’imagerie TEP pour détecter les changements de myéline dans le modèle de rat lysolecithine, qui est un modèle de lésion de démyélinisation focale (induite par injection stéréotaxique) (c.-à-d., un modèle de maladie de sclérose en plaques). 11 ans et plus La formation image de PET de C-PIB a été exécutée à la ligne de base, et 1 semaine et 4 semaines après injection stéréotaxique de lysolecithine 1% dans le striatum droit (4 μL) et le callosum de corpus (3 μL) du cerveau de rat, permettant la quantification de la démyélinisation focale (emplacement d’injection après 1 semaine) et du processus de remyelination (site d’injection à 4 semaines).
L’imagerie TEP myéline est un outil intéressant pour surveiller les changements in vivo dans la teneur en myéline qui pourraient être utiles pour surveiller la démyélinisation de la progression de la maladie et la réponse thérapeutique.

La figure 1 montre 11images TEP C-PIB illustrées avec des changements de myéline au fil du temps. Dans l’analyse de base, aucune différence ne peut être observée dans la teneur en myéline (c.-à-d. qu’aucune démyélinisation n’est présente). Dans l’image de point de temps d’une semaine, il est possible de voir la lésion démyélinée focale (dans l’hémisphère droit) comme indiqué par la flèche blanche. Les images sont présentées dans les 3 plans anatomiq...

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Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis

Ce protocole a pour but de surveiller les changements in vivo de myéline (démyélinisation et remylination) par imagerie par tomographie par émission de positons (TEP) dans un modèle animal de sclérose en plaques.

Imagerie par tomographie par émission de positons pour la mesure in Vivo de la teneur en myéline dans le modèle rat de lysolecithine de la sclérose en plaques

Multiple sclerosis (MS) is a neuroinflammatory disease with expanding axonal and neuronal degeneration and demyelination in the central nervous system, ...

Ce protocole a le nom de surveillance des chaînes de myéline in vivo par imagerie TEP avec PIB étiqueté avec du carbonyle dans le modèle de rat lysolecithine de la sclérose en plaques. Cette technique d’imagerie a la capacité de permettre des images in vivo de positions en différents points. Obtenir point touch des données des chaînes minières au fil du temps.Dans cette vidéo, Nous montrons comment induire le modèle animal par injection stéréotaxique et comment acquérir et analyser. Les images PIP minières. Sortez le matériel nécessaire pour la préparation de solution de lysolecithine Prenez le poids de solution de lysolecithine dans un équilibre électronique utilisant un tube en verre prenez le tube en verre hors de l’équilibre électrique ouvrez la ligne de cellule et prenez le bon volume pour préparer la solution de 1%lysolecithin.Mettez la ligne cellulaire dans le tube en plastique fermez le tube en plastique et secouez-le à l’aide de vos doigts. Préparez-vous à la chirurgie avec l’animal dans la bonne position injecter Mettre la crème pour les yeux les yeux de l’animal protègent contre l’hydratation. utiliser une solution codoxygen de 5% pour nettoyer la zone d’incision de la chirurgie injecter de la lidocaïne où l’incision sera faite.Raser les cheveux dans les têtes de leur crâne faire une incision d’environ deux centimètres exposer l’ère de portée avec des pinces udak zone propre avec un écouvillon et marquer la position bregma la seringue hémato sur l’injection de bregma sera faite dans ces trois zones marquées à travers dans la bonne coordonnée. Prenez l’aiguille d’hémato à travers la zone de goutte Aller à la coordonnée ventricule pour commencer l’injection, Finition de la chirurgie, Suture l’incision. Utilisez un endroit approprié pour l’injection de traceurs.Le traceur doit être injecté par voie intraveineuse, et il peut être fait soit, dans la veine pénienne ou dans la veine de la queue. L’acquisition d’image du point de temps de ligne de base est exécutée avant chirurgie stéréotaxique. Et les deux autres points de temps une semaine et quatre semaines après la chirurgie stéréotaxique.Ouvrez le logiciel de scanner PET et choisissez le champ de vision à numériser lors de l’acquisition d’images. Placez l’animal dans le lit. Assurez-vous que l’animal est droit.Prenez la crème pour les yeux pour protéger les yeux des animaux. Couvrez le lit d’animal. Poussez le lit d’animal à l’intérieur du scanner d’animal familier et commencez l’acquisition.Vérifiez le deuil de l’animal jusqu’à la fin de la TEP. Quand un jour l’acquisition d’image est terminée. Sortez l’animal du lit.Ouvrez les logiciels distants et choisissez Fuse It’model sélectionnez l’image bio à l’ouverture et à l’ouverture avec les opérations. Utilisez une orientation de cylindre et chargez l’image. Allez à l’appariement et ouvrez l’image PET.Ajustez l’échelle de couleur pour rendre le cerveau visible. Appuyez sur crop’to recadrer l’image et ajuster la taille de la fenêtre pour couvrir l’ensemble du cerveau. Ses paramètres sont sur le côté inférieur droit de l’écran appuyez sur shift’Be sûr que l’animal est positionné directement dans le logiciel.Sélectionnez le bon modèle d’IRM. si vous en avez besoin, vous pouvez ajuster la restriction de couverture entre le modèle PET et MRI. Appuyez sur le bouton du dispositif.Sélectionnez le bon modèle de cerveau. Ensuite, vous pouvez regarder différentes régions du cerveau disponibles et vous pouvez sélectionner ou désélectionner tous. Allez à décrire les guides, et ils seront tous sélectionnés.Dans le bouton supérieur, vous pouvez sélectionner n’importe quel paramètre que vous souhaitez apparaître dans ces données statistiques. Vous pouvez appuyer sur le bouton statistique et ensuite vous pouvez choisir entre KilobeckerCSS ou SUV. Copiez au presse-papiers et fermez- le.Vos données peuvent être passées dans une feuille Excel. Pour quantifier le et l’illusion Aller à la nouvelle carte, sélectionnez ces quelques-uns et appliquer. Vous pouvez créer un nouveau vide dans le côté contralatéral.Et puis allez au bouton statistique S2B4. Il est possible de voir la lésion une semaine après l’injection et les lésions couvertes quatre semaines après l’injection. Une différence significative est observée entre la doublure cellulaire d’une semaine et quatre.En suivant ce protocole, vous obtiendrez les trois étapes de prendre la région d’intérêt, étant le site d’injection et que le domaine principal à analyser. En tant qu’étudiant important du protocole, la prise de lésion présente ainsi les chaînes minières au fil du temps, où la nation minière est représentée par une diminution de l’absorption des traces et de la réinvention. Il est important de souligner que l’injection d’inscription au laser doit être très lente, en évitant les lésions tissulaires et ne causant que des chaînes minières qui seront détectés par imagerie PIP peep.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis

Thinned-skull Cortical Window Technique for In Vivo Optical Coherence Tomography Imaging

Thinned-skull Cortical Window Technique for In Vivo Optical Coherence Tomography Imaging

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