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-Würfel-Ausrüstung (Molecubes NV, Belgien) wurde von der Forschungsstiftung von Sao Paulo, FAPESP - Brasilien (#2018/15167-1) unterstützt. LES hat ein Doktorandenstipendium von FAPESP - Brasilien (#2019/15654-2).

Alle Verfahren wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien des Nationalen Rates zur Kontrolle von Tierversuchen (CONCEA, Brasilien) durchgeführt und von der Ethikkommission für Tierforschung der Medizinischen Fakultät der Universität Sao Paulo (CEUA-FMUSP, Brasilien - Protokollnummer: 25/15) genehmigt.
HINWEIS: In diesem Protokoll zeigen wir, wie man ein Lysolecithin-Rattenmodell der Multiplen Sklerose induziert und wie man die Myelin-PET-Bilder erfasst und analysiert.
<p class="jov...

<ol>
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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>

Der größte Vorteil der Verwendung des Lysolecithin-Modells zur Untersuchung der Multiplen Sklerose ist die schnelle Zeitachse für Dieyelination (ca. 1 Woche) und Remyelination (ca. 4 Wochen) zu auftreten14. Dieses Modell kann auch bei Mäusen induziert werden15, aber Induktion bei Ratten ist vorteilhafter für in vivo PET Bildgebung aufgrund der größeren Größe des Rattengehirns im Vergleich zu Mäusen.
Der erste Schritt des Indukt...

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

Multiple Sklerose (MS) ist eine neuroinflammatorische Erkrankung, die das zentrale Nervensystem betrifft, gekennzeichnet durch Entzündung, Demyelination, und axonalen Verlust1. Die Prognose dieser Krankheit ist auch bei Fortschritten in der Behandlung variabel, und es ist eine der häufigsten Ursachen für neurologische Defizite bei jungen Menschen1. Die Diagnose von MS basiert auf den Kriterien der klinischen Manifestation und Visualisierung charakteristischer Läsionen durch Magnetresonanztomographie (MRT)2,3.
Positronen-Emissionstomographie (PET) kann ein nützliches Werkzeug zur In-vivo-Überwachung der MS-Progression und therapeutischer Wirkungen sein. Die Pittsburgh Verbindung B Radiotracer (PIB) mit Kohlenstoff-11 (11C-PIB) markiert ist weit verbreitet, um β-Amyloid-Plaques zu quantifizieren; jedoch wurde in den letzten zehn Jahren untersucht, um myelin-Gehalt zu quantifizieren und dynamische Demyelination und Remyelination4,5,6zu zeigen.
Verschiedene Amyloid-PET-Tracer (11C-PIB, 18F-Florbetaben,18F-Florbetapir, 18F-Flutemetamol) können verwendet werden, um Myelin zu quantifizieren und wichtige Informationen über das Fortschreiten der Krankheit und die therapeutische Reaktion zu liefern, was die Identifizierung von Demyelinationen- und Remyelinationsprozessen ermöglicht, ohne die Interferenz von Neuroinflammation, die bei herkömmlichen Magnetresonanzbildern auftreten kann (MRT)7. Amyloid PET-Bildgebung zeigte eine verminderte Tracer-Aufnahme bei aktiven MS-Patienten im Vergleich zu nicht-aktiven Patienten, was durch frühe Schäden an weißer Materie bei den aktiven Patienten erklärt werden konnte8. Niedrigere Amyloid Tracer Aufnahme war auch mit kognitiven Rückgang in einer Folgestudie verbunden, zeigt diese Technik ein wertvolles Werkzeug für die Untersuchung der Pathophysiologie der Krankheit und klinische Ergebnisse9.
Das Lysolecithin (LPC) Rattenmodell ist ein chemisch induziertes Modell der Multiplen Sklerose, bei dem das injizierte Toxin LPC eine hohe Reaktion von Makrophagen induziert, die zu einer erhöhten Entzündung und folglich zu Einer Demyelination10,11führt. Die Demyelination ist in ca. 4 Wochen schnell umgekehrt, was dies zu einem guten Modell für die Bewertung von Demyelinationen- und Remyelinationenprozessen bei Nagetieren macht. Dieses Modell wurde bereits mit PET-Bildgebung bewertet, mit guten Ergebnissen und Korrelation mit post-mortem Essays12.
Hier stellen wir das Protokoll für Myelin PET-Bildgebung mit 11C-PIB im Lysolecithin-Rattenmodell vor, das diese bildgebende Technik als nützliches Werkzeug zur In-vivo-Messung des Myelingehalts zeigt.

<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

Multiple Sklerose (MS) ist eine neuroinflammatorische Erkrankung mit expandierender axonaler und neuronaler Degeneration und Demyelination im zentralen Nervensystem, was zu motorischen Funktionsstörungen, psychischen Behinderungen und kognitiven Beeinträchtigungen während des MS-Fortschritts führt. Die Positronenemissionstomographie (PET) ist eine bildgebende Technik, die in der Lage ist, zelluläre und molekulare Veränderungen in vivo zu quantifizieren.
Radiotracer mit Affinität zu intaktem Myelin können für die In-vivo-Bildgebung von Myelin-Inhaltsänderungen im Laufe der Zeit verwendet werden. Es ist möglich, entweder eine Erhöhung oder Abnahme des Myelingehalts zu erkennen, was bedeutet, dass diese bildgebende Technik Demyelination und Remyelination Prozesse des zentralen Nervensystems erkennen kann. In diesem Protokoll zeigen wir, wie man MIT PET-Bildgebung Myelin-Änderungen im Lysolecithin-Rattenmodell erkennt, das ein Modell der fokalen Demyelinationenläsion ist (induziert durch stereotaktische Injektion) (d. h. ein Modell der Multiplen Sklerose- Erkrankung). 11 Die C-PIB PET-Bildgebung wurde zu Beginn und 1 Woche und 4 Wochen nach der stereotaxic-Injektion von Lysolecithin 1% im rechten Striatum (4 l) und Corpus callosum (3 l) des Rattenhirns durchgeführt, was eine Quantifizierung der fokalen Demyelination (Injektionsstelle nach 1 Woche) und des Remyelinationsprozesses (Injektionsstelle nach 4 Wochen) ermöglicht.
Myelin PET Imaging ist ein interessantes Werkzeug zur Überwachung von In-vivo-Änderungen im Myelingehalt, das für die Überwachung der demyelinisierenden Krankheitsprogression und therapeutischen Reaktion nützlich sein könnte.

Abbildung 1 zeigt anschauliche 11C-PIB PET-Bilder mit Myelinänderungen im Laufe der Zeit. Im Basisscan sind keine Unterschiede im Myelingehalt zu erkennen (d.h. es ist keine Demyelination vorhanden). Im 1-Wochen-Zeitpunktbild ist es möglich, die fokale demyelinierte Läsion (in der rechten Hemisphäre) zu sehen, wie durch den weißen Pfeil angezeigt. Die Bilder werden in den 3 anatomischen Ebenen (koronal, axial und sagittal) dargestellt und es ist möglich, die entmyzintierte L...

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

Dieses Protokoll hat das Ziel, in vivo Myelin-Änderungen (Demyelination und Remyelination) durch Positronen-Emissionstomographie (PET) Bildgebung in einem Tiermodell der Multiplen Sklerose zu überwachen.

Positronen-Emissionstomographie-Bildgebung zur In-Vivo-Messung des Myelingehalts im Lysolecithin-Rattenmodell der Multiplen Sklerose

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

Dieses Protokoll trägt den Namen der Überwachung von In-vivo-Myelinketten durch PET-Bildgebung mit PIB, die mit Carbonyl im Lysolecithin-Rattenmodell der Multiplen Sklerose gekennzeichnet ist. Diese bildgebende Technik hat die Fähigkeit, In-vivo-Bilder von Positionen an verschiedenen Punkten zuzulassen. Punkt-Touch der Daten von Mining-Ketten im Laufe der Zeit.In diesem Video zeigen wir, wie man das Tiermodell durch stereotaktische Injektion induziert und wie man erfasst und analysiert. Die Mining-PIP-Bilder. Nehmen Sie benötigtes Material für die Lysolecithin-Lösungsvorbereitung Nehmen Sie das Lysolecithin-Lösungsgewicht in einer elektronischen Waage mit einem Glasrohr aus der elektrischen Waage, öffnen Sie die Zelllinie und nehmen Sie das richtige Volumen für die Vorbereitung 1%Lysolecithin-Lösung.Legen Sie die Zelllinie in das Kunststoffrohr schließen Sie das Kunststoffrohr und schütteln Sie es mit den Fingern. Bereiten Sie sich auf die Operation mit dem Tier in der richtigen Position injizieren Setzen Sie die Augencreme die Tieraugen sind vor der Hydratation zu schützen. verwenden Sie eine 5%codoxygen Lösung für die Reinigung der Inzisionsbereich der Operation injizieren Lidocain, wo der Schnitt gemacht wird.Rasieren Sie die Haare in den Köpfen ihres Schädels machen einen Schnitt von etwa zwei Zentimetern setzen die Scope-Ära mit udak Klammern sauberen Bereich mit einem Tupfer und markieren Sie die Bregma-Position die Hämato-Spritze auf der Bregma-Injektion wird in diesen drei markierten Bereichen durch in der rechten Koordinate gemacht werden. Nehmen Sie die Hämatonadel durch den Trockenbereich Gehen Sie zur ventrischen Koordinate, um die Injektion zu beginnen, Die Operation beenden, den Schnitt entkernen. Verwenden Sie einen geeigneten Ort für die Tracer-Injektion.Der Tracer muss intravenös injiziert werden, und es kann entweder getan werden, In der Penisvene oder in der Schwanzvene. Die Bildaufnahme des Basiszeitpunkts wird vor der stereotaktischen Operation durchgeführt. Und die anderen beiden Zeitpunkte eine Woche und vier Wochen nach der stereotaktischen Operation.Öffnen Sie die PET-Scanner-Software und wählen Sie das Sichtfeld, das während der Bildaufnahme gescannt werden soll. Positionieren Sie das Tier im Bett. Achten Sie darauf, dass das Tier gerade ist.Nehmen Sie die Augencreme, um die Tieraugen zu schützen. Bedecken Sie das Tierbett. Schieben Sie das Tierbett in den Tierscanner und starten Sie die Erfassung.Überprüfen Sie das Tier Trauer bis zum Ende des PET-Scan. Wenn die Bildaufnahme eines Tages abgeschlossen ist. Nehmen Sie das Tier aus dem Bett.Öffnen Sie Remote-Software und wählen Sie Fuse It'model wählen Sie Bild bio bei und öffnen Sie mit Operationen. Verwenden Sie eine Zylinderausrichtung und laden Sie das Bild. Wechseln Sie zum Abgleichen, und öffnen Sie das PET-Bild.Passen Sie die Farbskala an, um das Gehirn sichtbar zu machen. Drücken Sie Crop', um das Bild zuzuschneiden und die Fenstergröße so anzupassen, dass sie das gesamte Gehirn abdeckt. Seine Parameter sind auf der unteren rechten Seite des Bildschirms drücken blau shift'Achten Sie darauf, dass das Tier direkt in der Software positioniert ist.Wählen Sie die richtige MRT-Vorlage aus. Wenn Sie es benötigen, können Sie die Abdeckungsbeschränkung zwischen PET und MRT-Vorlage anpassen. Drücken Sie die Gerätetaste.Wählen Sie die richtige Gehirnvorlage aus. Dann können Sie verschiedene Gehirnregionen betrachten und sie alle auswählen oder deaktivieren. Wechseln Sie zu Gliederungshandbüchern, und sie werden alle ausgewählt.In der oberen Schaltfläche können Sie einen beliebigen Parameter auswählen, der in diesen Statistikdaten angezeigt werden soll. Sie können die Statistik-Taste berühren und dann können Sie zwischen KilobeckerCSS oder SUV wählen. Kopieren Sie in die Zwischenablage und schließen Sie.Ihre Daten können in ein Excel-Blatt eingefügt werden. Für die Quantifizierung der und Wahn Gehen Sie zum neuen Board, wählen Sie diese wenigen und gelten. Sie können eine neue Lücke auf der kontralateralen Seite erstellen.Und dann gehen Sie zum Statistik-Button S2B4. Es ist möglich, die Läsion eine Woche nach der Injektion und die Läsionen vier Wochen nach der Injektion bedeckt zu sehen. Zwischen der Zellauskleidung zwischen einer Woche und vier wird ein signifikanter Unterschied beobachtet.Nach diesem Protokoll erhalten Sie die drei Schritte, um die Region von Interesse zu nehmen, da sie die Injektionsstelle ist und dass der Hauptbereich analysiert werden soll. Als großer Student des Protokolls präsentiert die Einnahme von Läsion die Bergbauketten im Laufe der Zeit, wo die Bergbaunation durch verringerte Rücklaufaufnahme und Reimagination-Rücklaufaufnahme repräsentiert wird. Es ist wichtig zu betonen, dass die Laser-Listing-Injektion sehr langsam sein muss, gewebeschädigend zu vermeiden und nur Bergbauketten verursacht, die durch Peep PIP-Bildgebung erkannt werden.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

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Verdünnt-skull Kortikale Fenster-Technik für<em&gt; In Vivo</em&gt; Optical Coherence Tomography Imaging

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Forschung

Neurowissenschaften

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