Name: infrared thermography for the detection of changes in brown adipose tissue activity
Uploaded: 2022-09-28T14:30:00
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Cette étude a été financée par la subvention de recherche de la Fondation croate des sciences (IP-2018-01- 7416).

Toutes les procédures expérimentales sur des animaux de laboratoire ont été approuvées par le Comité national d’éthique et le ministère de l’Agriculture (EP 185/2018). Les expériences ont été menées conformément au Codex éthique de la Société croate pour la science des animaux de laboratoire et aux directives ARRIVE. Toutes les procédures effectuées dans les études impliquant des participants humains étaient conformes à la Déclaration d’Helsinki et approuvées par le Comité d’éthique de l?...

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	<li>van Marken Lichtenbelt, W. D., 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=Cold-activated+brown+adipose+tissue+in+healthy+men.">Cold-activated brown adipose tissue in healthy men.</a> New England Journal of Medicine. 360 (15), 1500-1508 (2009).</li><li>Morrison, S. F., Nakamura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Central+neural+pathways+for+thermoregulation.">Central neural pathways for thermoregulation.</a> Frontiers in Bioscience. 16 (1), 74-104 (2011).</li><li>Contreras, C., 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=The+brain+and+brown+fat.">The brain and brown fat.</a> Annals of Medicine. 47 (2), 150-168 (2015).</li><li>Chondronikola, 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=Brown+adipose+tissue+improves+whole-body+glucose+homeostasis+and+insulin+sensitivity+in+humans.">Brown adipose tissue improves whole-body glucose homeostasis and insulin sensitivity in humans.</a> Diabetes. 63 (12), 4089-4099 (2014).</li><li>Ouellet, V., 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=Outdoor+temperature,+age,+sex,+body+mass+index,+and+diabetic+status+determine+the+prevalence,+mass,+and+glucose-uptake+activity+of+18F-FDG-detected+BAT+in+humans.">Outdoor temperature, age, sex, body mass index, and diabetic status determine the prevalence, mass, and glucose-uptake activity of 18F-FDG-detected BAT in humans.</a> Journal of Clinical Endocrinology &amp; Metabolism. 96 (1), 192-199 (2011).</li><li>Pfannenberg, C., 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=Impact+of+age+on+the+relationships+of+brown+adipose+tissue+with+sex+and+adiposity+in+humans.">Impact of age on the relationships of brown adipose tissue with sex and adiposity in humans.</a> Diabetes. 59 (7), 1789-1793 (2010).</li><li>Leitner, B. 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=Mapping+of+human+brown+adipose+tissue+in+lean+and+obese+young+men.">Mapping of human brown adipose tissue in lean and obese young men.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (32), 8649-8654 (2017).</li><li>Vosselman, M. 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=Brown+adipose+tissue+activity+after+a+high-calorie+meal+in+humans.">Brown adipose tissue activity after a high-calorie meal in humans.</a> American Journal of Clinical Nutrition. 98 (1), 57-64 (2013).</li><li>Hibi, 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=Brown+adipose+tissue+is+involved+in+diet-induced+thermogenesis+and+whole-body+fat+utilization+in+healthy+humans.">Brown adipose tissue is involved in diet-induced thermogenesis and whole-body fat utilization in healthy humans.</a> International Journal of Obesity. 40 (11), 1655-1661 (2016).</li><li>Fenzl, A., Kiefer, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+adipose+tissue+and+thermogenesis.">Brown adipose tissue and thermogenesis.</a> Hormone Molecular Biology and Clinical Investigation. 19 (1), 25-37 (2014).</li><li>Koksharova, E., 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=The+relationship+between+brown+adipose+tissue+content+in+supraclavicular+fat+depots+and+insulin+sensitivity+in+patients+with+type+2+diabetes+mellitus+and+prediabetes.">The relationship between brown adipose tissue content in supraclavicular fat depots and insulin sensitivity in patients with type 2 diabetes mellitus and prediabetes.</a> Diabetes Technology &amp; Therapeutics. 19 (2), 96-102 (2017).</li><li>Habek, N., Kordi&#263;, M., Jurenec, F., Dugand&#382;i&#263;, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infrared+thermography,+a+new+method+for+detection+brown+adipose+tissue+activity+after+a+meal+in+humans.">Infrared thermography, a new method for detection brown adipose tissue activity after a meal in humans.</a> Infrared Physics &amp; Technology. 89, 271-276 (2018).</li><li>Lee, P., Ho, K. K. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hot+fat+in+a+cool+man:+Infrared+thermography+and+brown+adipose+tissue.">Hot fat in a cool man: Infrared thermography and brown adipose tissue.</a> Diabetes, Obesity and Metabolism. 13 (1), 92-93 (2011).</li><li>Ang, Q. Y., 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=A+new+method+of+infrared+thermography+for+quantification+of+brown+adipose+tissue+activation+in+healthy+adults+(TACTICAL):+A+randomized+trial.">A new method of infrared thermography for quantification of brown adipose tissue activation in healthy adults (TACTICAL): A randomized trial.</a> Journal of Physiological Sciences. 67 (3), 395-406 (2017).</li><li>Jang, C., 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=Infrared+thermography+in+the+detection+of+brown+adipose+tissue+in+humans.">Infrared thermography in the detection of brown adipose tissue in humans.</a> Physiological Reports. 2 (11), 12167 (2014).</li><li>Dodd, G. T., 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=Leptin+and+insulin+act+on+POMC+neurons+to+promote+the+browning+of+white+fat.">Leptin and insulin act on POMC neurons to promote the browning of white fat.</a> Cell. 160 (1-2), 88-104 (2015).</li><li>Habek, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+brown+adipose+tissue+in+diet-induced+thermogenesis+is+GC-C+dependent.">Activation of brown adipose tissue in diet-induced thermogenesis is GC-C dependent.</a> Pfl&#252;gers Archiv: European Journal of Physiology. 472 (3), 405-417 (2020).</li><li>Burke, L. K., 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=Sex+difference+in+physical+activity,+energy+expenditure+and+obesity+driven+by+a+subpopulation+of+hypothalamic+POMC+neurons.">Sex difference in physical activity, energy expenditure and obesity driven by a subpopulation of hypothalamic POMC neurons.</a> Molecular Metabolism. 5 (3), 245-252 (2016).</li><li>Glumer, C., Jorgensen, T., Borch-Johnsen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalences+of+diabetes+and+impaired+glucose+regulation+in+a+Danish+population:+The+Inter99+study.">Prevalences of diabetes and impaired glucose regulation in a Danish population: The Inter99 study.</a> Diabetes Care. 26 (8), 2335-2340 (2003).</li><li>Sicree, R. A., 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=Differences+in+height+explain+gender+differences+in+the+response+to+the+oral+glucose+tolerance+test-the+AusDiab+study.">Differences in height explain gender differences in the response to the oral glucose tolerance test-the AusDiab study.</a> Diabetic Medicine. 25 (3), 296-302 (2008).</li><li>van Genugten, R. E., 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=Effects+of+sex+and+hormone+replacement+therapy+use+on+the+prevalence+of+isolated+impaired+fasting+glucose+and+isolated+impaired+glucose+tolerance+in+subjects+with+a+family+history+of+type+2+diabetes.">Effects of sex and hormone replacement therapy use on the prevalence of isolated impaired fasting glucose and isolated impaired glucose tolerance in subjects with a family history of type 2 diabetes.</a> Diabetes. 55 (12), 3529-3535 (2006).</li><li>Williams, J. W., 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=Gender+differences+in+the+prevalence+of+impaired+fasting+glycaemia+and+impaired+glucose+tolerance+in+Mauritius.+Does+sex+matter.">Gender differences in the prevalence of impaired fasting glycaemia and impaired glucose tolerance in Mauritius. Does sex matter.</a> Diabetic Medicine. 20 (11), 915-920 (2003).</li><li>Stanford, K. I., 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=Brown+adipose+tissue+regulates+glucose+homeostasis+and+insulin+sensitivity.">Brown adipose tissue regulates glucose homeostasis and insulin sensitivity.</a> Journal of Clinical Investigation. 123 (1), 215-223 (2013).</li><li>Brasil, S., 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=A+systematic+review+on+the+role+of+infrared+thermography+in+the+brown+adipose+tissue+assessment.">A systematic review on the role of infrared thermography in the brown adipose tissue assessment.</a> Reviews in Endocrine and Metabolic Disorders. 21 (1), 37-44 (2020).</li><li>Byers, S. L., Wiles, M. V., Dunn, S. L., Taft, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+estrous+cycle+identification+tool+and+images.">Mouse estrous cycle identification tool and images.</a> PLoS One. 7 (4), 35538 (2012).</li><li>Crane, J. D., Mottillo, E. P., Farncombe, T. H., Morrison, K. M., Steinberg, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+standardized+infrared+imaging+technique+that+specifically+detects+UCP1-mediated+thermogenesis+in+vivo.">A standardized infrared imaging technique that specifically detects UCP1-mediated thermogenesis in vivo.</a> Molecular Metabolism. 3 (4), 490-494 (2014).</li><li>Hartwig, V., 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=Multimodal+imaging+for+the+detection+of+brown+adipose+tissue+activation+in+women:+A+pilot+study+using+NIRS+and+infrared+thermography.">Multimodal imaging for the detection of brown adipose tissue activation in women: A pilot study using NIRS and infrared thermography.</a> Journal of Healthcare Engineering. 2017, 5986452 (2017).</li><li>James, L., 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=The+use+of+infrared+thermography+in+the+measurement+and+characterization+of+brown+adipose+tissue+activation.">The use of infrared thermography in the measurement and characterization of brown adipose tissue activation.</a> Temperature. 5 (2), 147-161 (2018).</li><li>Folgueira, C., 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=Hypothalamic+dopamine+signaling+regulates+brown+fat+thermogenesis.">Hypothalamic dopamine signaling regulates brown fat thermogenesis.</a> Nature Metabolism. 1 (8), 811-829 (2019).</li><li>Ratko, M., Habek, N., Kordi&#263;, M., Dugand&#382;i&#263;, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+infrared+technology+as+a+novel+approach+for+studies+with+female+laboratory+animals.">The use of infrared technology as a novel approach for studies with female laboratory animals.</a> Croatian Medical Journal. 61 (4), 346-353 (2020).</li></ol>

Des études récentes présentent des preuves croissantes concernant la régulation physiologique et l’importance de l’activité des MTD chez les humains et les animaux adultes dans le développement de l’obésité et du diabète sucré. En outre, l’activation possible des MTD par des activateurs exogènes devient une cible pour les sociétés pharmaceutiques. Pour pouvoir estimer la régulation physiologique et l’importance physiopathologique des MTD dans les maladies très lourdes, ainsi que découvrir une ap...

Le tissu adipeux brun (MTD), contrairement au tissu adipeux blanc (WAT), ne stocke pas mais dépense plutôt de l’énergie. Lors de la stimulation sympathique, la MTD utilise des acides gras et du glucose et produit de la chaleur par l’activation de la protéine de découplage 1 (UCP1). La fonction de UCP1 est d’utiliser un gradient H + entre deux membranes mitochondriales pour produire de la chaleur au lieu de l’ATP. La fonction de la MTD est d’augmenter la production de chaleur par temps froid, ce qui entraîne une augmentation de la dépense énergétique1. Après une exposition au froid, les entrées sensorielles de la peau inhibent les neurones sensibles à la chaleur dans le noyau préoptique médian (MnPO) de la zone préoptique hypothalamique (POA), ce qui diminue l’effet inhibiteur des neurones POA sur le raphé pallidus rostral (rRPa). L’activation des neurones rRPa augmente l’activité sympathique, qui est suivie d’une augmentation de l’activitéMTD2,3. L’activation de la MTD induite par le froid améliore la sensibilité à l’insuline chez les humains4, et cette activité est diminuée chez les humains ayant un indice de masse corporelle (IMC) et un âge accru de 1,5,6,7.
Outre son rôle dans la thermogenèse induite par le froid, après un repas, l’absorption de glucose dans la MTD augmente dans la population masculine maigre, contribuant à la thermogenèse induite par l’alimentation (DIT), qui est plus élevée chez les sujets masculins positifs aux MTD 8,9. La technique de pointe utilisée pour mesurer l’activité des MTD est la tomographie par émission de positrons par tomodensitométrie, connue sous le nom de TEP-CT. Cette méthode détermine l’activité MTD en mesurant l’accumulation du fluorodésoxyglucose radiotraceur (18F-FDG). Cependant, la TEP-TDM n’est pas la méthode de choix pour détecter l’activation de la MTD après un repas. L’une des raisons est que, après un repas, le 18F-FDG entre en compétition avec l’hyperglycémie postprandiale pour le même transporteur de glucose, ce qui le rend inapproprié pour déterminer l’activation de la MTD après un repas, en particulier lorsque l’on compare l’activité des MTD chez les participants sains et diabétiques avec des différences possibles dans les concentrations de glucose dans le sang. De plus, la MTD utilise des acides gras comme source d’énergie pour la production de chaleur, ce qui n’est pas visible avec la TEP-TDM. 18 L’accumulation de F-FDG dans les MTD après un repas est à peine visible10 et est donc interprétée comme un résultat négatif dans la plupart des cas. Sans surprise, récemment, il a été suggéré que l’activation de la MTD est plus prononcée dans la population humaine que nous ne le pensions auparavant; par conséquent, une nouvelle approche pour détecter l’activité des MTD et leur implication dans les troubles métaboliques est nécessaire7. Une tentative de résoudre ce problème consiste à mesurer le volume de MTD avec imagerie par résonance magnétique (IRM) chez les patients prédiabétiques et les patients atteints de diabète sucré de type 2 (DT2) avec résistance à l’insuline11. Cependant, le volume de MTD mesuré par IRM n’est pas un indicateur suffisant pour estimer la fonction quotidienne et l’utilisation du glucose et des acides gras par les MTD. Par conséquent, pour estimer les différences réelles dans l’activité des MTD chez les patients en bonne santé par rapport aux patients atteints de DT2, une nouvelle approche est nécessaire qui offre la possibilité de découvrir le mécanisme pathologique du dysfonctionnement de la MTD chez les patients atteints de DT2.
Pour déterminer l’activation de la MTD, nous avons effectué des mesures de la production de chaleur BAT avant et après un repas à l’aide de la thermographie infrarouge (IR) (Figure 1)12,13. L’établissement de la thermographie IR comme méthode de choix pour mesurer l’activité des MTD après un repas chez les personnes en bonne santé et obèses ou les patients atteints de diabète sucré aura un impact énorme sur le terrain. À ce jour, la thermographie IR est utilisée pour déterminer l’activation induite par le froid de BAT13,14,15. Dans l’histoire humaine récente, l’activité des MTD induite par le froid n’est plus très prononcée (en raison d’un réchauffement adéquat des habitats, de vêtements appropriés), tandis que l’activation des MTD après un repas se produit tous les jours. De plus, la régulation physiologique de ces deux fonctions MTD via l’hypothalamus est complètement différente. Après un repas, l’activation des neurones exprimant la proopiomélanocortine (POMC) dans le noyau arqué hypothalamique (ARC) entraîne une augmentation de l’activité du nerf sympathique via rRPa16. L’activation des MTD induite par le froid mesurée par thermographie IR ou TEP-TDM est inappropriée lorsqu’elle est utilisée comme mesure de l’activité quotidienne des MTD. L’augmentation de l’activité des MTD après un repas est suivie d’une utilisation du glucose, ce qui est finalement important pour maintenir l’homéostasie du glucose, la sensibilité à l’insuline et la régulation quotidienne de la concentration de glucose. L’activation postprandiale de la MTD entraîne une augmentation de la consommation de glucose postprandiale, suivie d’une augmentation de la production de chaleur et de la température corporelle (DIT). Il a été démontré qu’il s’agissait du sexe, de l’âge et de l’IMC12. Des différences similaires entre les sexes dans l’activation de la MTD après un repas sont observées chez les souris de laboratoire mâles et femelles17. Ces résultats correspondent aux différences entre les sexes récemment découvertes dans la régulation de la MTD par Burke et al., qui ont montré que la régulation hypothalamique du brunissement de la MTD via une sous-population de neurones POMC diffère chez les souris mâles et femelles18. L’activation postprandiale de la MTD est plus faible chez les femmes, les populations âgées et les personnes obèses. L’absence d’activation de la MTD après un repas (diminution de l’utilisation du glucose) pourrait entraîner une prévalence plus élevée d’altération de la tolérance au glucose chez les femmes 19,20,21,22. Malheureusement, la majorité des études sur l’activation des MTD n’ont été réalisées que sur des hommes. En activant la MTD après un repas, l’absorption du glucose augmente dans la population masculine maigre. Il n’est pas surprenant que, après l’activation de la MTD, le DIT soit plus élevé chez les sujets masculins positifsaux MTD 8,9. De plus, la transplantation de MTD chez les souris mâles améliore la tolérance au glucose, augmente la sensibilité à l’insuline et diminue le poids corporel et la masse grasse23.
La TEP-TDM échoue comme méthode de choix pour mesurer l’activité des MTD, en particulier après un repas. Par conséquent, une méthode non invasive et plus sensible a été développée. La thermographie IR permet d’estimer l’activité des MTD chez différents animaux de laboratoire (souris knock-out), ainsi que chez les participants humains, indépendamment du sexe, de l’âge ou des effets de différentes conditions pathologiques sur l’activité des MTD. Un avantage supplémentaire de cette méthode est sa simplicité pour les participants et les animaux de laboratoire, ce qui nous permet d’estimer les avantages potentiels de la thérapie de rappel par MTD. Les études récentes utilisant la thermographie IR pour déterminer le comportement physiologique des MTD après une exposition au froid ou un repas sont décrites dans la publication récente de Brasil et al.24.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.1% cresyl violet acetate&#160;</td>
			<td>Commonly used chemical</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Device for measuring air temperature and humidity</td>
			<td>Kesterl</td>
			<td>Kestrel 4200</td>
			<td>Certificat of conformity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>External data storage</td>
			<td>Hard Drive with at least 1 TB</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass microscopic slides</td>
			<td>Commonly used</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small cotton tip swab&#160;</td>
			<td>Urethral swabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software for analysis</td>
			<td>FLIR Systems, Wilsonville, OR, USA</td>
			<td>FLIR Tools</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software for meassurements</td>
			<td>FLIR Systems, Wilsonville, OR, USA</td>
			<td>ResearchIR software</td>
			<td>FLIR ResearchIR Max, version 4.40.12.38 (64-bit)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermac Camera</td>
			<td>FLIR Systems, Wilsonville, OR, USA</td>
			<td>FLIR T-1020</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

infrared thermography for the detection of changes in brown adipose tissue activity

La mesure de l’activité du tissu adipeux brun (MTD) par tomographie par émission de positrons par tomodensitométrie (TEP-TDM) via l’accumulation de 18F-fluorodésoxyglucose (FDG) après un repas ou chez les patients obèses ou diabétiques échoue comme méthode de choix. La raison principale est que le 18F-FDG est en concurrence avec la concentration plasmatique postprandiale élevée de glucose pour le même transporteur de glucose sur la membrane des cellules BAT. En outre, la MTD utilise également des acides gras comme source d’énergie, ce qui n’est pas visible avec la TEP-TDM et pourrait être modifiée avec la concentration de glucose chez les patients obèses et diabétiques. Par conséquent, pour estimer l’importance physiologique des MTD chez les animaux et les humains, une nouvelle méthode de thermographie infrarouge utilisée dans des publications récentes est appliquée.
Après le jeûne d’une nuit, l’activité des MTD a été mesurée par thermographie infrarouge avant et après un repas chez des volontaires humains et des souris femelles de type sauvage. Le logiciel de la caméra calcule la température de l’objet en utilisant la distance de l’objet, l’émissivité de la peau, la température ambiante réfléchie, la température de l’air et l’humidité relative. Chez la souris, la zone rasée au-dessus de la MTD était une région d’intérêt pour laquelle les températures moyennes et maximales étaient mesurées. La phase du cycle œstral chez les souris femelles a été déterminée après une expérience par frottis vaginaux colorés avec une solution de coloration au violet de crésyl (0,1%). Chez des volontaires sains, deux zones cutanées du cou ont été sélectionnées : la zone supraclaviculaire (au-dessus de la clavicule, où les cellules MTD sont présentes) et la zone interclaviculaire (entre les clavicules, où aucun tissu MTD n’a été détecté). L’activité MTD est déterminée par la soustraction de ces deux valeurs. En outre, les températures moyennes et maximales des zones cutanées ont pu être déterminées chez les animaux et les humains participants.
Il a été démontré que les changements dans l’activité des MTD après un repas mesurés par thermographie infrarouge, une méthode non invasive et plus sensible, dépendaient du sexe, de l’âge et de la phase du cycle œstral chez les animaux de laboratoire. Dans le cadre de la thermogenèse induite par l’alimentation, il a également été prouvé que l’activation de la MTD chez l’homme dépendait du sexe, de l’âge et de l’indice de masse corporelle. La détermination plus approfondie des changements physiopathologiques de l’activité des MTD après un repas sera d’une grande importance pour les participants présentant des concentrations plasmatiques élevées de glucose (obésité et diabète sucré de type 2), ainsi que chez différents animaux de laboratoire (souris knock-out). Cette méthode est également un outil variable pour déterminer les médicaments activateurs possibles qui pourraient rajeunir l’activité des MTD.

Le moyen le plus simple de déterminer l’activité des MTD consiste à soustraire la température maximale de la peau au-dessus de la MTD avant et après un repas chez des sujets humains. Une meilleure façon de calculer l’activité des MTD consiste à sélectionner deux régions d’intérêt : la zone cutanée au-dessus de la MTD, qui est située dans la zone supraclaviculaire, et la zone interclaviculaire de la peau où aucun tissu MTD n’est trouvé chez l’homme, désignée comme zone de référence (selon la ...

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Infrared Thermography for the Detection of Changes in Brown Adipose Tissue Activity

Nous présentons ici un protocole de mesure de l’activité du tissu adipeux brun après un repas chez l’homme et les animaux de laboratoire.

Thermographie infrarouge pour la détection des changements dans l’activité du tissu adipeux brun

Measuring brown adipose tissue (BAT) activity by positron emission tomography computed tomography (PET-CT) via the accumulation of 18F-fluorodeoxyglucose ...

La thermographie infrarouge permet d’estimer l’activité du tissu adipeux brun chez les animaux de laboratoire et les participants humains, indépendamment du sexe, de l’âge ou des effets de différentes conditions pathologiques. La TEP-TDM échoue en tant que méthode de choix pour mesurer l’activité du tissu adipeux brun, en particulier après un repas. Par conséquent, une thermographie infrarouge non invasive et plus sensible a été développée.En utilisant la thermographie infrarouge, nous pouvons déterminer que les changements physiopathologiques dans l’activité du tissu adipeux brun ou l’activité du bain chez les personnes souffrant d’obésité et de diabète sucré, et déterminer le médicament qui peut rajeunir la mauvaise activité chez ces patients. Cette méthode pourrait être utilisée pour déterminer les effets physiologiques des hormones ou synthétiser des substances thérapeutiques sur la mauvaise activité chez les humains et les animaux de laboratoire. Demandez aux participants s’ils sont bien reposés et s’ils ont jeûné pendant la nuit.Ils se reposeront pendant au moins 30 minutes avant les mesures pour éviter une éventuelle activation du tissu adipeux brun. Effectuez les expériences le matin. 15 minutes avant la mesure, demandez aux participants d’enlever leurs vêtements supérieurs.Pendant que les participants se reposent, montez la caméra thermique sur le trépied et placez-la à un mètre de l’endroit où le participant sera assis. Connectez la caméra thermique à un ordinateur et à un logiciel selon les instructions du fabricant. Déterminez la température réfléchie de la pièce en enregistrant le papier d’aluminium froissé à une distance focale d’un mètre.Pour ce faire, dans le logiciel de la caméra, entrez la distance de zéro mètre et l’émissivité d’un. Ensuite, entrez les valeurs de la pression atmosphérique et de l’humidité relative. Pour déterminer la température réfléchie, choisissez la forme carrée et sélectionnez un retour sur investissement sur la feuille d’aluminium.Ensuite, choisissez la première icône à gauche dans la fenêtre principale de la caméra et lisez la température moyenne, ce qui est nécessaire pour une analyse plus approfondie. Juste avant de commencer les mesures, déterminez la température et l’humidité de l’air ambiant. Dans le logiciel, au-dessus de la fenêtre principale de la caméra, choisissez la troisième icône à partir de la gauche.Dans le menu contextuel, choisissez Modifier les paramètres d’enregistrement, ce qui ouvre une nouvelle fenêtre. En mode Enregistrement, sélectionnez Enregistrer sur disque et définissez l’enregistrement pour cette durée à l’heure souhaitée. Dans les Options d’enregistrement de la même fenêtre, limitez le taux d’enregistrement à cinq hertz et choisissez l’emplacement où les enregistrements seront enregistrés.Fermez la fenêtre existante, ouvrez Modifier dans le menu principal et sélectionnez Préférences. Entrez cinq dans la fréquence d’images cible. Sélectionnez Raccourci clavier/Démarrage à distance peut arrêter l’enregistrement.Et dans le menu déroulant, sélectionnez En mode Start/Stop. Au moment de la mesure, assurez-vous que seuls le participant et l’expérimentateur sont présents. Évitez les mouvements d’air et assurez-vous que le participant est à l’abri des courants d’air froid, de la lumière du soleil ou de toute source de chaleur comme les ampoules.Localisez la zone supraclaviculaire du cou au-dessus de la clavicule, où se trouve le tissu adipeux brun. Placez le participant de telle sorte que cette zone soit à une distance focale d’un mètre. Enregistrez un court métrage pendant 10 à 15 secondes à une fréquence d’images de 5 FPS en appuyant sur la touche F5.Assurez-vous que tous les participants mangent le même repas. Après le repas, effectuez un nouvel enregistrement à 30 minutes, puis une, deux et trois heures en appuyant sur F5 en utilisant les mêmes valeurs de réglage. La veille de l’expérience, prélevez l’écouvillon vaginal de l’animal et étalez les cellules sur une lame de verre.Laissez-le sécher à l’air. Colorez les cellules avec 500 microlitres d’acétate de violet de crésyle à 0,1% pendant une minute, puis rincez-les trois fois à l’eau. Visualisez les cellules sous un microscope optique avec un grossissement 100 fois et un éclairage en fond clair.Déterminer la phase du cycle œstral en fonction du nombre de leucocytes et de cellules épithéliales nucléées et quantifiées observées dans le frottis. Le matin de l’expérience, préparez la caméra thermique et les paramètres d’enregistrement. Placez soigneusement l’animal dans une cage propre et placez la cage sous la caméra thermique à une distance focale d’un mètre.Enregistrez un film en appuyant sur F5. Pesez le granulé alimentaire avant de le donner à chaque animal pour calculer l’apport alimentaire. Laissez l’animal manger pendant 30 minutes dans sa cage et pesez à nouveau le granulé de nourriture après le repas. Répétez les mesures IR 30 minutes, une heure et deux heures après le début d’un repas.Après l’expérience, testez la phase du cycle œstral chez les femelles, comme indiqué précédemment. Pour chaque film, entrez les variables dans le logiciel de l’appareil photo, telles que l’émissivité de la peau, la température ambiante réfléchie, la température de l’air, l’humidité relative et la distance à l’objet. Sélectionnez l’image appropriée dans le film en déplaçant la tête de lecture en bas de l’écran ou en appuyant sur le bouton Pause.Sélectionnez la région d’intérêt en choisissant la forme souhaitée de la zone sur le côté gauche de la fenêtre principale. Choisissez la forme qui correspond le mieux à la zone de peau entre les omoplates. Lors du choix de la région d’intérêt, les températures minimale, maximale et moyenne seront affichées à droite.Dans l’image, le triangle rouge représente le point de température maximale enregistrée et le triangle bleu représente la température minimale enregistrée. Répétez cette étape pour plusieurs images afin de vous assurer que la température mesurée est stable pendant quelques secondes de l’enregistrement. Soustrayez les températures maximales de la peau au-dessus du tissu adipeux brun avant un repas des températures maximales après un repas pour déterminer l’augmentation de l’activité postprandiale.L’activité du tissu adipeux brun a été déterminée en analysant deux zones de la peau: l’une au-dessus du tissu adipeux brun et la seconde dans la zone interclaviculaire comme point de référence. L’activité du tissu adipeux brun a été calculée à 1,8 degré Celsius à partir des différences entre les températures maximales dans les deux zones de la peau. Mais l’activité ne peut pas être présentée par les températures maximales de la peau au-dessus du tissu adipeux brun car il n’y a pas de diminution de la température de la peau même après trois heures du repas.Chez la souris, les changements d’activité après un repas ont été mesurés chez les femelles diestres en mesurant la température moyenne de la peau au-dessus du tissu adipeux brun. Les changements significatifs d’activité ont été déterminés 30 minutes après un repas uniquement lorsque la température maximale a été mesurée. La sélection appropriée des sujets témoins appariés est la partie la plus difficile des études cliniques, car les témoins en bonne santé et les participants présentant des conditions pathologiques doivent être aussi similaires que possible et ne différer que par la maladie étudiée.En plus de ce protocole, la concentration de glucose dans le sang et la température corporelle pourraient être mesurées, ce qui permet l’analyse de corrélation entre la mauvaise activité et l’utilisation du glucose ou l’augmentation de la température corporelle. Cette technique sensible et non invasive ouvre de nombreuses possibilités pour déterminer les changements physiologiques et physiopathologiques de l’activité du tissu adipeux brun dans d’autres contextes expérimentaux et études.

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessing Teratogenic Changes in a Zebrafish Model of Fetal Alcohol Exposure

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Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, ...

Recherche

Médecine

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Inaccuracies in intraoperative tumor localization and evaluation of surgical margin status result in suboptimal outcome of breast-conserving surgery ...

Cerenkov Luminescence Imaging of Interscapular Brown Adipose Tissue

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Human Brown Adipose Tissue Depots Automatically Segmented by Positron Emission Tomography/Computed Tomography and Registered Magnetic Resonance Images

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While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. ...

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In recent years, regenerative techniques have been increasingly studied and used to treat osteochondral lesions of the talus. In particular, several ...

Characterization of Immune Cells in Human Adipose Tissue by Using Flow Cytometry

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Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT

Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT

Tout le corps et Quantification régionale d’homme actif brun tissu adipeux à l’aide de 18F-FDG TEP/CT

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