In vivo Macrophage ההדמיה באמצעות חומר ניגוד ממוקד MR להערכת אורך של דלקת מפרקים ספיגה
Summary
אנו מדגימים כיצד לבצע מקרופאג MR הדמיה באמצעות חומר ניגוד פאראמגנטי ultrasmall (USPIO) בדלקת מפרקים ספיגה, המאפשרת ראשוני ואורכים<em> In vivo</em> הערכה בלתי פולשנית של חדירת מקרופאגים והערכת יעילות טיפול.
Abstract
המקרופאגים הם מפתח תאים בייזום, הפיתוח והרגולציה של התגובה הדלקתית לזיהום חיידקים. המקרופאגים מגויסים באופן אינטנסיבי ויותר ויותר במפרקים ספיגה מהשלבים המוקדמים של זיהום והחדירה אמורה לסגת ברגע ההסרה יעילה של פתוגנים מתקבלת. היכולת לזהות בפעילות מקרופאג vivo במפרק נגוע יכולה לכן לספק שני יישומים עיקריים: זיהוי המוקדם של קרום מוח חריף וניטור של טיפול.
In vivo גילוי לא פולשנית של מקרופאגים ניתן לבצע עם תהודה מגנטית באמצעות חלקיקי ברזל כגון תחמוצת ברזל פאראמגנטי ultrasmall (USPIO). לאחר מתן intravascular או intraarticular, USPIO הם phagocytized במיוחד על ידי מקרופאגים הופעל, ו, בשל התכונות המגנטיות שלהם, לגרום לשינויים באותות ברקמות המציגות חדירת מקרופאג. Quantitativההערכה של דואר לחדור אינה ריאלי, כפי שהאזור עם אובדן אות (מספר פיקסלים כהים) שנצפה בתמונות שיפוע הד MR לאחר הזרקת חלקיקים מתואמת עם כמות הברזל בתוך הרקמה, ולכן משקפת את מספר התאים USPIO טעונים.
אנו מציגים כאן פרוטוקול לבצע הדמיה באמצעות מקרופאג USPIO המשופרת MR הדמיה במודל חיה של דלקת מפרקים ספיגה, המאפשר ראשוני ואורך בהערכה לא פולשנית vivo של חדירת מקרופאגים והערכה של פעולת טיפול.
Introduction
דימות תהודה מגנטית (MRI) נחשבת לשיטת ההדמיה של בחירה עבור ההפגנה של קרום מוח מדבק עקב הרזולוציה מרחבית הגבוהה שלה ולעומת זאת רקמות רכות. שינויים באותות שנצפו ב-MRI בדלקת המפרקים T1 הנמוך ואות T2 גבוהה המשקפת את הנוכחות המוגברת של תכולת מים תאית, ושיפור ניכר לאחר מתן סוכן מבוסס ניגוד גדוליניום, התואמים את הממצאים בהיסטולוגיה בשל כלי דם מוגבר להרחבת כלי דם ואנגיוגנזה 1. עם זאת, ה-MRI הוא לעתים קרובות מסוגל להפגין רזולוציה של זיהום במהלך טיפול אנטיביוטי כפי שניתן לראות שיפור מתמשך במפרקים של חולים עם נרפאה קליני וביולוגי ספיגה דלקת בשל התמדה של מרחב תאי מוגדל (רקמת גרעון, צלקת fibrotic) 2. חוץ משינויים תאיים, תאים דלקתיים, כולל גיוס אינטנסיבי של מקרופאגים לחדור בצורה מאסיבית בfected משח. המקרופאגים לשחק תפקיד מרכזי גם בשלב האקוטי וכרוני של זיהום חיידקי 3. הם לגרום תגובה הדלקתית הנדרשת למיגור מיקרואורגניזמים פתוגניים, ולתאם רזולוציה דלקת, כמו דלקת הנגרמת מקרופאג נמשכת כל עוד רקמות נימקים לא יוסרו, ומונע תיקון להתחיל 4. לפיכך, ההפחתה של חדירת מקרופאג במשח הנגוע לאחר טיפול יעיל יכולה להיות אינדיקטור אמין של הרזולוציה של הזיהום. נייד הדמיה היא הצליחה להוכיח ספציפית סלולרית חדירה בתוך רקמה פתולוגית. ספציפית מקרופאג MR הדמיה באמצעות ממוקדת חומר ניגוד נחקר באופן נרחב והוכיחה את יכולתה להפגין דלקת מפרקים או זיהום 5-7. לאחר הזרקה לוריד, כגון סוכנים ממוקדים בניגוד כגון USPIO (תחמוצות ברזל פאראמגנטי ultrasmall) חלקיקים נתפסים על ידי תאי phagocytic כגון מקרופאגים ו,בשל התכונות המגנטיות שלהם, לגרום לשינויים באותות ברקמות המציגות מקרופאג הסתננות 8. אורך מעקב של טיפול באלה MR אות שינויים מאפשר בהערכה לא פולשנית vivo של חדירת מקרופאג, והפחתה של טעון-מקרופגים שינויים באותות הקשורים USPIO תפגין הצלחה טיפול. מטרת דו"ח זה היא להציג כיצד לבצע מקרופאג MR הדמיה כדי לפקח על דלקת מפרקים ספיגה noninvasively על ידי הוכחת ההפחתה של חדירת מקרופאג במשח.
Protocol
Representative Results
Discussion
בעוד סוכנים בניגוד גדוליניום מבוסס ספציפיים לספק מידע על ההיקף והטפטוף של המרחב תאי, הדמיה על ידי מקרופאג USPIO משופר MR מאפשרת לוקליזציה האנטומי מדויקת והערכה איכותית של חדירת מקרופאג בתוך הסינוביום הנגוע ללא צורך בדגימה של רקמת 9. בשל הרגישות הגבוהה שלהם, USPIO יכו…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנחנו מאוד מודים לי פ Bierry לסיוע בהפקת וידאו ועריכה.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| P904 | Guerbet | Dose: 150 μmol Fe/kg | |
| Ketamine (500 mg/ml ketamine) | Virbac | Dose: 30 mg/kg | |
| Rompun (20 mg/ml Xylazine) | Axience | Dose: 4 mg/kg | |
| Buprenorphine | Vetoquinol | Dose: 0.1 mg/kg/8 hr | |
| BD 22 G, 1 inch | BD Biosciences | 381423 | |
| BD 25 G, 5/8 inch | BD Biosciences | 305122 |
References
- Madri, J., Kissane, J. Inflammation and healing. Anderson’s Pathology. , 67-110 (1990).
- Sephel, G., Woodward, S., Rubin, R., Strayer, D. Repair, regeneration, and fibrosis. Rubin’s Pathology. , 71-98 (2008).
- Verdrengh, M., Tarkowski, A. Role of macrophages in Staphylococcus aureus-induced arthritis and sepsis. Arthritis Rheum. 43 (10), 2276-2282 (2000).
- Heale, J., Speert, D., Burke, B., Lewis, C. Macrophages in bacterial infection. The Macrophage. , 210-252 (2008).
- Bierry, G., et al. Macrophage activity in infected areas of an experimental vertebral osteomyelitis model: USPIO-enhanced MR imaging–feasibility study. Radiology. 248 (1), 114-123 (2008).
- Bierry, G., et al. MRI of macrophages in infectious knee synovitis. AJR Am. J. Roentgenol. 194 (6), W521-W526 (2010).
- Lutz, A. M., et al. Detection of synovial macrophages in an experimental rabbit model of antigen-induced arthritis: ultrasmall superparamagnetic iron oxide-enhanced MR imaging. Radiology. 233 (1), 149-1457 (2004).
- Weissleder, R., et al. Ultrasmall superparamagnetic iron oxide: an intravenous contrast agent for assessing lymph nodes with MR imaging. Radiology. 175 (2), 494-498 (1990).
- Lefevre, S., et al. Septic arthritis: monitoring with USPIO-enhanced macrophage MR imaging. Radiology. 258 (3), 722-728 (2011).
- Sigovan, M., et al. Rapid-clearance iron nanoparticles for inflammation imaging of atherosclerotic plaque: initial experience in animal model. Radiology. 252 (2), 401-409 (2009).
