In vivo Macrofago Imaging Utilizzando MR mirata di contrasto agente per la valutazione longitudinale di artrite settica
Summary
Dimostriamo come eseguire macrofagi RM con mezzo di contrasto ultrasmall superparamagnetico (USPIO) in artrite settica, consentendo un iniziale e longitudinale<em> In vivo</em> Valutazione non invasiva di macrofagi infiltrazione e una valutazione della efficacia terapeutica.
Abstract
I macrofagi sono cellule-chiave nella iniziazione, lo sviluppo e la regolazione della risposta infiammatoria alle infezioni batteriche. I macrofagi sono intensamente e sempre reclutati nelle articolazioni settiche dalle prime fasi di infezione e l'infiltrazione si suppone a regredire una volta efficace rimozione dei patogeni è ottenuto. La capacità di identificare in vivo l'attività dei macrofagi in un giunto infetto può quindi fornire due applicazioni principali: rilevamento precoce di sinovite acuta e monitoraggio della terapia.
In vivo rilevamento non invasivo di macrofagi può essere eseguita con la risonanza magnetica utilizzando nanoparticelle di ferro come ultrasmall superparamagnetico ossido di ferro (USPIO). Dopo somministrazione endovenosa o intra-articolare, USPIO sono specificamente fagocitate dai macrofagi attivati e, a causa delle loro proprietà magnetiche, provocare variazioni del segnale in tessuti che presentano infiltrazione dei macrofagi. Un quantitativvalutazione e della infiltrarsi è fattibile, come la zona con perdita di segnale (numero di pixel scuri) osservata il gradiente echo immagini MR dopo iniezione di particelle è correlata con la quantità di ferro all'interno del tessuto e quindi riflette il numero di cellule USPIO-caricati.
Presentiamo qui un protocollo per eseguire l'imaging macrofagi utilizzando USPIO-enhanced RM in un modello animale di artrite settica, consentendo un iniziale e longitudinale nella valutazione non invasiva in vivo di macrofagi infiltrazione e una valutazione delle iniziative terapia.
Introduction
La risonanza magnetica (MRI) è considerato essere la modalità di imaging di scelta per la dimostrazione di sinovite infettiva dovuta alla sua elevata risoluzione spaziale e di contrasto dei tessuti molli. Cambiamenti del segnale osservati alla risonanza magnetica in artrite bassa T1 e T2 alta segnale che riflette la maggiore presenza di contenuto di acqua extracellulare, e un marcato enhancement dopo gadolinio basato contrasto amministrazione agente, coerenti con le istologicamente risultati di vascolarizzazione aumentata grazie alla vasodilatazione e l'angiogenesi 1. Tuttavia, la RM è spesso in grado di dimostrare la risoluzione di infezione durante la terapia antibiotica come potenziamento persistente può essere osservato nelle articolazioni dei pazienti con clinicamente e biologicamente guarito artrite settica dovuta alla persistenza delle allargata spazio extracellulare (tessuto di granulazione, cicatrice fibrotica) 2. Oltre ai cambiamenti extracellulari, cellule infiammatorie, tra cui un intenso reclutamento di macrofagi massicciamente infiltrano l'ininfetti sinovia. I macrofagi giocano un ruolo importante sia nella fase acuta e cronica di infezione batterica 3. Inducono la reazione infiammatoria necessaria per sradicare microrganismi patogeni, e coordinare risoluzione infiammazione, come macrofagi indotta infiammazione persiste fintanto tessuti necrotici non vengono rimossi, impedendo riparazione per iniziare 4. Così, la riduzione di infiltrazione di macrofagi all'interno infetto synovia dopo terapia efficace può essere un indicatore affidabile della risoluzione dell'infezione. Cellular imaging è in grado di dimostrare infiltrazione cellulare specifica all'interno tessuto patologico. Macrofagi specifico RM utilizzando mirati di contrasto è stato ampiamente indagato e ha dimostrato la sua capacità di dimostrare l'infiammazione delle articolazioni o infezione 5-7. Dopo iniezione endovenosa, questi agenti di contrasto mirati come USPIO particelle (ultrasmall ossidi di ferro superparamagnetiche) sono ripreso da fagociti come i macrofagi e,a causa delle loro proprietà magnetiche, indurre cambiamenti del segnale in tessuti che presentano infiltrazione di macrofagi 8. Il follow-up longitudinale di coloro segnale MR modifiche terapia consente una valutazione non invasiva in vivo di infiltrazione di macrofagi, e una riduzione della USPIO caricato-macrofagi relative variazioni di segnale dimostrerebbe successo terapia. Lo scopo di questa relazione è quello di presentare le modalità di esecuzione dei macrofagi RM per monitorare in maniera non invasiva artrite settica, dimostrando la riduzione di infiltrazione di macrofagi all'interno della sinovia.
Protocol
Representative Results
Discussion
Mentre i mezzi di contrasto a base di gadolinio non specifici forniscono informazioni sul volume e perfusione dello spazio extracellulare, macrofagi imaging USPIO-enhanced MR permette una localizzazione anatomica precisa e una valutazione qualitativa di infiltrazione dei macrofagi all'interno sinoviale infetto, senza la necessità di campionamento tessuto 9. Grazie alla loro alta sensibilità, USPIO può dimostrare anche sottile infiltrato cellulare presente nelle prime fasi di infezione. Sotto terapia an…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ringraziamo di cuore F. Bierry per l'assistenza nella produzione video e di editing.
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
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