Summary

Septik Artrit Boyuna değerlendirilmesi için MR Hedefli Kontrast Ajan kullanarak in vivo Makrofaj Görüntüleme

Published: October 20, 2013
doi:

Summary

Biz makrofaj MR görüntüleme sağlayan, septik artrit ultrasmall süperparamanyetik kontrast madde (USPIO) kullanarak gerçekleştirmek için nasıl göstermek bir ilk ve boyuna<em> In vivo</emMakrofajlar sızma ve tedavi etkinliğinin bir değerlendirme> non-invaziv değerlendirilmesi.

Abstract

Makrofajlar başlatılması, geliştirilmesi ve bakteriyel enfeksiyona inflamatuvar yanıt düzenlenmesinde anahtar hücrelerdir. Makrofajlar yoğun ve giderek enfeksiyonun erken aşamalarında gelen septik eklemlerde işe ve sızma patojenlerin etkili şekilde yok edilmesi elde sonra gerileme gerekiyordu. Tedavisinin akut sinovit ve izleme erken teşhis: virüslü bir ortak in vivo makrofaj aktivite tespit yeteneği bu nedenle iki ana uygulama sağlayabilir.

In vivo makrofaj noninvaziv tespiti gibi ultrasmall süperparamanyetik demir oksit (USPIO) olarak demir nanopartiküller kullanarak manyetik rezonans görüntüleme ile yapılabilir. Intravasküler veya eklem içi uygulamadan sonra, USPIO özellikle kendi manyetik özellikleri nedeniyle aktive makrofajlar, ve, tarafından fagosite edilir, makrofaj infiltrasyonu gösteren dokularda sinyal değişikliklere neden. Bir quantitativparçacıkların enjeksiyon doku içindeki demir miktarı ile ilişkilidir ve bu nedenle USPIO-yüklü hücrelerin sayısını göstermektedir sonra sinyal kaybı ile alan (koyu piksel sayısı) gradyan eko MR görüntüleri üzerinde görüldüğü gibi, sızmaya e değerlendirilmesi mümkündür.

Biz izin, septik artrit bir hayvan modelinde USPIO-gelişmiş MR görüntüleme kullanılarak makrofaj görüntüleme gerçekleştirmek için burada bir protokol mevcut makrofaj infiltrasyonu ve tedavi eylem bir değerlendirme in vivo noninvaziv değerlendirilmesinde bir başlangıç ​​ve boyuna.

Introduction

Manyetik rezonans görüntüleme (MRG) yüksek uzaysal çözünürlüğü ve yumuşak doku kontrastı nedeniyle bulaşıcı sinovit gösterilmesi için tercih edilen görüntüleme yöntemi olarak kabul edilir. Vazodilatasyon ve anjiyogenez 1 vaskülarite artışı nedeniyle de histolojik bulguları ile uyumlu artrit düşük T1 ve hücre dışı su içeriği artan varlığı yansıtan yüksek T2 sinyal ve gadolinyum tabanlı-kontrast madde uygulamadan sonra belirgin bir geliştirme MRG görülen sinyal değişiklikleri,. Bununla birlikte, MRI genellikle kalıcı geliştirme genişlemiş hücre dışı alanı sebat (granülasyon dokusu, fibrotik skar) 2 nedeniyle klinik ve biyolojik olarak iyileşmiş septik artritli hastaların eklem görülebilir olarak antibiyotik tedavisi sırasında enfeksiyon çözünürlüğü göstermek edemiyor. Hücre dışı değişikliklerin yanı sıra, makrofajlar yoğun bir işe alım da dahil olmak üzere inflamatuvar hücreler kitlesel olarak sızmaksinovya ödenmiyor. Makrofajlar, bakteriyel enfeksiyon 3 akut ve kronik faz hem de önemli bir rol oynamaktadır. Makrofaj kaynaklı inflamasyon 4 başlamak için onarım önlenmesi, sürece nekrotik dokular kaldırılmaz gibi devam onlar, patojen mikroorganizmaların ortadan kaldırmak için gerekli olan iltihabi reaksiyon neden ve inflamasyon çözünürlük koordine. Bu nedenle, etkin tedavi sonrası enfekte sinovya içinde makrofaj infiltrasyonu azaltılması enfeksiyon kararın güvenilir bir göstergesi olabilir. Hücresel görüntüleme patolojik doku içinde özel hücre infiltrasyonu göstermek yapabiliyor. Özel makrofaj MR kontrast madde yaygın olarak araştırılmıştır hedef kullanarak ve eklem iltihabı ya da enfeksiyon 5-7 göstermek için yeteneğini göstermiştir. Damardan bir enjeksiyondan sonra, bu tür USPIO (ultrasmall süperparamanyetik demir oksitler), partiküller gibi hedeflenen kontrast maddeleri, makrofajlar gibi fagositik hücreler tarafından alınır vekendi manyetik özellikleri nedeniyle, makrofaj infiltrasyonu 8 sunma dokularda sinyal değişikliklere neden. Boyuna bu MR sinyal değişiklikleri tedavi takip makrofaj infiltrasyonu in vivo noninvaziv değerlendirilmesinde bir sağlar ve USPIO yüklü-makrofajlar ilgili sinyal değişiklikleri bir azalma tedavi başarı gösterecektir. Bu raporun amacı noninvaziv sinovya içinde makrofaj infiltrasyonu azaltılması göstererek septik artrit izlemek için makrofaj MR görüntüleme gerçekleştirmek için nasıl sunmaktır.

Protocol

Hayvan denekler üzerinde yapılan tüm işlemler Üniversitesi Hastanesi Kurumsal Hayvan Bakım Komitesi tarafından onaylanmıştır. 1. Eklem içi Bakteriyel Aşılama Enjeksiyondan önce, kurucu spinae kas içinde ksilazin (4 mg / kg) ile karıştırıldı ketaminin kas içi enjeksiyonu (30 mg / kg vücut ağırlığı) ile anestetize tavşan. Hayvanların pençe tutam yanıt başarısız kontrol ederek tam anestezi olduğundan emin olun. Bu protokol diz ekleminin eklem içi e…

Representative Results

Kontrastsız görüntülerde, enfekte diz sinovyum femur ve patella düşük sinyal yapıları (Şekil 1) olarak görünür iken, yumuşak doku çevresindeki ayırt olmayan bir ara sinyal bir yaygın şişlik sunar. USPIO-gelişmiş görüntülerde, kontrast madde verildikten sonra 24 saat, USPIO-yüklü makrofajlar içeren sinovyal alanı sinyal kaybı (Şekil 1 ve 2) gösterecektir. Sinovya zan içindeki makrof…

Discussion

Nonspesifik gadolinyum tabanlı kontrast ajanlar hücre dışı alanı hacmi ve perfüzyon hakkında bilgi sağlarken, USPIO-gelişmiş MR ile makrofaj görüntüleme doku örnekleme 9 gerek kalmadan kesin bir anatomik lokalizasyon ve enfekte sinovya içinde makrofaj infiltrasyonu niteliksel bir değerlendirme sağlar. Yüksek hassasiyeti nedeniyle, USPIO bile ince hücresel enfeksiyonun erken aşamalarında mevcut sızmak gösterebilir. Patojenler giderek kaldırılır başarılı antibiyotik tedavisi altın…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Biz içtenlikle video prodüksiyon ve düzenleme yardım için F. Bierry teşekkür ederim.

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

  1. Madri, J., Kissane, J. Inflammation and healing. Anderson’s Pathology. , 67-110 (1990).
  2. Sephel, G., Woodward, S., Rubin, R., Strayer, D. Repair, regeneration, and fibrosis. Rubin’s Pathology. , 71-98 (2008).
  3. Verdrengh, M., Tarkowski, A. Role of macrophages in Staphylococcus aureus-induced arthritis and sepsis. Arthritis Rheum. 43 (10), 2276-2282 (2000).
  4. Heale, J., Speert, D., Burke, B., Lewis, C. Macrophages in bacterial infection. The Macrophage. , 210-252 (2008).
  5. 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).
  6. Bierry, G., et al. MRI of macrophages in infectious knee synovitis. AJR Am. J. Roentgenol. 194 (6), W521-W526 (2010).
  7. 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).
  8. 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).
  9. Lefevre, S., et al. Septic arthritis: monitoring with USPIO-enhanced macrophage MR imaging. Radiology. 258 (3), 722-728 (2011).
  10. 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).
check_url/fr/50296?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Bierry, G., Lefevre, S., Dietemann, J., Jehl, F. In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis. J. Vis. Exp. (80), e50296, doi:10.3791/50296 (2013).

View Video