Le suivi in vivo du développement de l'œdème et de la pathologie microvasculaire dans un modèle de paludisme cérébral expérimental utilisant l'imagerie par résonance magnétique
Summary
We describe a mouse model of experimental cerebral malaria and show how inflammatory and microvascular pathology can be tracked in vivo using magnetic resonance imaging.
Abstract
Cerebral malaria is a sign of severe malarial disease and is often a harbinger of death. While aggressive management can be life-saving, the detection of cerebral malaria can be difficult. We present an experimental mouse model of cerebral malaria that shares multiple features of the human disease, including edema and microvascular pathology. Using magnetic resonance imaging (MRI), we can detect and track the blood-brain barrier disruption, edema development, and subsequent brain swelling. We describe multiple MRI techniques that can visualize these pertinent pathological changes. Thus, we show that MRI represents a valuable tool to visualize and track pathological changes, such as edema, brain swelling, and microvascular pathology, in vivo.
Introduction
Le paludisme est un problème de santé mondial important. 1 Le paludisme sévère se caractérise en partie par une atteinte cérébrale et est souvent un facteur de pronostic médiocre. L'atteinte cérébrale est fréquente chez les enfants de moins de cinq ans dans les zones de transmission élevée du paludisme et représente la principale cause de décès liés au paludisme dans ce groupe d'âge. 1 Bien que le traitement agressif puisse sauver des vies, la détection du paludisme cérébral, surtout au début, peut être difficile. Les processus pathologiques impliqués dans le paludisme cérébral comprennent la perturbation microvasculaire et l'œdème cérébral, ce qui peut entraîner un gonflement grave du cerveau. Dans cet article, nous présentons un protocole d'imagerie par résonance magnétique (IRM) qui permet l'imagerie in vivo du cerveau entier du paludisme cérébral expérimental (ECM). Les méthodes d'imagerie à haute résolution à cerveau complet ont été largement sous-utilisées dans cette maladie, même si on sait peu de choses sur la façon dont l'ECM s'engage dans la centraleSystème nerveux ou quels mécanismes spécifiques conduisent à la maladie. L' IRM in vivo , couvrant l'ensemble du cerveau, représente un outil de recherche important pour mieux comprendre la pathologie ECM. L'IRM est capable d'évaluer le gonflement cérébral cérébral global, récemment reconnu comme un prédicteur important de la mort non seulement dans l'ECM mais aussi dans le paludisme cérébral humain. 2 , 3 Le gonflement du cerveau grave se produit dans une maladie mortelle et représente l'un des nombreux traits pathologiques entre les modèles ECM et les maladies humaines, une maladie caractérisée par des altérations inflammatoires et microvasculaires. 4
L'ECM peut être induite chez les souris CBA ou C57BL par une infection par le Lethal Plasmodium berghei ANKA. 5 L'apparition de l'ECM se produit habituellement entre les jours 6 et 10 après l'infection et entraîne l'ajustement, l'ataxie, la détresse respiratoire et le coma, ce qui conduit au rapId death. 4 L'Échelle Coma et Comportement Murine Rapide (RMCBS) est un score utile pour évaluer les symptômes cliniques de l'ECM. Il se compose de 10 paramètres, chacun évalué de 0 à 2, avec un score maximum possible de 20. 6 Récemment, nous avons montré un bon accord entre la gravité des scores RMCBS chez les souris ECM et les changements pathologiques démontrés par l'IRM. 7 Dans ce protocole, nous décrivons l'induction ECM chez la souris et l'imagerie par résonance magnétique in vivo de souris avec ECM.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dans cet article, nous décrivons un protocole d'IRM à cerveau entier pour délimiter les changements dans le paludisme cérébral expérimental. Nous croyons que l'IRM a été sous-utilisée dans la recherche sur le paludisme à ce jour et espérons que nos protocoles aideront les autres enquêteurs. Nous aimerions décrire quelques points supplémentaires qui peuvent être utiles.
Si les souris gravement malades sont imagées, le positionnement est crucial. En raison de la pressio…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
L'assistance technique experte de Miriam Reinig est reconnaissante. AH a reçu un financement d'une allocation postdoctorale de la faculté de médecine de l'Université de Heidelberg. Le député est soutenu par une allocation commémorative de la Fondation Else-Kröner-Fresenius. AKM est bénéficiaire d'une allocation de congé de maternité par l'Académie DZIF du Centre allemand de recherche sur les infections (DZIF). JP est récipiendaire d'une bourse de recherche de perfectionnement professionnel de la médecine moléculaire Heidelberg (HRCMM). Nous remercions également Julia M. Sattler et Friedrich Frischknecht d'avoir fourni un film exemplaire de mouvement sporozoïste.
Materials
| Isoflurane | Baxter | 1001747 | for anesthesia |
| Dotarem | Guebert | 1086923 | Gd-DTPA contrast agent; 0.5mmol/ml |
| Amira (Image Processing Program) | FEI Group | Version Amira 5.3.2 | |
| MATLAB | The MathWorks, Inc., | Release 2012b | |
| FDT toolbox | FMRIB's Software Library | http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fdt/index.html | |
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