Chemotherapie-geïnduceerde vaattoxiciteit - Real-time<em> In vivo</em> Beeldvorming van Vessel Impairment
Summary
We herein describe the method of fibered confocal fluorescent microscopy (FCFM) based imaging, which provides an innovative mode to understand physiological phenomena at the cellular and sub-cellular levels in animal subjects.
Abstract
Bepaalde klassen van chemokuren kan acute vasculaire veranderingen die kan verergeren in de langdurige aandoeningen die de patiënt vatbaar maken voor een verhoogd risico op vasculaire morbiditeit uitoefenen. Maar, hoewel de montage klinische bewijzen is er een gebrek aan duidelijke studies van vasculaire toxiciteit en derhalve de etiologie van een heterogene groep van vasculaire / cardiovasculaire aandoeningen nog worden opgehelderd. Bovendien kan het mechanisme dat vasculaire toxiciteit grondslag volledig verschillen van de beginselen van door chemotherapie geïnduceerde cardiotoxiciteit, die voor directe myocyten letsel. We hebben een real-time gevestigde in vivo moleculaire beeldvorming platform om mogelijke acute vasculaire toxiciteit van anti-kankertherapieën evalueren.
We hebben het opzetten van een platform van in vivo, hoge-resolutie moleculaire beeldvorming bij muizen, geschikt voor het visualiseren van bloedvaten binnen opgesloten organen en referentie blood schepen binnen dezelfde individuen, terwijl elk individu te dienen als zijn eigen controle. Bloed vaatwanden waren beschadigd na doxorubicine administratie, wat neerkomt op een uniek mechanisme van vasculaire toxiciteit die het begin van de gebeurtenis in end-orgel letsel kan zijn. Hierin wordt ook de methode van Fibered confocale fluorescentie microscopie (FCFM) gebaseerd beeldvorming beschreven, die een innovatieve mode biedt aan fysiologische verschijnselen op cellulair en sub-cellulair niveau in proefdieren te begrijpen.
Introduction
Klinische gegevens blijkt dat verschillende klassen van chemokuren ontlokken een verscheidenheid van vasculaire pathologieën gemanifesteerd door Raynaud fenomeen, hypertensie, myocardialinfarction, cerebrovasculaire aanval, en veno-occlusivedisease 1,2. '' Onopzettelijk 'anti-angiogene middelen "is een vrij nieuwe term, die conventionele chemotherapeutische middelen die werken mogelijk angiogeneseremmers beschrijft weliswaar niet oorspronkelijk voor dit doel 3-5 maar ontworpen om tumorcellen te elimineren door slechts opleggen" collateral schade "normale cellen mogelijk 3. Meerdere chemokuren zijn geïmpliceerd als vasculo-toxische stoffen zoals waargenomen in klinische studies met behulp van serum biomarkers. Onder deze zijn alkyleringsmiddelen (zoals cyclofosfamide), platinaverbindingen (bijvoorbeeld cisplatine) en antracyclinen 1,2,5-7.
Acute cardiovasculaire complicaties kunnen optreden als result van vasculaire toxiciteit veroorzaakt door chemotherapie. Ze kan zich ontwikkelen tot chronische aandoeningen zoals atherosclerose en zijn goed voor een verhoogd risico op late vasculaire morbiditeit. Ondanks montage klinisch bewijs, is er een gebrek aan aangewezen studies waarin het mechanisme van vasculaire toxiciteit en daarom verder ophelderen van de exacte pathogenese zij toebrengen gerechtvaardigd.
Een belangrijke uitdaging in het openbaren van het mechanisme van chemotherapie-geïnduceerde vasculaire toxiciteit komt voort uit de complexiteit van het onderzoek naar de vaatfunctie in vivo. We beschrijven hierin een platform van hoge-resolutie in vivo moleculaire beeldvorming bij muizen die het mogelijk maakt om de bloedstroom en de kenmerken schepen 'vast te leggen. Dit platform de detectie van directe behandeling geïnduceerde vasculaire effecten: in real time, alsook na hen gedurende een tijdsperiode binnen dezelfde individuen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Evaluatie chemotherapie geïnduceerde vasculaire toxiciteit uitdaging omdat de moeilijkheid in de dynamiek van vasculatuur visualiseren in reactie op een stimuli in real-time. Talrijke klinische studies hebben geïmpliceerd dat verscheidene chemotherapieën veroorzaken directe vasculaire verwonding, maar het mechanisme en de kenmerken van deze toxiciteit nog worden opgehelderd. We hebben een real-time gevestigde in vivo moleculaire beeldvorming platform voor het evalueren van mogelijke vasculaire toxiciteit van…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
None
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| general anesthesia (100mg/kg ketaset and 6mg/kg XYL-M2). | Fort Dodge Animal Health, IA, USA and Biove Laboratories, France | ||
| a depilatory cream (Veet) | ReckittBenckiser, Bristol, UK | ||
| A 30-gauge, 1/2-inch needle attached to 1 ml syringe | |||
| FITC dextran at a volume of 100 µl (10 mg/ml; FD2000S, MW 2000000 Dalton) | Sigma | ||
| Doxorubicin (8 mg/kg, Adriamycin) | Teva, Israel | ||
| paclitaxel (1.2 mg/kg, Medexel) | Taro, Israel | ||
| Saline |
Riferimenti
- Chow, A. Y., et al. Anthracyclines cause endothelial injury in pediatric cancer patients: a pilot study. J Clin Oncol. 24 (6), 925-928 (2006).
- Nuver, J., et al. Acute chemotherapy-induced cardiovascular changes in patients with testicular cancer. J Clin Oncol. 23 (36), 9130-9137 (2005).
- Vos, F. Y., et al. Endothelial cell effects of cytotoxics: balance between desired and unwanted effects. Cancer Treat Rev. 30 (6), 495-513 (2004).
- Kerbel, R. S., et al. ‘Accidental’ anti-angiogenic drugs. anti-oncogene directed signal transduction inhibitors and conventional chemotherapeutic agents as examples.Eur. J Cancer. 36 (10), 1248-1257 (2000).
- Soultati, A., et al. Endothelial vascular toxicity from chemotherapeutic agents: preclinical evidence and clinical implications. Cancer Treat Rev. 38 (5), 473-483 (2012).
- Tempelhoff, G. F., et al. Blood coagulation during adjuvant epirubicin/cyclophosphamide chemotherapy in patients with primary operable breast cancer. J Clin Oncol. 14 (9), 2560-2568 (1996).
- Ben Aharon, I., et al. Doxorubicin-induced vascular toxicity–targeting potential pathways may reduce procoagulant activity. PLoS One. 8 (9), e7515 (2013).
- Laemmel, E., et al. Fibered confocal fluorescence microscopy (Cell-viZio) facilitates extended imaging in the field of microcirculation. A comparison with intravital microscopy. J Vasc Res. 41 (5), 400-411 (2004).
- Al-Gubory, K. H., Houdebine, L. M. In vivo imaging of green fluorescent protein-expressing cells in transgenic animals using fibred confocal fluorescence microscopy. Eur J Cell Biol. 85 (8), 837-845 (2006).
- Bar-Joseph, H., et al. In vivo bioimaging as a novel strategy to detect doxorubicin-induced damage to gonadal blood vessels. PLoS One. 6 (9), e23492 (2011).
- Kaushal, V., Kaushal, G. P., Mehta, P. Differential toxicity of anthracyclines on cultured endothelial cells. Endothelium. 11 (5-6), 253-258 (2004).
- Kim, E. J., et al. Doxorubicin-induced platelet cytotoxicity: a new contributory factor for doxorubicin-mediated thrombocytopenia. J Thromb Haemost. 7 (7), 1172-1183 (2009).
- Walsh, J., Wheeler, H. R., Geczy, C. L. Modulation of tissue factor on human monocytes by cisplatin and adriamycin. Br J Haematol. 81 (4), 480-488 (1992).
- Kotamraju, S., et al. Doxorubicin-induced apoptosis in endothelial cells and cardiomyocytes is ameliorated by nitrone spin traps and ebselen. Role of reactive oxygen and nitrogen species. J Biol Chem. 275 (43), 33585-33592 (2000).
- Vasquez-Vivar, J., et al. Endothelial nitric oxide synthase-dependent superoxide generation from adriamycin. Biochimica. 36 (38), 11293-11297 (1997).
