Induzida pela quimioterapia Vascular Toxicidade - em tempo real<em> In vivo</em> Imagem de Impairment Vessel
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
Certas classes de quimioterapias podem exercer alterações vasculares agudas que podem evoluir em condições de longo prazo que podem predispor o paciente a um risco aumentado de morbidade vascular. No entanto, embora a evidência clínica de montagem, há uma escassez de estudos claros de toxicidade vascular e, portanto, a etiologia de um grupo heterogêneo de distúrbios cardiovasculares vasculares / continua a ser elucidado. Além disso, o mecanismo que pode ser a base toxicidade vascular pode completamente diferentes dos princípios da cardiotoxicidade induzida por quimioterapia, a qual está relacionada a lesão directa dos miócitos. Nós estabelecemos um tempo real, in vivo plataforma de imagem molecular para avaliar a toxicidade vascular aguda potencial de terapias anti-cancerígenas.
Criámos uma plataforma de in vivo, imagiologia molecular de alta resolução em camundongos, adequado para a visualização de vasos dentro de órgãos confinados e blo de referênciavasos od dentro dos mesmos indivíduos, enquanto que cada indivíduo servir como seu próprio controle. Paredes dos vasos sanguíneos foram prejudicadas após a administração de doxorrubicina, o que representa um único mecanismo de toxicidade vascular que pode ser o evento no início de lesão de órgãos-alvo. Aqui, o método de microscopia de fluorescência (FCFM) imagiologia confocal baseado fibered é descrito, o qual fornece um modo inovador para compreender os fenómenos fisiológicos nos níveis celulares e subcelulares nos sujeitos animais.
Introduction
A evidência clínica indica que várias classes de quimioterapias provocar uma variedade de patologias vasculares manifestadas por fenômeno de Raynaud, hipertensão, infarto do miocárdio, ataque cerebrovascular, e veno-occlusivedisease hepática 1,2. "As drogas anti-angiogênicos" acidental "" é um termo relativamente novo, que descreve agentes quimioterápicos convencionais que atuam como inibidores da angiogénese possíveis, embora não originalmente desenvolvido para este fim de 3-5, mas projetado para eliminar as células tumorais através da imposição de tão pouco "colateral danos "para as células normais quanto possível 3. Vários quimioterapias têm sido implicados como vasculo-tóxicos como observado em estudos clínicos utilizando biomarcadores séricos. Entre estes estão os agentes (tais como ciclofosfamida), compostos de platina, tais como cisplatina () e antraciclinas 1,2,5-7 alquilação.
Complicações cardiovasculares agudos podem ocorrer como result de toxicidade vascular induzida por quimioterapia. Eles podem evoluir para doenças crónicas como a aterosclerose e conta para o aumento do risco de morbidade vascular tarde. No entanto, apesar de montagem evidência clínica, há uma escassez de estudos designados enfatizando o mecanismo de toxicidade vascular e, portanto, maior elucidação da patogênese exata que infligem se justifica.
Um grande desafio para revelar o mecanismo de toxicidade vascular induzida por quimioterapia resulta da complexidade de investigar a função vascular in vivo. Descrevemos aqui uma plataforma de alta resolução em imagem molecular in vivo em ratinhos que permite capturar características dos navios, o fluxo de sangue e. Esta plataforma facilita a detecção de efeitos directos vasculares induzidas pelo tratamento: em tempo real, bem como a segui-los durante um período de tempo dentro dos mesmos indivíduos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Avaliar a toxicidade vascular induzida por quimioterapia é um desafio devido à dificuldade em visualizar a dinâmica da vasculatura em resposta a um estímulo em tempo real. Numerosos estudos clínicos têm implicado que várias quimioterapias causar lesão vascular direta, mas o mecanismo e as características desta toxicidade ainda não foi esclarecido. Nós estabelecemos um tempo real, in vivo plataforma de imagem molecular para avaliar a toxicidade vascular potencial de quimioterapia em ratos que compreen…
Disclosures
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 |
References
- 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. 생화학. 36 (38), 11293-11297 (1997).
