Longitudinal<em> In Vivo</em> Imagerie du Cerebrovasculature: Pertinence pour les maladies du système nerveux central
Summary
Ce manuscrit décrit une procédure pour suivre le remodelage de la cerebrovasculature pendant amyloïde accumulation de plaque in vivo en utilisant longitudinale microscopie à deux photons. Préparation-crâne aminci permet la visualisation des colorants fluorescents pour évaluer la progression des lésions vasculaires cérébrales dans un modèle de souris de la maladie d'Alzheimer.
Abstract
Le remodelage de la vascularisation du cerveau est un trait commun des pathologies cérébrales. In vivo des techniques d'imagerie sont fondamentales pour détecter la plasticité ou les dommages cérébrovasculaires survenant heures supplémentaires et par rapport à l' activité neuronale ou le débit sanguin. In vivo , la microscopie biphotonique permet l'étude de la plasticité structurale et fonctionnelle des grandes unités cellulaires dans le cerveau vivant. En particulier, la préparation de la fenêtre-crâne amincie permet la visualisation des régions corticales d'intérêt (ROI) sans induire une inflammation cérébrale significative. séances d'imagerie répétitives de retour sur investissement corticales sont réalisables, en fournissant la caractérisation des caractéristiques de la maladie au cours du temps pendant la progression de nombreuses maladies du système nerveux central. Cette technique d'accéder aux structures de la pie-mère à moins de 250 um du cerveau repose sur la détection des sondes fluorescentes codées par les marqueurs cellulaires génétiques et / ou des colorants vitaux. Ces derniers (par exemple, les dextranes fluorescents) sont utilisées pour cartographier la luminal compartiment de structures vasculaires cérébraux. Germane le protocole décrit ici est l'utilisation d'un marqueur in vivo de dépôts amyloïdes, méthoxv-O4, afin d' évaluer la maladie d'Alzheimer (AD) , la progression. Nous décrivons également le traitement d'image post-acquisition utilisée pour suivre les changements vasculaires et les dépôts amyloïdes. Tout en se concentrant actuellement sur un modèle de AD, le protocole décrit est pertinent à d'autres troubles du système nerveux central où les changements cérébrovasculaires pathologiques se produisent.
Introduction
Le système vasculaire cérébral est une structure multi-cellulaire, qui est couplé fonctionnellement à anatomiquement et les neurones. Un remodelage des vaisseaux dynamique se produit au cours du développement du cerveau et pendant la progression de pathologies du système nerveux central (SNC) 1,2. Il est largement admis que les dommages cérébrovasculaires est une caractéristique de plusieurs maladies du SNC, y compris l' épilepsie, la maladie d'Alzheimer (AD), une lésion cérébrale traumatique et l' encéphalite 3,4. Par conséquent, le suivi des changements cérébrovasculaires in vivo devient significatif lors de la modélisation des maladies du SNC, à partir du début et en phases chroniques. Comme modifications cérébrovasculaires se produisent souvent en association avec des lésions neuronales ou la plasticité, l'imagerie de la neuro-vasculaire représente un point d'entrée clé pour déchiffrer les maladies du système nerveux central physiopathologie.
Ce protocole décrit un procédé basé longitudinale à deux photons pour suivre le remodelage de la cerebrovasculature dans un modèle murin deAD, une pathologie progressive marquée par des défauts vasculaires cérébraux sur les grands et les petits vaisseaux de calibre en raison du dépôt de plaque amyloïdogène 5-7. Cette procédure permet la visualisation des dépôts amyloïdes et le suivi de leur position et de la croissance par rapport au remodelage neurovasculaire tout au long de la maladie. Colorants fluorescents vitaux sont injectés avant chaque session d'imagerie pour la visualisation des cerebrovasculature et plaques amyloïdes chez les souris transgéniques AD 8. Séances d'imagerie répétées d'un retour sur investissement à travers une fenêtre crâne transcrânienne amincie est non-invasive et la méthode de choix pour évaluer le remodelage neurovasculaire dans le cerveau de souris vivante 2,5,9,10.
La procédure ci-dessous décrit le protocole chirurgical, l'acquisition et le traitement d'image. La progression rapide de l'angiopathie amyloïde cérébrale (CAA), principalement au grand leptoméningée et artérioles pénétrantes est caractérisée.
Protocol
Representative Results
Discussion
La technique ouverte du crâne pour in vivo microscopie à deux photons offre l'avantage de séances d'imagerie illimitées de grands champs d'imagerie 13,14. Cependant, cette technique produit également l' inflammation dans la région d'intérêt 14, neuro-vasculaire souvent incompatibles ou ayant un impact lecture outs 15. Au contraire, la technique du crâne transcrânienne amincie ne conduit pas à la neuro-inflammation, ce qui permet l' imagerie fia…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs tiennent à remercier la Ligue Française contre l'épilepsie (MA-L), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale Grant AVENIR R12087FS (à FJ), accorder de l'université de Montpellier (à FJ) et subvention de la Fédération pour la Recherche de le Cerveau (à NM). Nous reconnaissons l'assistance technique de Chrystel Lafont au IPAM in vivo installation de plate-forme de noyau d'imagerie de Montpellier. Nous remercions également Mary Vernov (Weill Cornell Medical College) pour la relecture du manuscrit.
Materials
| methoxy-X04 | tocris | 4920 | use 10 mg/Kg |
| FITC-Dextran 70Kda | sigma | 46945 | use 100 mg/Kg |
| gelfoam/Bloxang | Bausch and Lomb | ||
| micorsurgical blade | surgistar | 6900 | must be sharp and not dented |
| povidone-iodine | betadine | antisceptic solution | |
| binocular stereomicroscope | olympus | SX10 | optimal image contrast is crucial for this procedure |
| 2-photon microscope | zeiss | Zeiss LSM 710mp | |
| fine scissors-toughcut | Fine science tools | 14058-09 | this scissors are optimized for cutting skin and soft tissue |
References
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