磁気共鳴映像法を用いた実験的大脳マラリアモデルにおける浮腫発生と微小血管病変のin vivo追跡
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
マラリアは世界的に重要な健康問題です。重度のマラリアは部分的に脳の関与を特徴とし、しばしば不良な予後因子である。 5歳未満の小児では、マラリア伝播率の高い地域で脳関与が一般的であり、その年齢層でのマラリア関連死亡の主な原因となります。積極的な治療は命を救うことができますが、脳マラリアの検出は、特に初期段階では困難です。脳マラリアに関連する病理学的プロセスには、脳血管障害および脳浮腫が含まれ、重度の脳の腫脹を招く可能性がある。この記事では、実験的脳マラリア（ECM）の全脳インビボイメージングを可能にする磁気共鳴イメージング（MRI）プロトコルを紹介します。 ECMが中央でどのように開始するかについてはほとんど知られていないが、全脳高分解能イメージング法はこの疾患では十分に活用されていないあるいは特定の機序が原因となってこの疾患に至ることがあります。脳全体をカバーするインビボ MRIは、ECM病理のより良い理解を得るための重要な研究ツールである。 MRIは、最近、ECMだけでなくヒト大脳マラリアにおいても死の重要な予測因子であると最近認識されている世界的な脳の脳の腫脹を評価することができる。重度の脳の腫脹は、致命的な疾患で起こり、ECMモデルとヒトの疾患（炎症性および微小血管の両方の変化が特徴である疾患）との間のいくつかの病理学的特徴の1つを表す。 4
ECMは、致死的Plasmodium berghei ANKA感染によるCBAまたはC57BLマウスで誘導することができる。 ECMの発症は、感染後6日目から10日目までに典型的に起こり、フィッティング、運動失調、呼吸困難、昏睡をもたらし、これがラップにつながるイドの死。ラピッドネズミ昏睡および行動尺度（RMCBS）は、ECMの臨床症状を評価するのに役立つスコアです。これは、0から2のスコアを付けられた10のパラメータで構成され、最大20の可能なスコアを有する。6最近、我々はECMマウスにおけるRMCBSスコアの重症度とMRIによって示される病理学的変化との間に良好な一致を示した。 7このプロトコールでは、マウスにおけるECM誘導およびECMによるマウスのインビボ磁気共鳴イメージングについて記載する。
Protocol
Representative Results
Discussion
この記事では、実験的脳マラリアの変化を描写する全脳MRIプロトコルについて説明します。我々は、今日までマラリア研究においてMRIが十分に活用されておらず、我々のプロトコールが他の研究者を助けることを期待している。私たちは役に立つかもしれないいくつかの追加ポイントについて説明したいと思います。
重度の病気のマウスが画像化される場合、位置決め?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Miriam Reinigの専門家の技術支援は感謝しています。 AHは、ハイデルベルク大学医学部のポスドク奨学金から資金を受けた。 MPはElse-Kröner-Fresenius財団の記念奨励金によって支えられています。 AKMは、DZIFアカデミー（DZIF）の母子保健給付の受給者です。 JPは、ハイデルベルク分子医学研究センター（HRCMM）のキャリア開発フェローシップの受領者です。さらに我々は、スポロゾイト運動の模範的な映画を提供してくれたJulia M. SattlerとFriedrich Frischknechtに感謝する。
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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