Method Article
* Ces auteurs ont contribué à parts égales
Nous présentons ici un protocole visant à décrire l’analyse de l’imagerie F-FDG TEP/CT 18chez les primates non humains qui ont été infectés par M. tuberculosis pour étudier les processus de la maladie, traitement médicamenteux et la réactivation de la maladie.
Mycobacterium tuberculosis demeure l’agent infectieux numéro un dans le monde aujourd'hui. Avec l’émergence de souches résistantes aux antibiotiques, les nouvelles méthodes cliniquement pertinentes sont nécessaires qui évaluent le processus de la maladie et l’écran pour des traitements antibiotiques et de vaccins potentiels. Tomographie par émission de positons/Computed Tomography (PET/CT) a été créé comme un outil précieux pour étudier un certain nombre d’affections comme le cancer, la maladie d’Alzheimer et l’inflammation/infection. Décrites ici sont un certain nombre de stratégies qui ont été utilisées pour évaluer les images de la TEP/CT chez les macaques cynomolgus infectés intrabronchially avec de faibles doses de M. tuberculosis. Par l’évaluation de la taille de la lésion sur CT et absorption de 18F-fluorodésoxyglucose (FDG) dans les lésions et les ganglions lymphatiques dans les images de PET, ces méthodes décrites montrent que l’imagerie TEP/CT peut prédire développement futur des actifs contre la maladie latente et la propension à la réactivation d’un état latent de l’infection. En outre, en analysant le niveau global de l’inflammation pulmonaire, ces méthodes déterminent antibiotiques efficacité des médicaments contre la tuberculose M. chez le modèle animal existant plus cliniquement pertinent. Méthodes d’analyse de ces images sont certains des outils plus puissants dans l’arsenal contre cette maladie car non seulement ils évaluer un certain nombre de caractéristiques de l’infection et traitement de la toxicomanie, mais ils sont aussi directement traduisibles dans un cadre clinique pour une utilisation chez l’homme études.
Mycobacterium tuberculosis sévit dans les humains depuis des millénaires et provoque une mortalité plus que tout autre agent infectieux unique dans le monde aujourd'hui. En 2015, il y a 10,5 millions nouveaux cas de tuberculose dans le monde1 avec la majorité des dossiers en provenance de l’Inde, Indonésie, Chine, Nigéria, Pakistan et Afrique du Sud. Estimations placer le bilan mondial de la tuberculose à 1,4 millions de personnes au cours de cette même période. Cette valeur est plus faible que le taux de mortalité de près de 25 % il y a 100 ans. Bien que la drogue TB sensible est traitable, le schéma thérapeutique est long nécessitant des médicaments multiples et conformité est une préoccupation. L’émergence de souches pharmacorésistantes de (MDR) multi représente ~ 580 000 des nouveaux cas de tuberculose en 2015. Le taux de réussite du traitement de patients avec des souches de M. tuberculosis MDR est évalué à environ 50 % seulement. Encore plus alarmant est l’émergence d’intensivement résistant (XDR) souches de M. tuberculosis, qui résistent à presque tous les médicaments disponibles. Ainsi, les nouvelles techniques sont nécessaires dans le champ de recherche de TB qui améliorent la capacité à diagnostiquer la TB, accroître la compréhension immunologique de la maladie et permettre le dépistage des nouveaux traitements et des stratégies de prévention, y compris les antibiotiques schémas et études d’efficacité de vaccins.
M. tuberculosis est un bacille acido-alcoolo-résistants aérobie physiquement caractérisé par son très complexe paroi cellulaire externe et la cinétique de croissance lente. L’infection survient généralement par inhalation des bactéries individuelles contenues dans des gouttelettes en aérosol qui sont expulsés d’une personne symptomatique, infectée lors de toux, éternuements ou chant. Les personnes exposées qui développent une infection, seuls 5 à 10 % des personnes développent tuberculose clinique. Les 90 % restants ont un spectre plus ou des infections asymptomatiques qui varie entre une infection infraclinique et aucune maladie du tout, qui est classée cliniquement latente TB infection (ITL)2,3. De la population qui a cette infection asymptomatique, environ 10 % développeront une tuberculose active par la réactivation de l’infection contenue dans leur vie. Le risque de réactivation considérablement augmente si une personne ayant des contrats infection asymptomatique par le VIH ou subit un traitement avec un médicament immunosuppresseur, tels que les inhibiteurs TNF pour4,5,6. Tuberculose active se présente également comme un spectre, avec la plupart des gens ayant une tuberculose pulmonaire, qui touche les poumons et les ganglions thoraciques. Toutefois, M. tuberculosis peut infecter n’importe quel organe, afin que l’infection peut également présenter dans des sites extrapulmonaires de la participation.
Le cachet pathologique de M. tuberculosis infection est une structure sphérique organisée des cellules de l’hôte, appelé le Granulome. Macrophages, les lymphocytes T et les lymphocytes B sont des composants majeurs du Granulome, avec un nombre variable de neutrophiles7. Le centre du Granulome est souvent nécrotique. Ainsi, les granulomes fonctionnent comme un microenvironnement immunitaire pour tuer ou contiennent des bacilles, empêchant la propagation à d’autres parties des poumons. Toutefois, M. tuberculosis peut renverser l’assassinat par le Granulome et persistent au sein de ces structures pendant des décennies. Constante et régulière de surveillance pour le développement d’une tuberculose active après une nouvelle infection ou réactivation de l’ITL est impraticable, scientifiquement difficile et chronophage. Techniques qui étudient ces processus longitudinalement, dans les êtres humains et humain-comme des modèles animaux, sont extrêmement utiles à la communauté scientifique à mieux appréhender les nombreuses complexités de M. tuberculosis infection et la maladie.
TEP/CT est une technique d’imagerie extrêmement utile qui ait été employée pour étudier une vaste gamme d’États de la maladie chez les humains et les animaux modèles8. Animal de compagnie est une technique fonctionnelle qui utilise des composés radioactifs positrons comme journaliste. Ces radio-isotopes sont fonctionnalisés en général à un composé métabolique, tels que le glucose, ou à un groupe de ciblage qui vise à lier à un récepteur d’intérêt. Étant donné que les radiations émises par les isotopes du PET est assez puissante pour pénétrer les tissus, très faibles concentrations peuvent être utilisées qui permet d’étudier sous les niveaux de saturation en ciblant les récepteurs composés et à une concentration suffisamment faible pour avoir aucun effet sur le métabolisme les processus lorsque vous utilisez des agents tels que 2-désoxy - 2-(18F) Fluoro-D-glucose (FDG). CT est une technique d’imagerie à rayons x en trois dimensions qui utilise différents niveaux d’atténuation des rayons x pour identifier les caractéristiques physiques des organes dans le corps de9. Lorsqu’il est associé avec PET, CT est utilisé comme une carte pour déterminer des endroits spécifiques et des structures qui montrent l’absorption d’un radiotraceur PET. TEP/CT est un outil puissant pour l’imagerie in vivo des humains et des modèles animaux infectés par M. tuberculosis infection qui a conduit à beaucoup de renseignements importants sur la pathogenèse, réponse aux traitements médicamenteux, spectre de la maladie, etc.6 ,10,11,12. Cet ouvrage décrit les méthodes d’analyse semi-spécifiques TEP/CT pour étudier la TB dans les modèles de primate non humain longitudinalement à l’aide de paramètres tels que la taille du Granulome, capture de FDG dans les lésions individuelles, toute avidité FDG pulmonaire et les ganglions lymphatiques et détection d’extrapulmonaire la maladie6,10,11,12.
Ce manuscrit décrit les méthodes d’analyse chez les primates non humains (PSN), plus précisément les macaques cynomolgus, qui servent à évaluer longitudinalement progression de la maladie et le traitement de la toxicomanie suite à une infection avec M. tuberculosis d’imagerie . PSN est un précieux modèle animal car lorsqu’ils sont inoculés avec une faible dose de souche de M. tuberculosis Erdman, animaux présentent une variété de maladies à environ 50 % de développer une tuberculose active et les animaux restants ayant une infection asymptomatique (par exemple contrôle de l’infection, ITL), fournissant le modèle le plus proche pour le spectre de la maladie clinique chez l’homme3,13,14,15,16. Réactivation de l’ITL chez les macaques est déclenchée par les mêmes agents qui provoquent la réactivation chez l’homme, dont on peut citer virus d’immunodéficience (HIV, à l’aide de virus de l’immunodéficience simienne (SIV) que la version de macaque du VIH), l’appauvrissement de CD4 ou tumeur facteur de nécrose (TNF) neutralisation13,16. En outre, macaques présentent avec la pathologie qui est très similaire à celle observée chez l’homme, y compris les granulomes organisés qui se forment dans les poumons ou d’autres organes17. Ainsi, ce modèle a fourni des renseignements importants sur les interactions hôte-pathogène base de M. tuberculosis infection, ainsi que des connaissances précieuses sur les régimes médicamenteux et des vaccins pour la tuberculose14,18 , 19 , 20 , 21.
L’imagerie TEP/CT offre la possibilité de suivre l’apparition, la distribution et la progression des granulomes individuels. Ce travail a principalement utilisé le FDG comme sonde, qui, comme un analogue du glucose, incorpore dans les cellules de l’hôte métaboliquement actives, telles que les macrophages, les neutrophiles et les lymphocytes8, qui sont dans les granulomes. Ainsi, le FDG est un proxy pour inflammation de l’hôte. Les procédures d’analyse détaillées ci-après utilise OsiriX, un viewer DICOM largement utilisé disponible pour l’achat et l’utilisation. Les méthodes d’analyse image décrits suivre la forme, la taille et l’activité métabolique (via la captation FDG) des granulomes individuels au fil du temps et utilise l’imagerie comme une carte d’identification des lésions spécifiques à la nécropsie animale. En outre, une méthode distincte a été élaborée qui quantifie la sommation de l’absorption FDG dans le poumon au-dessus d’un seuil spécifique (SUV ≥ 2,3) et utilise cette valeur pour évaluer les différences entre le contrôle et les groupes expérimentaux dans les différentes études allant du vaccin essais de modèles de la co-infection. Ces données confirment que cette mesure globale de la capture FDG dans les poumons est en corrélation avec la charge bactérienne, fournissant ainsi des informations sur l’état de la maladie. Des analyses semblables sont possibles sur l’absorption FDG des ganglions thoraciques pour étudier la progression de la maladie aussi bien. Le protocole suivant décrit le processus expérimental d’infection animale grâce à l’analyse de l’image.
toutes les méthodes décrites dans cet ouvrage ont été approuvés par l’Université de Pittsburgh animalier institutionnel et Comité d’urbanisme. Toutes les procédures suivies des exigences de sécurité de biosécurité et rayonnement institutionnels. TDM nécessite enfiler le tablier et la gorge de la couverture de plomb. Costume de biosécurité de niveau 3 (BSL3) et procédures pour l’utilisation de primates non humains doivent être suivies selon les lignes directrices. Tous les la numérisation a été effectuée dans une installation BSL3.
1. procédure d’Infection animale
2. Acquisition, histogramme et procédure de Reconstruction de l’imagerie
animal3. Identifier et analyser les différentes lésions
4. Total du poumon FDG avidité procédure de mesure pour déterminer l’Inflammation pulmonaire Total
5. Méthode d’analyse pour déterminer l’absorption FDG dans " chaude " ganglions
6. Détermination du FDG Muscle Background capture de normalisation des valeurs
Remarque : afin de garder la cohérence sur plusieurs points d’imagerie dans le temps en ce qui concerne l’absorption FDG et la variation de l’activité métabolique chez l’animal à différentes fois, toutes les analyses de PET devraient être normalisées au muscle et présentés comme tels. Toutes les données quantitatives de PET présentées dans ce travail est représenté comme un SUVCMR (norme absorption valeur cylindre musculaire Ratio).
Identification et analyse des différentes lésions
Granulomes individuels peuvent être visualisées en nombre, taille, et la captation FDG qualitativement à comprendre la portée générale du processus de l’infection (Figure 1). À l’aide de ces images, comptage des granulomes au fil du temps est une mesure quantitative de la propagation des maladies. La figure 2 illustre les comtes de granulome individuels au fil du temps dans un groupe de 10 animaux. Les 10 animaux, trois ont développé une maladie active et six développé une infection latente. Un animal a montré aucun signe de maladie active, mais a été parfois culture positive (dans les échantillons de lavage gastriques aspirer ou broncho-alvéolaire) pour M. tuberculosis, placez-le dans le spectre de la maladie entre actif et latente et a été ainsi supprimé de l’analyse de cette expérience particulière. Des trois animaux atteints de maladie active, un animal mis au point miliaire par infection après 12 semaines et a été euthanasié (Ceci est identifié à la Figure 2 comme TNTC [trop nombreux au Count]). De 6 semaines après l’infection et par la suite, les animaux qui seraient développerait plus tard une maladie active ont montré les chiffres statistiquement plus élevées des granulomes que les animaux qui seraient développerait une infection latente.
Afin de mieux caractériser et distinguer les granulomes entre animaux actifs et latents, les lésions individuelles sur tomographies TEP ont été analysées pour déterminer s’il y a une différence en jacquard FDG absorption entre les deux groupes. Dans tous les animaux d’une infection active, il y avait une augmentation de l’absorption FDG dans chaque Granulome de trois à six semaines après l’infection (Figure 3 a). À l’inverse, granulomes chez les animaux qui ont développé une infection latente a montré une variation dans l’absorption FDG avec certaines lésions augmente, diminue ou montrant la capture même de trois à six semaines (Figure 3 b). Ces résultats sont comparés dans les groupes montrant la différence de change entre animaux latente et active à trois semaines par rapport à six semaines (Figure 3) et de trois semaines par rapport à 24 semaines (Figure 3D). Dans les deux cas, les granulomes des animaux actifs ont montré un changement positif et significativement différent dans les SUV (au sein de chaque animal (Figure 3 a et 3 b) et par comparaison de groupes d’animaux (Figure 3 et 3D).
Analyse de FDG absorption à des ganglions « À chaud »
Ganglions lymphatiques médiastinaux ne sont pas facilement visualisées sur la tomographie par ordinateur sauf si considérablement élargie, images d’animal de compagnie doivent être utilisés pour identifier ces tissus malades. Lors de l’analyse des ganglions lymphatiques, il est essentiel que l’image est toujours proportionnelle à la même échelle de PET maximale et minimale pour maintenir la cohérence tout au long du processus. Si l'on compare les MLNs d’animaux qui ont développé une maladie active ou latente, Lin et coll. ont montré par analyse du retour sur investissement de MLNs que, si l’absorption FDG dans les ganglions lymphatiques, étaient similaires entre les animaux actifs et latents à 3 semaines, MLNs d’animaux actifs significativement absorption supérieure à 6 semaines11. Des différences ont été vus à un degré supérieur à 8 et 12 semaines (Figure 4). Ainsi, les données TEP/CT peuvent être utilisées pour évaluer des différences significatives dans les ganglions lymphatiques, en plus d’étudier les granulomes chez les animaux infectés.
Pulmonaire totale FDG avidité
Ainsi de la puissance de l’évaluation totale des poumons avidité FDG, Lin et coll. ont montré que l’inflammation pulmonaire élevé chez les animaux cliniquement qualifiées d’ITL est corrélée avec le risque de réactivation6. Dans cette étude, macaques cynomolgus d’ITL (infectés par M. tuberculosisfaible dose) ont été imagée TEP/CT (infection après 6 mois) avant la neutralisation de facteur de nécrose tumorale (TNF) afin d’évaluer le spectre de lésions chez ITL définie clinique et déterminer le risque de réactivation. Animaux avec pulmonaire totale plus élevée avidité FDG était plus susceptibles de réactiver (Figure 5). Plus de 90 % des animaux avec plus de 103 poumon avidité FDG ou visible (par scan) au moins un site extra pulmonaire de l’infection réactivé après la neutralisation de TNF. Un seul animal qui ne pas réactiver a dépassé ce seuil d’avidité FDG totale des poumons. Ainsi, les paramètres de la TEP/CT peuvent être un puissant outil pour prédire les résultats cliniques bien que les paramètres spécifiques doivent être identifiés scientifiquement.
À titre d’exemple pour montrer utilitaire dans les scénarios de traitement médicamenteux, Coleman et coll. ont réalisé une étude test oxazolidinones chez les humains et les macaques macaques où pulmonaire totale avidité FDG a été mesurée avant traitement et un et deux mois après le traitement10. Pli variations ont été calculées pour montrer la réaction aux médicaments un mois (Figure 6 a) et deux mois après le traitement (Figure 6 b). Aux deux périodes, les animaux témoins ont montré avidité FDG significativement plus élevée dans l’espace de l’ensemble du poumon que les animaux traités. Dans tous les animaux traités, inflammation pulmonaire totale a diminué au cours de la thérapeutique de deux mois, alors que dans la plupart des animaux témoins, total a augmenté au fil du temps des inflammations pulmonaires ou n’a pas changé.
La figure 1. Série FDG TEP/CT Images montrant une diffusion et un modèle Stable de granulome évolution au cours de l’Infection précoce.
(Rangée du haut) Granulomes primaires (flèches blanches) ont été établis tout d’abord à infection après 3 semaines, alors que les granulomes nouveau développé à côté des lésions existantes (flèches vertes) ou de nouveaux sites (flèches jaunes). Les animaux qui seraient développerait plus tard de TB active mis au point plus de lésions au cours de l’infection. (Rangée du bas) Granulomes primaires (flèches blanches) des animaux latente est généralement restaient stables, avec quelques granulomes nouveau développe par le biais de cours de l’infection. WKS PI, post-infection semaines. Figure tirée de Coleman et al.11 s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
La figure 2. Données représentatives de dépeignant la médiane et la gamme de granulome comptant de CT balaye comparant animaux présentant une Infection Active (symboles rouges) à l’Infection latente(Symboles verts).
Une infection active animaux avaient des granulomes plus que les animaux infectés de façon latente, dès après l’infection six semaines. P < 0,05 (*) par test de Mann-Whitney. Semaines PI, post-infection semaines. TNTC, trop nombreux pour les compter. Adaptation du Coleman et al.11 s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
La figure 3. Utilisation de l’analyse du retour sur investissement sur PET Images pour montrer que métabolique activité du poumon granulomes diffère entre actif et latentes infectées animaux pendant début Infection.
Des granulomes individuels chez les animaux actifs [A] ont une augmentation significative de l’activité métabolique (mesurée par absorption standard valeur normalisée à absorption musculaire [SUVCMR]) entre 3 et 6 semaines après que l’infection alors que latentes infectés des animaux [B] pas. Le changement dans l’activité métabolique des lésions entre les animaux latents et actifs comme des groupes ont été comparés à 3 vs 6 semaines [C] et 3 vs 24 semaines [D] montrant que des animaux infectés activement (carrés rouges) ont une modification beaucoup plus importante absorption que latente animaux (cercles verts) aux deux périodes. Les lignes noires solides représentent la médiane. Le test de Wilcoxon somme grade a été utilisé pour analyser les données dans les groupes A et B. Pour les séries C et D, les valeurs ont été analysées par le test de Mann-Whitney. P < 0,0001 (*) pour tous les panneaux. Adaptation du Coleman et al.11 s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
La figure 4. Analyse du retour sur investissement de PET Images pour montrer les différences dans l’absorption FDG dans les ganglions lymphatiques médiastinaux entre animaux ayant une maladie Active (cases rouge) et la maladie latente (cercles verts).
L’absorption est plus élevée chez les animaux infectés activement à 6, 8 et 12 semaines après l’infection. Chaque point représente un nœud lymphatique. Les lignes noires solides représentent la médiane. P < 0,05 (*), P < 0,01 (*) et P < 0,001 (*) par test de Mann-Whitney. Adaptation du Coleman et al.11 s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
La figure 5. Analyse du retour sur investissement de pulmonaire totale FDG avidité mesures à Six mois après l’Infection en soulignant les différences dans l’absorption FDG chez les animaux dont la réactivation d’une Infection latente (carrés rose) en comparaison avec les animaux qui restent latente (cercles verts).
Trois des quatre animaux « réactivé » qui se trouvent au-dessous de la ligne pointillée avaient une maladie extrapulmonaire avant la neutralisation de TNF (facteur de nécrose tumorale). Chaque point représente un animal. Ligne pointillée représente la valeur seuil de risque susceptible de réactivation. Les lignes noires solides représentent la médiane. P < 0,01 (*) de Mann-Whitney Test. Data adapté de Lin et al.6 s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
La figure 6. Représentant au Total pulmonaire FDG avidité ROI mesures mettant en évidence dans l’ensemble changent une inflammation mesurée dans les poumons en comparant non traitées (cercles rouges) et linézolide traités de singes (cercles bleus).
Avidité FDG a été mesurée avant le traitement de linézolide (30 mg/kg/jour) et le changement de pli en absorption totale de FDG a été mesuré à 1 mois [A] et 2 mois [B] après le traitement. Chaque singe est représentée par un cercle individuel. Les lignes noires solides représentent la médiane. P < 0,01 (*) par Mann-Whitney Test. s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Les données acquises de la TEP/CT peuvent servir de mesures de substitution pour de nombreux aspects de l’infection à M. tuberculosis qui seraient non observables sans une telle technologie. TEP/CT est beaucoup plus sensible que la technologie des rayons x, qui est souvent utilisée dans les études de macaques. TEP/CT fournit des informations structurelles, spatiales et fonctionnelles. Les analyses décrites ci-dessus ont de nombreuses applications pratiques telles que le suivi de progression de la maladie, évaluation de l’efficacité du traitement médicamenteux et prévoyant des facteurs de risque de réactivation6,10,11, 13.
Suivi de la propagation des granulomes et absorption FDG de différentes lésions peut être comparé entre contrôle et groupes expérimentaux non seulement fournir l’emplacement précis de l’infection, mais aussi suivre la diffusion de la maladie,25. Par exemple, dans le travail de Coleman et al. décrivant une infection précoce chez les macaques cynomolgus, suite à la progression de l’infection peut déterminer si l’infection au sein d’un animal va rester active et s’aggravent ou être contenu par le système immunitaire (par exemple ITL)11. Il s’agit d’un exemple de la puissance d’imagerie TEP/CT à l’étude de l’évolution de la maladie en ce qui concerne les granulomes. La même méthode peut être utilisée pour étudier un large éventail de paramètres expérimentaux au fil du temps. Par exemple, l’énumération des granulomes qui établissent par infection après 4 semaines peut fournir une mesure des résultats puissants pour un vaccin, puisque les meilleurs vaccins empêcherait ou limiter la mise en place de granulome suite contestation. Une autre mesure de résultat pour les vaccins pourrait être en limitant la diffusion. Ces mesures de résultats quantifiables fournissent des données importantes sans avoir à effectuer les premières autopsies sur les animaux. Une limitation de l’évaluation individuelles granulomes est la sensibilité du scanner CT ; visualisation des granulomes < 1 mm de taille n’est souvent pas possible.
Évaluation des ganglions lymphatiques médiastinaux (MLNs) est importante lors de l’étude de M. tuberculosis infection aussi bien. MLNs sont importants pour les cellules T d’amorçage et le trafic des cellules immunitaires au cours de l’infection. Cependant, dans presque tous les macaques, au moins un et parfois plusieurs MLNs peuvent s’infecter. Ainsi, MLNs sont un autre site de persistance bactérienne au cours de la tuberculose active et tuberculose-infection et peuvent servir de réservoir pour les bactéries, éventuellement contribuer à réactivation26,27. En cas de grave implication MLN, voies respiratoires peuvent être compressés. Grands MLNs nécrotiques peuvent éroder dans les voies aériennes, menant à la diffusion de l’infection. Analyse des données de TEP/CT sur les ganglions lymphatiques est plus complexe que les granulomes parce que des éléments structuraux des nœuds ne sont pas immédiatement visibles sur la tomographie par ordinateur. En outre, seulement les ganglions lymphatiques qui sont métaboliquement actives peuvent être analysées en raison de l’absorption FDG. Pour cette raison, lors de l’analyse à chaud des ganglions, il est important de veiller à ce que l’image de l’animal est proportionnelle à la même échelle d’intensité maximale et minimale pour chaque analyse d’image assurer la cohérence. Car ils peuvent être de grandes structures, le centre nécrotique peut être négatif pour l’avidité FDG et avidité FDG peut semble donc être réduite au fil du temps, même lorsque la maladie progresse dans les MLNs.
Pulmonaire totale avidité FDG représente l’inflammation totale dans les poumons. Le montant de l’inflammation pulmonaire est une indication de la gravité de la maladie et est corrélé avec la charge bactérienne6,10,28 donc ce quantitatif et évaluation objective a de nombreuses applications. Pour mesurer l’avidité FDG totale, tous les voxels dans une image d’animal de compagnie qui montrent un SUV de plus de 2,3 sont combinés en un seul volume d’intérêt (VOI) et la valeur totale de SUV de la VOI toute la valeur finale d’avidité. Cette valeur a été choisie de littérature qui a comparé les valeurs SUV de capture de FDG dans les tumeurs du poumon à diverses pathologies infectieuses dans les humains24. Il est important de noter que cette valeur totale d’avidité FDG est limitée seulement à la maladie en l’espace de poumon et tous les FDG absorption non-maladie connexe ou située en proximité vers les poumons ne doit pas être considérée. En outre, pulmonaire totale avidité FDG n’inclut pas MLNs. Tandis que l’avidité des granulomes individuels et les ganglions lymphatiques nous permet de voir la variabilité des résultats de la TB dans le contexte de l’hôte, avidité FDG du poumon total fait partie intégrante à l’évaluation de l’hôte dans son ensemble. Ces méthodes servent également d’outils analytiques pour mesurer la réaction aux médicaments pour la tuberculose-maladie. Travaux antérieurs ont montré que le traitement de médicaments contre la tuberculose peut réduire la taille et l’avidité FDG des granulomes individuels au fil du temps,12 et ces changements ont été associés à la réduction du fardeau bactérien. Changements dans l’inflammation au cours complet de régimes thérapeutiques permet également d’évaluer l’efficacité du médicament ou l’échec.
En raison du caractère très détaillé de ces procédures, une bonne quantité de dépannage peut être nécessaire afin d’obtenir des données plus cohérentes au cours d’études. C’est le but de cet article pour décrire les mesures pour permettre aux personnes dans le monde entier d’utiliser ces techniques, tout en gardant à l’esprit ce souci du détail précis est essentiel. Évaluation des images de personnes devraient être très familiers avec l’anatomie et la physiologie afin de reconnaître l’anomalie dans les analyses particulières. Lecteurs de l’image doivent reconnaître absorption sonde non-normales dans tout le corps parce que TB peut se propager au-delà de la cavité thoracique. En outre, TEP et CT enregistrement en imagerie n’est pas un processus parfait et les écarts occasionnels sur l’enregistrement de l’image peuvent se produire ; reconnaissant ce fait peut être crucial lors de l’évaluation des caractéristiques très petite maladie (c'est-à-dire des granulomes de 1 à 2 mm). Une analyse préalable à l’infection peut être particulièrement utile comme un comparateur pour identifier pulmonaires normales (et autres organes) des structures et modèles d’animal familier et reconnaître ceux qui sont nouveaux ou modifiés après l’infection. Un autre élément important de cette analyse est mesure de fond. Toutes les données de PET sont normalisées à absorption musculaire comme une base physiologique parce que l’absorption FDG est basée sur le métabolisme. Une combinaison des muscles rhomboïdes et serratus dans le dos sont utilisés pour les mesures de fond en raison de la proximité de la cavité thoracique et la cohérence relative à l’absorption FDG chez les animaux à jeun. Dans le cas de M. la tuberculose -infecté macaques, il est préférable d’utiliser un autre organe, comme le foie, pour les mesures de fond, comme M. tuberculosis peut infecter le foie et le métabolisme du foie peut être affecté lors du traitement des animaux avec différents médicaments antituberculeux. Prendre ces facteurs en compte ainsi que de veiller à ce que toute image régions d’intérêt est enregistrés à la fin de l’analyse devrait donner des résultats très reproductibles.
Class = « jove_content » > en résumé, la TEP/CT propose une méthode unique et puissante pour l’étude de M. tuberculosis infection chez les primates non humains, fournissant des indicateurs quantitatifs qui se rapportent à l’infection initiale, diffusion, et charge bactérienne. Cela permet un suivi des résultats variables d’infection sur des animaux sans la nécessité d’autopsies à divers moments, donc économiser les ressources et réduire l’utilisation des animaux. Cette technologie est directement traduisible pour les humains, comme la TEP/CT a été utilisée dans plusieurs études pour évaluer le traitement de la toxicomanie dans TB, mais aussi de tuberculose-infection à VIH - et le VIH + sujets10,29,30,31. Enfin, cette technologie et les outils quantitatifs pour analyse des données de TEP/CT sont susceptibles d’être utiles à l’avenir pour les études d’efficacité vaccin et peuvent probablement servir comme modèle pour l’analyse d’autres maladies infectieuses dans des modèles animaux et des sujets humains.Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Les auteurs tiennent à remercier Mark Rodgers décrivant les procédures de l’infection et L. Eoin Carney et Brian Lopresti d’orientation dans l’établissement de ces procédures d’imagerie. Ce travail a été financé par la Fondation Bill et Melinda Gates (J.L.F., P.L.L.), National Institutes of Health, National Institutes of Allergy et infectieuses Maladies R01 AI111871 (P.L.L.), National Heart Lung et sang Institut R01 HL106804 (J . L.F.), R01 HL110811.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Ketamine | Henry Schein | 23061 | Henry Schein |
Telazol | Zoetis | 4866 | Henry Schein |
Cetacaine | Patterson Vet Generics | 07-892-6862 | Patterson |
Sterile saline | Hospira | 07-800-9721 | Patterson |
7H11 agar | BD | 283810 | BD Biosciences |
IV catheter | Surflash | 07-806-7659 | Patterson |
18F-FDG | Zevacor | N/A | |
Endotracheal tube | Jorgensen Labs Inc | 07-887-0284 | Patterson |
Artificial tears | Patterson Vet Generics | 07-888-1663 | Patterson |
Isoflurane | Zoetis | 07-806-3204 | Patterson |
Neurologica Ceretom CT | Samsung Neurologica | N/A | |
Siemens Focus 220 microPET | Siemens Molecular Imaging Systems | N/A | |
Inveon Research Software | Siemens Molecular Imaging Systems | N/A | |
OsiriX | Pixmeo | N/A |
Demande d’autorisation pour utiliser le texte ou les figures de cet article JoVE
Demande d’autorisationThis article has been published
Video Coming Soon