Gli autori vorrei ringraziare il laboratorio Buckwalter (soprattutto Dr. Todd Peterson) per fornendo il modello del mouse ed eseguire gli interventi chirurgici dMCAO e sham. Inoltre, vorremmo ringraziare Thomas Liguori da Invicro per la sua assistenza tecnica con software di analisi di immagine VivoQuant, Dr. Tim Doyle, Dr. Laura Pisani, Dr. Frezghi Habte dall'animale piccolo SCi3 imaging facility a Stanford per i loro consigli e assistenza nello sviluppo di questo protocollo di imaging e la struttura di radiochimica (soprattutto Dr. Jun Park) per il loro aiuto con la sintesi del [11C] DPA-713.

<ol>
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Gli autori non dichiarano conflitti di interessi.

Il protocollo presentato descrive un metodo per la quantificazione del neuroinflammation in topi dMCAO e sham usando [11C] DPA-713-PET. TSPO-PET è il più ampiamente studiato biomarcatore imaging per la visualizzazione e misurazione neuroinflammation in vivo fino ad oggi. L'espressione TSPO è aumentata su glia nel cervello durante l'infiammazione permettendo la rilevazione non invasiva e la quantificazione del neuroinflammation. Inoltre, è una tecnica altamente traducibile, che lo rende uno strumento prezioso nella ricerca pre-clinica e clinica. Questo protocollo e risultati rappresentativi evidenziano l'idoneità di utilizzo [11C] PET DPA-713 per rilevare e monitorare neuroinfiammatorie alterazioni nel colpo e altri disturbi neurologici in vivo.
In questo studio, dMCAO ambulatorio è stato effettuato utilizzando 3-mese-vecchi topi femminili C57BL/6. Questo modello è stato scelto in quanto dà luogo ad un infarto altamente riproducibile limitato alla corteccia somatosensoriale, fornendo un modello di ischemia focale permanente con bassa variabilità rispetto ad altri modelli di ictus (ad es., centrale cerebrale arterioso Metodo di occlusione (MCAO) filamento)14. PET imaging dei modelli di ictus ha il vantaggio di contenere un'area di riferimento interno nel cervello per ogni animale utilizzando ROIs all'interno dell'emisfero controlaterale. Dal momento che ci sarà qualche infiammazione che risultati dalla chirurgia da solo, è importante includere i topi che hanno subito la chirurgia di sham nel disegno dello studio, per cui il craniotomy e manipolazione dei meninges senza occlusione dell'arteria è stata realizzata. Craniotomia da solo può causare disagi alla sottostante tessuto neuronale e introduzione di agenti patogeni che conducono a risposte immunitarie indipendente di corsa20. Qualche infiammazione dopo l'intervento chirurgico sham prevede pertanto e dovrebbe essere valutati in parallelo con dMCAO per escludere la possibilità del segnale a causa della sola chirurgia. Per evitare di includere infiammazioni derivanti dalla chirurgia senza colpo in analisi di coorte dMCAO, risonanza magnetica deve essere condotta per confermare lo sviluppo di colpo riuscito ambulatorio e infarto. MRI fornisce anche un quadro di riferimento strutturale, che è essenziale per disegnare con precisione l'infarto e ROIs controlaterale. Sono inoltre necessari per garantire la quantificazione affidabile elaborazione immagine precisa compresa la registrazione di immagine e definizione di ROI.
Ulteriori limitazioni devono essere tenute presente quando si lavora con C-11 etichettato radiotraccianti per studi PET e autoradiografia. È indispensabile considerare la breve emivita (20,33 min) di C-11, con il suo uso limitato per istituti con accesso in loco ciclotrone di ricerca. Percorso di trasporto appropriato radioattività, somministrazione di una dose e tempo-punti di acquisizione deve essere determinati in anticipo con un pre-preparato piano dettagliato del flusso di lavoro dell'esperimento affinché il team possa lavorare rapidamente ed efficientemente. La progettazione e la realizzazione di questo studio è stato delineato per ospitare la formazione immagine di 4 topi simultaneamente per aumentare l'output di dati ottenibili quando si utilizza un tracciante C-11. Se possibile, si consiglia di avere tutti i topi cannulati e nel mezzo loro esplorazione di CT con il tempo il tracer C-11 arriva al centro di imaging per assicurare decadimento minimo radiotraccitore prima dell'iniezione. Questo protocollo passo-passo è anche meglio effettuato da un team che contiene almeno 3 ricercatori per consentire rapido inserimento di una canula, misura della dose, iniezione dell'elemento tracciante, scansione PET e cervello sezionamento prima del decadimento radioattivo significativo. Richiede due persone per condurre l'inizio della scansione PET e iniezione di tutti e 4 i topi simultaneamente. Il motivo per l'acquisizione di PET appena prima dell'iniezione di inizio è quello di garantire che la farmacocinetica e la dinamica della distribuzione dell'elemento tracciante nel sangue e aree di interesse sono esattamente e completamente catturati. Molti passi possono richiedere vigorosa formazione e pratica per garantire il regolare svolgimento dell'esperimento. In particolare, questo protocollo dipende dall'inserimento di una canula della vena coda successo dei topi C57BL/6, che può essere difficile a causa di peli presenti sulle loro code e possono diventare più impegnativo dopo ictus si è verificato o se stessi topi di imaging a intervalli di tempo più .
Un'altra considerazione per l'imaging PET comprende la registrazione accurata del radiotraccitore dose e residuo misure di attività, tra cui l'ora esatta di misura. Questo è essenziale per la correzione accurata decadimento della dose iniettata al momento della scansione e viene utilizzato per ottenere una misurazione accurata di assorbimento dell'elemento tracciante (cioè, % ID/g) per ogni ROI. È indispensabile conoscere l'esatta quantità di radioattività che era presente in ogni mouse al momento della scansione per garantire un'immagine precisa analisi. Pertanto, si consiglia di sincronizzare gli orologi dei computer scanner e calibratore di dose per evitare l'errore quando si utilizza isotopi di breve durata come C-11.
Quantificazione accurata di immagine PET può essere limitata anche dalla precisione lo scanner e il set-up. Quindi per garantire la quantificazione accurata di immagini PET/CT, è importante effettuare controlli di qualità per il CT e il PET componenti dello scanner. Controlli di qualità CT includono condizionata fonte di raggi x, buio/luce e centro off set calibrazioni. Queste calibrazioni misurano e corretta per mosto e rumore del sistema essere eseguito prima dell'acquisizione, come raccomandato dal produttore dello scanner. Tarature devono essere eseguite anche per la PET scan. Questo in genere comporta la scansione di una scansione "standard / PET fantasma", contenente una concentrazione nota di radioattività. Quando si prepara lo standard, è preferibile utilizzare il radioisotopo stesso utilizzato nello studio, una dose paragonabile a quello somministrato a un singolo topo in un volume simile al corpo di un topo e la stessa acquisizione parametri come animale imaging. Una siringa da 20 mL riempita con radiotraccitore diluito in acqua viene utilizzata per lo standard in questo protocollo, con i successivi risultati di imaging PET utilizzati per calcolare un fattore di correzione basato sulla dose effettiva misurata dal rilevatore di calibrazione. Il rapporto di correzione può essere applicato ai dati immagini acquisiti nell'esperimento per garantire accurata quantificazione di assorbimento dell'elemento tracciante nelle regioni di interesse in immagini PET. Questo account per la gamma di positroni del radionuclide oltre a considerare qualsiasi attività di fondo presente il giorno dell'esame. Come il calibratore di dose è parte integrante della generazione di questo fattore di correzione, è imperativo che questa apparecchiatura è anche calibrata regolarmente secondo le indicazioni del produttore.
Quando lo svolgimento di ex vivo autoradiografia è importante scegliere un tempo-punto ottimale per l'eutanasia dopo l'iniezione, per garantire il segnale--fondo alta in regione come area di interesse. Trenta minuti dopo l'iniezione è stato scelto per autoradiografia DPA-713 [11C] utilizzando i dati acquisiti durante la formazione immagine PET dinamica -cioè, l' in vivo TAC dinamico come guida, tenendo anche conto della breve emivita di C-11 e il tempo coinvolti per sezione ed esporre il tessuto cerebrale dopo l'estrazione. Considerando questo, autoradiografia DPA-713 [11C] deve essere eseguita su una coorte separata dei topi per consentire l'iniezione di una dose maggiore di DPA-713 [11C] e 30 minuti di tempo-punto per aspersione e l'eutanasia in anestesia. Eseguire un piccolo in vivo studio pilota dell'animale domestico con un 3-4 topi prima di svolgere ex vivo autoradiografia sarà utile per la determinazione del punto di tempo ottimale per autoradiografia. Un'ulteriore considerazione per ex vivo autoradiografia è se recuperare i topi dopo l'iniezione o tenerli anestetizzati fino ad eutanasia. Mantenendoli anestetizzati imita le condizioni della scansione e assicura la cinetica di distribuzione o l'escrezione del radiotraccitore non vengono alterate da recupero. Inoltre, questo impedisce ulteriore stress sui topi evitando recupero e successiva induzione. Infine, un'utile aggiunta al protocollo ex vivo sarebbe valutare il danno regionale le fettine di cervello utilizzato per autoradiografia tramite immunoistochimica (dopo il decadimento radioattivo) per generare un'immagine ad alta risoluzione della posizione di infarto e volume.
Come ci sono limitazioni con l'uso di un tracciante C-11 basato, questo protocollo può essere modificato facilmente per uso con un F-18 (emivita di 109,77 min) basato TSPO tracer, che può essere più applicabile alle posizioni senza un ciclotrone in loco. Inoltre, questo protocollo viene descritto l'utilizzo di un mouse 4 imaging set-up. Anche se questo metodo di rendimento elevato è ottimo quando si utilizza un tracciante C-11, questo protocollo può essere modificato anche per coloro che utilizzano il mouse singolo letti di imaging. Una pianificazione attenta e coerente formazione nelle tecniche descritte in questo protocollo porterà alla generazione di una ricchezza di dati utilizzando [11C] DPA-713, che può essere facilmente applicato a sondare il ruolo del neuroinflammation in manifestazione di malattia e progressione in altri modelli del roditore di disturbi neurologici. Inoltre, questa tecnica potrebbe essere usata per valutare la risposta in vivo per terapie immunomodulatorie mirate alle microglia/macrofagi.

Il colpo è la quinta causa di morte e delle principali cause di disabilità negli Stati Uniti1. Ictus ischemico rappresenta la stragrande maggioranza di questi casi (~ 87%), che si verificano quando c'è rottura localizzata nel flusso di sangue al cervello (per esempio, da un coagulo di sangue o il deposito di grasso). Rifornimenti di ossigeno e nutrienti per le zone colpite sono successivamente ridotto e una cascata patologica complessa viene avviata con conseguente morte di un neurone all'interno del nucleo di ictus (infarto) oltre alle zone circostanti. Neuroinflammation è una componente cruciale nella via che conduce a questo danno, con entrambe le cellule immunitarie del cervello residente (microglia) e infiltrazione di cellule immuni periferiche (neutrofili, linfociti T, linfociti B e monociti/macrofagi) pensato per contribuire a questo la cascata distruttiva2,3. Macrofagi e microglia attivata sono fondamentali per questa risposta neuroinfiammatorie, con segnalazioni di effetti deleteri sia benefici dopo ictus ischemico2. Pertanto, è indispensabile per valutare il contributo in vivo di queste cellule che segue il colpo.
PET è una potente tecnica di imaging molecolare 3-dimensionale che permette la visualizzazione del biologico i processi in vivo mediante l'utilizzo di specifiche molecole etichettati con positroni (β +) che emettono i radionuclidi come 11C, 13N, 15O e 18F. Questo metodo non-invasivo ha molti vantaggi rispetto ai metodi ex vivo (ad es., immunoistochimica) poiché permette l'acquisizione di informazioni molecolari in tempo reale, in soggetti intatto di viventi e consente per indagine longitudinale su. Imaging PET di TSPO, un indicatore di microglia attivata e cellule mieloidi periferiche, fornisce un mezzo per quantificare e tenere traccia delle risposte delle cellule immuni innate all'interno del corpo e può essere utilizzato per valutare l'infiammazione dopo ictus e risposta terapeutica interventi. TSPO, precedentemente noto come il recettore periferico delle benzodiazepine, è una proteina di 18 kDa che è creduta per svolgere un ruolo nel trasporto del colesterolo e la sintesi di neurosteroidi4. Inoltre, la prova suggerisce che TSPO è coinvolto nella neuroinflammation e sopravvivenza neuronale5,6, con rapporti di espressione aumentata in molti disordini neurologici che coinvolgono l'infiammazione compreso colpo7, 8di demenza, morbo di Parkinson9 e sclerosi multipla10. TSPO si trova sulla membrana mitocondriale esterna ed è altamente espresso in periferia, in particolare in steroidi relativi tessuti (ad es., ghiandole) e con livelli intermedi visti nel cuore, reni e polmoni10. Tuttavia nel cervello sano, TSPO livelli sono bassi e limitato principalmente al glia6,11. Dopo un danno di un neurone, come quello osservato nel colpo, TSPO livelli nel sistema nervoso centrale (SNC) aumentano significativamente. Questo upregulation osservato di TSPO può essere sfruttato per immagine neuroinflammation in vivo, con livelli di espressione fornendo un accurato indicatore della severità di infiammazione. Quindi, l'obiettivo di questo metodo è quello di quantificare con precisione il contributoin vivo del neuroinflammation in un modello murino di colpo ischemico utilizzando TSPO-PET.
Più elementi traccianti TSPO sono stati sviluppati per l'imaging PET di neuroinflammation. Qui, imaging TSPO-PET è descritto usando [11C] DPA-71312, una promettente generazione secondo tracer TSPO, che ha mostrato maggiore segnale al rumore e abbassare il legame non specifico il più storicamente usato [11C] PK11195 13 . Ad esempio, il modello del mouse dMCAO del colpo è stato scelto per questo metodo14. Questo modello prevede craniotomy temporale e la legatura permanente dell'arteria cerebrale centrale distale, con conseguente ischemia focale della corteccia somatosensoriale. Questo è vantaggioso in ricerca pre-clinica dell'ictus dovuto l'alta riproducibilità del danno ischemico e tassi di mortalità bassi associati con questo modello. Ad oggi, studi di imaging TSPO-PET devono ancora essere riportati nel modello di roditore dMCAO. Tuttavia, precedenti studi PET imaging utilizzando il modello di occlusione (MCAO) dell'arteria cerebrale media, un modello del colpo più severa e variabile, in entrambi i topi e ratti, hanno segnalato espressione TSPO aumentare dal giorno 3 e picco intorno 7 ° giorno post-ictus15, 16,17,18. Quindi, abbiamo effettuato la PET imaging 6 giorni post-dMCAO in concomitanza con espressione TSPO elevata. [11C] DPA-713 assorbimento nel cervello è stata valutata in ipsilateral (colpito da infarto) e gli emisferi controlaterali. TSPO-PET è stato combinato con MRI strutturale, consentendo una precisa delineazione dell'infarto e controlaterale regioni di interesse (ROI). Qui descriviamo un Atlante-based e un approccio basato su MRI ROI per calcolare l'assorbimento di DPA-713 [11C]. L'assorbimento del radiotraccitore nella milza inoltre è stata valutata per indagare i livelli periferici di infiammazione tra gruppi. Questo metodo ha il potenziale per fornire approfondimenti critici la dinamica spazio-temporale e ruolo delle interazioni specifiche neuroimmune nell'ictus e altre malattie neurologiche.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:589px;" width="589">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Inveon PET/CT scanner</td>
			<td style="width:89px;">Siemens</td>
			<td style="width:119px;">Version 4.2</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">MRI scanner</td>
			<td style="width:89px;">Varian</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>7 Telsa</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">ParaVision software</td>
			<td style="width:89px;">Bruker</td>
			<td>Version 6.0.1</td>
			<td>MRI operating software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">VivoQuant software</td>
			<td style="width:89px;">InVicro</td>
			<td>Version 2.5</td>
			<td>Image analysis software</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Inveon Research Workspace software</td>
			<td style="width:89px;">Siemens</td>
			<td>Version 4.2</td>
			<td>Scanner operating software. Includes microQView, the post-processing managing software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Dose calibrator</td>
			<td style="width:89px;">Capintech</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>CRC-15 PET</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Typhoon phosphor imager 9410</td>
			<td style="width:89px;">GE Healthcare</td>
			<td style="width:119px;">8149-30-9410</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Butterfly catheters</td>
			<td style="width:89px;">SAI Infusion Technologies</td>
			<td style="width:119px;">BFL-24</td>
			<td>27.5 G needle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">1 mL syringes</td>
			<td style="width:89px;">BD</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Insulin syringes</td>
			<td style="width:89px;">BD</td>
			<td align="right" style="width:119px;">329461</td>
			<td>0.5 mL insulin syringes with needle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">20 mL syringe&#160;</td>
			<td style="width:89px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">BD302831</td>
			<td>BD Syringe Slip Tip Graduated</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Tissue glue</td>
			<td style="width:89px;">Santa Cruz Animal Health</td>
			<td style="width:119px;">sc-361931</td>
			<td>3 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Heat lamp</td>
			<td style="width:89px;">Fluker</td>
			<td align="right" style="width:119px;">27002</td>
			<td>5.5&#34; reptile heat lamp with clamp and switch</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">0.9% sterile saline</td>
			<td style="width:89px;">Pfizer</td>
			<td style="width:119px;">00409-4888-10</td>
			<td>0.9% sodium chloride for injection, 10 mL</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Eye lubricant</td>
			<td style="width:89px;">Watson Rugby</td>
			<td style="width:119px;">PV926977</td>
			<td>Artificial Tears Lubricant Eye Ointment, 1/8 oz</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Chux absorbent sheets</td>
			<td style="width:89px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1420662</td>
			<td>Disposable absorbent padding</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Iris scissors</td>
			<td style="width:89px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:119px;">503708-12</td>
			<td>11.5cm, Straight, 12-pack</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Surgical tape</td>
			<td style="width:89px;">3M Durapore</td>
			<td style="width:119px;">1538-0</td>
			<td>1/2&#34;X10 yard roll, silk, hypoallergenic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Mouse PET bed</td>
			<td style="width:89px;">In house</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>4 mouse PET bed</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Lighter</td>
			<td style="width:89px;">Bic</td>
			<td style="width:119px;">UDP2WMDC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:89px;">Henry Schein</td>
			<td style="width:119px;">NDC 11695-6776-2</td>
			<td>Isothesia, inhalation anesthetic, 250 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Oxygen</td>
			<td style="width:89px;">Praxiar</td>
			<td style="width:119px;">UN1072</td>
			<td>Compressed gas</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Autoradiography cassette</td>
			<td style="width:89px;">Cole Palmer</td>
			<td style="width:119px;">EW-21700-34</td>
			<td>Aluminum, 8&#34; x 10&#34;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Autoradiography film</td>
			<td style="width:89px;">GE Life Sciences</td>
			<td style="width:119px;">28-9564-78</td>
			<td>Storage Phosphor Screen BAS-IP SR 2025 E Super Resolution, 20 &#215; 25 cm, screen only</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Microtome blades</td>
			<td style="width:89px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">30-508-35</td>
			<td>MB35 Premier Disposable, 34&#176; cutting angle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Microtome</td>
			<td style="width:89px;">Microm</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>HM 550</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Microscope slides</td>
			<td style="width:89px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">12-550-15</td>
			<td>Superfrost&#8482; Plus Microscope Slides</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">OCT liquid</td>
			<td style="width:89px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">25608-930</td>
			<td>Formulation of water-soluble glycols and resins for cryostat sectioning at temperatures of -10&#176;C (14&#176;F) and below</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Freezing molds</td>
			<td style="width:89px;">Poly sciences</td>
			<td style="width:119px;">18646A-1</td>
			<td>Disposable paraffin molds</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Saran wrap</td>
			<td style="width:89px;">Saran</td>
			<td align="right" style="width:119px;">25700001300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Disinfectant</td>
			<td style="width:89px;">Virkon S</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pet imaging of neuroinflammation using [11c]dpa-713 in a mouse model of ischemic stroke

Neuroinflammation è centrale per la cascata patologica dopo ictus ischemico. Metodi non invasivi di imaging molecolare hanno il potenziale per fornire approfondimenti critici la dinamica temporale e il ruolo di determinate interazioni neuroimmune nel colpo. In particolare, la formazione immagine di tomografia a emissione di positroni (PET) di translocator proteina 18 kDa (TSPO), un marker di microglia attivata e cellule mieloidi periferiche, fornisce un mezzo per rilevare e tracciare neuroinflammation in vivo. Qui, presentiamo un metodo per quantificare con precisione utilizzando neuroinflammation [11C]N,N-Diethyl-2-[2-(4-methoxyphenyl)-5,7-dimethylpyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl]acetamide ([11C] DPA-713), una promettente seconda generazione TSPO-PET radiotraccitore, nell'occlusione distale dell'arteria cerebrale media (dMCAO) rispetto ai topi falsità-azionati. MRI è stata effettuata 2 giorni post-dMCAO chirurgia per confermare il colpo e definire la posizione di infarto e il volume. Imaging PET/computata tomografia computerizzata (TC) è stata effettuata 6 giorni post-dMCAO per catturare l'aumento di picco nei livelli TSPO colpo seguente. Quantificazione di immagini PET sono stati intrapresi per valutare l'assorbimento di [11C] DPA-713 nel cervello e milza di topi dMCAO e sham per valutare i livelli centrali e periferici di infiammazione. In vivo [11C] Assorbimento DPA-713 del cervello è stata confermata usando ex vivo autoradiografia.

Topi hanno subito MRI per verificare il successo colpo e [11C] DPA-713 PET è stato effettuato da scansione simultanea di 4 topi. PET, CT e il signor immagini erano co-registrati prima del disegno cervello ROIs manualmente e di eseguire l'analisi di Atlante del cervello Spalato semi-automatizzato, per studiare l'assorbimento dell'elemento tracciante nelle regioni omolaterale e controlaterale (Figura 2).
Immagini PET/CT e curve di tempo attività (attività di TAC-radiotraccitore come funzione del tempo) è possibile visualizzare l'assorbimento aumentato [11C] DPA-713 nell'ipsilaterale rispetto al controlaterali emisferi (Figura 3A). Quantificazione delle immagini dinamiche di cervello di PET, utilizzando Riassunto dati da 50-60 min, hanno rivelato un aumento significativo nell'assorbimento dell'elemento tracciante (% ID/g) nel ipsilateral (colpito da infarto) rispetto all'emisfero controlaterale in dMCAO, ma non nei topi di sham utilizzando manualmente disegnata Approccio ROI (Figura 3B). Assorbimento aumentato inoltre è stato osservato nell'emisfero ipsilateral tra topi dMCAO e falsità. Sono state osservate differenze significative tra gli emisferi ipsilaterale e controlaterale utilizzando l'approccio di Atlante, probabilmente dovuto l'Atlante ROIs è maggiore della dimensione dell'infarto (di solito limitato alla corteccia somatosensoriale), quindi diluire il segnale. Tuttavia, l'assorbimento aumentato complessiva in dMCAO rispetto al sham è stata osservata per tutti ROIs, che si allinea con i rapporti precedenti, utilizzando topi modello MCAO, dimostrando l'espressione TSPO aumentata nelle regioni di fuori del infarct19. Rapporti ipsilateral/controlaterale sono stati aumentati in dMCAO contro i topi di sham utilizzando entrambi gli approcci; Tuttavia, questa differenza era soltanto significativa nella corteccia utilizzando l'approccio di Atlante del cervello a causa delle grandi variazioni nell'approccio ROI. Questo può essere superato aumentando il numero dei topi in ogni gruppo. Quantificazione dell'assorbimento di DPA-713 [11C] nella milza hanno mostrato nessuna differenza significativa tra i gruppi (Figura 4).
Risultati di formazione immagine di cervello dMCAO mouse PET sono stati confermati da ex vivo ad alta risoluzione digitale autoradiografia (Figura 5). L'assorbimento aumentato [11C] DPA-713 è stata osservata nel tessuto colpito da infarto con segnale trascurabile nel tessuto cerebrale sano circostante. Quantificazione di queste immagini ha rivelato ipsilateral controlaterali rapporti che variano da 1,4 a 2,09 in topi dMCAO.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig1.jpg"> Figura 1: Scanner PET e set-up dell'area di lavoro. Tutte le aree di lavoro sono stati coperti in imbottitura protettiva assorbente per creare un ambiente sterile. (A) dopo le calibrazioni, un letto di mouse 3D-stampato, attrezzato per l'imaging 4 topi simultaneamente è stato fissato nello scanner e ogive per tutti 4 topi associati all'anestesia. (B) attrezzatura necessaria per l'imaging PET sono state preparate in anticipo, compreso i cateteri 27,5 G di soluzione salina, lubrificante occhio, tamponi di etanolo, lampade di calore, nastro chirurgico, colla tessuto, siringhe da 0,5 mL dose, forbici e un accendino. (C) iniettabile radiotraccitore, posizionare siringhe salino a filo e forbici sul retro dello scanner. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57243/57243fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig2.jpg"> Figura 2: ROI ipsilateral/controlaterale ed emisfero di destra/sinistra-Split Brain Atlas immagine PET analisi processo. Analisi dell'immagine software è stato utilizzato per determinare l'assorbimento dell'elemento tracciante nelle regioni ipsilaterale e controlaterale di interesse (ROI) utilizzando manualmente disegnata ROIs e un approccio semi-automatico 3D Split-Brain atlas. Registrazione automatica di PET/CT 3D è stata effettuata a seguito di registrazione manuale del cervello MRI all'interno del cranio del mouse corrispondente definito nell'immagine di CT. Lo strumento ROI 3D è stato utilizzato per disegnare manualmente ipsilateral (rosso) e controlaterale ROIs (verde) utilizzando l'infarto sul MRI come riferimento. Per l'approccio "Split Brain", l'Atlante del cervello del mouse 3D di sinistra/destra-Spalato è stato caricato e inserito all'interno del cranio, come definito dall'immagine di CT. ROIs cervello utilizzato per quantificazione in questo Atlante del cervello del mouse 3D incluso corteccia sinistra (grigio scuro), ippocampo di sinistra (Cornflower Blue), sinistra striato (Deep Pink), corteccia destra (rosso pomodoro), ippocampo di destra (verde) e diritto Striatium (ciano). L'assorbimento di [11C] DPA-713 in ogni regione è stata ottenuta in nCi/cc e successivamente è stato convertito in %ID/g normalizzando alla dose di decadimento-corretta in fase di scansione per ogni mouse. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57243/57243fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig3.jpg"> Figura 3 : Rappresentante In Vivo [11C] assorbimento DPA-713 del cervello nei topi di Sham e DMCAO. (A) immagini PET/CT dinamico e TAC dimostrano maggiore [11C] DPA-713 l'assorbimento nella corteccia ipsilateral dei topi che hanno subito DMCAO (n = 3) e un lieve aumento per sham (n = 3) operati topi, con i topi DMCAO dimostrando significativamente maggiore contrasto in percentuale dose iniettata tra l'infarto e l'arto controlaterale del cervello (%ID/g). (B) quantificazione PET (50-60 min sommati) ha rivelato l'assorbimento significativamente aumentato nel ROI ipsilateral utilizzando l'approccio ROI e nella corteccia (Ctx) utilizzando l'approccio di Split-Brain atlas. Nessuna differenza significativa sono stata trovata nell'ippocampo (HC) o striato (Str). Rapporti aumentati ipsilateral al controlaterale sono stati visti utilizzando sia analisi si avvicina ma solo era statisticamente significativa in Ctx utilizzando l'approccio di Atlante del cervello. * (p < 0,05), * * * (p < 0,001) <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57243/57243fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig4v2.jpg"> Figura 4: Rappresentante In Vivo [11C] DPA-713 milza assorbimento in dMCAO e topi di Sham. (A) [11C] immagini PET/CT dinamiche di DPA-713 risultati milza ROIs in dMCAO (n = 3) e sham (n = 3) topi. (B) risultati quantitativi non dimostrano alcun risultato significativo nell'assorbimento della milza fra i topi dMCAO e sham. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57243/57243fig4v2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig5v2.jpg"> Figura 5 : Rappresentante autoradiografia risultati. Autoradiografia digitale immagini mostrano aumentata [11C] DPA-713 assorbimento nell'ipsilaterale rispetto all'emisfero controlaterale. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57243/57243fig5v2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

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PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Formazione immagine di tomografia a emissione di positroni (PET) di translocator proteina 18 kDa (TSPO) fornisce un mezzo non invasivo per visualizzare il ruolo dinamico del neuroinflammation nello sviluppo e nella progressione delle malattie del cervello. Questo protocollo descrive autoradiografia TSPO-PET ed ex vivo per rilevare neuroinflammation in un modello murino di ictus ischemico.

Imaging del Neuroinflammation utilizzando [11C] DPA-713 in un modello murino di ictus ischemico per animali

Neuroinflammation is central to the pathological cascade following ischemic stroke. Non-invasive molecular imaging methods have the potential to provide ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

12.5K Views.  Stanford University. Formazione immagine di tomografia a emissione di positroni (PET) di translocator proteina 18 kDa (TSPO) fornisce un mezzo non invasivo per visualizzare il ruolo dinamico del neuroinflammation nello sviluppo e nella progressione delle malattie del cervello. Questo protocollo descrive autoradiografia TSPO-PET ed ex vivo per rilevare neuroinflammation in un modello murino di ictus ischemico.

Video: PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United States in 20091,2. The intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model was developed by Koizumi4 in 1986 to simulate this 
impactful human pathology in the rat. A modification of the MCAO method was later presented by Longa3. Both techniques have been widely used to identify 
molecular mechanisms of brain injury resulting from ischemic stroke and potential therapeutic modalities5. This relatively noninvasive method in rats has been 
extended to use in mice to take advantage of transgenic and knockout strains6,7. To model focal cerebral ischemia, an intraluminal suture is advanced via 
the internal carotid artery to occlude the base of the MCA. Retracting the suture after a specified period of time mimics spontaneous reperfusion, but the 
suture can also be permanently retained. This video will be demonstrating the two major approaches for performing intraluminal MCAO procedure in mice in a 
stepwise fashion, as well as providing insights for potential drawbacks and pitfalls. The ischemic brain tissue will subsequently be stained by 
2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to evaluate the extent of cerebral infarction8.

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

The intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is the most frequent used model among experimental ischemic stroke models. Here we will demonstrate the entire model in detail with the guide of Laser Doppler flowmetry, and its representative results.

Intraluminali occlusione dell&#39;arteria cerebrale media (MCAO) Modello per l&#39;ictus ischemico con la guida flussimetria laser Doppler in topi

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United ...

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Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient management strategies. Orthotopic mouse models of oral cancer have been developed to facilitate the study of factors that impact invasion and serve as model system for evaluating anti-tumor therapeutics. In these systems, visualization of disseminated tumor cells within oral cavity tissues has typically been conducted by either conventional histology or with in vivo bioluminescent methods. A primary drawback of these techniques is the inherent inability to accurately visualize and quantify early tumor cell invasion arising from the primary site in three dimensions. Here we describe a protocol that combines an established model for squamous cell carcinoma of the tongue (SCOT) with two-photon imaging to allow multi-vectorial visualization of lingual tumor spread. The OSC-19 head and neck tumor cell line was stably engineered to express the F-actin binding peptide LifeAct fused to the mCherry fluorescent protein (LifeAct-mCherry). Fox1nu/nu mice injected with these cells reliably form tumors that allow the tongue to be visualized by ex-vivo application of two-photon microscopy. This technique allows for the orthotopic visualization of the tumor mass and locally invading cells in excised tongues without disruption of the regional tumor microenvironment. In addition, this system allows for the quantification of tumor cell invasion by calculating distances that invaded cells move from the primary tumor site. Overall this procedure provides an enhanced model system for analyzing factors that contribute to SCOT invasion and therapeutic treatments tailored to prevent local invasion and distant metastatic spread. This method also has the potential to be ultimately combined with other imaging modalities in an in vivo setting.

A comprehensive overview of the techniques involved in generating a mouse model of oral cancer and quantitative monitoring of tumor invasion within the tongue through multi-photon microscopy of labeled cells is presented. This system can serve as a useful platform for the molecular assessment and drug efficacy of anti-invasive compounds.

Multi-fotone Imaging di invasione delle cellule tumorali in un modello di mouse ortotopico di carcinoma orale a cellule squamose

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Rat

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in 20091, 2. Several models of cerebral ischemia have been developed to mimic the human condition of stroke. It has been suggested that up to 80% of all strokes result from ischemic damage in the middle cerebral artery (MCA) area3. In the early 1990s, endothelin-1 (ET-1) 4 was used to induce ischemia by applying it directly adjacent to the surface of the MCA after craniotomy. Later, this model was modified 5 by using a stereotaxic injection of ET-1 adjacent to the MCA to produce focal cerebral ischemia. The main advantages of this model include the ability to perform the procedure quickly, the ability to control artery constriction by altering the dose of ET-1 delivered, no need to manipulate the extracranial vessels supplying blood to the brain as well as gradual reperfusion rates that more closely mimics the reperfusion in humans5-7. On the other hand, the ET-1 model has disadvantages that include the need for a craniotomy, as well as higher variability in stroke volume8. This variability can be reduced with the use of laser Doppler flowmetry (LDF) to verify cerebral ischemia during ET-1 infusion. Factors that affect stroke variability include precision of infusion and the batch of the ET-1 used6. Another important consideration is that although reperfusion is a common occurrence in human stroke, the duration of occlusion for ET-1 induced MCAO may not closely mimic that of human stroke where many patients have partial reperfusion over a period of hours to days following occlusion9, 10. This protocol will describe in detail the ET-1 induced MCAO model for ischemic stroke in rats. It will also draw attention to special considerations and potential drawbacks throughout the procedure.

Several animal models of cerebral ischemia have been developed to simulate the human condition of stroke. This protocol describes the endothelin-1 (ET-1) induced middle cerebral artery occlusion (MCAO) model for ischemic stroke in rats. In addition, important considerations, advantages, and shortcomings of this model are discussed.

L&#39;endotelina-1 indotta cerebrale media occlusione dell&#39;arteria modello per l&#39;ictus ischemico con guida laser flussimetria Doppler in Rat

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ideal model for testing novel therapeutic strategies.
In vivo magnetic resonance imaging (MRI) gives excellent views of the heart noninvasively with clear anatomical detail, which can be used for accurate functional assessment. Contrast agents can provide basic measures of tissue viability but these are nonspecific. Positron emission tomography (PET) is a complementary technique that is highly specific for molecular imaging, but lacks the anatomical detail of MRI. Used together, these techniques offer a sensitive, specific and quantitative tool for the assessment of the heart in disease and recovery following treatment.
In this paper we explain how these methods are carried out in mouse models of acute myocardial infarction. The procedures described here were designed for the assessment of putative protective drug treatments. We used MRI to measure systolic function and infarct size with late gadolinium enhancement, and PET with fluorodeoxyglucose (FDG) to assess metabolic function in the infarcted region. The paper focuses on practical aspects such as slice planning, accurate gating, drug delivery, segmentation of images, and multimodal coregistration. The methods presented here achieve good repeatability and accuracy maintaining a high throughput.

We describe how to perform MRI and PET imaging of the mouse heart. The protocol is tailored to assess treatment efficacy in models of myocardial infarction and heart failure.

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

A Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage

In this video publication a standardized mouse model of subarachnoid hemorrhage (SAH) is presented. Bleeding is induced by endovascular Circle of Willis perforation (CWp) and proven by intracranial pressure (ICP) monitoring. Thereby a homogenous blood distribution in subarachnoid spaces surrounding the arterial circulation and cerebellar fissures is achieved. Animal physiology is maintained by intubation, mechanical ventilation, and continuous on-line monitoring of various physiological and cardiovascular parameters: body temperature, systemic blood pressure, heart rate, and hemoglobin saturation. Thereby the cerebral perfusion pressure can be tightly monitored resulting in a less variable volume of extravasated blood. This allows a better standardization of endovascular filament perforation in mice and makes the whole model highly reproducible. Thus it is readily available for pharmacological and pathophysiological studies in wild type and genetically altered mice.

A standardized mouse model of subarachnoid hemorrhage by intraluminal Circle of Willis perforation is described. Vessel perforation and subarachnoid bleeding are monitored by intracranial pressure monitoring. In addition various vital parameters are recorded and controlled to maintain physiologic conditions.

Un modello murino di emorragia subaracnoidea

In this video publication a standardized mouse model of subarachnoid  hemorrhage (SAH) is presented. Bleeding is induced by endovascular Circle of  Willis ...

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As such, primary or &#39;neuronal-like&#39; cell culture systems are commonly utilized. While&#160;these systems are relatively easy to work with, and are useful model systems in which various functional outcomes (such as cell death) can be readily quantified, the examined outcomes and pathways in cultured immature neurons (such as excitotoxicity-mediated cell death pathways) are not necessarily the same as those observed in mature brain, or in intact tissue. Therefore, there is the need to develop models in which cellular mechanisms in mature neural tissue can be examined. We have developed an in vitro technique that can be used to investigate a variety of molecular pathways in intact nervous tissue. The technique described herein utilizes rat cortical tissue, but this technique can be adapted to use tissue from a variety of species (such as mouse, rabbit, guinea pig, and chicken) or brain regions (for example, hippocampus, striatum, etc.). Additionally, a variety of stimulations/treatments can be used (for example, excitotoxic, administration of inhibitors, etc.). In conclusion, the brain slice model described herein can be used to examine a variety of molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

We have developed a brain slice model which can be used to examine molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.&#160;This technique generates viable mature brain tissue and reduces animal numbers required for experimentation, whilst keeping the neuronal circuitry, cellular interactions, and postsynaptic compartments partly intact.

Eccitotossica stimolazione del cervello Microslices come<em&gt; In vitro</em&gt; Modello di Corsa

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As ...

Embolic Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) for Ischemic Stroke with Homologous Blood Clots in Rats

Clinically, thrombolytic therapy with use of recombinant tissue plasminogen activator (tPA) remains the most effective treatment for acute ischemic stroke. However, the use of tPA is limited by its narrow therapeutic window and by increased risk of hemorrhagic transformation. There is an urgent need to develop suitable stroke models to study new thrombolytic agents and strategies for treatment of ischemic stroke. At present, two major types of ischemic stroke models have been developed in rats and mice: intraluminal suture MCAO and embolic MCAO. Although MCAO models via the intraluminal suture technique have been widely used in mechanism-driven stroke research, these suture models do not mimic the clinical situation and are not suitable for thrombolytic studies. Among these models, the embolic MCAO model closely mimics human ischemic stroke and is suitable for preclinical investigation of thrombolytic therapy. This embolic model was first developed in rats by Overgaard et al.1 in 1992 and further characterized by Zhang et al. in 19972. Although embolic MCAO has gained increasing attention, there are technical problems faced by many laboratories. To meet increasing needs for thrombolytic research, we present a highly reproducible model of embolic MCAO in the rat, which can develop a predictable infarct volume within the MCA territory. In brief, a modified PE-50 tube is gently advanced from the external carotid artery (ECA) into the lumen of the internal carotid artery (ICA) until the tip of the catheter reaches the origin of the MCA. Through the catheter, a single homologous blood clot is placed at the origin of the MCA. To identify the success of MCA occlusion, regional cerebral blood flow was monitored, neurological deficits and infarct volumes were measured. The techniques presented in this paper should help investigators to overcome technical problems for establishing this model for stroke research.

Embolic Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO for Ischemic Stroke with Homologous Blood Clots in Rats

In this paper, we demonstrate a standard method for producing an embolic middle cerebral artery occlusion with homologous blood clots (fibrin-rich) in adult rat. This model closely mimics human ischemic stroke and is suitable for preclinical study of thrombolytic therapy for ischemic stroke.

Embolic occlusione dell&#39;arteria cerebrale media (MCAO) per l&#39;ictus ischemico con omologhi coaguli di sangue nei ratti

Clinically, thrombolytic therapy with use of recombinant tissue plasminogen activator (tPA) remains the most effective treatment for acute ischemic ...

A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the world&#8217;s 2.9 million neonatal deaths. Animal models of HIE have contributed to the understanding of the pathophysiology in HIE, and have highlighted the dynamic process that occur in brain injury due to perinatal asphyxia. Thus, animal studies have suggested a time-window for post-insult treatment strategies. Hypothermia has been tested as a treatment for HIE in pdiglet models and subsequently proven effective in clinical trials. Variations of the model have been applied in the study of adjunctive neuroprotective methods and piglet studies of xenon and melatonin have led to clinical phase I and II trials1,2. The piglet HIE model is further used for neonatal resuscitation- and hemodynamic studies as well as in investigations of cerebral hypoxia on a cellular level. However, it is a technically challenging model and variations in the protocol may result in either too mild or too severe brain injury. In this article, we demonstrate the technical procedures necessary for establishing a stable piglet model of neonatal HIE. First, the newborn piglet (&#60; 24 hr old, median weight 1500 g) is anesthetized, intubated, and monitored in a setup comparable to that found in a neonatal intensive care unit. Global hypoxia-ischemia is induced by lowering the inspiratory oxygen fraction to achieve global hypoxia, ischemia through hypotension and a flat trace amplitude integrated EEG (aEEG) indicative of cerebral hypoxia. Survival is promoted by adjusting oxygenation according to the aEEG response and blood pressure. Brain injury is quantified by histopathology and magnetic resonance imaging after 72 hr.

Hypoxic-ischemic encephalopathy following perinatal asphyxia can be studied using animal models. We demonstrate the procedures necessary for establishing a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy.

Un modello di Piglet neonatale Hypoxic-ischemica Encefalopatia

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the ...

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics disturbance in affected cells. Diffusion weighted magnetic resonance imaging (MRI) identifies regions that are damaged, potentially irreversibly, by hypoxia-ischemia. Alterations in glucose utilization in the affected tissue may be detectable by positron emission tomography (PET) imaging of 2-deoxy-2-(18F)fluoro-&#7429;-glucose ([18F]FDG) uptake. Due to the rapid and variable nature of injury in this animal model, acquisition of both modes of data must be performed simultaneously in order to meaningfully correlate PET and MRI data. In addition, inter-animal variability in the hypoxic-ischemic injury due to vascular differences limits the ability to analyze multi-modal data and observe changes to a group-wise approach if data is not acquired simultaneously in individual subjects. The method presented here allows one to acquire both diffusion-weighted MRI and [18F]FDG uptake data in the same animal before, during, and after the hypoxic challenge in order to interrogate immediate physiological changes.

The method presented here uses simultaneous positron emission tomography and magnetic resonance imaging. In the cerebral hypoxia-ischemia model, dynamic changes in diffusion and glucose metabolism occur during and after injury. The evolving and irreproducible damage in this model necessitates simultaneous acquisition if meaningful multi-modal imaging data are to be acquired.

Simultanea Imaging PET / MRI Durante mouse cerebrale ipossia-ischemia

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics ...

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo: A Model of Single Vessel Stroke

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to image cellular events in an intact animal. Additionally, the ability to induce physiological disease states such as stroke in vivo increases its utility. The technique described herein allows for physiological assessment of cellular responses within the CNS following a stroke and can be adapted for other pathological conditions being studied. The technique presented uses laser excitation of the photosensitive dye Rose Bengal in vivo to induce a focal ischemic event in a single blood vessel. 
The video protocol demonstrates the preparation of a thin-skulled cranial window over the somatosensory cortex in a mouse for the induction of a Rose Bengal photothrombotic event keeping injury to the underlying dura matter and brain at a minimum. Surgical preparation is initially performed under a dissecting microscope with a custom-made surgical/imaging platform, which is then transferred to a confocal microscope equipped with an inverted objective adaptor. Representative images acquired utilizing this protocol are presented as well as time-lapse sequences of stroke induction. This technique is powerful in that the same area can be imaged repeatedly on subsequent days facilitating longitudinal in vivo studies of pathological processes following stroke.

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo:  A Model of Single Vessel Stroke

Here, we describe a semi-invasive optical microscopy approach for the induction of a Rose Bengal photothrombotic clot in the somatosensory cortex of a mouse in vivo. The technical aspects of the imaging procedure are described from induction of a photothrombotic event to application and data collection.

Rosa Bengala Photothrombosis da confocale Optical Imaging<em&gt; In Vivo</em&gt;: Un modello di singolo vaso Stroke

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to ...