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Xstrahl In Aktion: Entwicklung eines Modells zur gezielten Bestrahlung des gesamten Gehirns und des Gyrus dentatus

18. Dezember 2017

Die Folgen niedriger bis mäßiger Dosen ionisierender Strahlung (IR), insbesondere für Kinder, die CT-Scans ausgesetzt sind, bleiben ein herausforderndes wissenschaftliches Thema. Bisher sind keine geeigneten experimentellen Modelle verfügbar, um die Folgen der IR-Exposition des postnatalen Gehirns, ihre Auswirkungen auf Verhaltensfunktionen und alle damit verbundenen pathophysiologischen Mechanismen besser zu verstehen.

Kürzlich wurde in der Veröffentlichung von Dos Santos et al. berechtigt 'Entwicklung eines Modells zur Bestrahlung des gesamten Gehirns im Vergleich zur gezielten Bestrahlung des Gyrus dentatus, um niedrige bis mittlere Dosen von Expositionseffekten bei Mäusen zu erklären“, In der in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlichten Studie haben Wissenschaftler neue Instrumente entwickelt und beschrieben, um das wissenschaftliche Verständnis für einen besseren Schutz von Kindern, die IR ausgesetzt sind, zu verbessern.

Es wurden drei neuartige Versuchsmodelle an 10 Tage alten Mäusen entwickelt: ein Modell der Gehirnbestrahlung und zwei gezielte Bestrahlungsmodelle des dorsalen und ventralen Gyrus dentatus. Mithilfe der Small Animal Radiation Research Platform (SARRP) wurden niedrige bis mittlere IR-Dosen (weniger als 1 Gy) auf die interessierenden Regionen angewendet. Die Kopplung des CT-Bildgebungsaufbaus von SARRP und die gleichzeitige Registrierung mit der MRT-Bildgebung ermöglichten eine optimale Lokalisierung und eine genaue Behandlungsplanung. Ihre Bestrahlungsstrategie wurde in zweifacher Hinsicht befürwortet. Die millimetrische ballistische Spezifität ihrer Mausmodelle wurde zunächst durch Messung des Gamma-H2AX-Anstiegs nach der Bestrahlung validiert. Wie erwartet erhöht Gamma-H2AX-Färbung war dosisabhängig und diente als Anzeige der Bestrahlungsdosis. Somit konnte durch das immunhistochemische Verfahren die hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit ihrer Bestrahlungsstrategie ermittelt werden. Nächste, Ein stärkeres angst-/depressives Verhalten, das vorzugsweise durch den ventralen Teil des Gyrus dentatus vermittelt wird, wurde bei Mäusen nach IR-Exposition des Gehirns und des ventralen Gyrus dentatus nachgewiesen und beschrieben.

Die Wissenschaftler kamen zu dem Schluss, dass ihre Ergebnisse eine ballistische und funktionelle Validierung experimenteller Bestrahlungsmodelle ermöglichten, die parallel verwendet werden können, um (i) die Strahlenempfindlichkeit des Gehirns zu bewerten, (ii) die Strahlenempfindlichkeit millimetergroßer Gehirnstrukturen zu bewerten und (iii) pathophysiologische Mechanismen aufzuklären, die bei strahleninduzierten Verhaltensstörungen unter Berücksichtigung der organisatorischen Komplexität des funktionellen Gehirns eine Rolle spielen. Diese drei Modelle sind von entscheidender Bedeutung für die Untersuchung strahleninduzierter kognitiver Störungen und der Beteiligung adulter Neurogeneseveränderungen des dorsalen und ventralen DG-Hippocampus an ihrer Pathophysiologie. Bemerkenswert ist, dass die technologischen Eigenschaften von SARRP-Einrichtungen und die parallele Aufzeichnung von MR- und CBCT-Bildern die Visualisierung von interessierenden Strukturen begünstigen und eine hohe ballistische Spezifität im Millimeterbereich ermöglichen.

Dieser Xstrahl In Action wurde einem Artikel entnommen, der auf der Website der National Library of Medicine gefunden wurde.

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