Un modelo murino preclínico para la detección temprana de lesiones cerebrales inducidas por radiación mediante resonancia magnética y pruebas de comportamiento para el aprendizaje y la memoria: con aplicaciones para la evaluación de posibles agentes y terapias de imágenes de células madre.

Se están desarrollando terapias con células madre para las lesiones cerebrales inducidas por radioterapia (RIBI). La resonancia magnética (MRI) ofrece ventajas para la obtención de imágenes de células madre trasplantadas. Sin embargo, la mayoría de las técnicas de rastreo de células por resonancia magnética emplean partículas de óxido de hierro superparamagnéticas (SPIO), que son difíciles de distinguir de la hemorragia. En los modelos RIBI preclínicos actuales, la hemorragia ocurre al mismo tiempo que otros marcadores de lesión. Esto dificulta la evaluación del reclutamiento de células madre marcadas con SPIO trasplantadas a los sitios de lesión. Aquí, desarrollamos un modelo RIBI, con marcadores de lesión temprana que reflejan la disfunción del hipocampo, que se puede detectar de forma no invasiva con pruebas de resonancia magnética y de comportamiento. Las lesiones se generaron por irradiación sub-hemisférica de hipocampos de ratón con haces de rayos X únicos de 80 Gy. La formación de lesiones se controló con resonancia magnética anatómica y con contraste y los cambios en la memoria y el aprendizaje se evaluaron con pruebas de condicionamiento del miedo. Los primeros marcadores de lesiones se detectaron 2 semanas después de la irradiación. Estos incluyeron un aumento en la permeabilidad de la barrera hematoencefálica, demostrado por una mejora del contraste del 92 ± 20% de los hemisferios cerebrales irradiados frente a los no irradiados, dentro de los 15 minutos posteriores a la administración de un agente de contraste de resonancia magnética. También se detectó un cambio en la memoria a corto plazo, como lo demuestra una disminución del 40.88 ± 5.03% en el tiempo de congelación medido durante la prueba de contexto de memoria a corto plazo en este momento, en comparación con el anterior a la irradiación. Las células madre marcadas con SPIO trasplantadas contralaterales a la lesión migraron hacia la lesión en este momento. No se detectó hemorragia hasta 10 semanas después de la irradiación. Este modelo se puede utilizar para evaluar agentes de seguimiento de células madre basados ​​en SPIO, a corto plazo.

Ngen EJ, Wang L, Gandhi N, Kato Y, Armor M, Zhu W, Wong J, Gabrielson KL, Artemov D.

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