NIRF-Bildgebung von in vivo markierten Makrophagen als nichtinvasive Diagnose peritonealer Entzündungen

Ziele: Frühzeitige nichtinvasive Diagnose peritonealer Entzündungen in Mäusen in einem biooptischen Nah-Infrarot-Fluoreszenz (NIRF) Kleintierscanner mithilfe von in vivo markierten Makrophagen. Methode: Nach Bestimmung der optischen Eigenschaften des Fluorochroms DY-676 (Dyomics, Jena) wurde das Kontrastmittel an kultivierten Mausmakrophagen J774A.1 getestet. Zur Induktion einer Peritonitis wurden 6 NMRI-Mäusen je 3mg ZymosanA intraperitoneal appliziert. Für die in vivo Markierung der Peritonealmakrophagen wurde daraufhin der Fluoreszenzfarbstoff DY-676 i.v. injiziert (55 nmol/kg). Die bildgebende Diagnostik erfolgte mit einem präklinischen, biooptischen Nah-Infrarot Kleintierscanner (bonSAI, Siemens, Erlangen) bei sehr kurzen Belichtungszeiten (0,5s). Die erhaltenen in vivo Daten wurden vergleichend zu den ex vivo Untersuchungen isolierter Peritonealmakrophagen mittels NIR-Bildgebung und Laser-scanning Mikroskopie analysiert. Ergebnis: Absorptions- und Emissionsmaximum des fluorochromen Kontrastmittels DY-676 liegen im nahen Infrarot-Bereich (676 nm bzw. 701 nm). Der molare Extinktionskoeffizient beträgt 90000 M-1cm-1. Die Versuche an Zellkulturen ergaben, dass das Kontrastmittel mittels Endocytose in Makrophagen aufgenommen wurde. Biooptische NIRF-Aufnahmen von Mäusen zeigten sowohl qualitativ als auch quantitativ einen signifikanten Anstieg der Fluoreszenzintensität des Bauchraumes um den Faktor 4.6 von 188±41 BE in gesunden Kontrollmäusen auf 869±151 BE in erkrankten Mäusen nach Injektion des Kontrastmittels. Mikroskopische Aufnahmen von isolierten Peritonealmakrophagen mit einem Laser-scanning Mikroskop bestätigten die in vivo Markierung dieser Zellen mithilfe des Fluorochroms DY-676. Schlussfolgerung: Die nichtinvasive Diagnose peritonealer Entzündungen mittels NIR-Bildgebung von in vivo markierten Makrophagen ist machbar. Die Daten lassen den Schluss zu, dass darüber hinaus auch eine frühzeitige Erkennung weiterer verschiedener entzündlicher Prozesse mittels NIRF-Bildgebung möglich ist.

Korrespondierender Autor: Lisy MR

Uni-Klinik Jena, IDIR, AG Experimentelle Radiologie, Erlanger Allee 101, 07747 Jena

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Key words

NIR-Bildgebung - Peritonitis - Makrophagen