הצהרת אתיקה: כל הניסויים אושרו על ידי ועדת הטיפול ושימוש בבעלי חיים המוסדיים. טיפול בבעלי חיים היה בהתאם להנחיות מוסדיות. עכברי ICR נקבה (7-8 שבועות; 25 - 30 גר &#39;) שוכנו בממוזג, מתקני בעלי חיים אור מבוקר של הפקולטה לרפואה ע&quot;ש סאקלר באוניברסיטת תל-אביב. בטווח, חיות היו מורדמים עם מנת יתר של חומרי הרדמה. 1. Fibred Confocal מיקרוסקופ פלואורסצנטי כיול (FCFM) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להפעיל את המכשיר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את microprobe (mini0 / 30). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכייל את המכשיר בהתאם להוראות יצרן. </li></ol> 2. עכברים הכנת הדמיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים על ידי הזרקה תת עורית של שני Ketaset (100 מ&quot;ג / קילוגרם) וXYL-M2 (6 מ&quot;ג / קילוגרם). לאשר הרדמה תקינה על ידי חוסר תגובה לבוהן קמצוץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך את העור מתחת למפשעה כדי<html> לחשוף את כלי דם הירך. שמור את אתר החתך לח עם מי מלח הבא חתך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחממים את הזנב על ידי שימוש בשקית (או כפפה) מלאים במים חמים (לא חם מדי לגעת) למשך כ -30 שניות. הכן (IV) מחלף תוך ורידי לממשל של dextran FITC (חומר ניגוד) ושל שני מלוחים או סוכן כימותרפיות, על ידי החדרת מחט (30 G, 1/2 אינץ &#39;) לוריד הזנב והצמדת מזרק 1 מ&quot;ל לזה . להבטיח את הווריד פתוח על ידי הזרקת תמיסת מלח. הערה: ממשל IV של dextran FITC (משקל מולקולרי גבוה; 100 μl; 10 מ&quot;ג / מיליליטר; 2,000 KDA) מקל לדמיין את נימי דם הירך על ידי FCFM. דוקסורוביצין (100 μl; 8 מ&quot;ג / קילוגרם, אדריאמיצין) או מלוח גם להינתן IV לוריד הזנב המחומם מראש מאוחר יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את עכבר supinely על במה קלקר. לאבטח את העכבר למשטח ולשמור על מעמדה באמצעות סרט דביק כירורגי. </li></ol>כותרת &quot;&gt; 3. הדמיה של כלי דם על ידי עצם הירך FCFM במהלך ולאחר מתן של דוקסורוביצין או מלוח הערה: מיקרוסקופ confocal fibered שימש במחקר זה מורכב משתי יחידות: (1) microprobe (mini0 / 30). (; אורך גל nm 488 LSU-488) יחידת סריקת לייזר (2). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע את כל זמן הקפות ניתוחים באמצעות הלייזר באורך גל nm 488 LSU. הערה: גלאי היחידה הראשיים מזהה מסוננת - הקרינה (500 650 ננומטר) הנפלטת. התמונות שנרכשו משוחזרות לאחר מכן ומוצגות בשיעור של 12 מסגרות / sec. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתק בקפידה את המזרק מהמחט ולצרף מזרק חדש המכיל dextran FITC. לנהל של dextran FITC (IV) 100 μl. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Shift microprobe (mini0 / 30) לשדה מתאים של תצוגה ולקבע אותו, לאחר ההתאמה לZ- הציר, על מנת לקבל את התמונה המקבילה. מחכה לסימן הראשוני לדעוך עד איתות ברורה וממוקדת הוא Visible. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקליט את זרימת דם בנקודת ההתחלה לתקופה קצרה ייצוב (~ 30 שניות). לאחר מכן חבר למחט מזרק נוסף, המכיל גם דוקסורוביצין או מלוח. IV לנהל דוקסורוביצין μl 100 או מלוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח על זרימת FITC-dextran מוזרק ברציפות במשך 20 דקות. על התוכנה הקשורים FCFM, להשתמש בלחצן הקוטר על הסרגל העליון כדי למדוד את כלי הדם ולקטלג אותם כקטן (&lt;15 מיקרומטר) או גדול (&gt; 15 מיקרומטר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים את החיה עם מנת יתר של חומרי הרדמה. </li></ol>

<ol>
	<li>Chow, A. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anthracyclines+cause+endothelial+injury+in+pediatric+cancer+patients:+a+pilot+study.">Anthracyclines cause endothelial injury in pediatric cancer patients: a pilot study.</a> J Clin Oncol. 24 (6), 925-928 (2006).</li><li>Nuver, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+chemotherapy-induced+cardiovascular+changes+in+patients+with+testicular+cancer.">Acute chemotherapy-induced cardiovascular changes in patients with testicular cancer.</a> J Clin Oncol. 23 (36), 9130-9137 (2005).</li><li>Vos, F. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endothelial+cell+effects+of+cytotoxics:+balance+between+desired+and+unwanted+effects.">Endothelial cell effects of cytotoxics: balance between desired and unwanted effects.</a> Cancer Treat Rev. 30 (6), 495-513 (2004).</li><li>Kerbel, R. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term='Accidental'+anti-angiogenic+drugs.+anti-oncogene+directed+signal+transduction+inhibitors+and+conventional+chemotherapeutic+agents+as+examples.Eur.">'Accidental' anti-angiogenic drugs. anti-oncogene directed signal transduction inhibitors and conventional chemotherapeutic agents as examples.Eur.</a> J Cancer. 36 (10), 1248-1257 (2000).</li><li>Soultati, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endothelial+vascular+toxicity+from+chemotherapeutic+agents:+preclinical+evidence+and+clinical+implications.">Endothelial vascular toxicity from chemotherapeutic agents: preclinical evidence and clinical implications.</a> Cancer Treat Rev. 38 (5), 473-483 (2012).</li><li>Tempelhoff, G. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+coagulation+during+adjuvant+epirubicin/cyclophosphamide+chemotherapy+in+patients+with+primary+operable+breast+cancer.">Blood coagulation during adjuvant epirubicin/cyclophosphamide chemotherapy in patients with primary operable breast cancer.</a> J Clin Oncol. 14 (9), 2560-2568 (1996).</li><li>Ben Aharon, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doxorubicin-induced+vascular+toxicity--targeting+potential+pathways+may+reduce+procoagulant+activity.">Doxorubicin-induced vascular toxicity--targeting potential pathways may reduce procoagulant activity.</a> PLoS One. 8 (9), e7515 (2013).</li><li>Laemmel, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibered+confocal+fluorescence+microscopy+(Cell-viZio)+facilitates+extended+imaging+in+the+field+of+microcirculation.+A+comparison+with+intravital+microscopy.">Fibered confocal fluorescence microscopy (Cell-viZio) facilitates extended imaging in the field of microcirculation. A comparison with intravital microscopy.</a> J Vasc Res. 41 (5), 400-411 (2004).</li><li>Al-Gubory, K. H., Houdebine, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+green+fluorescent+protein-expressing+cells+in+transgenic+animals+using+fibred+confocal+fluorescence+microscopy.">In vivo imaging of green fluorescent protein-expressing cells in transgenic animals using fibred confocal fluorescence microscopy.</a> Eur J Cell Biol. 85 (8), 837-845 (2006).</li><li>Bar-Joseph, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+bioimaging+as+a+novel+strategy+to+detect+doxorubicin-induced+damage+to+gonadal+blood+vessels.">In vivo bioimaging as a novel strategy to detect doxorubicin-induced damage to gonadal blood vessels.</a> PLoS One. 6 (9), e23492 (2011).</li><li>Kaushal, V., Kaushal, G. P., Mehta, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+toxicity+of+anthracyclines+on+cultured+endothelial+cells.">Differential toxicity of anthracyclines on cultured endothelial cells.</a> Endothelium. 11 (5-6), 253-258 (2004).</li><li>Kim, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doxorubicin-induced+platelet+cytotoxicity:+a+new+contributory+factor+for+doxorubicin-mediated+thrombocytopenia.">Doxorubicin-induced platelet cytotoxicity: a new contributory factor for doxorubicin-mediated thrombocytopenia.</a> J Thromb Haemost. 7 (7), 1172-1183 (2009).</li><li>Walsh, J., Wheeler, H. R., Geczy, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+tissue+factor+on+human+monocytes+by+cisplatin+and+adriamycin.">Modulation of tissue factor on human monocytes by cisplatin and adriamycin.</a> Br J Haematol. 81 (4), 480-488 (1992).</li><li>Kotamraju, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doxorubicin-induced+apoptosis+in+endothelial+cells+and+cardiomyocytes+is+ameliorated+by+nitrone+spin+traps+and+ebselen.+Role+of+reactive+oxygen+and+nitrogen+species.">Doxorubicin-induced apoptosis in endothelial cells and cardiomyocytes is ameliorated by nitrone spin traps and ebselen. Role of reactive oxygen and nitrogen species.</a> J Biol Chem. 275 (43), 33585-33592 (2000).</li><li>Vasquez-Vivar, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endothelial+nitric+oxide+synthase-dependent+superoxide+generation+from+adriamycin.">Endothelial nitric oxide synthase-dependent superoxide generation from adriamycin.</a> Biochemistry. 36 (38), 11293-11297 (1997).</li></ol>

הערכת רעילות של כלי דם בעקבות כימותרפיה היא מאתגרת בשל הקושי בלדמיין את הדינמיקה של כלי דם בתגובה לגירויים בזמן אמת. מחקרים קליניים רבים שמעורבים שכמה טיפולי הכימותרפיה לגרום לפגיעה בכלי הדם ישירה, עדיין המנגנון והמאפיינים של רעילות זה עדיין לא הובהרו. הקמנו בזמן אמת, בפלטפורמת הדמיה המולקולרית vivo להערכת הרעילות של כלי דם הפוטנציאל של כימותרפיה בעכברים הכוללים מיקרוסקופ פלואורסצנטי confocal fibered כפי שתואר כאן 8-10. הדמיה מולקולרית זה ברזולוציה גבוהה של עכברים מתאימה להדמית זרימת דם העורקי ואדריכלות &#39;כלים. זה מאפשר זיהוי של סיבוכים הנגרם על טיפול בבעלי החיים זהים בזמן אמת על פני תקופה ארוכה של זמן. הערכנו שני סוגים של טיפולי הכימותרפיה: דוקסורוביצין אשר ידוע להיות רעיל לתאי אנדותל במבחנה, כמו גם ברקמותs התקבל מבעלי החיים שטופלו בדוקסורוביצין 10-15, ופקליטקסל ככימותרפיה שליטה שחומר הראיות לשעבר לכל השפעה של כלי דם היא מאוד מוגבלות. טכנולוגית confocal סריקת הלייזר של FCFM מקלה התחקות רקמות עמוקות צבוע הקרינה בזמן אמת ומייצרת וידאו הזמן לשגות תמונות של כלי דם בגוף חי 9. במחקר שלנו FCFM שימש מנת לבחון את ההשפעה האקוטית של כלי דם של דוקסורוביצין, כסוכן vasculotoxic אב הטיפוס. השפעה זו, שהחלה זמן קצר לאחר מתן דוקסורוביצין, הייתה תלויה בגודל כלי דם: קטנה יותר בקוטר כלי הדם, בולט יותר הנזק. אות הקרינה של בקוטר קטן (&lt;15 מיקרומטר) כלי פחתו בהדרגה כתוצאה מהתכווצות כלי קבועה הנגרמת על ידי דוקסורוביצין. אין התאוששות לכאורה אותרה במהלך 8 דקות הבאות של הדמיה בזמן אמת. בקוטר גדול (&gt; 15 מיקרומטר) כלי ניזוקו פחות; השלמותהקיר שלהם נפגע, מציג משטח לא סדיר. השפעות אלו היו ייחודיות לדוקסורוביצין ולא היו ברורים מתי paclitaxel נוצל, מצביעים על כך שמתודולוגיה זו משרטטת בקפידה את ההשפעה הספציפית של התרופה. שינויים ופתרון בעיות לאורך כל הפרוטוקול, כוח הלייזר ניתן לשנות במהלך ההקלטה הבסיסית על מנת להמחיש את כלי הדם. עם זאת, כוח הלייזר אין לשנות במהלך הניסוי. בנוסף, כוח לייזר גבוה עלול להלבין את סוכן הקרינה במהלך הזמן. בנוסף, ברגע שהוא סיים הקלטה, ניתן לשנות את הניגודיות של הסרט ולערוך אורך והמהירות שלו. מדידות של כלי עשויים אז להיות שנעשו ושינויים המתרחשים עשויים להיות אחריו. מגבלות של הטכניקה ושלבים קריטיים למכשיר יש FCMF כמה מגבלות. האזור של העניין (ROI) עשוי להשתנות במהלךזמן ההדמיה. בנוסף, אזור הדמיה עלול להתייבש; אחד צריך לשמור על אזור התייבשות. סוכן הקרינה עלול להלבין והאות תאבד. שלב קריטי אחד אחד צריך לשים לב להוא לשמור על בעלי החיים וגם הבדיקה קבועה כדי למנוע שינויים של ההחזר על ההשקעה. יישומי משמעות ועתיד הפלטפורמה הניסיונית שהוקמה עשויה לשמש כבדיקה מיידית לתגובה לטיפול כימותרפי או לחלופין כסמן ביולוגי פוטנציאלי לאפיין את פרופיל הרעילות של כלי דם הפוטנציאלי. בהתבסס על המנגנון למד מירידת הערך של כלי דם, השיטה יכולה להיות שימושית גם בעתיד להערכת סוכנים פוטנציאליים שצוינה להפחית רעילות של כלי דם הנגרמת על ידי כימותרפיה. הצורך להקטין את הסיבוכים בכלי הדם לטווח ארוך פוטנציאל בניצולי הסרטן מניע אותנו לחקור את המנגנון עומד מאחורי רעילות של כלי דם בעקבות כימותרפיה.

עדויות קליניות מצביעות על כך שכמה כיתות של כימותרפיה לעורר מגוון רחב של פתולוגיות כלי דם המתבטאות בתופעת Raynaud, יתר לחץ דם, myocardialinfarction, התקפת כלי דם במוח, וVeno-occlusivedisease הכבד 1,2. &quot;תרופות אנטי angiogenic &#39;בשוגג&#39;&quot; הוא מונח חדש יחסית, המתאר תרופות כימותרפיות קונבנציונליות הפועלות כמעכבי אנגיוגנזה אפשריים, למרות שהם לא פותחו במקור למטרה זו 3-5 אבל שנועדו לחסל את התאים סרטניים על ידי הטלת קטנה כמו &quot;בטחונות נזק &quot;לתאים נורמלים כמו 3 אפשריים. כמה טיפולי הכימותרפיה כבר משתמעים כvasculo-רעלים כפי שנצפו במחקרים קליניים באמצעות סמנים ביולוגיים בסרום. בין אלה אלקילציה סוכנים (כגון cyclophosphamide), תרכובות פלטינה (כגון ציספלטין) וanthracyclines 1,2,5-7. סיבוכי לב וכלי דם חריפים עלולים להתרחש כresult של רעילות של כלי דם הנגרמת על ידי כימותרפיה. הם עלולים להתקדם למצבים כרוניים כמו טרשת עורקים וחשבון לעלייה בסיכון לתחלואת לב וכלי דם מאוחר. ובכל זאת, למרות ההרכבה ראיות קליניות, יש מיעוט מחקרים המיועדים תוך שימת דגש על המנגנון של רעילות של כלי דם, ולכן, דורש הבהרה נוספת של הפתוגנזה המדויקת שהם גורמים היא מוצדקת. אתגר גדול בחושפים את המנגנון של רעילות של כלי דם בעקבות כימותרפיה נובע ממורכבות חקירת תפקוד כלי דם in vivo. אנו מתארים זאת פלטפורמה של רזולוציה גבוהה בהדמיה מולקולרית vivo בעכברים המאפשרת ללכוד את זרימת דם ואת המאפיינים של כלי. פלטפורמה זו מאפשרת זיהוי של תופעות של כלי דם הנוצר על-טיפול ישירים: בזמן אמת, כמו גם הקפדה עליהן על פני תקופה של זמן בתוך אותו האנשים.

<table><tbody><tr><td>general anesthesia</td><td>Fort Dodge Animal Health, IA, USA and Biove Laboratories, France</td><td></td><td>100 mg/kg ketaset and 6 mg/kg XYL-M2</td></tr><tr><td>depilatory cream (Veet)</td><td>ReckittBenckiser, Bristol, UK</td><td></td><td></td></tr><tr><td>30 G, 1/2 inch needle attached to 1 ml syringe</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>FITC dextran (10 mg/ml; MW 2,000 kDa)</td><td>Sigma</td><td>FD2000S</td><td>100 &amp;mu;l volume</td></tr><tr><td>Doxorubicin</td><td>Teva, Israel</td><td></td><td>8 mg/kg, Adriamycin</td></tr><tr><td>paclitaxel</td><td>Taro, Israel</td><td></td><td>1.2 mg/kg, Medexel</td></tr><tr><td>saline</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

chemotherapy-induced vascular toxicity - real-time in vivo imaging of vessel impairment

סוגים מסוימים של כימותרפיה עלולים להפעיל שינויים בכלי הדם חריפים שעלולות להתקדם לתנאים לטווח ארוך החושף את החולה לסיכון מוגבר לתחלואת לב וכלי דם. ובכל זאת, אם כי הראיות קליניות ההרכבה, יש מיעוט מחקרים ברורים של רעילות של כלי דם, ולכן אטיולוגיה של קבוצה הטרוגנית של הפרעות לב וכלי דם לב וכלי דם / עדיין לא הובהר. יתר על כן, המנגנון שעשוי בבסיס רעילות של כלי דם יכול לגמרי שונה מהעקרונות של רעילות לבבית בעקבות כימותרפיה, אשר קשורה לכוון פציעת myocyte. הקמנו בזמן אמת, בפלטפורמת הדמיה המולקולרית vivo כדי להעריך את הרעילות של כלי דם אקוטי הפוטנציאל של טיפולים אנטי-סרטניים. הקמנו פלטפורמה של in vivo, הדמיה מולקולרית ברזולוציה גבוהה בעכברים, מתאים להדמית כלי דם בתוך איברים מוגבלים וblo ההתייחסותכלי od בתוך אותו האנשים ואילו כל אדם לשמש כשליטה שלו. דפנות כלי דם היו לקויים לאחר מתן דוקסורוביצין, המייצגות את מנגנון ייחודי של רעילות של כלי דם שעשוי להיות האירוע המוקדם לפגיעה באיברי המטרה. במסמך זה, בשיטה של ​​ההדמיה confocal fibered מיקרוסקופ פלואורסצנטי (FCFM) המבוססת מתוארת, המספק מצב חדשני להבין תופעות פיסיולוגיות ברמה התאית ותת-תאית בנושאי בעלי חיים.

בהדמיה רציפה vivo בזמן אמת מנגנון ההדמיה משמש כאן הוא בחדות גבוהה, מיקרוסקופ confocal fibered, מצוידת בבדיקה המאפשרת הדמיה של כלי דם ותגובתה לגירויים שונים כמו כימותרפיה. שיטה זו היא פולשנית מאז למרות שהיא עשויה להקל על הדמיה של כלי איבר או עמוקים, זה דורש חתך קטן לבדיקה. חבילות הבדיקה מורכבות מעשרות אלפי סיבים, אופטיקה מיקרוסקופ ומחבר דיוק קניינית. ייצוג סכמטי מוצג באיור 1. הדמיה של נימי דם הירך יש לנו מסווג הרשת של כלי דם דם הירך על פי קוטר כלי (קטן &lt;15 מיקרומטר; גדול&gt; 15 מיקרומטר) על ידי FCFM בעכברים שהוזרקו עם FITC-dextran. התכווצות כלי דם מהירה (2-5 דקות) של כלי דם קטנים היה מושרה על ידי דוקסורוביצין. Disappearan מלאce של ניאון FITC-dextran, טיפול 8 דקות לאחר דוקסורוביצין (למשל איור 2 א, חיצים; 1 וידאו). בכמה עכברים, ירידה של אות הניאון בכלי הדם ולהגביר את האות של סביבתו נצפתה באזור perivascular, כמה שניות לאחר מתן דוקסורוביצין (ז איור 2, חיצים). תוצאות אלו מצביעות כי עלייה בחדירות כלי ודליפה של dextran המשקל המולקולרי הגבוה מכלי הדם לרקמות הסובבות. אין אות הקרינה הייתה ברורה הבאה ממשל של דוקסורוביצין בעכברים שלא הזריקו בעבר עם FITC-dextran. עכברים שטופל בפקליטקסל הפגינו מבנה כלי דם דומה וקצב זרימה לאלו שנצפו בעכברים מוזרקים מלוחים (לא מוצג), לאורך כל תקופת המדידה. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/51650/51650fig1highres.jpg" width="300" /><br/&gt; איור 1. FCFM מיקרוסקופ confocal משמש כאן מורכב משתי יחידות: microprobe (mini0 / 30) ויחידת סריקת לייזר (LSU-488; 488 ננומטר אורך גל).. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/51650/51650fig2highres.jpg" /> 2. תמונות איור של אות הקרינה FITC-dextran בנימי דם הירך. כלי שייט סווגו dichotomously לקטין (&lt;15 מיקרומטר) או גדול (&gt; 15 מיקרומטר) על פי הרמה שלהם. microvasculature הירך של dextran FITC (100 μl; 10 מ&quot;ג / מיליליטר). הזריקו עכברים היו צילמו לפני ובמהלך ממשל IV של שני דוקסורוביצין או מלוח () כלי הקטין, צילמו על ידי FCFM, התחילו vasoconstricting חריפות 2 דקות לאחר מתן דוקסורוביצין (ו , חץ), מראה צמצום מתמשך של אות הניאון עד היעלמותה המוחלטת, ללא התאוששות ניכרה התאוששות של האות בnשלוחה שמונה דקות של ההדמיה בזמן אמת (ז, חץ). (ב) מראה, בכמה תצלומים, של אזור &quot;מעורפל&quot; סביב חומות כלי דם של עכברים מוזרקי כימותרפיה (חץ ז) מייד לאחר הזרקה, מצביע על פוטנציאל דליפת dextran-FITC. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/51650/51650fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> וידאו 1. ההדמיה microvasculature עצם הירך. נציג צילם סרט של קטין ניאון FITC-dextran (&lt;15 מיקרומטר קוטר) כלי דם. זמן microvasculature השחלות וירך הקפות צילום: עכברים שהוזרקו עם 100 μl (10 מ&quot;ג / מיליליטר) FITC-dextran הם צילמו וצילמו מרגע ממשל IV של דוקסורוביצין. 2-5 דקות לאחר הזרקת דוקסורוביצין, כלי קטין הראו התכווצות כלי דם דרמטית אחרי ביטולה המוחלט של אות הניאון, כבר 8 דקות לאחר treatment. (AVI) <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/51650/video1.mpeg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון זה.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Chemotherapy-induced Vascular Toxicity - Real-time In vivo Imaging of Vessel Impairment at JoVE.com

Chemotherapy-induced Vascular Toxicity - Real-time In vivo Imaging of Vessel Impairment

We herein describe the method of fibered confocal fluorescent microscopy (FCFM) based imaging, which provides an innovative mode to understand physiological phenomena at the cellular and sub-cellular levels in animal subjects.

בעקבות כימותרפיה כלי דם רעילות - בזמן אמת<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של ירידת ערך כלי

Certain classes of chemotherapies may exert acute vascular changes that may progress into long-term conditions that may predispose the patient to an ...

chemotherapy-induced-vascular-toxicity-real-time-vivo-imaging-vessel

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

Chemotherapy-induced Vascular Toxicity - Real-time In vivo Imaging of Vessel Impairment

7.4K Views.  Tel Aviv University. We herein describe the method of fibered confocal fluorescent microscopy (FCFM) based imaging, which provides an innovative mode to understand physiological phenomena at the cellular and sub-cellular levels in animal subjects.

Video: Chemotherapy-induced Vascular Toxicity - Real-time In vivo Imaging of Vessel Impairment

Contrast Enhanced Vessel Imaging using MicroCT

Microscopic computed tomography (microCT) offers high-resolution volumetric imaging of the anatomy of living small animals. However, the contrast between different soft tissues and body fluids is inherently poor in micro-CT images 1. Under these circumstances, visualization of blood vessels becomes a nearly impossible task. To overcome this and to improve the visualization of blood vessels exogenous contrast agents can be used. Herein, we present a methodology for visualizing the vascular network in a rodent model. By using a long-acting aqueous colloidal polydisperse iodinated blood-pool contrast agent, eXIA 160XL, we optimized image acquisition parameters and volume-rendering techniques for finding blood vessels in live animals. Our findings suggest that, to achieve a superior contrast between bone and soft tissue from vessel, multiple-frames (at least 5-8/ frames per view), and 360-720 views (for a full 360&deg; rotation) acquisitions were mandatory. We have also demonstrated the use of a two-dimensional transfer function (where voxel color and opacity was assigned in proportion to CT value and gradient magnitude), in visualizing the anatomy and highlighting the structure of interest, the blood vessel network. This promising work lays a foundation for the qualitative and quantitative assessment of anti-angiogenesis preclinical studies using transgenic or xenograft tumor-bearing mice.

Contrast enhanced small animal vessel imaging by microCT is a rapid, cost-effective and high-throughput technique for serial in situ examination for tumor development, for analyzing the network of blood vessels that nourish them, and for following the response of tumors to preclinical therapeutic intervention(s).

כלי משופר ניגודיות הדמיה באמצעות MicroCT

Microscopic computed tomography (microCT) offers high-resolution volumetric imaging of the anatomy of living small animals. However, the contrast between ...

Live Imaging of Drug Responses in the Tumor Microenvironment in Mouse Models of Breast Cancer

The tumor microenvironment plays a pivotal role in tumor initiation, progression, metastasis, and the response to anti-cancer therapies. Three-dimensional co-culture systems are frequently used to explicate tumor-stroma interactions, including their role in drug responses. However, many of the interactions that occur in vivo in the intact microenvironment cannot be completely replicated in these in vitro settings. Thus, direct visualization of these processes in real-time has become an important tool in understanding tumor responses to therapies and identifying the interactions between cancer cells and the stroma that can influence these responses. Here we provide a method for using spinning disk confocal microscopy of live, anesthetized mice to directly observe drug distribution, cancer cell responses and changes in tumor-stroma interactions following administration of systemic therapy in breast cancer models. We describe procedures for labeling different tumor components, treatment of animals for observing therapeutic responses, and the surgical procedure for exposing tumor tissues for imaging up to 40 hours. The results obtained from this protocol are time-lapse movies, in which such processes as drug infiltration, cancer cell death and stromal cell migration can be evaluated using image analysis software.

We describe a method for imaging response to anti-cancer treatment in vivo and at single cell resolution.

חי הדמיה של תגובות סמים בmicroenvironment הגידול במודלים עכבריים של סרטן השד

The tumor microenvironment plays a pivotal role in tumor initiation, progression, metastasis, and the response to anti-cancer therapies. Three-dimensional ...

Real-time Imaging of Heterotypic Platelet-neutrophil Interactions on the Activated Endothelium During Vascular Inflammation and Thrombus Formation in Live Mice

Interaction of activated platelets and leukocytes (mainly neutrophils) on the activated endothelium mediates thrombosis and vascular inflammation.1,2 During thrombus formation at the site of arteriolar injury, platelets adherent to the activated endothelium and subendothelial matrix proteins support neutrophil rolling and adhesion.3 Conversely, under venular inflammatory conditions, neutrophils adherent to the activated endothelium can support adhesion and accumulation of circulating platelets. Heterotypic platelet-neutrophil aggregation requires sequential processes by the specific receptor-counter receptor interactions between cells.4 It is known that activated endothelial cells release adhesion molecules such as von Willebrand factor, thereby initiating platelet adhesion and accumulation under high shear conditions.5 Also, activated endothelial cells support neutrophil rolling and adhesion by expressing selectins and intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), respectively, under low shear conditions.4 Platelet P-selectin interacts with neutrophils through P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1), thereby inducing activation of neutrophil &beta;2 integrins and firm adhesion between two cell types. Despite the advances in in vitro experiments in which heterotypic platelet-neutrophil interactions are determined in whole blood or isolated cells,6,7 those studies cannot manipulate oxidant stress conditions during vascular disease. In this report, using fluorescently-labeled, specific antibodies against a mouse platelet and neutrophil marker, we describe a detailed intravital microscopic protocol to monitor heterotypic interactions of platelets and neutrophils on the activated endothelium during TNF-&alpha;-induced inflammation or following laser-induced injury in cremaster muscle microvessels of live mice.

Here we report an experimental technique of fluorescence intravital microscopy to visualize heterotypic platelet-neutrophil interactions on the activated endothelium during vascular inflammation and thrombus formation in live mice. This microscopic technology will be valuable to study the molecular mechanism of vascular disease and to test pharmacologic agents under pathophysiological conditions.

הדמיה בזמן אמת של אינטראקציות heterotypic טסיות דם-נויטרופילים על האנדותל הופעל במהלך דלקת של כלי דם והיווצרות קרישים בעכברים חיים

Interaction of activated platelets and leukocytes (mainly neutrophils) on the activated endothelium mediates thrombosis and vascular inflammation.1,2 ...

Immunology and Infection

In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy

Fibered confocal fluorescence in vivo imaging with a fiber optic bundle uses the same principle as fluorescent confocal microscopy. It can excite fluorescent in situ elements through the optical fibers, and then record some of the emitted photons, via the same optical fibers. The light source is a laser that sends the exciting light through an element within the fiber bundle and as it scans over the sample, recreates an image pixel by pixel. As this scan is very fast, by combining it with dedicated image processing software, images in real time with a frequency of 12 frames/sec can be obtained.
We developed a technique to quantitatively characterize capillary morphology and function, using a confocal fluorescence videomicroscopy device. The first step in our experiment was to record 5 sec movies in the four quadrants of the tumor to visualize the capillary network. All movies were processed using software (ImageCell, Mauna Kea Technology, Paris France) that performs an automated segmentation of vessels around a chosen diameter (10 &mu;m in our case). Thus, we could quantify the 'functional capillary density', which is the ratio between the total vessel area and the total area of the image. This parameter was a surrogate marker for microvascular density, usually measured using pathology tools.
The second step was to record movies of the tumor over 20 min to quantify leakage of the macromolecular contrast agent through the capillary wall into the interstitium. By measuring the ratio of signal intensity in the interstitium over that in the vessels, an 'index leakage' was obtained, acting as a surrogate marker for capillary permeability.

In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy

In this paper, we present a method to analyze tumor microvessels in vivo using dynamic contrast-enhanced fluorescence videomicroscopy. Two quantitative parameters were acquired: functional capillary density reflecting the vascularity of the tumor, and index leakage reflecting the leakiness of the endothelial wall.

בהדמית vivo של אנגיוגנזה גידול באמצעות הקרינה Confocal Videomicroscopy

Fibered confocal fluorescence in vivo imaging with a fiber optic bundle uses the same principle as fluorescent confocal microscopy. It can excite ...

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a novel platform that allows for direct long-term visualization of tissue structure changes intracranially. Imaging at a single cell resolution in a real-time fashion provides supplementary dynamic information beyond that provided by standard end-point histological analysis, which looks solely at 'snap-shot' cross sections of tissue.
Establishing this intravital imaging technique in fluorescent chimeric mice, we are able to image four fluorescent channels simultaneously. By incorporating fluorescently labeled cells, such as GFP+ bone marrow, it is possible to track the fate of these cells studying their long-term migration, integration and differentiation within tissue. Further integration of a secondary reporter cell, such as an mCherry glioma tumor line, allows for characterization of cell:cell interactions. Structural changes in the tissue microenvironment can be highlighted through the addition of intra-vital dyes and antibodies, for example CD31 tagged antibodies and Dextran molecules.
Moreover, we describe the combination of our ICW imaging model with a small animal micro-irradiator that provides stereotactic irradiation, creating a platform through which the dynamic tissue changes that occur following the administration of ionizing irradiation can be assessed.
Current limitations of our model include penetrance of the microscope, which is limited to a depth of up to 900 &mu;m from the sub cortical surface, limiting imaging to the dorsal axis of the brain. The presence of the skull bone makes the ICW a more challenging technical procedure, compared to the more established and utilized chamber models currently used to study mammary tissue and fat pads 5-7. In addition, the ICW provides many challenges when optimizing the imaging.

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

We describe a novel in vivo imaging technique that couples fluorescent chimeric mice with intracranial windows and high-resolution 2-photon microscopy. This imaging platform aids studies of dynamic changes in brain tissue and microvasculature, at a single-cell level, following pathological insults and is adaptable to assess intracranial drug delivery and distribution.

רומן ברזולוציה גבוהה<em&gt; בvivo</em&gt; טכניקת הדמיה כדי לחקור את התגובה דינמית של מבנים תוך גולגולתי לצמיחה גידול וTherapeutics

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a ...

הכנת מודל מיקרו-גידולי וסקולרי אנושי מבוסס מיקרופלואידיקה

Establishing a Physiologic Human Vascularized Micro-Tumor Model for Cancer Research

A lack of validated cancer models that recapitulate the tumor microenvironment of solid cancers in vitro remains a significant bottleneck for preclinical cancer research and therapeutic development.&#160;To overcome this problem, we have developed the vascularized microtumor (VMT), or tumor chip, a microphysiological system that realistically models the complex human tumor microenvironment. The VMT forms de novo within a microfluidic platform by co-culture of multiple human cell types under dynamic, physiological flow conditions. This tissue-engineered micro-tumor construct incorporates a living perfused vascular network that supports the growing tumor mass just as newly formed vessels do in vivo. Importantly, drugs and immune cells must cross the endothelial layer to reach the tumor, modeling in vivo physiological barriers to therapeutic delivery and efficacy. Since the VMT platform is optically transparent, high-resolution imaging of dynamic processes such as immune cell extravasation and metastasis can be achieved with direct visualization of fluorescently labeled cells within the tissue. Further, the VMT retains in vivo tumor heterogeneity, gene expression signatures, and drug responses. Virtually any tumor type can be adapted to the platform, and primary cells from fresh surgical tissues grow and respond to drug treatment in the VMT, paving the way toward truly personalized medicine. Here, the methods for establishing the VMT and utilizing it for oncology research are outlined. This innovative approach opens new possibilities for studying tumors and drug responses, providing researchers with a powerful tool to advance cancer research.

מחבר זרקור: יצירת מיקרו-גידולים וסקולריים אנושיים כמודלים לחקר סרטן תרגומי 

This protocol presents a physiologically relevant tumor-on-a-chip model to perform high-throughput basic and translational human cancer research, advancing drug screening, disease modeling, and personalized medicine approaches with a description of loading, maintenance, and evaluation procedures.

הקמת מודל פיזיולוגי למיקרו-גידולים וסקולריים אנושיים לחקר הסרטן

A lack of validated cancer models that recapitulate the tumor microenvironment of solid cancers in vitro remains a significant bottleneck for preclinical ...

Cancer Research

חיסון גידולי מונחה והדמיה מולטימודאלית בעכברים

A Dorsal Skinfold Window Chamber Tumor Mouse Model for Combined Intravital Microscopy and Magnetic Resonance Imaging in Translational Cancer Research

Preclinical intravital imaging such as microscopy and optical coherence tomography have proven to be valuable tools in cancer research for visualizing the tumor microenvironment and its response to therapy. These imaging modalities have micron-scale resolution but have limited use in the clinic due to their shallow penetration depth into tissue. More clinically applicable imaging modalities such as CT, MRI, and PET have much greater penetration depth but have comparatively lower spatial resolution (mm scale). 
To translate preclinical intravital imaging findings into the clinic, new methods must be developed to bridge this micro-to-macro resolution gap. Here we describe a dorsal skinfold window chamber tumor mouse model designed to enable preclinical intravital and clinically applicable (CT and MR) imaging in the same animal, and the image analysis platform that links these two disparate visualization methods. Importantly, the described window chamber approach enables the different imaging modalities to be co-registered in 3D using fiducial markers on the window chamber for direct spatial concordance. This model can be used for validation of existing clinical imaging methods, as well as for the development of new ones through direct correlation with "ground truth" high-resolution intravital findings. 
Finally, the tumor response to various treatments-chemotherapy, radiotherapy, photodynamic therapy-can be monitored longitudinally with this methodology using preclinical and clinically applicable imaging modalities. The dorsal skinfold window chamber tumor mouse model and imaging platforms described here can thus be used in a variety of cancer research studies, for example, in translating preclinical intravital microscopy findings to more clinically applicable imaging modalities such as CT or MRI.

מחבר זרקור: שילוב דימות תוך חיוני ברזולוציה גבוהה ו- MRI לשיפור תכנון טיפול קרינתי גוף סטריאוטקטי

Translation of Intravital microscopy findings is challenged by its shallow depth penetration into tissue. Here we describe a dorsal window chamber mouse model that enables co-registration of intravital microscopy and clinically applicable imaging modalities (e.g., CT, MRI) for direct spatial correlation, potentially streamlining clinical translation of intravital microscopy findings.

מודל עכבר גידול בתא החלון הגבי למיקרוסקופיה תוך-חיונית משולבת והדמיית תהודה מגנטית בחקר סרטן תרגומי

Preclinical intravital imaging such as microscopy and optical coherence tomography have proven to be valuable tools in cancer research for visualizing the ...

בעקבות כימותרפיה כלי דם רעילות - בזמן אמת

Summary

Explore More Videos

כלי משופר ניגודיות הדמיה באמצעות MicroCT

חי הדמיה של תגובות סמים בmicroenvironment הגידול במודלים עכבריים של סרטן השד

הדמיה בזמן אמת של אינטראקציות heterotypic טסיות דם-נויטרופילים על האנדותל הופעל במהלך דלקת של כלי דם והיווצרות קרישים בעכברים חיים

בהדמית vivo של אנגיוגנזה גידול באמצעות הקרינה Confocal Videomicroscopy

רומן ברזולוציה גבוהה

הקמת מודל פיזיולוגי למיקרו-גידולים וסקולריים אנושיים לחקר הסרטן

הקמת מודל פיזיולוגי למיקרו-גידולים וסקולריים אנושיים לחקר הסרטן

הקמת מודל פיזיולוגי למיקרו-גידולים וסקולריים אנושיים לחקר הסרטן

מודל עכבר גידול בתא החלון הגבי למיקרוסקופיה תוך-חיונית משולבת והדמיית תהודה מגנטית בחקר סרטן תרגומי

מודל עכבר גידול בתא החלון הגבי למיקרוסקופיה תוך-חיונית משולבת והדמיית תהודה מגנטית בחקר סרטן תרגומי