La micro-RMI de fracción de grasa de densidad de protones para la cuantificación no invasiva del envejecimiento de la médula ósea y los efectos de la radiación en ratones
Autores: Ghimire, Hemendra; Malekzadeh, Malakeh; Lim, Ji Eun; Madabushi, Srideshikan Sargur; Zampini, Marco Andrea; Camacho, Angela; Hu, Weidong; Baran, Natalia; Storme, Guy; Al Malki, Monzr M.; Hui, Susanta K.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
La micro-RMI de fracción de grasa de densidad de protones para la cuantificación no invasiva del envejecimiento de la médula ósea y los efectos de la radiación en ratones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Médula ósea
Adipocitos
RM
TC
PET
MRI-PDFF
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 54
Citaciones: Sin citaciones
Antecedentes: Los adipocitos de la médula ósea (MO) desempeñan un papel crítico en la progresión tanto de metástasis de tumores sólidos como de la expansión de neoplasias hematológicas en un espectro de edades que va desde pediátricas hasta poblaciones envejecidas. Las biopsias de un solo punto siguen siendo el estándar de oro para monitorear enfermedades de la MO, incluidas las neoplasias hematológicas, pero estas tienen limitaciones para capturar la complejidad total de los microambientes locales y globales de la MO. Técnicas de imagen no invasivas como la Resonancia Magnética (RM), la Tomografía Computarizada (TC) y la Tomografía por Emisión de Positrones (PET) podrían proporcionar alternativas valiosas para la evaluación en tiempo real en estudios tanto preclínicos como clínicos. Métodos: Desarrollamos una técnica de resonancia magnética de fracción de grasa de densidad de protones (PDFF) preclínica para la evaluación cuantitativa de la composición de la MO, centrándonos en la fracción de grasa (FF) dentro de los fémures de ratones. Validamos este método utilizando ratones envejecidos y ratones jóvenes sometidos a irradiación de rayos X de 10 Gy, en comparación con ratones jóvenes de control. Se utilizaron fantasmas de agua-grasa con porcentajes variables de grasa (0% a 100%) para optimizar la secuencia de imagen, y el tinción inmunohistoquímica (IHC) con H&E validó un contenido equivalente de tejido adiposo en la región de la MO del fémur. Resultados: Se observaron diferencias significativas en FF entre grupos de edad (p = 0.001 para histología y < 0.001 para PDFF) y entre ratones irradiados y de control (p = 0.005 para histología y p = 0.002 para PDFF). Una fuerte correlación (R~0.84) entre los valores de FF de PDFF-MRI y la histología validaron la precisión de la técnica. Conclusiones: Estos hallazgos destacan el potencial de la PDFF-MRI como biomarcador no invasivo, en tiempo real, in vivo para evaluar cuantitativamente la fracción de grasa de la MO en estudios preclínicos, particularmente en estudios que evalúan los efectos del envejecimiento, la progresión de la enfermedad y las terapias citotóxicas contra el cáncer, incluida la quimioterapia y la radiación.
Descripción
Antecedentes: Los adipocitos de la médula ósea (MO) desempeñan un papel crítico en la progresión tanto de metástasis de tumores sólidos como de la expansión de neoplasias hematológicas en un espectro de edades que va desde pediátricas hasta poblaciones envejecidas. Las biopsias de un solo punto siguen siendo el estándar de oro para monitorear enfermedades de la MO, incluidas las neoplasias hematológicas, pero estas tienen limitaciones para capturar la complejidad total de los microambientes locales y globales de la MO. Técnicas de imagen no invasivas como la Resonancia Magnética (RM), la Tomografía Computarizada (TC) y la Tomografía por Emisión de Positrones (PET) podrían proporcionar alternativas valiosas para la evaluación en tiempo real en estudios tanto preclínicos como clínicos. Métodos: Desarrollamos una técnica de resonancia magnética de fracción de grasa de densidad de protones (PDFF) preclínica para la evaluación cuantitativa de la composición de la MO, centrándonos en la fracción de grasa (FF) dentro de los fémures de ratones. Validamos este método utilizando ratones envejecidos y ratones jóvenes sometidos a irradiación de rayos X de 10 Gy, en comparación con ratones jóvenes de control. Se utilizaron fantasmas de agua-grasa con porcentajes variables de grasa (0% a 100%) para optimizar la secuencia de imagen, y el tinción inmunohistoquímica (IHC) con H&E validó un contenido equivalente de tejido adiposo en la región de la MO del fémur. Resultados: Se observaron diferencias significativas en FF entre grupos de edad (p = 0.001 para histología y < 0.001 para PDFF) y entre ratones irradiados y de control (p = 0.005 para histología y p = 0.002 para PDFF). Una fuerte correlación (R~0.84) entre los valores de FF de PDFF-MRI y la histología validaron la precisión de la técnica. Conclusiones: Estos hallazgos destacan el potencial de la PDFF-MRI como biomarcador no invasivo, en tiempo real, in vivo para evaluar cuantitativamente la fracción de grasa de la MO en estudios preclínicos, particularmente en estudios que evalúan los efectos del envejecimiento, la progresión de la enfermedad y las terapias citotóxicas contra el cáncer, incluida la quimioterapia y la radiación.