In vivo magnetic resonance imaging tracking of C6 glioma cells labeled with superparamagnetic iron oxide nanoparticles / Monitoramento in vivo por imagem por ressonância magnética de células C6 de glioma marcadas com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro

Objective: The aim of the current study was to monitor the migration of superparamagnetic iron oxide nanoparticle (SPION)-labeled C6 cells, which were used to induce glioblastoma tumor growth in an animal model, over time using magnetic resonance imaging (MRI), with the goal of aiding in tumor prognosis and therapy. Methods: Two groups of male Wistar rats were used for the tumor induction model. In the first group (n=3), the tumors were induced via the injection of SPION-labeled C6 cells. In the second group (n=3), the tumors were induced via the injection of unlabeled C6 cells. Prussian Blue staining was performed to analyze the SPION distribution within the C6 cells in vitro. Tumor-inducing C6 cells were injected into the right frontal cortex, and subsequent tumor monitoring and SPION detection were performed using T2- and T2*-weighted MRI at a 2T strength. In addition, cancerous tissue was histologically analyzed after performing the MRI studies. Results: The in vitro qualitative evaluation demonstrated adequate distribution and satisfactory cell labeling of the SPIONs. At 14 or 21 days after C6 injection, a SPIONinduced T2- and T2*-weighted MRI signal reduction was observed within the lesion located in the left frontal lobe on parasagittal topography. Moreover, histological staining of the tumor tissue with Prussian Blue revealed a broad distribution of SPIONs within the C6 cells. Conclusion: MRI analyses exhibit potential for monitoring the tumor growth of C6 cells efficiently labeled with SPIONs.

Objetivo: Realizar monitoramento temporal por imagem por ressonância magnética da migração de células C6 marcadas com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro utilizadas na indução de tumor de glioblastoma no modelo animal, com o intuito de auxiliar no prognóstico e na terapêutica de tumores. Métodos: Para o modelo animal de indução de tumor, foram utilizados ratos Wistar machos, divididos em dois grupos. No primeiro grupo (n=3), o tumor foi induzido por células C6 marcadas com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro e, no segundo grupo, (n=3) o tumor foi induzido por C6 não marcadas. Foi realizada análise in vitro da distribuição intracelular das nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro nas células C6 mediante coloração de azul da prússia. As células C6 para a indução de tumor foram implantadas no córtex frontal direito. Posteriormente, foram realizados o monitoramento tumoral e a detecção das nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro por sequências de imagem por ressonância magnética ponderadas em T2 e T2*, em campo de 2T. Após os estudos de imagem por ressonância magnética, o tecido tumoral foi submetido à análise histológica. Resultados: A avaliação qualitativa do estudo in vitro mostrou boa distribuição e satisfatória marcação celular com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro. No monitoramento realizado por imagem por ressonância magnética, foi observada, no 14o e 21o dia, redução do sinal em T2 e T2*, induzida pelas nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro, na lesão localizada no lobo frontal esquerdo em topografia parassagital. Por meio da marcação com azul da prússia, a análise histológica do tecido tumoral revelou que, nas células C6, ainda encontramos uma vasta distribuição das nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro. Conclusão: A imagem por ressonância magnética apresenta-se com alto potencial para o monitoramento das células C6 marcadas eficientemente com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro na avaliação do crescimento tumoral.

Manganese-enhanced magnetic resonance imaging in the acute phase of the pilocarpine-induced model of epilepsy / Imagens contrastadas por manganês na fase aguda da epilepsia induzida por pilocarpina

Magnetic resonance images are useful in the study of experimental models of temporal lobe epilepsy. The manganese-enhanced MRI (MEMRI) technique is of interest since it combines the effects caused by manganese on the increased contrast in activated cell populations, when competing with calcium in synaptic transmission. Thus, the purpose of this study was to investigate the temporal evolution of the contrast related to manganese in the acute phase of temporal lobe epilepsy induced by systemic pilocarpine and compare it to the expression of the c-Fos protein. During this phase, the intensity of the MEMRI signal was analyzed at three different time points (5, 15 or 30 minutes) after the onset of status epilepticus (SE). The group that was maintained in status epilepticus for 30 minutes showed a decrease in intensity of the signal in CA1 and the dentate gyrus (DG). There were no differences between the control group and the other groups treated with pilocarpine. The expression of the protein, c-Fos, in the same animals showed that even in the short-duration status epilepticus (5 minutes), there was already maximal cellular activation in subregions of the hippocampus (DG, CA1 and CA3). Under the experimental conditions tested, our data suggest that the MEMRI signal was not sensitive for the identification of detectable variations of cell activation in the acute phase of the pilocarpine model. Our findings are not consistent with the idea that manganese contrast reflects primarily alterations in cellular activity during SE when other signal-modifying elements can act.

As imagens de ressonância magnética são úteis no estudo de modelos experimentais de epilepsia do lobo temporal. A técnica manganese-enhanced MRI (MEMRI) é de interesse por combinar os efeitos provocados pelo manganês no aumento do contraste de populações celulares ativadas, ao competir com o cálcio na transmissão sináptica. Assim, o propósito deste estudo foi investigar a evolução temporal do contraste provocado pelo manganês na fase aguda da epilepsia do lobo temporal induzida por pilocarpina sistêmica e compará-las à expressão da proteína c-Fos. Nessa fase, a intensidade do sinal MEMRI foi analisada em três diferentes pontos temporais (5, 15 ou 30 minutos) após o início do status epilepticus (SE). O grupo que foi mantido em status epilepticus por 30 minutos mostrou diminuição na intensidade de sinal no CA1 e giro denteado (GD). Não houve diferenças entre o Grupo Controle e os outros grupos tratados com pilocarpina. A expressão da proteína c-Fos, nos mesmos animais, mostrou que, mesmo no status epilepticus de curta duração (5 minutos) já há ativação celular máxima nas sub-regiões do hipocampo (GD, CA1 e CA3). Nas condições experimentais testadas, nossos dados sugerem que o sinal MEMRI não foi sensível para identificar variações detectáveis da ativação celular na fase aguda do modelo de pilocarpina. Nossos achados não são consistentes com a ideia que o contraste por manganês reflete primariamente alterações na atividade celular durante o SE quando outros elementos modificadores do sinal podem atuar.