Quantitative Diagnostik und Monitoring sowie Qualitative Charakterisierung atherosklerotischer Plaques in ApoE-KO-Mäusen in der MRT mittels GadospinF im Vergleich zu µCT und en face-Präparation

Abstract

Fragestellung: 1.) Ein Ziel dieser Studie war es, atherosklerotische Plaques von ApoE-/--Mäusen in vivo mittels volumetrischer MRT Messung unter Einsatz von Gadospin F (GDF) zu quantifizieren und diese mit den Ergebnissen der en face- Präparation zu vergleichen. 2.) Außerdem sollte in der gleichen MRT-Untersuchung mittels einer Saturation-Recovery-Sequenz (SR-Sequenz) und einer variablen Flipwinkel-Sequenz (FA-Sequenz) in vivo und nicht-invasiv die Qualität- also der strukturelle Aufbau- der atherosklerotischen Plaques dargestellt werden.

Material und Methoden: ApoE-/- Mäuse (n = 5/Gruppe) wurden 4, 8, 12 bzw. 16 Wochen nach Ansetzen einer High-Fat-Diät (HFD) in vivo im MRT untersucht. Eine Therapiegruppe bekam nach 4 Wochen HFD wieder Normaldiät. Als Kontrollgruppe wurden Wildtypmäuse (n=2) für 21 Wochen auf HFD gesetzt. Die MRT-Untersuchungen erfolgten vor und 2 Stunden nach der Injektion von GDF iv (100µmol/kg) am 7T-Kleintier-MRT (Clinscan, Bruker) mittels transversaler 3D-IR-Echo-Sequenz, SR-Sequenz und FA-Sequenz. Anschließend erfolgten Blutabnahme und en face-Präparation mit Sudan IV Färbung. Mittels ImageJ (V.1.44p, NIH, USA) wurden das totale Plaquevolumen (TPV) und der Quotient aus Plaquevolumen und zugehörigem Aortenvolumen (rTPV, relatives Plaquevolumen) der MRT- und en face- Daten bestimmt. Die Korrelation wurde nach Pearson mittels Graphpad Prism 5 bestimmt.

Ergebnisse: Die ApoE-/- Mäuse zeigten sowohl im MRT als auch in der en face- Analyse einen exponentiellen Wachstum der Plaque über die Zeit, während die Wildtypmäuse keine Plaqueentwicklung zeigten. Für TPV und rTPV wurden zwischen MRT- und en face- Auswertung eine starke Korrelation (r>0,89; p>0,01 und r>0,95; p<0,001) erzielt. Die Auswertung der Therapiegruppe ergab eine langsamere, lineare Zunahme von TPV und rTPV.

Die qualitative Charakterisierung der Plaques gelang nur mäßig. Erst nach Ausschluss der Therapiegruppe zeigten sich signifikant korrelierende Ergebnisse.

Eine moderate, aber nicht signifikante Korrelation zwischen den Plasmalipidspiegel und dem Gewicht der Mäuse wurde retrospektiv festgestellt (Cholesterin: r>0,6; p=n.s.; Triglyceride: r>0,8; p=n.s.).

Schlussfolgerungen: Die nicht-invasive MRT ermöglicht die Erkennung und Quantifizierung atherosklerotischer Plaques und kann zum in vivo Monitoring von Krankheitsverläufen und des Therapieresponse in präklinischen Studien eingesetzt werden. Der Einsatz von SR- und FA-Sequenzen zur nicht-invasiven Charakterisierung einer Plaque gelang nicht.