Gezielte konfokale Lasermikroskopie im Mausmodell zur Darstellung der Mikrogefäßdichte bei Kolonkarzinomen in-vivo

Hintergrund und Fragestellung: Tiermodelle ermöglichen in-vivo die Darstellung der Karzinogenese sowie das Monitoring des Krankheitsverlaufs. Mittels proben-basierter konfokaler Laserendomikroskopie (PCLE) ist nach intravenöser Applikation von Fluoreszein die mikroskopische Darstellung der Schleimhaut sowie die Neovaskularisierung mit Bestimmung der Mikrogefäßdichte (MVD) möglich. Ziel der hier vorgestellten Untersuchung ist die Anwendung dieser neuen Methode bei Kolonkarzinomen zur Darstellung der Schleimhautveränderungen und der MVD.

Methodik: Wir verwendeten ein neuartiges Mausmodell, in dem nach Inhibition von p53 und Applikation von Azoxymethan (AOM) mit vollständiger Penetranz ein invasives Karzinom im distalen Kolon induziert wurde. Die Versuchstiere wurden anästhesiert und mit einem flexibeln Mini-Koloskop (Karl-Storz, Germany) untersucht. Nach intravenöser Applikation von 0,5ml Fluoreszein (0,1%) wurde über den Arbeitskanal eine konfokale Minisonde (Durmchmesser 0,9mm; Mauna Kea Technologies, France) eingeführt und im Kolon gezielt auf normale Schleimhaut und neoplasieverdächtige Areale platziert. PCLE-Videosequenzen wurden aufgezeichnet. Danach wurde das Kolon vollständig histologisch untersucht.

Ergebnis: Die konfokale Lasersonde konnte exakt auf den neoplastischen Veränderungen platziert werden. Die endoskopischen Bilder und die konfokalen Videosequenzen waren von guter Bildqualität und erlaubten die Unterscheidung von normaler und neoplastischer Kolonschleimhaut. Mittels eines speziellen Software-Algoritmus („Vessel viewer“; Mauna Kea Technologies, France) konnten Fluorescein-kontrastierte Gefäße dargestellt und die MVD bestimmt werden.

Schlussfolgerung: Die PCLE ermöglicht in-vivo über ein Mini-Koloskop gezielt die Darstellung neoplastischer Schleimhautveränderungen sowie der MVD im Mausmodell. Diese Daten könnten in Zukunft helfen die Angiogenese in der Karzinomentstehung zu monitoren oder neue anti-angiogenetische Therapien auf ihre Wirksamkeit zu überprüfen.

Abb.1: Bilder der Weißlichtendoskopie (1. Zeile), der konfokalen Lasermikroskopie (Zeile 2) sowie der eingeblendete Vessel Viewer Algorithmus (3. Zeile). In der linken Bildhälfte ist normale Kolonschleimhaut abgebildet, rechtsseitig Aufnahmen zeigen ein Kolonkarzinom.