Target-spezifische Fluoreszenz-vermittelte Tomografie zur nicht-invasiven und dynamischen Beurteilung einer frühen Infiltration von Neutrophilen bei experimenteller Kolitis in Mäusen

Zielsetzung Die Rolle von Neutrophilen in der Pathogenese der entzündlichen Darmerkrankung ist noch immer nicht vollständig geklärt. Ziel dieser Studie war daher die Evaluation nicht-invasiver Target-spezifischer Fluoreszenz-vermittelter Tomografie (FMT) zur Visualisierung der Neutrophilen-Infiltration in experimenteller Kolitis bei Mäusen.

Material und Methoden In weiblichen Mäusen (C57BL/6, Vergleich mit gesunder Kontrollgruppe, jeweils n = 5) wurde eine Kolitis durch orale Applikation von Dextrannatriumsulfat (DSS, 2,5 %) über 7 Tage induziert und anhand etablierter klinischer, endoskopischer und histopathologischer Parameter bewertet. Die intestinale Neutrophilen-Infiltration wurde an Tag 0, 4 und 10 nach Kolitis-Induktion durch FMT nach Injektion eines Neutrophilen-spezifischen fluoreszenzmarkierten monoklonalen Antikörpers (Gr-1) bestimmt. Komplementäre Immunfluoreszenz-Gewebeschnitte mit Gr-1- und ELISA-basierte Bestimmung der Gewebemyeloperoxidase (MPO) dienten als Goldstandard für die Quantifizierung der Neutrophilen-Infiltration.

Ergebnisse An Kolitis erkrankte Tiere wiesen ein abnehmendes Körpergewicht, okkultes Blut im Stuhl und endoskopische Entzündungszeichen auf. Die FMT zeigte nur vier Tage nach Auslösung der Kolitis eine signifikant erhöhte Fluoreszenz gegenüber der initialen Bildgebung (73,2 pmol ± 18,1 vs. 738,6 pmol± 80,7; p <0,05), während weder das Körpergewicht noch die endoskopische Beurteilung zu diesem frühen Zeitpunkt signifikante Veränderungen aufwiesen. Ex-vivo Immunfluoreszenz und Messungen von Gewebe-MPO bestätigten das Vorhandensein einer erhöhten Neutrophilen-Infiltration bei erkrankten Mäusen im Vergleich zu gesunden Kontrollen.

Schlußfolgerungen Gr-1-spezifische FMT kann eine frühe Koloninfiltration von Neutrophilen in experimenteller Kolitis erkennen noch bevor klinische Symptome oder endoskopische Veränderungen auftreten. FMT könnte daher zukünftig ein wichtiges Instrument zur wiederholten und nicht-invasiven Überwachung des entzündlichen Zell-Infiltrats in Darmentzündungen sein.