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Laserinduzierte Fluoreszenz-Diagnostik zur Detektion entzündlicher Gelenkveränderungen:
Etablierung einer neuen Methode am Mausmodell (2005)

Art

Hochschulschrift

Autor

Gemeinhardt, Ines (WE 1)

Quelle

Berlin, 2005 — 107 Seiten

Verweise

URL (Volltext): http://www.diss.fu-berlin.de/diss/receive/FUDISS_thesis_000000001608

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Abstract / Zusammenfassung

Ziel dieser Arbeit war der Nachweis entzündlicher Gelenkveränderungen am Modell der Maus mit Hilfe unspezifischer Nahinfrarot (NIR)Farbstoffe. Als Tiermodell wurde das etablierte Modell der Lyme-Borreliose der Maus eingesetzt. Es wurde die normierte Fluoreszenz im Bereich der Sprunggelenke nach der intravenösen Gabe von NIR-Farbstoffen dargestellt und ermittelt. In Vorversuchen wurden die zwei unspezifischen NIR-Farbstoffe Indocyaningrün (ICG) und NIR-1 auf ihre Eignung zum Nachweis einer Arthritis überprüft und die Optimierung des Messablaufs und der Messtechnik vorgenommen. Während sich mit ICG aufgrund der hohen Plasmaproteinbindung lediglich die Anflutungsphase im Körper bzw. die erhöhte Perfusion im Entzündungsgebiet darstellen lassen kann, kommt es bei dem hydrophilen Farbstoff NIR-1 zu einer Extravasation und Anreicherung im Bereich der entzündlichen Veränderungen. In weiterführenden Versuchen wurde daher der Farbstoff NIR-1 sieben Kontroll- und zehn Tieren mit einer Gelenkentzündung in der Dosis 1 µmol/kg sowie acht Kontroll- und zehn Tieren mit Arthritis in der Dosis 2 µmol/kg injiziert. Die Anregung der Laser-induzierten Fluoreszenz erfolgte mit einem Festkörperlasersystem bei einer Anregungswellenlänge von ? = 740 nm. Nach der Applikation des Farbstoffes wurde die entstehende Fluoreszenz mittels intensitvierter CCD-Kamera über einen Zeitraum von ca. fünf Minuten erfasst. Für die Dosis 1 µmol/kg konnten signifikante Unterschiede zwischen Kontrolltieren und Tieren mit einer Gelenkentzündung für den Kurvenverlauf (Steigung) und für die normierte Fluoreszenzintensität drei und fünf Minuten nach Farbstoffinjektion ermittelt werden, wobei sich die mittelgradigen Arthritiden im Vergleich zu den geringgradigen und hochgradigen Arthritiden signalreicher darstellten. Für die Dosis 2 µmol/kg unterschieden sich diese Werte zwischen den Tiergruppen nicht. Eine individuelle Auswertung der NIR-Bilder durch zwei Untersucher anhand der Verteilungsmuster der Fluoreszenzintensität ermöglichte mit der Dosis 2 µmol/kg eine erste Aussage über das Vorliegen einer Arthritis bei Mäusen mit einer Borrelien-Infektion. Bei einer Dosis von 1 µmol/kg ergab die individuelle Auswertung kein eindeutiges Ergebnis. Die histologische Untersuchung anhand HE-gefärbter Schnittpräparate zeigte bei den Tieren mit einer Borrelien-Infektion pathologische Veränderungen im Bereich der Synovialis, der Achillessehne, im umliegenden Gewebe und vereinzelt auch an Knorpel und Knochen. Das Ergebnis zeigt, dass die farbstoffunterstützte NIR-Bildgebung das Potential besitzt, als Früherkennungsverfahren entzündlicher Veränderungen in der Human- und Veterinärmedizin z. B. in der Diagnose von rheumatoider Arthritis eingesetzt zu werden. Sie stellt ein einfach zu bedienendes, relativ kostengünstiges Verfahren dar, welches mit geringen Anforderungen an den apparativen, finanziellen sowie personellen Aufwand und ohne ionisierende Strahlung auskommt.