Suivre par imagerie par résonance magnétique (IRM), l’injection intracarotidienne de macrophages marqués dans un modèle d’accident vasculaire cérébral (AVC) et caractériser la biotransformation cellulaire du fer contenu dans l’agent de contraste en utilisant la microscopie électronique à transmission (MET).

Des rats (mâles) Sprague-Dawley ont été soumis à une occlusion transitoire de l’artère cérébrale moyenne (MCAO) pendant une heure. Immédiatement après la reperfusion, quatre millions de macrophages marqués magnétiquement avec des nanoparticules d’oxyde de fer (USPIO) ont été administrés dans l’artère carotide (ipsilatérale) puis un suivi IRM a été effectué à j0 et j1. Enfin, afin d’étudier la biotransformation des nanoparticules d’oxyde de fer, une étude MET combinant approche conventionnelle et diffraction des électrons a été effectuée sur des coupes de rates de souris injectées en produit de contraste.

Les animaux injectés avec des cellules montrent un grand nombre de signaux hypo-intenses distribués de façon éparse et persistante au sein de la lésion ischémique. Les résultats obtenus par MET à j0 et j40 montrent la même structure maghémite du cœur des nanoparticules d’oxyde de fer.

L’IRM couplé à un marquage in vitro des cellules permet de suivre de manière non invasive et longitudinale la migration des cellules. L’administration intra-artérielle permet d’apporter un grand nombre de cellules au niveau cérébral. Enfin, l’étude MET montre qu’à j40 il reste encore une quantité de nanoparticules d’oxyde de fer qui n’est pas transformée.

To monitor by magnetic resonance imaging (MRI) intra-carotid injection of labeled macrophages in an animal model of stroke, and to characterize the cellular biotransformation of iron nanoparticles using transmission electron microscopy (TEM).

Male Sprague-Dawley rats were subjected to one hour transient occlusion of middle cerebral artery (MCAO). Immediately after reperfusion, four million macrophages magnetically labeled with iron oxide nanoparticles (USPIO) were administered into the (ipsilateral) carotid artery and MRI monitoring was performed on D0 and D1. Finally, to study iron oxide nanoparticles biotransformation, a TEM study combining conventional and electron diffraction approaches was performed on spleen sections of mice injected with contrast agent.

Animals injected with labeled cells show a large number of hypointense spots in the ischemic lesion with a widespread and persistent distribution. The TEM results on D0 and D40 show the same maghemite structure of iron oxide nanoparticles heart.

MRI combined with in vitro cell labeling allows noninvasive and longitudinal cell monitoring. The intra-arterial administration provides a large number of cells to the lesion site. Finally, TEM study shows untransformed iron oxide particles on D40.