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DOI: 10.1055/s-2005-868319
Charakterisierung SPIO- und USPIO-markierter mesenchymaler, hämatopoetischer und epithelialer Zellen
Ziele: Ziel der Studie war die Charakterisierung SPIO und USPIO markierter Zellen bezüglich Aufnahmemenge der Partikel, intrazellulärer Partikel-Lokalisation, deren Persistenz, Toxizität und MR-Eigenschaften bei 1.5T. Methode: Für humane Fibroblasten (MSU), immortalisierte Ratten-Progenitorzellen (RPZ) und HEP-G2-Hepatokarzinoma-Zellen wurden die Aufnahmemenge von SPIO (Resovist®) und USPIO (SHU555C) dosis- und zeitabhängig evaluiert und mit Massenspektrometrie quantifiziert. Auch die Abnahme der zellulären Beladung nach Inkubationsende wurde untersucht. Histologisch wurden die superparamagnetischen Eisenoxidpartikel mittels Berliner-Blau-Färbung und Elektronenmikroskopie nachgewiesen. Die Toxizität wurde mit Trypanblaufärbung und Proliferationmessung untersucht. Die Verkürzung der T2-Zeiten an inkubierten Zellpellets wurde direkt und im Verlauf nach Inkubation im MRT erfasst. Ergebnis: Bei allen verwendeten Zelllinien wurden SPIO stärker aufgenommen als USPIO. Mit 3mg Fe/ml Wachstumsmedium war die Anreicherung von SPIO in HEP-G2-Zellen am höchsten (110,1±2,4pg Fe/Zelle). Allerdings waren nach 5h Inkubation auch die in RPZ- (13,7±0,5pg Fe/Zelle) und MSU-Zellenpellets (7,2±0,3pg Fe/Zelle) erreichten SPIO-Konzentrationen für eine Reduktion der T2-Relaxationszeit unter die Nachweisgrenze ausreichend. Über 6 Tage nach Inkubationsende (SPIO und USPIO) persisierte eine deutliche T2-Zeitverkürzung trotz fortlaufender Zellteilung mit Abnahme der zellulären Eisenkonzentration. Nach 15 Tagen lagen für alle Zellen die zellulären Eisenkonzentrationen unter denen unbehandelter Kontrollzellen. Für SPIO/USPIO wurde in den verwendeten Konzentrationen keine Toxizität beobachtet. Schlussfolgerung: Die verwendeter Zelllinien nehmen SPIO stärker als USPIO auf und geben trotz fortlaufender Zellteilung ein mehrtägiges Zeitfenster für die In-vivo-Applikationen. Allerdings scheinen neben der Zellteilung auch aktive Mechanismen an der Elimination des Eisens aus den Zellen beteiligt zu sein.
Korrespondierender Autor: Dittrich J
DKFZ, Medizinische Physik in der Radiologie, INF 280, 69120, hEIDELBERG
E-Mail: J.Dittrich@dkfz.de
Key words
Molecular Imaging - MRI - SPIO - mass-spectrometry