Kleintierbildgebungslabor

Das Labor für Kleintier-Bildgebung ist mit einem INVEON Multimodal-System der Firma Siemens ausgestattet, welches aus einem dedizierten Positronen-Emissions-Tomographen (PET) und einer Kombination aus Einzel-Photonen-Emissions-Computer-Tomograph und Computer Tomograph (SPECT/CT Kombination) besteht (siehe Abbildung 1).

Abb. 1: INVEON PET/SPECT/CT Kombinations-System.

Diese Ausstattung ermöglicht es, Bildgebungsstudien an Versuchstieren durchzuführen, welche in wesentlichen Aspekten den Untersuchungen am Menschen gleichen. Das System erlaubt es, mit molekularen Proben die Dichte verschiedener Rezeptoren im Nagerhirn mit  hoher räumlicher Auflösung und hoher Sensitivität zu untersuchen; Zielstrukturen sind z. B. A1-Adenosin-, D2/3-Dopamin- oder metabotrope Glutamatrezeptoren (Typ 5). Um eine pharmakokinetische Modellierung der gewonnenen Daten zu ermöglichen, werden routinemäßig Radiometabolite im Blut bestimmt.

Abb. 2: Beispiel einer Phantommessung zur Ermittlung der räumlichen Auflösung des Systems.

Abb. 3: Verteilung von D2/3-Dopaminrezeptoren in einer Serie horizontaler Schnitte durch das Gehirn einer Ratte. Eine hohe Bindung (rot) zeigt sich im Bereich des Caudatus-Putamen.

Abb. 4: Verteilung von A1-Adenosinrezeptoren in einer Serie horizontaler Schnitte durch das Gehirn einer Ratte. Eine hohe Bindung (rot) zeigt sich im Bereich von Caudatus-Putamen, Thalamus und Kleinhirn.

Abb. 5: Auswirkung der Blockade von metabotropen Glutatmatrezeptoren Typ 5 mit der Substanz MPEP. Dargestellt sind horizontale Schnitte durch das Gehirn des selben Tieres vor und nach Applikation des Blockers. Die Farbkodierung spiegelt die Dichte an Rezeptoren wieder (rot bedeutet hohe, blau bedeutet niedrige Dichte).

Ermittelt wurde die Rezeptordichte zuerst mittels PET und dem Liganden [11C]ABP688 am lebenden Tier (obere Reihe, A und B). Im Anschluss wurde dann eine autoradiographische Dichtebestimmung mit [3H]ABP688 durchgeführt (untere Reihe, C und D). Die linke Spalte spiegelt die normale Rezeptorverfügbarkeit, während die rechte Spalte die deutlich reduzierte Verfügbarkeit von Glutamatrezeptoren nach der Gabe des Antagonisten MPEP zeigt.

Im Rahmen des Projektes SleepLess wird eine Methode zur quantitativen PET-Bildgebung in wachen Tieren mittels auf radioaktiven Markern basierender Bewegungskorrektur evaluiert.