Magnetic resonance imaging of regenerating and dystrophic mouse muscle

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Abstract

Magnetic resonance imaging allows serial visualization of living muscle. Clinically magnetic resonance imaging would be the first step in selecting a region of interest for assessment of muscle disease state and treatment effects by magnetic resonance spectroscopy. In this study, magnetic resonance imaging was used to follow dystrophy and regeneration in the mdx mouse, a genetic homologue to human Duchenne muscular dystrophy. It was hypothesized that images would distinguish normal control from mdx muscle and that regenerating areas (spontaneous and after an imposed injury) would be evident and evolve over time. T2-weighted images of hind-limb muscles were obtained on anaesthetized mice in a horizontal bore 7.1-T experimental magnet. Magnetic resonance images of mdx muscle appeared heterogeneous in comparison to homogeneous images of control muscle. Foci of high intensity in mdx images corresponded to dystrophic lesions observed in the histologic sections of the same muscles. In addition, it was possible to follow chronologically the extent of injury and repair after an imposed crush injury to mdx muscle. These results should make it possible to obtain meaningful magnetic resonance spectra from particular regions of interest in muscle as viewed in magnetic resonance images (i.e., regenerating, degenerating, normal muscle) acquired during neuromuscular diseases and treatment regimens.

L'imagerie par résonance magnétique permet de visualiser un muscle vivant en série. En clinique, l'imagerie par résonance magnétique serait la première étape pour sélectionner une région d'intérêt pour évaluer l'état d'une maladie musculaire et les effets d'un traitement à l'aide de la spectroscopie de résonance magnétique. Dans cette étude, l'imagerie par résonance magnétique a été utilisée pour suivre l'évolution de la dystrophie et de la régénération chez la souris mdx, un homologue génétique de la dystrophie musculaire de Duchenne humaine. Nous avons émis l'hypothèse que les images distingueraient un muscle normal contrôle et un muscle de souris mdx, et que les régions de régénération (spontanée ou après blessure) seraient évidentes et évolueraient en fonction du temps. Des images pondérées en T2 ont été prises de muscles de pattes postérieures de souris anesthésiées placées dans l'ouverture horizontale d'un aimant expérimental de 7,1 T. Les images de résonance magnétique de muscles de souris mdx semblent hétérogènes comparativement aux images homogènes des muscles contrôles. Les foyers de grande intensité dans les images de muscles de souris mdx correspondent aux lésions dystrophiques observées dans les coupes histologiques des mêmes muscles. De plus, il est possible de suivre la chronologie de la lésion et de la réparation après une blessure par écrasement des muscles de souris mdx. Ces résultats indiquent qu'il serait possible d'obtenir des spectres de résonance magnétique significatifs de régions d'intérêt particulier dans un muscle (normal, en dégénérescence ou en régénération) à partir d'images de résonance magnétique acquises durant des maladies neuromusculaires ou durant des protocoles de traitement. [Traduit par la Rédaction]

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