In vivo multimodal imaging of adenosine A2A receptors after experimental stroke

Abstract

[EN] Ischemic stroke is an acute cerebrovascular disease characterised by a cascade of pathological events including excitotoxicity, inflammation and cellular death. Ischemia also leads to an increase of the concentrations of purines including adenosine and, as a result, adenosine receptors (AR) have become of interest in the recent years. Previous studies have shown that in vivo imaging modalities are useful techniques to analyse the distribution of AR such as A1ARs after stroke. However, the in vivo distribution of A2ARs has been scarcely explored so far. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the in vivo distribution of A2ARs before and after transient middle cerebral artery occlusion (MCAO) with magnetic resonance imaging (MRI) and positron emission tomography (PET) using [11C]SCH442416. Furthermore, the Simplified Reference Tissue Model (SRTM) was used to obtain a more concise quantification of [11C]SCH442416 brain kinetics. These results demonstrated that A2ARs were mainly expressed in the rat striatum in healthy conditions. Additionally, non-displaceable binding potential (BPnd) showed an increase at day 3 in relation to day 1 after cerebral ischemia in the ipsilateral striatum. Overall, these data provide evidence that PET imaging is a useful technique for quantifying the in vivo distribution of A2AR in healthy and brain ischemic conditions.

[ES] El ictus isquémico es una enfermedad cerebrovascular aguda caracterizada por una cascada de acontecimientos patológicos que incluyen excitotoxicidad, inflamación y muerte celular. La isquemia también provoca un aumento de las concentraciones de purinas, incluida la adenosina, por lo que los receptores de adenosina (RA) han cobrado interés en los últimos años. Estudios anteriores han demostrado que las modalidades de imagen in vivo son técnicas útiles para analizar la distribución de los RA, como los A1AR, después del accidente cerebrovascular. Sin embargo, la distribución in vivo de los A2ARs ha sido escasamente explorada hasta ahora. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio fue evaluar la distribución in vivo de A2ARs antes y después de la oclusión transitoria de la arteria cerebral media (MCAO) con imágenes de resonancia magnética (MRI) y tomografía por emisión de positrones (PET) utilizando [11C]SCH442416. Además, se utilizó el modelo tisular de referencia simplificado (SRTM) para obtener una cuantificación más concisa de la cinética cerebral de [11C]SCH442416. Estos resultados demostraron que los A2AR se expresaban principalmente en el estriado de la rata en condiciones de salud. Además, el potencial de unión no desplazable (BPnd) mostró un aumento en el día 3 en relación con el día 1 después de la isquemia cerebral en el estriado ipsilateral. En general, estos datos proporcionan evidencia de que la imagen PET es una técnica útil para cuantificar la distribución in vivo de A2AR en condiciones sanas y de isquemia cerebral.