Chronic neuroinflammation is characterized by increased blood-brain barrier (BBB) permeability, leading to molecular changes in the central nervous system that can be explored with biomarkers of active neuroinflammatory processes. Magnetic resonance imaging (MRI) has contributed to detecting lesions and permeability of the BBB. Ultra-small superparamagnetic particles of iron oxide (USPIO) are used as contrast agents to improve MRI observations. Therefore, we validate the interaction of peptide-88 with laminin, vectorized on USPIO, to explore BBB molecular alterations occurring during neuroinflammation as a potential tool for use in MRI. The specific labeling of NPS-P88 was verified in endothelial cells (hCMEC/D3) and astrocytes (T98G) under inflammation induced by interleukin 1B (IL-1B) for 3 and 24 hours. IL-1B for 3 hours in hCMEC/D3 cells increased their co-localization with NPS-P88, compared with controls. At 24 hours, no significant differences were observed between groups. In T98G cells, NPS-P88 showed similar nonspecific labeling among treatments. These results indicate that NPS-P88 has a higher affinity towards brain endothelial cells than astrocytes under inflammation. This affinity decreases over time with reduced laminin expression. In vivo results suggest that following a 30-minute post-injection, there is an increased presence of NPS-P88 in the blood and brain, diminishing over time. Lastly, EAE animals displayed a significant accumulation of NPS-P88 in MRI, primarily in the cortex, attributed to inflammation and disruption of the BBB. Altogether, these results revealed NPS-P88 as a biomarker to evaluate changes in the BBB due to neuroinflammation by MRI in biological models targeting laminin.
La neuroinflamación crónica se caracteriza por un aumento de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica (BHE), lo que provoca cambios moleculares en el sistema nervioso central que pueden explorarse con biomarcadores de procesos neuroinflamatorios activos. La resonancia magnética (MRI) ha contribuido a detectar lesiones y permeabilidad de la BHE. Las partículas superparamagnéticas ultrapequeñas de óxido de hierro (USPIO) se utilizan como agentes de contraste para mejorar las observaciones de resonancia magnética. Por lo tanto, validamos la interacción del péptido-88 con laminina, vectorizada en USPIO, para explorar las alteraciones moleculares de la BBB que ocurren durante la neuroinflamación como una herramienta potencial para su uso en resonancia magnética. El marcaje específico de NPS-P88 se verificó en células endoteliales (hCMEC/D3) y astrocitos (T98G) bajo inflamación inducida por interleucina 1B (IL-1B) durante 3 y 24 horas. IL-1B durante 3 horas en células hCMEC/D3 aumentó su colocalización con NPS-P88, en comparación con los controles. A las 24 horas no se observaron diferencias significativas entre los grupos. En las células T98G, NPS-P88 mostró un etiquetado inespecífico similar entre los tratamientos. Estos resultados indican que NPS-P88 tiene una mayor afinidad por las células endoteliales del cerebro que los astrocitos en condiciones de inflamación. Esta afinidad disminuye con el tiempo con una expresión reducida de laminina. Los resultados in vivo sugieren que después de 30 minutos después de la inyección, hay una mayor presencia de NPS-P88 en la sangre y el cerebro, que disminuye con el tiempo. Por último, los animales EAE mostraron una acumulación significativa de NPS-P88 en la resonancia magnética, principalmente en la corteza, atribuida a la inflamación y la alteración de la BHE. En conjunto, estos resultados revelaron que NPS-P88 es un biomarcador para evaluar los cambios en la BHE debido a la neuroinflamación mediante resonancia magnética en modelos biológicos dirigidos a la laminina.
