Commercial mouse chow is designed to provide a complete, nutrient-rich diet, and it can contain upwards of 100 mg/kg manganese, an essential mineral. Manganese acts as a relaxation time-shortening contrast agent for both T1 and T2, and where standard chow is hydrated in the gastrointestinal tract, bright signals are produced when using T1-weighted imaging (T1WI). As a result of peristalsis, gastrointestinal hyperintensities result in temporally unstable signals, leading to image ghosting and decreased resolution from that prescribed. To avoid the problem, various methods of gastrointestinal tract modulation, including the use of intestinal cleansing with laxatives and dietary modulation, have been reported. Here, dietary modulation has been extended to the use of a biologically innocuous, long-term change of diet. In this study, we report on the use of a commercially available manganese-free chow to improve the image quality of the gastrointestinal tract. This manganese-free chow, apart from the omitted manganese which is available in tap water, is a complete diet and readily available. We investigated the time-dependent, diet-related gastrointestinal intensities on short-TR T1WI magnetic resonance imaging; monitored body mass, food and water consumption and standard blood biochemistry analysis following diet change; and determined manganese concentration in blood plasma following a five-day change to manganese-free chow. We show that the manganese-free chow presents a refinement to other gastrointestinal tract modulation, as it avoids the need for invasive procedures for gut voiding and can be provided ad libitum so that animals can be maintained with no need for prescribed diet change before imaging.
L’alimentation commerciale des souris est conçue pour fournir une alimentation riche en nutriments et peut contenir jusqu’à 100 mg/kg manganèse, un minéral essentiel. Le manganèse agit comme un agent de contraste raccourcissant le temps de relaxation de T1 et de T2, et lorsque l’alimentation standard est hydratée dans le tractus gastro-intestinal, des signaux lumineux sont produits lors des examens d’IRM pondérée en T1 (T1WI) En tant de conséquence de la péristase, les hyperintensités gastro-intestinales découlent de signaux temporairement instables qui entraînent des dédoublements d’images et une résolution de moindre qualité par rapport à ce qui est prescrit. Pour éviter le problème, différentes méthodes de modulation du tractus gastro-intestinal ont été rapportées, dont l’utilisation de laxatifs pour nettoyer l’intestin et la modulation alimentaire. La modulation alimentaire a été étendue ici à l’adoption d’un changement de régime alimentaire biologiquement anodin et à long terme. Dans cette étude, nous rapportons l’utilisation d’une alimentation sans manganèse disponible dans le commerce pour améliorer la qualité des images du tractus gastro-intestinal. L’alimentation sans manganèse est une alimentation complète disponible dans le commerce, mais sans manganèse, lequel se trouve dans l’eau du robinet. Nous avons examiné les intensités gastro-intestinales dépendantes du temps et liées au régime alimentaire lors d’IRM en T1WI avec un TR court; la consommation d’eau et d’aliments et l’analyse biochimique standard du sang après un changement de régime alimentaire; et déterminé la concentration plasmatique de manganèse dans le sang après cinq jours de régime alimentaire sans manganèse. Nous avons montré que l’alimentation sans manganèse permettait un raffinement d’autres modulations du tractus gastro-intestinal car elle évitait d’avoir besoin de procédures invasives pour vider l’intestin et était disponible en permanence, les animaux pouvant donc être conservés sans avoir besoin de leur prescrire un changement de régime alimentaire avant l’imagerie.
Kommerzielles Mäusefutter soll eine vollwertige, nährstoffreiche Ernährung gewährleisten und kann den lebenswichtigen Mineralstoff Mangan in einer Konzentration von bis zu 100 mg/kg enthalten. Mangan wirkt als die Erholungszeit verkürzendes Kontrastmittel für T1 und T2, und wenn Standard-Futter im Magen-Darm-Trakt hydratisiert wird, werden mit der T1-gewichteten Tomografie (T1WI) helle Signale erzeugt. Infolge der Peristaltik verursachen gastrointestinale Hyperintensitäten temporär instabile Signale, was zu Geisterbildern und einer Auflösung führt, die unter der vorgeschriebenen liegt. Zur Vermeidung des Problems wurden verschiedene Methoden der Gastrointestinaltraktmodulation beschrieben, darunter die Darmreinigung mit Abführmitteln und die diätetische Modulation. In der vorliegenden Studie wurde die diätetische Modulation durch die Nutzung einer biologisch unbedenklichen, langfristigen Ernährungsumstellung erweitert. Wir berichten hier über die Verwendung eines handelsüblichen manganfreien Futters zur Verbesserung der Bildqualität des Magen-Darm-Traktes. Dieses manganfreie Futter ist, abgesehen vom Wegfall von Mangan, das im Leitungswasser enthalten ist, eine vollwertige und leicht verfügbare Nahrung. Wir untersuchten die zeitabhängigen, ernährungsbedingten gastrointestinalen Intensitäten bei kurzer TR, T1WI MRT, überwachten Körpergewicht, Nahrungsmittel- und Wasserverbrauch und standardmäßige biochemische Blutanalysen nach Ernährungsumstellung und bestimmten Mangankonzentrationen im Blutplasma nach einer 5-tägigen Umstellung auf manganfreies Futter. Wir zeigen, dass das manganfreie Futter eine Verbesserung gegenüber anderen Modulationen des Gastrointestinaltrakts darstellt, weil es invasive Verfahren zur Darmentleerung überflüssig macht und nach Belieben bereitgestellt werden kann, so dass sich bei Labortieren vor einer Tomografie eine bisher vorgeschriebene Ernährungsumstellung erübrigt.
La comida comercial para ratones está diseñada para ofrecer una dieta completa y rica en nutrientes, y puede contener más de 100 mg/kg de manganeso (mineral esencial).El manganeso actúa como un agente de contraste que acorta el periodo de relajación para T1 y T2, y cuando la comida estándar se hidrata en el tubo gastrointestinal se producen señales brillantes usar escáners de secuencia T1 (T1WI).Debido a la peristalsis, las hiperintensidades gastrointestinales provocan señales temporalmente inestables, lo cual lleva a una reducción de la resolución y una difuminación de las imágenes superiores a las recomendadas. Para evitar el problema, se han documentado varios métodos de modulación del tubo gastrointestinal incluido el uso de limpiado intestinal con laxantes y una modulación dietética. La modulación dietética ha ampliado el uso de un cambio de dieta a largo plazo y biológicamente inocuo. En este estudio, hemos documentado el uso de un alimento sin manganeso disponible comercialmente para mejorar la calidad de las imágenes tomadas del tubo gastrointestinal. Esta comida sin manganeso, aparte del manganeso omitido que está disponible en el agua corriente, es una dieta completa y disponible al instante. Investigamos las intensidades gastrointestinales relacionadas con la dieta y con dependencia del tiempo en T1W1 MRI de TR breve; controlamos la masa corporal, así como el consumo de agua y comida y un análisis bioquímico de sangre estándar después del cambio de dieta; y determinamos la concentración de manganeso en el plasma sanguíneo después de un cambio de 5 días a comida sin manganeso. Demostramos que la comida sin manganeso ofrece un refinamiento en comparación a otras modulaciones del tubo gastrointestinal ya que evita la necesidad de procedimientos invasivos para el vaciado intestinal y puede evitarse ad libitum para que los animales puedan mantenerse sin necesidad de un cambio de dieta prescrito antes de los escáners.
Keywords: MRI; ethics and welfare; gastrointestinal hyperintensities; manganese; mouse; refinement.