Does MR imaging help to evaluate intestinal fibrosis ? : Results with a murine model of radio-induced colitis

L’apparition de fibrose pariétale dans la maladie de Crohn est responsable de sténoses et fistules, principales indications chirurgicales. Le but de notre travail était d’évaluer différentes séquences IRM pour différencier l’inflammation de la fibrose à partir d’un modèle original de colite radio-induite. Nous avons inclus un groupe « contrôle » de 10 rats, un groupe « inflammation » avec inflammation et fibrose sous-muqueuse de 24 rats et un groupe « mixte » avec inflammation et fibrose transmurale de 39 rats. Nous avons montré que ce modèle était reproductible et mis au point sur une IRM petit animal 7 T des séquences dont les résultats étaient homogènes, montrant la qualité à la fois des séquences et du modèle. Les signes IRM ont été comparés à l’analyse histologique des pièces (inflammation et fibrose). Les séquences utilisées (pondération T2 et T1, diffusion, transfert d’aimantation et perfusion sans injection) montraient des différences significatives entre les rats des groupes inflammation et mixte. Les séquences ayant la meilleure performance diagnostique pour différencier les deux groupes étaient l’intensité en pondération T2, la diffusion et le transfert d’aimantation. Les combinaisons de signes IRM ayant les meilleures AUC étaient celles comprenant la perfusion, à 0.95 pour la meilleure. Une analyse multivariée de la corrélation entre les signes IRM et les scores histologiques d’inflammation et de fibrose a montré de plus que la perfusion était le seul paramètre lié à la fibrose. Les perspectives sont maintenant de tester ces séquences pour évaluer des traitements anti-fibrosants en cours de développement et de les transposer à des patients pour mieux adapter la prise en charge thérapeutique.Crohn's disease transmural bowel wall inflammation can lead to fibrosis causing luminal narrowing and stricture formation which are the main indications to surgery. The aim of our study was to evaluates MR sequences to distinguish inflammation from fibrosis using an original model of radiation-induced colitis. We included a “control” group of 10 rats, an “inflammation” group of 24 rats with inflammation and submucosal fibrosis and a “mixed” group of 39 rats with inflammation and transmural fibrosis. We showed that this model was very reproducible and developed sequences on a 7 T MR which results were homogeneous, showing both the quality of the sequences and of the model. MR data were compared with the histological analysis (inflammation and fibrosis) of the resection pieces. MR sequences (T2 and T1 weighted, diffusion weighted, magnetization transfer and FAIR perfusion) showed significant differences between irradiated and control rats and between inflammation and mixed groups. Sequences with the best AUC to differentiate the two groups were T2-weighted intensity, diffusion and magnetization transfer. The combinations of MR signs with the best AUC were those including perfusion, at 0.95 for the best. A multivariate analysis of the correlations between MR imaging and pathologic inflammation and fibrosis scores showed that perfusion was the only parameter related to fibrosis. Prospects are now to test these sequences to evaluate antifibrotic treatments currently under development and to transpose these sequences to patients to evaluate intestinal fibrosis and improve patients’ management