Summary

Beurteilung der Durchlässigkeit der Blut - Hirn-Schranke durch intravenöse Infusion von FITC-markierte Albumin in einem Mausmodell der Neurodegenerative Erkrankung

Published: November 08, 2017
doi:

Summary

In dieser Studie stellen wir eine einfache und effiziente Verfahren zur Bewertung der Störung der Blut – Hirn-Schranke unter neurodegenerativen Erkrankungen. Um unser Ziel zu erreichen, wir infundiert hochmolekularen Fluorescein Herstellung gekennzeichnet (FITC)-Albumin in Maus Jugular Ader und die Leckage in der Anwesenheit von Fluoreszenz-Mikroskopie bewertet.

Abstract

Störung der Blut – Hirn-Schranke (BBB) Integrität ist ein gemeinsames Merkmal für verschiedene neurologische und Neurodegenerative Erkrankungen. Obwohl das Zusammenspiel gestört, BBB-Homöostase und die Pathogenese der Erkrankungen des Gehirns weiteren Untersuchungen benötigt, können die Entwicklung und Validierung eines zuverlässigen Verfahrens zum BBB Veränderungen genau zu erfassen entscheidend sein und ein nützliches Werkzeug für die potenziell Vorhersage Krankheit gezielt Fortschritt und Entwicklung von Therapiestrategien.

Hier präsentieren wir Ihnen eine einfache und effiziente Verfahren zur Bewertung BBB Leckage in einer neurodegenerativen Zustand wie das Auftreten in einem präklinischen Mausmodell der Huntington-Krankheit, in denen Mängel in der Durchlässigkeit der BBB altklug im eindeutig nachweisbar sind die Krankheit. Insbesondere die hochmolekularen Fluorescein Herstellung gekennzeichnet (FITC)-Albumin, das ist in der Lage, die BBB überqueren Sie nur, wenn letztere beeinträchtigt wird, ist akut in eine Maus Halsschlagader und deren Verteilung in den Bezirken Gefäß- oder parenchymatösen infundiert richtet sich dann nach Fluoreszenz-Mikroskopie.

Ansammlung von Grün fluoreszierend-Albumin in der Anwesenheit von fungiert als einen Index von aberranten BBB Permeabilität und beim quantitated mit Bild J-Processing-Software, wird berichtet, wie grüne Fluoreszenzintensität.

Introduction

Homöostase innerhalb des zentralen Nervensystems (ZNS) ist eine Voraussetzung für die richtige Kommunikation und Funktion der neuronalen Zellen. Das CNS-Parenchym ist fest von der Peripherie durch die endotheliale Blut – Hirn-Schranke (BBB), abgedichtet, stellt die Schnittstelle zwischen den peripheren Blutkreislauf und dem Gehirn dar und spielt eine Schlüsselrolle in der Übersprechen zwischen diese beiden Bezirke1 ,2. Die BBB ist eine komplexe und dynamischer dreidimensionale Struktur hauptsächlich bestehend aus spezialisierten Mikro-Schiff Endothelzellen (ECs) durch interzelluläre Knoten komplexe – tight Junctions (TJs) – miteinander verknüpft und umgeben von Perizyten, Neuron Endungen und Astrozyten Fuß Prozesse1,2.

Unter physiologischen Bedingungen die extrem geringe Durchlässigkeit der intakten BBB sorgt für die strenge Regelung des Transports von Nährstoffen und anderen Molekülen in und aus dem Gehirn und ZNS bietet einen einzigartigen Schutz vor Veränderungen in der Zusammensetzung des Blutes, die neuronalen Aktivität beeinflussen könnten und gegen Potenzial peripheren Beleidigungen1,2,3.

Störung des BBB Integrität und seine verbesserte Durchlässigkeit ist seit langem bekannt, bilden ein wesentliches Merkmal für viele neurologische und Neurodegenerative Erkrankungen4 einschließlich der Huntington-Krankheit (HD)5,6, jedoch , ob solch eine Funktionsstörung eine ursächliche Phänomen ist oder ein vermehrenden Ereignis im Verlauf der Erkrankung noch unklar ist. Das Timing der BBB Aufteilung bleibt auch schwer, zeigt jedoch Anzeichen von unserer Fraktion und anderen gestörten BBB Integrität dar kein Ende Ereignis in der Progression der Erkrankung, sondern eher ein erster Schritt6,7 , 8, die langfristige Auswirkungen haben kann.

Mit diesem Hintergrund ist es wichtig, altklug BBB Zusammenbruch der Neurodegeneration zu offenbaren, um Strategien nützlich, Krankheitsverlauf und Hirnschäden vorherzusagen und alternative und gezieltere Interventionen in der Lage, erfolgreich zu entwickeln Abschwächung der klinischen Folgen solch einer Unterbrechung. Zuverlässige Darstellung der BBB Beeinträchtigung ist daher von großer Bedeutung in der experimentellen Forschung und klinische Behandlung von Erkrankungen des Gehirns.

In diesem Beitrag beschreiben wir ein erfolgreiches und einfaches Verfahren für die Bewertung der BBB Permeabilität in einem HD-Maus-Modell mithilfe der hochmolekularen Fluorescein Herstellung gekennzeichnet-Albumin (FITC-Albumin). Extravasation von FITC-Albumin, die normalerweise die Schranke in das Gehirn Parenchym überqueren kann nicht gemessen wurde als Index der BBB Leckage. Diese Technik ist leicht anpassbar an Ratten und anderen pathologischen Zuständen zeichnet sich durch Cerebrovasculature Beeinträchtigung9,10.

Protocol

alle Vorgänge an Tieren wurden genehmigt durch das IRCCS Neuromed Animal Care Review Board und " Istituto Superiore di Sanità " (Anzahl zu ermöglichen: 1163/2015-PR) und wurden nach den Vorgaben der EU-Richtlinie 2010 / 63/EU für Tierversuche. 1. Vorbereitung der FITC-Albumin-Lösung in Halsschlagader injiziert werden Hinweis: alle Experimente wurden durchgeführt in manifest (11 – Wochen alten) HD R6/2-Mäuse und in Alter und Geschlecht abgestimmt Wild…

Representative Results

Korrekte Infusion von FITC-Albumin in die Halsschlagader-Ergebnisse in der Extravasation der grünen Fluoreszenz Tracer aus dem Blutkreislauf in das Gehirn-Parenchymawhen ist die BBB gefährdet6. Unter physiologischen Bedingungen, Verteilung der infundierten fluoreszierende Albumin beschränkt sich auf das Innere der Blutgefäße des Gehirns und kein Signal in die umliegenden perivaskuläre Bereich und/oder Gehirn Parenchym ist nachweisbar (Abb…

Discussion

Das Verfahren, die, das wir hier beschreiben, eignet sich in erster Linie zur Erkennung von BBB Leckage unter Erkrankungen des Gehirns. BBB-Dysfunktion gewinnt Aufmerksamkeit als ein gemeinsames Merkmal der vielfältigen neurologische Störungen4. Wir früher diesen Ansatz um die frühe Störung der BBB Integrität in einem Mausmodell der eine seltene Neurodegenerative Erkrankung wie HD6beschreiben.

Diese Methode nutzt die relative Einfachheit un…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde von “Fondazione Neuromed” unterstützt und gefördert durch das italienische Gesundheitsministerium “Ricerca Corrente”, Valašské

Materials

Albumin-fluorescin isothiocyanate conjiugate SIGMA A9771-100MG
pAb anti-Laminin Novus Biologicals NB300-144
CY3 anti-rabbit made in goat MILLIPORE AP132
SUPERFROST PLUS Thermo Scientific J1800AMNZ
Cover Slips 24 X 50 mm Thermo Scientific (DIAPATH) 61050
Kilik Optimal Cutting Temperature (OCT) compound Bio Optica 05-9801
VECTASHIELD Mounting Media VECTOR H-1500 Mounting media with DAPI
iNSu/Light Insulin Disposible Syringe RAYS Health &Safety INS1ML26G13
30G 1/2" BD Microlance 304000 Needle for Insulin disposible Syringe
Scalpel Handle F.S.T. 91003-12
#22 Disposable Scalpel blads F.S.T. 10022-00
Fine Iris scissors 10.5 cm F.S.T. 14094-11
Dumont Forceps #5745 45° 0.10 x 0.06 mm F.S.T. 11251-35
Graefe Forceps 10 cm F.S.T. 11051-10
Dumont Forceps #5 0.1 X 0.06 mm F.S.T. 11251-20
Medical patch Medicalis 34788
Sterile disposable towel drape Dispotech TVO50VE
Stereoscopic Microscope NIKON SMZ 745 T
Optic Illuminator LED light (C-FLED2) NIKON 1003167 Optic Illuminator for Stereoscopic Micrscope
Eclipse Ni-U Microscope Nikon 932162 Epifluorescence Microscope
Microscope digital Camera Nikon DS-Ri2 Microscope camera
Intenslight Nikon C-HGFI Microscope lamp
NIS-Elements 64 bit Nikon AR 4.40.00 Analysis Software
Electric Razor Gemei GM-3007

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Di Pardo, A., Castaldo, S., Capocci, L., Amico, E., Maglione, V. Assessment of Blood-brain Barrier Permeability by Intravenous Infusion of FITC-labeled Albumin in a Mouse Model of Neurodegenerative Disease. J. Vis. Exp. (129), e56389, doi:10.3791/56389 (2017).

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