En 1905, dans ce qui est aujourd'hui la République tchèque, Eduard Zirm a réalisé la première chirurgie de transplantation cornéenne (kératoplastie), qui a permis de restaurer la vision d'un patient rendu aveugle par une lésion cornéenne. Aujourd'hui, les banques d'yeux du monde entier préparent, stockent et distribuent des cornées provenant de donneurs vers les hôpitaux afin que des milliers de kératoplasties, capables de sauver la vue, puissent être effectuées chaque année. En juin 2012, JoVE s'intéresse à deux équipes de recherche, l'une provenant d'Italie et l'autre du Michigan, qui démontrent deux méthodes distinctes de préparation de greffons cornéens avant transplantation.
Nos auteurs d'Italie nous montrent leur technique d'excision de la cornée à partir du globe oculaire, qui consiste d'abord à l'immerger dans une série de solutions stérilisantes afin de la préparer pour une manipulation stérile, à créer une incision sur la surface sclérale, puis à séparer finalement la couronne cornéo-sclérale du globe. Une fois la cornée retirée, la densité et la viabilité des cellules endothéliales sont vérifiées, puis elle est préparée pour un stockage à long terme, durant lequel le milieu est testé périodiquement de manière haut débit, en même temps que d'autres greffons déposés à la banque d'yeux.
Dans les chirurgies de greffe de cornée, des greffons en pleine épaisseur sont utilisés lors d'une procédure appelée kératoplastie pénétrante ; toutefois, JoVE apprend que, dans certaines cornées malades, seule la couche endothéliale est affectée. Nos auteurs de l'Université du Michigan et de la Midwest Eye Bank démontrent un traitement supplémentaire des cornées de donneurs par la kératoplastie endothéliale automatisée avec stripping de la membrane de Descemet (DSAEK), une procédure qui consiste à greffer uniquement la couche endothéliale cornéenne. Cette procédure relativement récente est rendue possible grâce à l'utilisation d'un microkératome, un dispositif capable de découper précisément la cornée afin de séparer la couche endothéliale pour la transplantation. L'uniformité et la qualité du tissu donneur sont vérifiées à l'aide d'une lampe à fente et de microscopie spéculaire, puis le greffon est mis en stockage en vue d'une chirurgie de greffe de cornée.
Deux groupes d'auteurs, issus de continents différents, ont conjointement documenté les étapes permettant de retirer la cornée entière de l'œil et d'isoler la couche postérieure pour une kératoplastie endothéliale — un processus qui diminue le risque d'infection ou de rejet de greffe et améliore la capacité visuelle du patient.
Dans JoVE Neuroscience, une équipe pluridisciplinaire de cliniciens et de scientifiques présente de nouvelles applications de recherche de l'électrocorticographie (ECoG). L'ECoG est une procédure invasive qui utilise des électrodes en bandelettes et en grille placées directement sur le cerveau afin de localiser les foyers épileptiques chez les patients épileptiques. Cette procédure peut également servir à cartographier les régions corticales qui doivent être préservées lors d'une chirurgie résective. Le cartographiage cortical est réalisé en surveillant si la stimulation d'une électrode donnée entraîne une perturbation du mouvement ou du langage. Les patients subissent généralement une surveillance intracrânienne visant à localiser les foyers épileptiques pendant environ une semaine, et cette durée offre une fenêtre d'opportunité unique aux chercheurs pour étudier le cerveau humain en action à l'aide de l'ECoG, qui possède de meilleures propriétés de rapport signal/bruit et une moindre sensibilité aux artefacts d'enregistrement que l'électroencéphalographie (EEG) non invasive.
Après avoir déterminé l'activité de base au repos, nos auteurs enregistrent l'activité cérébrale dans la gamme de fréquences gamma élevées, pendant des tâches cognitives simples ou des tâches motrices. Ensuite, ces chercheurs démontrent comment utiliser le système logiciel SIGFRIED pour effectuer une cartographie fonctionnelle rapide et en temps réel à partir des signaux ECoG, qui sont ensuite analysés afin de fournir des informations sur les régions cérébrales associées à des tâches spécifiques.
En bioingénierie, JoVE rencontre une équipe de scientifiques qui montrent que le microvasculaire peut être approximativement recréé sur une puce. Cette « puce » est en réalité un dispositif comportant des canaux microfluidiques revêtus de cellules endothéliales. La photolithographie SU-8 est utilisée pour graver le motif des canaux sur une tranche de silicium, servant de moule au PDMS. Une fois le dispositif fabriqué, il est ensemencé avec des cellules endothéliales, cultivées dans les canaux. Grâce à la transparence du PDMS, les cellules peuvent être observées par microscopie. Ce modèle in vitro du microvasculaire fournit un microenvironnement contrôlé pouvant être utilisé pour étudier les processus hémodynamiques normaux ainsi que les maladies hématologiques. Ce bref résumé n'est qu'un aperçu de certains contenus de JoVE pour le mois de juin. Une exploration plus approfondie pourrait conduire à des méthodes d'hybridation in situ de tissus d'adultes de moustiques et d'embryons, à la visualisation de la mitose chez la drosophile, ou encore à la différenciation de cellules souches embryonnaires en motoneurones. Restez à l'écoute.