Summary

Cosa fare e cosa non fare nella preparazione di Muscle criosezioni per l'analisi istologica

Published: May 15, 2015
doi:

Summary

Here we demonstrate the most efficient methods for freezing, embedding, cryosectioning, and staining of muscle biopsies to avoid freezing artifacts.

Abstract

Valutazione istologica delle biopsie muscolari ha servito come uno strumento indispensabile per la comprensione dello sviluppo e la progressione della patologia di malattie neuromuscolari. Tuttavia, al fine di fare ciò, cura adeguata deve essere presa quando asportare e conservare tessuti per ottenere la colorazione ottimale. Un metodo di conservazione del tessuto comporta fissa tessuti in formaldeide e poi incorporare con la cera di paraffina. Questo metodo mantiene la morfologia bene e consente la memorizzazione a lungo termine a temperatura ambiente, ma è pesante e richiede una gestione di sostanze chimiche tossiche. Inoltre, i risultati di fissazione formaldeide in antigene cross-linking, che richiede protocolli di recupero antigene per immunocolorazione efficace. Al contrario, sezionamento congelati non richiede fissazione e mantiene quindi biologica dell'antigene conformazione. Questo metodo fornisce anche un netto vantaggio in breve tempo di girarsi, il che rende particolarmente utile in situazioni che necessitano di una rapida valutazione istologica come intraoperativa biopsie chirurgiche. Qui si descrive il metodo più efficace di preparazione biopsie muscolari per la visualizzazione con diverse macchie istologiche ed immunologiche.

Introduction

L'esame di istologia muscolare gioca un ruolo fondamentale nella comprensione dei diversi tipi di malattie neuromuscolari 1-4. Quando combinato con altre tecniche, permette ai ricercatori di avere una migliore idea della manifestazione e la progressione della patologia e possono anche essere essenziale per valutare l'efficacia di un intervento terapeutico 5-10. Tuttavia, per essere precisi, i tessuti devono essere conservati in modo appropriato in modo da preservare lo stato fisiologico immediatamente prima escissione. Ciò richiede grande attenzione durante la rimozione, la conservazione, il sezionamento, e la colorazione.

I tessuti possono essere preparati in due modi diversi per luce studio microscopico. Il primo metodo, fissati in formalina paraffina (FFPE) sezioni, richiede tessuti da fissare nel 10% naturale formaldeide tamponata prima di essere embedded con paraffina 11,12. La fase di fissazione aiuta a preservare la morfologia meglio, ma anche link incrociati pr endogenooteins e perciò necessitano di procedure di recupero antigene intricato per immunostaining ed eliminando la possibilità di colorazione enzimatica su tali sezioni 12. Sezioni congelate, d'altra parte, non devono essere pre-fisso o trasformati; Pertanto, le proteine ​​sono in grado di trattenere conformazioni biologici nativi 13,14. Inoltre, sezioni congelate consentono anche il tempo di risposta rapido, che a volte è necessario, ad esempio nella diagnosi intraoperatoria di sarcomi e altri biopsie chirurgiche 15. Tuttavia, se non fatto correttamente, questo metodo è soggetto a danni dovuti al ghiaccio, che introduce modifiche all'architettura muscolare rendendo sezioni inadatti per l'esame istologico. Questo documento illustrerà il metodo più efficace per preparare biopsie muscolari per raggiungere colorazione ottimale per un esame adeguato.

Protocol

1. Tissue Raccolta e congelamento dei tessuti muscolari Euthanize il mouse con un sovradosaggio di isoflurano (2-cloro-2- (difluorometossi) -1,1,1-trifluoro-etano). Eseguire questo passaggio in una cappa aspirante e utilizzare un metodo di contenimento secondario, come un essiccatore o una campana di vetro contenente un batuffolo di cotone imbevuto di isoflurano. Confermare la morte con fermezza spremitura zampa. Utilizzare un metodo secondario dell'eutanasia come dislocazione cervicale. <l…

Representative Results

Il set-up per la raccolta e il congelamento dei tessuti può essere visto in Figura 1. Tessuti asportati devono essere memorizzati su una garza imbevuta di PBS per evitare l'essiccazione (Figura 1A). Quando vengono selezionati i tessuti da utilizzare per l'analisi istologica devono essere immersi in OCT e disposti su stampo crio nell'orientamento corretto e più vicino alla lunghezza fisiologica possibile per garantire morfologia accurata (Figura 1B). Slurry…

Discussion

Istologia e immunoistochimica sono stati utilizzati come strumenti chiave per comprendere la manifestazione e la progressione della patologia in vari disturbi neuromuscolari. Classicamente, biopsie muscolari sono stati fissati prima di formaldeide e poi integrati con paraffina. Mentre fissazione formaldeide conserva l'architettura dei tessuti e permette lo stoccaggio dei tessuti e il trasporto a temperatura ambiente, è inattiva anche enzimi e proteine ​​legami crociati che richiedono ulteriori misure per raggiu…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

We would like to thank Alex Miller for manuscript revisions. This work was supported with the research grants awarded to M.G. from Cure CMD, Struggle Against Muscular Dystrophy (SAM) and Muscular Dystrophy Association (218938).

Materials

Cryostat Leica CM 1850  Leica Microsystems Inc. Buffalo Grove, IL 60089 United States, office phone 1-800 248 0123
Richard Allen Scientific
Microscope Nikon Eclipse 50i  Nikon Instruments Inc. 1300 Walt Whitman Road, Melville, N.Y. 11747-3064, U.S.A.
Phone: +1-631-547-8500
Olympus
Image analysis software Nikon Imaging Software Basic Research Nikon Instruments Inc. 1300 Walt Whitman Road, Melville, N.Y. 11747-3064, U.S.A.
Phone: +1-631-547-8500
Image J, Metamorph
Isoflurane 14043-220-05 JD Medical Dist. Co., Inc. JD Medical Distrubuting Co., Inc 1923 West Peoria Avenue Phoenix, Arizona 85029
OCT 4583 Sakura Inc. Sakrua Fintek, USA, Torrence, CA 90501, USA
Leica Microsystem
Freeze It 23-022524 Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA, USA, 02139
VWR Scientific
Disposable tissue mold 22-363-554 Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA, USA, 02139
VWR Scientific
Colorfrost plus slides 9991001 Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA, USA, 02139
VWR Scientific
Acetone 650501-4L Sigma-Aldrich 3050 Spruce Street, St.Louis MO, 63103
VWR Scientific
Ethyl alcohol HC-1300-1GL Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA, USA, 02139
VWR Scientific
2-methyl butane M 32631-SL Sigma-Aldrich 3050 Spruce Street, St.Louis MO, 63103
VWR Scientific
Xylene HC-7001GA Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA, USA, 02139
VWR Scientific
Cytoseal 280 8311-4 Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139
VWR Scientific
Hematoxylin Gill #3 CS402-1D Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA, USA, 02139
VWR Scientific
Eosin 6766007 Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA, USA, 02139
VWR Scientific

References

  1. Bonnemann, C. G., et al. Diagnostic approach to the congenital muscular dystrophies. Neuromuscular disorders : NMD. 24, 289-311 (2014).
  2. Caughey, J. E., Pachomov, N. The diaphragm in dystrophia myotonica. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 22, 311-313 (1959).
  3. Fetterman, G. H., Wratney, M. J., Donaldson, J. S., Danowski, T. S. Muscular dystrophy. I. History, clinical status, muscle strength, and biopsy findings. AMA J Dis Child. 91, 326-338 (1956).
  4. Platzer, A. C., Chase, W. H. Histologic Alterations in Preclinical Mouse Muscular Dystrophy. The American journal of pathology. 44, 931-946 (1964).
  5. Mercuri, E., et al. Muscle magnetic resonance imaging involvement in muscular dystrophies with rigidity of the spine. Ann Neurol. 67, 201-208 (2010).
  6. Tasca, G., et al. Different molecular signatures in magnetic resonance imaging-staged facioscapulohumeral muscular dystrophy muscles. PloS one. 7, e38779 (2012).
  7. Girgenrath, M., Dominov, J. A., Kostek, C. A., Miller, J. B. Inhibition of apoptosis improves outcome in a model of congenital muscular dystrophy. The Journal of clinical investigation. 114, 1635-1639 (2004).
  8. Kumar, A., Yamauchi, J., Girgenrath, T., Girgenrath, M. Muscle-specific expression of insulin-like growth factor 1 improves outcome in Lama2Dy-w mice, a model for congenital muscular dystrophy type 1A. Human molecular genetics. 20, 2333-2343 (2011).
  9. Mehuron, T., et al. Dysregulation of matricellular proteins is an early signature of pathology in laminin-deficient muscular dystrophy. Skeletal muscle. 4, 14 (2014).
  10. Yamauchi, J., Kumar, A., Duarte, L., Mehuron, T., Girgenrath, M. Triggering regeneration and tackling apoptosis: a combinatorial approach to treating congenital muscular dystrophy type 1 A. Human molecular genetics. 22, 4306-4317 (2013).
  11. Sheriffs, I. N., Rampling, D., Smith, V. V. Paraffin wax embedded muscle is suitable for the diagnosis of muscular dystrophy. Journal of clinical pathology. 54, 517-520 (2001).
  12. Fox, C. H., Johnson, F. B., Whiting, J., Roller, P. P. Formaldehyde fixation. Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 33, 845-853 (1985).
  13. Maccarty, W. C. The Diagnostic Reliability of Frozen Sections. The American journal of pathology. 5, 377-380 (1929).
  14. Shi, S. R., et al. Evaluation of the value of frozen tissue section used as ‘gold standard’ for immunohistochemistry. Am J Clin Pathol. 129, 358-366 (2008).
  15. Turan, T., et al. Accuracy of frozen sections for intraoperative diagnosis of complex atypical endometrial hyperplasia. Asian Pacific journal of cancer prevention : APJCP. 13, 1953-1956 (2012).
check_url/fr/52793?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Kumar, A., Accorsi, A., Rhee, Y., Girgenrath, M. Do’s and Don’ts in the Preparation of Muscle Cryosections for Histological Analysis. J. Vis. Exp. (99), e52793, doi:10.3791/52793 (2015).

View Video