Visualización de receptores de estrógeno en colones de ratones con enfermedad de Crohn inducida por TNBS utilizando inmunofluorescencia
Summary
El protocolo presenta un modelo murino completo validado inducido por TNBS de la enfermedad de Crohn y métodos para la visualización de receptores de estrógeno por inmunohistoquímica utilizando inmunofluorescencia de secciones de colon fijas en formalina incrustadas en parafina.
Abstract
La enfermedad de Crohn es el tipo más diagnosticado de enfermedad inflamatoria intestinal. La inflamación crónica que se desarrolla en el intestino conduce al trastorno de peristalsis y al daño de la mucosa intestinal y parece estar asociada con un mayor riesgo de transformación neoplásica del colon. La evidencia acumulada indica que los estrógenos y los receptores de estrógenos afectan no sólo los tejidos sensibles a las hormonas, sino también otros tejidos no directamente relacionados con los estrógenos, como los pulmones o el colon. Aquí, describimos el protocolo para la correcta tinción de inmunofluorescencia de receptores de estrógeno en el colon obtenido de un modelo murino de la enfermedad de Crohn inducida por TNBS. Se proporciona un protocolo detallado para la inducción de la enfermedad de Crohn en ratones y la preparación intestinal, así como un procedimiento inmunohistoquímico paso a paso utilizando secciones intestinales fijas en parafina fijas en formalina. Los métodos descritos no sólo son útiles para la detección de receptores de estrógeno y la investigación de señalización de estrógeno in vivo, sino que también se pueden aplicar a otras proteínas que pueden estar implicadas en el desarrollo de la colitis.
Introduction
La enfermedad de Crohn (CD) es una enfermedad inflamatoria intestinal (EII) que se manifiesta como inflamación del intestino crónico. La etiología de la CD no se entiende bien, pero hay algunos factores importantes que parecen ser responsables del desarrollo de la CD, incluida la microbiota intestinal, y los factores genéticos y ambientales, como la dieta o el estrés1. Para una mejor comprensión de la patogénesis de la enfermedad de Crohn, se han utilizado varios modelos de inflamación intestinal2,3,4,5,6,7. En este artículo, presentamos resultados obtenidos de un modelo murino inducido por ácido sulfónico (TNBS) de 2,4,6-trinitrobenzeno(TNBS) de CD.
Se ha documentado que los estrógenos son capaces de modular la inflamación intestinal crónica8,9,10,11,12. La actividad biológica de los estrógenos está mediada por receptores cognados, entre los que se encuentran los receptores de estrógeno nuclear (ER), es decir, eRE (gen ESR1)y ER ( gen ESR2), así como el receptor de estrógeno acoplado a proteínas G, es decir, GPER (gen GPER1),denominado ER13,,14. Hay varios métodos para determinar el nivel de receptores de estrógeno, pero sólo unos pocos se pueden utilizar para visualizarlos en el intestino.
La inmunohistoquímica (IHC) es un método ampliamente utilizado en estudios clínicos y básicos para la detección de ciertos antígenos en células o tejidos con anticuerpos conjugados con fluorocromo. IHC parece ser un método importante en la visualización de la estructura tisular, así como en la identificación y localización de proteínas específicas, que pueden ser cruciales para entender el desarrollo de la colitis. Aquí, presentamos un protocolo completo y validado para la visualización inmunohistoquímica de receptores de estrógeno en el intestino utilizando inmunofluorescencia.
Protocol
Representative Results
Discussion
Existen numerosos modelos animales para el examen de la fisiopatología de la EII, incluidos los modelos genéticos, inmunológicos o espontáneos, así como los modelos15inducidos químicamente. Entre los varios tipos de modelos animales de colitis, los modelos inducidos químicamente como el modelo inducido por TNBS descrito en este protocolo, son relativamente baratos y fáciles de obtener. El modelo murino inducido por TNBS de la colitis tiene varios síntomas clínicos relacionados con la bas…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
El trabajo fue publicado gracias al apoyo financiero de las autoridades de la Universidad de Lodz: Vicerrector de Investigación Científica, Vicerrector de Cooperación Nacional e Internacional y dedean de la Facultad de Biología y Protección Ambiental. Damian Jacenik fue apoyado por subvenciones (2017/24/T/NZ5/00045 y 2015/17/N/NZ5/00336) del Centro Nacional de Ciencias, Polonia.
Materials
| Animals | |||
| BALB/C mice | University of Lodz | NA | |
| Equipment | |||
| Caliper | VWR | 62379-531 | |
| Cardboard block | NA | NA | |
| Confocal microscope – TCS SP8 | Leica Biosystems | NA | |
| Fully automated rotary microtome – RM2255 | Leica Biosystems | NA | |
| Glass slide | Thermo Scientific | J1800BMNT | |
| Heated Paraffin Embedding Module – EG1150 H | Leica Biosystems | NA | |
| Histological box | Marfour | LN.138747 | |
| Hydrophobic pen | Sigma-Aldrich | Z377821 | |
| Laboratory balance | Radwag | WL-104-0048 | |
| LAS X software | Leica Biosystems | NA | |
| Metal mold | Marfour | CP.5105 | |
| Sterile gauze | NA | NA | |
| Sterile scissor | NA | NA | |
| Sterile tweezer | NA | NA | |
| Tissue processor – TP1020 | Leica Biosystems | NA | |
| Reagents | |||
| 2, 4, 6-trinitrobenzene sulfonic acid | Sigma-Aldrich | 92822 | |
| Bovine serum albumin | Sigma-Aldrich | A3294 | |
| DiOC6 (3) | Sigma-Aldrich | 318426 | |
| DyLight 650 secondary antibody | Abcam | ab96886 | |
| ERα primary antibody | Abcam | ab75635 | |
| ERβ primary antibody | Abcam | ab3576 | |
| Ethanol | Avantor Performance Materials Poland | 396480111 | |
| Formaldehyde | Avantor Performance Materials Poland | 432173111 | |
| GPER primary antibody | Abcam | ab39742 | |
| Hydrochloric acid | Avantor Performance Materials Poland | 575283421 | |
| Hydrogen peroxidase | Avantor Performance Materials Poland | 885193111 | |
| isoflurane (forane) | Baxter | 1001936040 | |
| Normal goat serum | Gibco | 16210064 | |
| Paraffin | Leica Biosystems | 39602012 | |
| Petrie dish | Nest Scientific | 705001 | |
| Phosphate buffer saline | Sigma-Aldrich | P3813 | |
| Physiological saline | Sigma-Aldrich | 7982 | |
| Primocin (antibiotic) | Invitrogen | ant-pm-1 | |
| ProLong Diamond Antifage Mountant with DAPI (glycerol-based liquid with DAPI) | Invitrogen | P36971 | |
| Sodium chloride | Chempur | WE/231-598-3 | |
| Sodium citrate | Avantor Performance Materials Poland | 795780429 | |
| Tris | Avantor Performance Materials Poland | 853470115 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | |
| Tween 20 | Sigma-Aldrich | P9416 | |
| Xylene | Avantor Performance Materials Poland | BA0860119 |
References
- Zhang, Y. Z., Li, Y. Y. Inflammatory bowel disease: pathogenesis. World Journal of Gastroenterology. 20 (1), 91-99 (2014).
- Morris, G. P., et al. Hapten-induced model of chronic inflammation and ulceration in the rat colon. Gastroenterology. 96 (3), 795-803 (1989).
- Okayasu, I., et al. A novel method in the induction of reliable experimental acute and chronic ulcerative colitis in mice. Gastroenterology. 98 (3), 694-702 (1990).
- Boirivant, M., Fuss, I. J., Chu, A., Strober, W. Oxazolone colitis: a murine model of T helper cell type 2 colitis treatable with antibodies to interleukin 4. Journal of Experimental Medicine. 188 (10), 1929-1939 (1998).
- Morrissey, P. J., Charrier, K., Braddy, S., Liggitt, D., Watson, J. D. CD4+ T cells that express high levels of CD45RB induce wasting disease when transferred into congenic severe combined immunodeficient mice. Disease development is prevented by cotransfer of purified CD4+ T cells. Journal of Experimental Medicine. 178 (1), 237-244 (1993).
- Kühn, R., Löhler, J., Rennick, D., Rajewsky, K., Müller, W. Interleukin-10-deficient mice develop chronic enterocolitis. Cell. 75 (2), 263-274 (1993).
- Sundberg, J. P., Elson, C. O., Bedigian, H., Birkenmeier, E. H. Spontaneous, heritable colitis in a new substrain of C3H/HeJ mice. Gastroenterology. 107 (6), 1726-1735 (1994).
- Harnish, D. C., et al. Beneficial effects of estrogen treatment in the HLA-B27 transgenic rat model of inflammatory bowel disease. American Journal of Physiology Gastrointestinal and Liver Physiology. 286 (1), 118-125 (2004).
- Pierdominici, M., et al. Linking estrogen receptor β expression with inflammatory bowel disease activity. Oncotarget. 6 (38), 40443-40451 (2015).
- Włodarczyk, M., et al. G protein-coupled receptor 30 (GPR30) expression pattern in inflammatory bowel disease patients suggests its key role in the inflammatory process. A preliminary study. Journal of Gastrointestinal and Liver Diseases. 26 (1), 29-35 (2017).
- Mohammad, I., et al. Estrogen receptor α contributes to T cell-mediated autoimmune inflammation by promoting T cell activation and proliferation. Science Signaling. 11 (526), eaap9415 (2018).
- Jacenik, D., et al. G protein-coupled estrogen receptor mediates anti-inflammatory action in Crohn’s disease. Scientific Reports. 9 (1), 6749 (2019).
- Prossnitz, E. R., Barton, M. The G protein-coupled estrogen receptor GPER in health and disease. Nature Review Endocrinology. 7 (12), 715-726 (2011).
- Yaşar, P., Ayaz, G., User, S. D., Güpür, G., Muyan, M. Molecular mechanisms of estrogen-estrogen receptor signaling. Reproductive Medicine and Biology. 16 (1), 4-20 (2016).
- Pizarro, T. T., Arseneau, K. O., Bamias, G., Cominelli, F. Mouse models for the study of Crohn’s disease. Trends in Molecular Medicine. 9 (5), 218-222 (2003).
- Neurath, M. F., Fuss, I., Kelsall, B. L., Stüber, E., Strober, W. Antibodies to interleukin 12 abrogate established experimental colitis in mice. Journal of Experimental Medicine. 182 (5), 1281-1290 (1995).
- Ikeda, M., et al. Simvastatin attenuates trinitrobenzene sulfonic acid-induced colitis, but not oxazalone-induced colitis. Digestive Diseases and Sciences. 53 (7), 1869-1875 (2007).
- Thavarajah, R., Mudimbaimannar, V. K., Elizabeth, J., Rao, U. K., Ranganathan, K. Chemical and physical basics of routine formaldehyde fixation. Journal of Oral Maxillofacial Pathology. 16 (3), 400-405 (2012).
