Method Article

Analyse par microscopie vidéo à grande vitesse pour le diagnostic de première ligne de la dyskinésie ciliaire primaire

DOI:

10.3791/63292

January 19th, 2022

In This Article

Summary

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L’analyse par microscopie vidéo à haute vitesse est un outil relativement facile à réaliser, rapide, rentable et, entre des mains expérimentées, un outil considérablement fiable pour le diagnostic de première ligne de la dyskinésie ciliaire primaire, qui devrait être disponible dans tous les centres impliqués dans le diagnostic et le traitement des maladies pulmonaires graves.

Abstract

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La dyskinésie ciliaire primitive (DCP) est un trouble congénital principalement hérité d’un trait autosomique récessif. Le trouble provoque une perturbation du mouvement des cils, entraînant une altération grave de la clairance mucociliaire (MCC). Si elle n’est pas diagnostiquée ou diagnostiquée trop tard, la maladie entraîne le développement d’une bronchectasie et de graves dommages aux poumons plus tard dans la vie. La plupart des méthodes de diagnostic de la PCD prennent beaucoup de temps et nécessitent des ressources économiques considérables pour les établir. L’analyse par microscopie vidéo à grande vitesse (HSVMA) est le seul outil de diagnostic permettant de visualiser et d’analyser les cellules respiratoires vivantes avec des cils battants in vitro. Il est rapide, rentable et, entre des mains expérimentées, très fiable en tant qu’outil de diagnostic pour PCD. En outre, les mesures diagnostiques classiques telles que la microscopie électronique à transmission (TEM) ne sont pas applicables à certaines mutations car les changements morphologiques sont absents.

Cet article décrit le processus de collecte des cellules épithéliales respiratoires, la préparation ultérieure de l’échantillon et le processus de HSVMA. Nous décrivons également comment les cellules brossées peuvent être maintenues indemnes et battues avec succès en les gardant dans un milieu nourrissant pour le stockage et le transport vers le site d’investigation dans les cas où une clinique ne possède pas l’équipement nécessaire pour effectuer l’HSVMA. Sont également montrées des vidéos avec des schémas de battement pathologiques de patients présentant une mutation du gène de la chaîne lourde 11 du bras dynéine (DNAH11), qui ne peut pas être diagnostiqué avec TEM; le résultat d’un HSVMA non concluant dû à une infection des voies respiratoires supérieures, ainsi que d’un brossage infructueux avec superposition de globules rouges. Avec cet article, nous aimerions encourager toutes les unités traitant des patients en pneumologie et des maladies pulmonaires rares à effectuer L’HSVMA dans le cadre de leurs diagnostics quotidiens de routine pour la PCD ou à envoyer les échantillons à un centre spécialisé dans la réalisation de HSVMA.

Introduction

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La dyskinésie ciliaire primitive (DCP) est une maladie génétique héréditaire rare qui provoque des perturbations dans le mouvement des cils battants. S’il n’est pas diagnostiqué, il entraîne de graves lésions pulmonaires plus tard dans la vie en raison d’une altération grave du MCC. Dans le passé, sa prévalence a été estimée entre 1:4 000 et 50 000. En raison de l’amélioration constante des diagnostics et d’une prise de conscience croissante de la maladie, les mises à jour sur la prévalence de la PCD suggèrent qu’elle pourrait être beaucoup plus courante et probablement comprise entre 1: 4 000 et 20 000 au lieu de 1,2

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Protocol

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Énoncé d’éthique :

Cette étude a été approuvée par le comité d’éthique local (69/2017) et a été menée conformément à la déclaration d’Helsinki.

1. Collecte et transport des cellules épithéliales respiratoires

  1. Brossage
    1. Avant le brossage, administrer un traitement de deux semaines d’acide amoxicilline-clavulanique par voie orale au patient pour éradiquer les biofilms interférant avec la fonction des cils. Assurez-vous que l’antibiotique est arrêté 2 jours avant la procédure.
    2. Pour diminuer une superposition de matière muqueuse sur les bandelettes de cellules épithéliales....

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Results

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La vidéo 1 et la vidéo 2 montrent un contrôle normal où le CBF et le CBP se situent dans la plage normale (voir la figure 1). La vidéo 3, la vidéo 4, la vidéo 5 et la vidéo 6 représentent deux cas de patients atteints de PCD présentant une mutation homozygote du gène DNAH11 (c.2341G > A; p. Glu781Lys)3. Ces vidéos représentatives ont été c.......

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Discussion

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Ici, le processus de diagnostic de la PCD à l’aide de HSVMA est décrit et discuté à la lumière des diagnostics de première ligne. Bien qu’il soit relativement facile à établir, rentable11 et qu’il s’agisse d’une méthode fiable entre des mains expérimentées12, le HSVMA n’est pas une mesure diagnostique sans pièges. Un CBF et un CBP anormaux peuvent être dus à une infection secondaire, entraînant une inflammation de l’épithélium broncho-respiratoire15,.......

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Disclosures

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgements

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Nous tenons à remercier tout particulièrement l’infirmière pédiatrique Mme Johanna Juvankoski pour son excellente aide avec les brossages. Nous tenons également à exprimer une gratitude particulière au professeur Heymut Omran (University Clinic Münster, UKM) pour avoir accordé la permission d’utiliser la figure schématique du mouvement ciliaire normal de leur site Web. Enfin, nous tenons à remercier M. Alan Brown BA (Hons), PGCE, pour la relecture du manuscrit.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Amoxiciline-acide clavulaniqueOrion Oyj40 mg/kg divisé en 2 prises/jour, pour les adultes 875/125 mg 1 comprimé x2/jour
Logiciel de l’appareil photoHamamatsuHCI Image
Compresse froiden’importe quellepour la conservation et le transport
Microscope interférentieldifférentiel Carl ZeissMicroscope inversé, observateur cellulaire
Numérique Élevé Caméra vidéo de vitesseHamamatsuOrca Flash 4.0, appareil photo numérique type C11440
Dulbecco´ ; s Milieu Eagle modifiéThermo Fisher10565018milieu de culture basocellulaire
Tube Eppendorf TubeEppendorf301200861,5 mL
Plat à micropuits à fond en verre CuvetteMatTekP35G-1.5-14-Cpour la microscopie
Unité de chauffageCarl Zeiss/PeCon810-450001Éléments d’incubation Carl Zeiss avec contrôle
de température PeCon TempModule S1Brossette interdentaire 0,6 mmDoft872267Brossette interdentaire sur un long fil avec poignée réutilisable et capuchon dans un sac zipbag
ObjectifCarl Zeiss100x/1.46, &alpha ; Objectif Plan-Apochromat DIC
Petite boîte en polystyrène avec couverclepour letransport

References

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  1. Werner, C., Onnebrink, J. G., Omran, H. Diagnosis and management of primary ciliary dyskinesia. Cilia. 4 (1), 2(2015).
  2. Mirra, V., Werner, C., Santamaria, F. Primary ciliary dyskinesia: An update on clinical aspects, genetics, diagnosis and fut....

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Primary Ciliary DyskinesiaHigh Speed Video MicroscopyCiliary Beat PatternRespiratory Epithelial CellsCiliary Beat FrequencyElectron MicroscopyImmunofluorescence MicroscopyDNAH11 MutationMucociliary ClearanceCiliated Cell Isolation

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