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Artigo de método

Na Vivo barreira hemato - encefálica permeabilidade ensaio nos ratos usando fluorescente etiquetado traçadores

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DOI:

10.3791/57038

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26 de fevereiro de 2018

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Neste artigo

Resumo

Aqui nós apresentamos um ensaio de permeabilidade vascular do cérebro de rato usando injeção intraperitoneal de traçadores fluorescentes, seguido de perfusão que é aplicável aos modelos animais de disfunção da barreira hemato - encefálica. Um hemi-cérebro é usado para avaliar quantitativamente a permeabilidade e o outro para visualização/imunocoloração de traçador. O procedimento leva 5-6 h por 10 ratos.

Resumo

Barreira hemato - encefálica (BBB) é uma barreira especializada que protege o microambiente do cérebro de toxinas e patógenos na circulação e mantém a homeostase do cérebro. Os principais locais da barreira são células endoteliais dos capilares cerebrais cuja função de barreira resulta de junções intercelulares apertadas e transportadores de efluxo expressados na membrana plasmática. Esta função é regulada por pericitos e astrócitos que juntos formam a unidade neurovascular (NVU). Várias doenças neurológicas, como acidente vascular cerebral, doença de Alzheimer (AD), tumores cerebrais estão associados uma função prejudicada do BBB. Avaliação da permeabilidade do BBB é, portanto, crucial na avaliação da gravidade da doença neurológica e o sucesso das estratégias de tratamento empregado.

Apresentamos aqui um simples ainda ensaio de permeabilidade robusto que foram aplicadas com êxito ao rato vários modelos ambos, genética e experimental. O método é altamente quantitativa e objectiva em comparação com a análise de fluorescência de traçador por microscopia que é comumente aplicada. Neste método, os ratos são injectados intraperitonealmente com uma mistura de aquosas inertes marcadores fluorescentes, seguido por anestesiar os ratos. Perfusão cardíaca dos animais é executada antes da colheita, cérebro, rins ou outros órgãos. Órgãos são homogeneizados e centrifugados seguido por medição de fluorescência de sobrenadante. Sangue da punção cardíaca antes de perfusão tem finalidade de normalização para o compartimento vascular. A fluorescência de tecido é normalizada para a molhado fluorescência peso e soro para obter um quantitativo índice de permeabilidade do traçador. Para confirmação adicional, o contralateral hemi-cérebro preservado para imuno-histoquímica pode ser utilizado para fins de visualização do traçador fluorescência.

Introdução

A barreira hemato - encefálica (BBB) consiste nas células endoteliais microvasculares (ECs), apoiadas por pericitos intimamente associados (PCs), que são ensheathed na lâmina basal, e astrócitos (ACs) que envolvem a membrana basal com os pés-final1 ,2. ECs interagirem com vários tipos de células que suportam e regulam a função de barreira, principalmente ACs e PCs, e também os neurônios e microglia, que juntos formam a unidade neurovascular (NVU). O NVU é crítico para a função do BBB, que limita o transporte de sangue toxinas e patógenos de entrar no cérebro. Esta função é um resultado da junção apertada-molé....

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Protocolo

Todos os animais foram tratados com o máximo cuidado, minimizando a dor ou desconforto durante o procedimento. Este procedimento segue as orientações de cuidados com animais de nossa instituição e foi aprovado pelo comitê local (Regierungspraesidium Darmstadt, número de aprovação FK/1044).

Um esquema das etapas de trabalho na vivo o ensaio de permeabilidade em camundongos é mostrado na Figura 1. Os detalhes de cada etapa são descritos abaixo.

1. animal manipulação

  1. Preparação e administração de traçadores e anestésicos
    1. Prepare tubos etiqu....

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Resultados

Nós recentemente demonstraram que camundongos de (GOF) angiopoietina-2 (Ang-2) ganho-de-função maior permeabilidade vascular do cérebro do que os ratos controle em condições saudáveis10. Em camundongos induzida por acidente vascular cerebral, foi também mostra que os ratos GOF tinham maiores tamanhos de infarto e permeabilidade maior do que o littermates de controle. Esses resultados mostram um papel crítico de Ang-2 na permeabilidade no BBB. O protocolo, portanto,.......

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Discussão

Disfunção da barreira hemato - encefálica está associada com um número de doenças neurológicas, incluindo tumores cerebrais primários e secundários ou derrame. Repartição BBB é frequentemente associada com edema de CNS fatais. A elucidação dos mecanismos moleculares que acionam a abertura ou encerramento do BBB é, portanto, de importância terapêutica em doenças neurológicas e comumente investigado pelos pesquisadores. No entanto, métodos para investigar BBB permeabilidade na vivo relatados na literatura, são fre.......

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Divulgações

Os autores declaram que eles têm não tem interesses financeiro concorrente.

Agradecimentos

Os autores gostaria de reconhecer o consórcio Sphingonet, financiado pela Fundação para apoiar este trabalho de Leduq. Este trabalho também foi apoiado pelo centro de pesquisa colaborativa "diferenciação Vascular e remodelação" (CRC / Transregio23, projeto C1) e pela 7. FP, MULTIANUAIS, Goethe internacional Postdoc programa GO-IN, n. º 291776 financiamento. Reconhecemos mais Kathleen Sommer pela sua assistência técnica com ratos, manipulação e genotipagem.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Tetrametil Rodamina (TMR) dextrano 3kDThermosfisherD3308
Isotiocianato de fluoresceína (FITC) dextrano 3kDThermosfisherD3306
Cetamina (Ketavet)Zoetis
xilazina (Rompun)Bayer
0,9% SalinoFresenius Kabi Deutschland GmbH
1X PBSGibco10010-015
Tissue-tek O.C.T compostoSakura Finetek4583
37% Solução de formaldeídoSigma252549-1Lprepara uma solução a 4%
Albumina de soro bovino, fração VRoth8076.3
Triton X-100SigmaT8787
anti anti CD31 de rato, clone MEC 13.3BD Pharmingen553370
cabra anti rato alexa 568Sondas MolecularesA-11077
cabra anti rato alexa 488Sondas MolecularesA-11006
DAPISondas MolecularesD1306
Aqua polymountPolyscience Inc18606
Agulha borboleta de calibre 21BD387455
soro tubo de coletaSarstedt41.1500.005
Tubos eppendorf de 2mLSarstedt72.695.500
Lenços de precisão Kimtech limpadores de tecidoKimberley-Clark Professional05511
Placa preta de 384 poçosGreiner781086
slides superfrost plusThermoscientificJ1800AMNZ
pilão de PTFEelétrico 358029Wheaton
VWRVWR VOS 14
leitor de placasTecanInfinite M200
CryostatMicrom GmbHHM 550
Nikon C1 Spectral Imaging confocal Laser Scanning Microscope SystemSistema
BVK Ismatec
microcentrífugaeppendorf5415R
Agitador elétrico de perfusão peristáltica Nikon

Referências

  1. Abbott, N. J., Rönnbäck, L., Hansson, E. Astrocyte-endothelial interactions at the blood-brain barrier. Nature reviews. Neuroscience. 7 (1), 41-53 (2006).
  2. Zhao, Z., Nelson, A. R., Betsholtz, C., Zlokovic, B. V. Establishment and Dysfunction of the Blood-Brain Barrier. Cell. 163 (5), 1064-1078 (2015).
  3. Obermeier, B., Daneman, R., Ransohoff, R. M.

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Reimpressões e permissões

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