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Der kraniofaziale Knorpel bei Wirbeltieren entspringt einer multipotenten Zellpopulation, die als kraniale Neuralleistenzellen bezeichnetwird 1. Diese Zellen werden in frühen Embryonen zunächst in den dorsalen Rändern der Neuralplatte spezifiziert, die dann große Strecken zurücklegen, um die kraniofaziale Region und die Rachenbögen zu erreichen, bevor sie sich differenzieren 2,3. Die Signalmechanismen, die diese Wanderung und Differenzierung antreiben, sind bei Wirbeltieren weitgehend konserviert 4,5. Trotzdem sind Organisation, Größe und Form der einzelnen Knorpelelemente bei allen Arten unterschiedlich, was zu unterschiedlichen kraniofazialen Morphologien führt6. Insbesondere der Zebrafisch hat sich als leistungsfähiges Modellsystem für die Untersuchung der kraniofazialen Morphogenese herausgestellt, da die Embryonen bis zum Larvenstadium transparent sind. Mit einfachen Färbeverfahren zur Markierung des Knorpels wurde die Morphologie vieler kraniofazialer Strukturen im Zebrafisch unter verschiedenen Störungen der Signalwege charakterisiert 7,8,9 sowie wenn Embryonen oder Larven häufigen Schadstoffen in der Umwelt ausgesetzt sind10. Die hier beschriebene Alcianblau-Färbung zur Markierung des Knorpels beinhaltet die Verwendung von nicht-sauren Bedingungen, die von Walker und Kimmelstandardisiert wurden 11, die anschließend von vielen Zebrafischlaboratorien verwendet wurden, die an der kraniofazialen Entwicklung arbeiten 5,12,13,14,15,16,17,18,19, einschließlich der Beschreibung der Nutzung in der Sekundarstufe20. Durch die säurefreie Färbung bleiben die knöchernen Strukturen intakt, so dass Knorpel und Knochen zusammen mit Alcianblau bzw. Alizarinrot gefärbt werden können. Es fehlt jedoch ein detailliertes Protokoll für die Färbung sowie für die präzise Dissektion der kraniofazialen Knorpel, insbesondere zur Unterstützung solcher Studien in ressourcenbegrenzten Umgebungen.
Obwohl die Gesichtsskelettstruktur bei erwachsenen Zebrafischen ziemlich komplex ist und aus 43 Knorpelknochen besteht21, ist der kraniofaziale Knorpel in einer Larve 5 Tage nach der Befruchtung (dpf), die gerade die Fähigkeit zur Nahrungsaufnahme erworben hat, relativ einfach und kann grob in ein dorsales Neurokranium und ein ventrales Viscerocranium unterteilt werden4. Diese Strukturen stützen das Gehirn, tragen zum Ernährungsapparat bei und führen zu Stützknorpeln für das Kiemengewebe. Das hier beschriebene Protokoll wird es ermöglichen, Zebrafischknorpel mit Alcianblau zu färben, gefolgt von einem detaillierten Verfahren zum Präparieren des Neuros und des Viszerokraniums in separate Strukturen, was letztendlich eine sorgfältige Charakterisierung der Form und Größe verschiedener Knorpel in diesen Strukturen ermöglichen wird. Als Beispiel messen wir die Abmessungen der vorderen Region des Gaumens (Gaumen), der sogenannten Siebbeinplatte, die ein Teil des Neurokraniums ist.