Visualisierung des Torwächters: Evans auf blauem Farbstoff basierende Bewertung der Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke bei erwachsenen Zebrafischen

Khairiah Razali; Mohd Hamzah Mohd Nasir; Jaya Kumar; Wael Mohamed

doi:10.3791/69010

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Methodenartikel

Visualisierung des Torwächters: Evans auf blauem Farbstoff basierende Bewertung der Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke bei erwachsenen Zebrafischen

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DOI:

10.3791/69010

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30. September 2025

Khairiah Razali¹ , Mohd Hamzah Mohd Nasir² , Jaya Kumar³ , Wael Mohamed¹^,⁴

¹Department of Basic Medical Sciences, Kulliyyah of Medicine, International Islamic University Malaysia (IIUM), ²Department of Biotechnology, Kulliyyah of Science, International Islamic University Malaysia (IIUM), ³Department of Physiology, Faculty of Medicine, Universiti Kebangsaan Malaysia, ⁴Clinical Pharmacology Department, Menoufia Medical School, Menoufia University

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll stellt eine zuverlässige Methode zur Beurteilung der Integrität der Blut-Hirn-Schranke (BHS) im adulten Zebrafischmodell (Danio rerio) unter Verwendung von Evans blaufarbstoffbasierter Bewertung dar, die sowohl eine qualitative als auch eine quantitative Analyse der neurovaskulären Störung ermöglicht.

Zusammenfassung

Die Blut-Hirn-Schranke (BHS) ist eine semipermeable Grenzfläche, die die Homöostase des Zentralnervensystems (ZNS) aufrechterhält, indem sie die Bewegung von Substanzen in und aus dem Gehirn reguliert und so das Nervengewebe vor potenziell schädlichen Erregern schützt. Die Störung der BHS ist ein gut etabliertes Merkmal bei vielen neurodegenerativen Erkrankungen, einschließlich der Parkinson-Krankheit (PD) und der Alzheimer-Krankheit (AD), bei denen eine erhöhte Permeabilität zum Fortschreiten der Krankheit beiträgt und diese verschlimmert. Obwohl der adulte Zebrafisch (Danio rerio) zunehmend als wertvolles Modell für die Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen anerkannt wird, sind standardisierte Methoden zur Bewertung der BHS-Integrität bei dieser Art nach wie vor begrenzt. Dieses Protokoll beschreibt einen einfachen, reproduzierbaren und kostengünstigen Ansatz zur Beurteilung der BHS-Permeabilität bei adulten Zebrafischen durch die Analyse der Evan-Blue (EB)-Farbstoffextravasation aus dem Neurovaskulatur in das Hirngewebe. Die Methode kombiniert qualitative Visualisierung mit quantitativer Bildanalyse der EB-Verteilung, um BHS-Störungen zu erkennen. Zu den wichtigsten Schritten gehören die ordnungsgemäße intraperitoneale Injektion des EB-Farbstoffs, die Bestätigung der systemischen Farbstoffzirkulation, eine sorgfältige Dissektion des Gehirns sowie eine konsistente Bildgebung und Graustufenintensitätsmessung. Positiv- und Negativkontrollen sind integriert, um die Penetration des Farbstoffs zu validieren und eine genaue Interpretation zu unterstützen. Repräsentative Ergebnisse zeigen eine größere EB-Extravasation in Parkinson-Zebrafischgehirnen im Vergleich zu Kontrollen, die mit Kochsalzlösung injiziert wurden, was auf eine erhöhte BHS-Permeabilität hinweist. Diese Technik erfordert nur minimale Spezialausrüstung und eignet sich für Labore mit begrenzten Ressourcen. Insgesamt bietet dieses Protokoll ein praktisches Werkzeug zur Untersuchung der BHS-Integrität in adulten Zebrafischmodellen und kann für verschiedene Anwendungen angepasst werden, einschließlich der Untersuchung von Krankheitsmechanismen und der Bewertung therapeutischer Interventionen, die auf die neurovaskuläre Funktion abzielen.

Einleitung

Die Blut-Hirn-Schranke (BHS) ist eine selektive, semipermeable physiologische Schnittstelle, die hauptsächlich aus spezialisierten zerebralen Endothelzellen besteht, die von Perizyten und Astrozyten unterstützt werden und den molekularen Austausch zwischen dem Blutkreislauf und dem interstitiellen Raum des Gehirns regulieren, um die Mikroumgebung des Zentralnervensystems (ZNS) zu erhalten. Seine Integrität ist für die Erhaltung der ZNS-Homöostase und den Schutz des Nervengewebes vor schädlichen oder toxischen Substanzen unerlässlich¹. Die Störung der BHS ist ein allgemein anerkanntes pathologisches Merkmal bei ....