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Artículo de método

Cultura de embriones de ratón explantes cocleares y Gene Transfer por electroporación

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DOI:

10.3791/52260

12 de enero de 2015

En este artículo

Resumen

Presentamos un método que describe el aislamiento y cultivo de explantes cocleares del oído interno de ratones embrionarios. También demostramos un método para la transferencia de genes a explantes cocleares a través de electroporación de onda cuadrada. El cultivo in vitro de explantes, junto con la técnica de transferencia de genes, permite a los investigadores estudiar los efectos de la alteración de la expresión génica durante el desarrollo.

Resumen

Las células ciliadas auditivas ubicadas dentro del órgano de ratón de Corti detectan y transmiten información sonora al sistema nervioso central. Las células ciliadas mecanosensoriales están alineadas en una fila de células ciliadas internas y tres filas de células ciliadas externas que se extienden a lo largo del eje basal a apical de la cóclea. La técnica de cultivo de explantes descrita aquí proporciona un método eficiente para aislar y mantener explantes cocleares del oído interno del ratón embrionario. Además, la morfología y las características moleculares de las células ciliadas sensoriales y las células de soporte no sensoriales dentro de los cultivos de explantes cocleares se asemejan a las observadas in vivo y pueden estudiarse dentro de su entorno celular intrínseco. Los explantes cocleares pueden servir como importantes herramientas experimentales para la identificación y caracterización de vías moleculares y genéticas que están involucradas en la especificación y el modelado celular. Aunque los modelos de ratones transgénicos proporcionan un enfoque eficaz para los estudios de expresión génica, un número considerable de ratones mutantes mueren durante el desarrollo embrionario, lo que dificulta el análisis y la interpretación de los fenotipos del desarrollo. El órgano de Corti procedente de ratones mutantes que mueren antes de nacer puede ser cultivado para analizar su desarrollo in vitro y sus respuestas a diferentes factores. Además, describimos una técnica para electroporar explantes cocleares embrionarios ex vivo que se puede utilizar para regular a la baja o sobreexpresar genes específicos y analizar su posible función endógena y probar si un producto génico específico es necesario o suficiente en un contexto dado para influir en el desarrollo coclear de mamíferos1-8.

Introducción

El órgano de los mamíferos de Corti está compuesto por un mosaico de tipos de células especializadas, incluyendo dos tipos de células ciliadas mecanosensoriales, así como al menos cuatro tipos de células de soporte no sensoriales, lo que lo convierte en un sistema modelo ideal para estudiar los procesos celulares normales como la proliferación, la especificación del destino, la diferenciación y el patronaje. Además, el desarrollo normal de estos diferentes tipos de células es esencial para la función auditiva normal. Por lo tanto, es crucial comprender los factores, tanto moleculares como celulares, que regulan su desarrollo. Sin embargo, el pequeño tamaño de la cócle....

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Protocolo

NOTA: Todos los protocolos que utilizan animales vivos debe ser revisado y aprobado por el Cuidado y Uso de un Comité Institucional Animal (IACUC) y debe seguir los métodos para el cuidado y uso de los animales de laboratorio homologado. Todas las disecciones se deben realizar utilizando una técnica estéril en un banco de flujo laminar limpio. Guantes y una máscara, si se desea, se deben usar durante este procedimiento.

1. La disección de la Oreja embrionarias de ratón Interior

  1. Configuración para órgano de cultivos de explantes Corti:
    1. Esterilizar el flujo laminar campana de cultivo de tejido mediante la activación de l....

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Resultados

Describimos un método para aislar la cóclea de oídos internos embrionarios y microdiseccionarla con el fin de exponer el epitelio sensorial. Una vez diseccionada, puede sembrarse y cultivarse como un conducto coclear intacto (Figura 3) y analizarse mediante inmunohistoquímica. Los explantes cocleares cultivados proporcionan un ensayo útil para examinar el efecto de una variedad de factores solubles y fármacos farmacológicos sobre el desarrollo coclear. Tras la disección de los explantes cocleares, puede .......

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Discusión

Todas las células dentro de la laberinto membranoso del oído interno de ratón incluyendo sensorial, no sensorial y las neuronas del ganglio espiral se derivan de placodally derivados de otocyst situado adyacente a la parte posterior del cerebro del ectodermo, alrededor de 10-14 E8. En E11, la región ventral de la otocyst se extiende para formar el conducto coclear y como sigue el desarrollo, un grupo de células epiteliales dentro de la cóclea, así como en otras regiones del otocyst, convertido especifica como.......

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Divulgaciones

No se declaran conflictos de intereses.

Agradecimientos

Nos gustaría agradecer al Dr. Bradley Schulte por sus comentarios sobre este protocolo. Este trabajo fue apoyado por la subvención R00 de los Institutos Nacionales de Salud (5R00DC010220). Este proyecto se llevó a cabo en un espacio de laboratorio renovado con el apoyo de Grant C06RR014516.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
HBSSGibco14065-056
HEPESGibco15630-080
Dulbecco' s Medio modificadoGibco12430-054
Suero fetal bovinoGibco10082
N-2 Suplemento (100x)Gibco17502-048
Clorhidrato de ciprofloxacinoCellgro61-277-RF
Plato de vidrio 60 mmKimble Chase23062-6015/23064-6015
Plato de vidrio 100 mmKimble Chase23064-10015/23062-10015
Pines de minuciasFine Science Tools26002-15
Pinzas Dumont #5Fine Science Tools11251-10
Generador de impulsosProtech International IncCUY21Vivo-SQ
Platos de cultivo con fondo de cristalMatTekP35G-0-10-C
Matrigel matrixBD Biosciences356237
Plato de cultivo, 60 x 15 mmBecton Dickinson353037
Platos de cultivo de tejidosGreiner Bio-one639160
Solución salina tamponada con fosfatoGibco10010-023
OS-30Dow Corning4021768
FluoromountSouthern Biotech0100-01
Tubos cónicos, 15 mlGreiner Bio-one188261
Myosin 6Proteus Biosciences Inc25-6791
Myosin 7aProteus Biosciences Inc25-6790
TuJ1SigmaT2200

Referencias

  1. Sobkowicz, H. M., Bereman, B., Rose, J. E. Organotypic development of the organ of Corti in culture. J Neurocytol. 4 (5), 543-572 (1975).
  2. Zheng, J. L., Gao, W. Q. Overexpression of Math1 induces robust production of extra hair cells in postnatal rat inner ears.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Cultivo de explantes coclearescóclea de ratón embrionarioelectroporación para transferencia génicaórgano de Corticélulas ciliadas sensorialesimágenes confocalesimágenes de células vivasinmunohistoquímicamatriz de membrana basalprotocolo de electroporación