Un<em&gt; In Vitro</em&gt; Modelo de la barrera sangre-cerebro mediante Espectroscopia de Impedancia: Un enfoque en la interacción de células T de la célula endotelial

Ivan Kuzmanov; Alexander M. Herrmann; Hans-Joachim Galla; Sven G. Meuth; Heinz Wiendl; Luisa Klotz

doi:10.3791/54592

Artículo de método

Un

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DOI:

10.3791/54592

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8 de diciembre de 2016

Ivan Kuzmanov¹ , Alexander M. Herrmann¹ , Hans-Joachim Galla² , Sven G. Meuth¹ , Heinz Wiendl^*¹ , Luisa Klotz^*¹

¹Department of Neurology, University Hospital Münster, ²Institute of Biochemistry, University of Münster

^* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Aquí, describimos un modelo murino in vitro de la barrera hematoencefálica que hace uso de la espectroscopia de células de impedancia, con un enfoque en las consecuencias sobre la integridad y permeabilidad de las células endoteliales al interactuar con las células T activadas.

Resumen

La ruptura de la barrera hematoencefálica (BBB) es un paso crítico en el desarrollo de enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple (EM) y su modelo animal, la encefalomielitis autoinmune experimental (EAE). Este proceso se caracteriza por la transmigración de las células T activadas a través de las células endoteliales cerebrales (CE), los principales constituyentes de la BHE. Sin embargo, las consecuencias sobre la función cerebral de la CE tras la interacción con dichas células T son en gran medida desconocidas. Aquí describimos un ensayo que permite evaluar la función de la EC microvascular primaria del cerebro de ratón (MBMEC) y la integridad de la barrera durante la interacción con las células T a lo largo del tiempo. El ensayo hace uso de la espectroscopia celular de impedancia, una poderosa herramienta para estudiar la integridad y permeabilidad de la monocapa EC, mediante la medición de cambios en la resistencia eléctrica transendotelial (TEER) y la capacitancia de la capa celular (Ccl). En contacto directo con las CE, las células T estimuladas pero no ingenuas son capaces de inducir la disfunción monocapa de las CE, como se visualiza por una disminución de la TEER y un aumento de la Ccl. El ensayo registra los cambios en la integridad de la monocapa EC de forma continua y automatizada. Es lo suficientemente sensible como para distinguir entre diferentes intensidades de estímulos y niveles de activación de células T, y permite investigar las consecuencias de una modulación dirigida de la interacción entre las células T y la CE utilizando una amplia gama de sustancias como anticuerpos, reactivos farmacológicos y citocinas. La técnica también se puede utilizar como control de calidad para la integridad de la CE en ensayos de transmigración de células T in vitro. Estas aplicaciones lo convierten en una herramienta versátil para estudiar las propiedades de la BHE en condiciones fisiológicas y fisiopatológicas.

Introducción

La barrera sangre-cerebro separa la circulación sistémica desde el sistema nervioso central (CNS) ^{^{^1-3.}} Proporciona una barrera física que impide la libre circulación de las células y la difusión de las moléculas solubles en agua y protege al cerebro de los agentes patógenos y sustancias potencialmente dañinas. Además de su función de barrera, la acreditación permite la entrega de oxígeno y nutrientes a la parénquima cerebral, lo que garantiza el correcto funcionamiento del tejido neuronal. Propiedades funcionales de la BHE son altamente reguladas por sus componentes celulares y acelulares, con muy especializado EC siendo su principal ....