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Culturas de rebanada Hippocampal Organotypic como un modelo para estudio neuroprotección e invasividad de las células tumorales

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DOI:

10.3791/55359

27 de agosto de 2017

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Las culturas Organotypic rebanada hippocampal (OHSC) representan un modelo en vitro que simula muy bien la situación en vivo . Aquí describimos un vibratome base mejorado rebanar protocolo para obtener rodajas de alta calidad para uso en la evaluación del potencial neuroprotector de nuevas sustancias o el comportamiento biológico de las células tumorales.

Resumen

En culturas de rebanada hippocampal organotypic (OHSC), las características morfológicas y funcionales de neuronas y células gliales están bien conservadas. Este modelo es adecuado para abordar cuestiones de investigación que involucran estudios de neuroprotección, experimentos electrofisiológicos de neuronas, redes neuronales o invasión del tumor. La arquitectura hippocampal y la actividad neuronal en circuitos multisynaptic están bien conservados en OHSC, aunque el procedimiento de corte inicialmente lesiones y conduce a la formación de una cicatriz glial. La formación de la cicatriz presumiblemente altera las propiedades mecánicas y comportamiento difusivo de moléculas pequeñas, etcetera. Láminas permiten el monitoreo de procesos dependientes del tiempo después de la lesión cerebral sin cirugía animal y los estudios sobre las interacciones entre los diversos tipos de células cerebrales, es decir, astrocitos, microglía y neuronas en fisiológicas y patológicas condiciones. Un aspecto ambivalente de este modelo es la ausencia de flujo sanguíneo y las células inmunes de la sangre. Durante la progresión de la lesión neuronal, migración de células inmunes del juego un papel importante de la sangre. Como esas células faltan en rodajas, se pueden observar los procesos intrínsecos de la cultura sin interferencia externa. Por otra parte, en OHSC la composición del ambiente externo medio es precisamente controlada. Otra ventaja de este método es el menor número de animales sacrificados en comparación con las preparaciones estándar. Varios OHSC puede obtenerse de un animal, posibilitando estudios simultáneos con múltiples tratamientos en un animal. Por estas razones, OHSC son muy adecuadas para analizar los efectos de la nueva terapéutica protectora después de daño de tejido o invasión del tumor.

El protocolo presentado aquí se describe un método de preparación de OHSC que permite generar altamente reproducible, bien conservado láminas que pueden utilizarse para una variedad de investigaciones experimentales, como estudios de neuroprotección o tumor invasión.

Introducción

OHSC son un modelo bien caracterizado en vitro para el estudio de propiedades fisiológicas y patológicas de las neuronas, astrocitos y microglia1. Es fácil de controlar el ambiente extracelular y los cambios morfológicos y celulares después de varios estímulos. La organización de las neuronas de hipocampales y sus conexiones están bien conservadas después de preparación2,3. De varias ventajas, OHSC permiten monitoreo de invasión de la lesión y tumor del cerebro sin cirugía animal. Seis a ocho OHSC puede obtenerse de un solo cerebro de roedor. OHSC por lo tanto ayudar a signific....

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Protocolo

experimentos con animales se realizaron conforme a la política de la ética y la política sobre el uso de animales en la investigación de la neurociencia aprobado por la Europea comunidades Consejo Directiva 2010/63/UE del Parlamento Europeo y del Consejo de la Unión Europea sobre la protección de los animales utilizados para fines científicos.

1. preparación de instrumentos y medios de cultivo

  1. para la preparación de OHSC usan los siguientes instrumentos: dos pequeñas tijeras, dos pinzas curvas, una pinza con punta fina, tres láminas (dos de tamaño 11, uno de tamaño 15), alrededor de tres titulares de bisturí, papeles de filtro (....

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Resultados

Estudios de neuroprotección: Para determinar el daño neuronal, el número de núcleos positivos PI y IB4 positivo microglia en cada tercera sección óptica de la capa de la célula del gránulo (GCL) del giro dentado (DG) fue contado. Para los experimentos de la invasión del tumor, la z-proyección de intensidad máxima de la pila se utilizó para el cálculo del área cubierta por las células del tumor, como una medida de la invasión y visualizar patrones de invasión di.......

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Discusión

El presente Protocolo describe la preparación de OHSC. Este modelo permite realizar pruebas de capacidades intrínsecas y las reacciones de tejido cerebral después de la aplicación de estímulos fisiológicos y patológicos. Además de los análisis de los parámetros electrofisiológicos, OHSC puede ser lesionado y pueden determinar los efectos del daño en todos los tipos de la célula. Es posible el tratamiento con diferentes sustancias y la descripción detallada de procesos de lesiones o sanación en ausencia de linfocitos y ma.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar

Agradecimientos

Los autores desean agradecer a Christine Auste por su apoyo con la grabación de vídeo y Chalid Ghadban por su excelente asistencia técnica. Urszula Grabiec fue apoyado por el Roux Programm FKZ 29/18.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
6 pocillosFalcon35-3046
AgarFluka5040
AutoclavSystecDX-45
CFDA  Thermo FisherV12883
Microscopio de barrido láser confocal (CLSM) LSM700Carl Zeiss
Eagle&agudo; s Medio Esencial Mínimo Invitrogen32360-034
Fluoresceína marcada con Griffonia (Bandeiraea) Simplicifolia Lectin IVector LabsFL-1101
GlucosaMerk1083371000
GlutaminInvitrogen25030-024
Hank´ s Solución salina equilibrada (con Ca2+ y Mg2+)Invitrogen24020-133
Hank´ s Solución salina equilibrada (sin Ca2+  y Mg2+)Invitrogen14170-138
InsulinaSigma AldrichI5500
Ácido L-ascórbicoSigma AldrichA5960
L-GlutaminInvitrogen25030-024
LN229Cell-Lines-Service300363
Pegamento médico de cianoacrilato (pegamento Histoacril)B.Braun1050052
Insertos de cultivo de milicélulasMilliporePICMORG50
Ácido N-metil-D-aspárticoNMDA Sigma AldrichM3262
Suero de caballo normalInvitrogen26050-088
Penicilina EstreptomicinaInvitrogen15140-122
Placas de Petri (todos los tamaños)Greiner627160/664160/628160
PFARoth0335.1tóxico
Propidium yodid (PI)Sigma Aldrich81845-25MGtóxico
U138ATCC HTB-14
VibratomeLeicaLeica VT 1200

Referencias

  1. Gähwiler, B. Organotypic slice cultures: a technique has come of age. Trends Neurosci. 20 (10), 471-477 (1997).
  2. Bahr, B. A. Long-Term Hippocampal Slices: A Model System for Investigating Synaptic Mechanisms and Pathologic Processes. J Neu....

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Etiquetas

Estudios de neuroprotecci nModelo de invasi n tumoralProcedimiento de corte con vibr tomoMicroscop a confocal de barrido l serC lulas microgliales positivas para isolectina B4N cleos positivos para yoduro de propidioPreparaci n de insertos de cultivo celularInvasi n de c lulas de glioblastomaPreservaci n de la arquitectura hipocampal

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