El objetivo de este protocolo es demostrar la preparación, cultivo, tratamiento e inmunotinción de los explantes cocleares murinos neonatales. La técnica puede utilizarse como una herramienta de cribado in vitro en la investigación auditiva.
Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.
Artículo de método
El objetivo de este protocolo es demostrar la preparación, cultivo, tratamiento e inmunotinción de los explantes cocleares murinos neonatales. La técnica puede utilizarse como una herramienta de cribado in vitro en la investigación auditiva.
Aunque ha habido notables avances en la investigación auditiva durante las últimas décadas, todavía no hay cura para la Pérdida de la Audición Sensorineural (SNHL), una condición que típicamente implica daño o pérdida de las delicadas estructuras mecanosensoriales del oído interno. Los ensayos sofisticados in vitro y ex vivo han surgido en los últimos años, permitiendo la selección de un número creciente de compuestos potencialmente terapéuticos, al tiempo que se minimizan los recursos y se aceleran los esfuerzos para desarrollar curas para SNHL. Aunque los cultivos homogéneos de ciertos tipos de células siguen desempeñando un papel importante en la investigación actual, muchos científicos ahora se basan en cultivos organotípicos más complejos de orejas internas murinas, también conocidas como explantes cocleares. La preservación de estructuras celulares organizadas dentro del oído interno facilita la evaluación in situ de diversos componentes de la infraestructura coclear, incluyendo las células ciliadas internas y externas, neuronas ganglionares espirales, neuronasItes y células de soporte. Aquí presentamos la preparación, cultivo, tratamiento e inmunotinción de los explantes cocleares murinos neonatales. La cuidadosa preparación de estos explantes facilita la identificación de mecanismos que contribuyen al SNHL y constituye una herramienta valiosa para la comunidad de investigadores de audición.
La Pérdida Auditiva Sensorineural (SNHL) refleja daños en el oído interno o en la vía auditiva ascendente. Mientras que la pérdida auditiva es el déficit sensorial más común en los seres humanos 1 , las terapias curativas aún no existen 2 . Aunque los implantes cocleares o auditivos del tronco encefálico pueden restaurar un cierto grado de audición a los pacientes con SNHL severa a profunda, la audición proporcionada por estos dispositivos sigue siendo muy diferente de la audición "natural", especialmente durante los intentos de entender el habla o escuchar música.
Si bien la degeneración de las células ciliadas se ha considerado durante mucho tiempo como la consecuencia primaria de los eventos auditivos traumáticos ( por ejemplo, la exposición a ruidos fuertes), existe una creciente evidencia de que las sinapsis que transmiten información de las células capilares al nervio auditivo son al menos tan vulnerables al trauma acústico 3 , 4 , 5 > , 6 . Dado que los umbrales audiométricos humanos, el patrón oro actual para la evaluación de la función auditiva, no predicen daño celular específico en el oído interno, se necesitan herramientas más refinadas para detectar la degeneración celular lo antes posible e iniciar un tratamiento adecuado 7 .
Los tratamientos farmacológicos prometedores para la pérdida auditiva se prueban a menudo en cultivos celulares homogéneos in vitro , pero estos sistemas no modelan con precisión el microambiente coclear. Se sabe que las células cocleares segregan factores tróficos que influyen en otros tipos de células dentro de la cóclea 8 , 9 , un proceso crucial in vivo que se pierde cuando el órgano de Corti 10 , 11 o neuronas ganglionares espirales (SGN) 12 se cultivan en aislamiento o cuando Se analizan marcadores molecularesSin embargo, los estudios in vivo que pueden ser necesarios para la validación de datos in vitro para establecer nuevos tratamientos personalizados para la pérdida auditiva en la búsqueda de "medicina de precisión" requieren recursos y tiempo significativos, lo que es especialmente relevante cuando se considera Cuánto esfuerzo se requiere para perfeccionar y realizar las inyecciones de membrana de oído medio o de ventana redonda con pruebas auditivas y la subsiguiente disección de monturas cocleares enteras El cribado eficiente de compuestos prometedores en cultivos organotípicos ex vivo conocidos como explantes cocleares proporciona una alternativa económica y confiable 14 , 15 , 16 , 17 .
Este artículo detalla un protocolo para generar, mantener y evaluar explantes cocleares tratados. Se destacan las aplicaciones específicas para este modelo, incluyendo su uso en elDe compuestos potencialmente terapéuticos y la evaluación comparativa de vectores virales para la terapia génica. Un ex vivo explante enfoque permite a los investigadores para visualizar los efectos de un determinado tratamiento en diferentes poblaciones celulares in situ , lo que facilita la identificación de los tipos de células específicas de los mecanismos y el posterior perfeccionamiento de la terapéutica objetivo.
En general, esta técnica proporciona un modelo para estudiar la cóclea ex vivo, a la vez que preserva vital cruce entre los diferentes tipos de células que coexisten dentro de la cóclea.
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
El protocolo del estudio fue aprobado por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) de Massachusetts Eye and Ear. Los experimentos se llevaron a cabo de acuerdo con el Código de Ética de la Asociación Médica Mundial.
1. Preparación de la disección
2. Dissección del explante coclear murino
3. Transferencia de especímenes a las placas de cultivo
4. Adición de medios de cultivo finales y sustancias de interés
NOTA: Los explantes cocleares estarán listos para su uso 10-16 h después.
5. Inmunofluorescencia - Día 1
6. Inmunofluorescencia - Día 2
7. Imágenes confocales
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Mientras muchos protocolos se centran en el órgano de los explantes de Corti, esta técnica intenta preservar la anatomía de todo el giro coclear, incluyendo los SGN. Esto da a los investigadores la oportunidad de analizar los efectos de un determinado tratamiento en neurites y somata de SGNs además del órgano de Corti. Realizar una disección que conserva parte del modiolo, como se describe aquí, es técnicamente más difícil que explantar el órgano de Corti solo. Sin embargo, la neurita y ...
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Los investigadores deben perfeccionar la técnica de disección antes de llevar a cabo experimentos relacionados con explantes cocleares. Las células ciliadas son comúnmente dañadas durante las disecciones realizadas en las primeras etapas de la curva de aprendizaje, y un momento particularmente problemático para su integridad es la eliminación de la membrana tectorial, que requiere manos estables, herramientas adecuadas y experiencia. Para ahorrar tiempo y recursos, se debe realizar un control visual bajo el microscopio ...
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Los autores no tienen nada que revelar.
Este trabajo fue apoyado por el Instituto Nacional de Sordera y otros trastornos de la comunicación subvenciones R01DC015824 (KMS) y T32DC00038 (apoyo SD), el Departamento de Defensa W81XWH-15-1-0472 (KMS), la Fundación Bertarelli (KMS), el Nancy Sayles Day Foundation (KMS) y el Lauer Tinnitus Research Center (KMS). Damos las gracias a Jessica E. Sagers, BA por comentarios perspicaces sobre el manuscrito.
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Ampicilina, sal de sodio | Invitrogen | 11593-027 | |
| anticuerpo anti-CtBP2, ratón (IgG1) | BD Transduction Laboratories | 612044 | |
| anticuerpo anti-Myo7A, conejo | Proteus Biosciences | 25-6790 | |
| anticuerpo anti-NF-H, pollo | EMD Millipore | AB5539 | |
| anticuerpo anti-PSD95, ratón(IgG2a) | Anticuerpos Inc. | 75-028 | |
| Anticuerpo anti-TuJ1 de ratón, | BioLegend | 801202 | |
| Cell-Tak de ratón Adhesivo para células y tejidos, 5 mg | Tubos de | 354241 | |
| CELLSTAR de 15 mL, fondo cónico, graduación, estéril | Greiner Bio-One | 188161 | |
| CELLSTAR Placa de cultivo celular, 100 x 20 mm | Greiner Bio-One | 664160 | |
| CELLSTAR Plato de cultivo celular, 35 x 10 mm, 4 anillos interiores | Greiner Bio-One | 627170 | |
| CELLSTAR Plato de cultivo celular, 60 x 15 mm | Greiner Bio-One | 628160 | |
| CELLSTAR 50 mL Tubos de centrífuga, fondo cónico, graduación, estéril | Greiner Bio-One | 227261 | |
| Esmalte de uñas transparente | Ciencias de la Microscopía Electrónica | 72180 | |
| Platos con fondo de vidrio de pared transparente (vidrio de 40 mm), PELCO®, Funda/20, 50 x 7 mm | Ted Pella Inc. | 14027-20 | |
| Cubreobjetos, Redondos, Vidrio, 10 mm de diámetro, Espesor #1, 0.13 - 0.16mm | Ted Pella Inc. | ||
| DAPI (4',6-Diamidino-2-Fenilindol, Dihidroclorhidrato) | Thermo Fisher Scientific | D1306 | |
| Agua destilada, 500 mL | Thermo Fisher Scientific | 15230-162 | |
| Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), alto contenido de glucosa, piruvato, sin glutamina, 500 mL | Thermo Fisher Scientific | 10313-039 | |
| Pinzas Dumont #4 | Fine Science Tools | 11241-30 | |
| Dumont #55 Pinzas (Dumostar) | Fine Science Tools | 11295-51 | |
| Alcohol etílico (EtOH), puro, 200 grados, anhidro, ≥ 99.5% | Sigma-Aldrich | 459836-1L Suero | |
| fetal bovino (FBS), calificado, regiones aprobadas por el USDA, 500 mL | Thermo Fisher Scientific | 10437-028 | Alícuota en tubos de 50 mL y almacenar en -20° C congelador |
| anti-pollo de cabra-647 anticuerpo secundario | Thermo Fisher Scientific | A-21469 | |
| anti-ratón de cabra (IgG)-568 anticuerpo secundario | Thermo Fisher Scientific | A-11004 | |
| anti-ratón de cabra (IgG1)-568 anticuerpo secundario | Thermo Fisher Scientific | A-21124 | |
| anti-ratón de cabra (IgG2a)-488 anticuerpo secundario | Thermo Fisher Scientific | A-21131 | |
| anticuerpo secundario anti-conejo-488 para cabras | Thermo Fisher Scientific | R37116 | |
| H2O, estéril, EmbryoMax Ultra Pure Water, 500 mL | EMD Millipore | TMS-006-B | |
| Solución salina equilibrada de Hank's (HBSS), calcio, magnesio, rojo sin fenol, 500 mL | Thermo Fisher Scientific | 14025-092 | |
| Bandeja de instrumentos con tapa Acero inoxidable | Mountainside Medical | TechMed4255 | |
| Micro (disección) cuchillo – angulado 30° | Fine Science Tools | 10056-12 | |
| Portaobjetos de microscopio, VistaVision, codificados por colores, 75 x 25 mm (3 x 1"), 1 mm de grosor, blanco, paquete de 72 | VWR | 16004-382 | |
| N-2 Suplemento (100X), 5 mL | Thermo Fisher Scientific | 17502-048 | |
| NaHCO3, solución de bicarbonato de sodio al 7,5 %, 100 ml | Thermo Fisher Scientific | 25080-094 | |
| NaOH, solución de hidróxido de sodio, 1 L | Thermo Fisher Scientific | SS266-1 | |
| Suero normal para caballos (NHS) | Invitrogen | 16050130 | |
| Tijeras de operación | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-6806 | |
| Paraformaldehído (PFA), grado reactivo, cristalino | Sigma-Aldrich | P6148 | Antes de usar: Establezca procedimientos operativos estándar basados en protocolos disponibles en línea |
| PBS, pH 7.4, 500 mL | Thermo Fisher Scientific | 10010-023 | Autoclave antes de su uso |
| Faloidina, Alexa Fluor 568 | Thermo Fisher Scientific | A12380 | |
| , no estéril | Medline | 05136CS | |
| Tubos de Microcentrífuga Safe-Lock, Polipropileno, 0,5 mL | Autoclave Eppendorf | 022363719 | antes de usar |
| Tubos de microcentrífuga Safe-Lock, Polipropileno, 1,5 mL | Autoclave Eppendorf | 022363204 | antes de usar |
| Hojas de bisturí - #15 | Fine Science Tools | 10015-00 | |
| Mango de bisturí - #4 | Fine Science Tools | 10004-13 | |
| Stemi 2000-C Microscopio estereoscópico | Zeiss | 000000-1106-133 | |
| Microscopio confocal TCS SP5 | Leica | N/A | |
| Triton-X (tensioactivo no iónico) | Integra | T756.30.30 | |
| Medio de montaje antidecoloración VectaShield para fluorescencia | Vector Laboratories, Inc. | H-1000 | |
| Bolsa con Cremallera, Resellable, 4 x 6'' - 2 mm de grosor | Zipline 0609132541599 |
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.