$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Los pericitas cerebrales son una parte integral de la NVU y desempeñan un papel activo en la inducción y el mantenimiento del BBB24. Del mismo modo, el papel de estas células en los diferentes trastornos neurodegenerativos y patologías vasculares es intrigante. Por lo tanto, un modelo eficiente de células de pericito primario de alta producción proporcionará una plataforma eficiente para estudios in vitro.
Hay varios protocolos que se han propuesto para el aislamiento de los pericytes primarios(Figura 4). 17 sugirieron un método que incluye tejido cortical con meninges. Este enfoque es la tiernación de tejido de 6 ratones (una digestión de 37 oC, 70 minutos con enzimas papaína/DNase) seguida de un paso de desintegración a través de agujas de 21 G y 18 G. Este protocolo sugiere una separación de un solo paso (centrifugación en 22% de solución BSA/PBS) que produce al menos 2 pozos recubiertos de colágeno I de una placa de 6 pocillos. Las células se mantienen en medio de crecimiento de células endoteliales (ECGM) hasta el paso 3 y más tarde en el medio de crecimiento pericita (PGM) para las células de paso para promover la proliferación de pericitas. 18 propusieron la disociación del tejido mediante la dicing el tejido con una cuchilla de afeitar esterilizada y la digestión del tejido con colagenas/DNase durante 90 min a 37 oC. Después de la separación de un paso (centrifugación en 22% BSA) de las células, la capa de mielina se elimina y el pellet se lava dos veces en ECGM. Los microvasos están chapados en 3 pocillos de un colágeno que recubrió placas de 6 pocillos. Después de alcanzar la confluencia, las células se pasajean dos veces y más tarde se mantienen en PGM. Al final, si las células se pasan en proporción de 3, podemos obtener 27 pozos de placas de 6 pocillos sólo en el uso de 10 ratones al principio del protocolo.
En Thomsen et al., los autores sugieren el aislamiento de los pericitas cerebrales a través de una digestión enzimática de dos pasos19. Se eliminan las meninges y la materia blanca, y las muestras cerebrales se cortan en trozos pequeños. Las piezas de tejido sufren la primera reacción enzimática en colagenasa/DNase I durante 75 min a 37 oC, siguiendo un paso de separación en 20% de BSA. El pellet se recoge y se digiere en colagenasa/dispensa/DNase I durante 50 min a 37 oC. Este paso es seguido por la separación de microvasos en un degradado percoll del 33% y lavado aún más una vez. Los microvasculares se sembran en platos recubiertos de colágeno IV/fibronectina de 35 mm. La proliferación de pericitas es favorecida por un 10% de FCS y sulfato de gentamicina en DMEM durante 10 días. En otro enfoque de digestión enzimática de dos pasos, Yamazaki y otros sugieren la picadura del tejido extirpado en DMEM20en frío. En la primera reacción enzimática, las muestras se tratan con colagenasa/DNase I durante 75 min a 37 oC. Después de una centrifugación de un paso, el pellet se lava de nuevo una vez y se inicia una segunda reacción enzimática en colágeno/dispensa durante 60 min a 37 oC. Después de una separación de un solo paso, el pellet se resuspende y centrifuga en una solución de 22% De BSA. Finalmente, el pellet microvascular se resuspende y se platea en una placa de 6 pocillos. Para 5 cerebros de ratón, 1 pozo de una placa de 6 pocillos se puede chapar. Para obtener los pericitas, los cultivos endoteliales se repercuten tres veces mientras se mantienen en la célula endotelial del cerebro del ratón (mBEC) medio II. Crouch y Doetsch20 sugieren el método de purificación de pericitas por FACS. Las muestras de tejido de la corteza y la zona ventricular-subventricular del cerebro del ratón se microdiseccionan y pican a fondo con un bisturí. Después de la incubación de la enzima colagenasa/dispensación durante 30 min a 37 oC, el tejido digerido se separa de la mielina y los desechos centrifugados en una solución de Percoll del 22% v/v. La suspensión celular se incuba en anticuerpos fluorescentes para el análisis y clasificación de FACS. Las células clasificadas están chapadas en pozos recubiertos de colágeno de 24 placas de pozos. Se sugiere que una corteza produce suficientes células para un revestimiento en 1 pozo de placa de 24 pocillos.
Incluso si son productivos, estos métodos vienen con varias limitaciones, desde el uso de un gran número de animales para el aislamiento de un solo lote hasta una cantidad muy limitada de producción.
Durante el desarrollo de este protocolo propuesto, logramos obtener alta producción: 9 pozos de una placa de 6 pocillos de tan solo 10 ratones. Con este fin, la eliminación de meninges asegura la extracción de un paso de vasos grandes del tejido. La trituradora de tejido Dounce es más apropiada para tejidos blandos como el cerebro. También asegura la reducción de la muestra con el pestillo suelto, homogeneización con el pestillo apretado, y evita daños celulares innecesarios. Uno de los principales objetivos en los protocolos de cultivo celular primario es el mínimo desperdicio de tejido y la recuperación prolongada de la vasculatura cerebral. En el protocolo presentado, esto se logra mediante la centrifugación repetitiva del homogeneizado de tejido infundido dextran-BSA. Un enfoque de centrifugación de tres pasos ayuda a recuperar grandes cantidades de vasculatura del tejido homogeneato. Esto proporciona una recuperación 3 veces mejor de los microvasos. Después de la separación, la filtración es el siguiente paso esencial, que favorece la exclusión de los vasos grandes asociados a células musculares lisas. Como se mencionó antes se ha propuesto una combinación de diferentes enzimas para la digestión enzimática. Mientras que DNase y la colagenasa/dispensa se utilizan para reducir los grupos de células y aislar células individuales respectivamente, es muy importante prevenir la muerte celular en un entorno tan invasivo y esto es evitado por TLCK, lo que aumenta el rendimiento final. Inicialmente, el primer pasaje se permite cultivar una monocapa endotelial, que más tarde apoya el crecimiento de pericitas adjuntas en el unilayer. Dado que la supervivencia de las células endoteliales primarias se reduce al pasar, aumenta la probabilidad de recuperación de pericita. Además, este protocolo emplea otro passaging que garantiza la evitación de la contaminación de las células endoteliales. Cabe señalar que con un mayor número de células de P2, la dependencia en el paso adicional de las células se reduce. Además, reduce la posibilidad de crecimiento de pericito siendo superado por las células musculares lisas, que proliferan a una tasa mucho más alta.
Con el fin de lograr una salida más alta, hay varios pasos que son críticos y deben realizarse con precisión con respecto a la temperatura y el tiempo. La mezcla de tejido homogeneado en BSA-dextran debe ser rápida. La disociación del pellet después de las etapas de centrifugación debe ser rápida para prevenir la muerte celular. Además, 33 min de digestión enzimática deben hacerse con precisión y cuidado. Una de las limitaciones para este protocolo es la duración de 7-8 días que se permite que el unilayer endotelial crezca y facilite aún más el crecimiento de los pericitos. Evidentemente, el aislamiento de los microvasculares es más suave, el crecimiento de unilayer es más rápido, y por lo tanto hay un mayor número de pericitos. Se recomienda no utilizar menos de 10 ratones en cada extracción para garantizar un número adecuado de fracciones microvasculares para apoyar aún más el crecimiento de los pericitas. Si los puntos antes mencionados se siguen cuidadosamente, la densidad celular deseada para el cultivo de pericita cerebral se puede lograr fácilmente.
Los modelos in vitro proporcionan una plataforma factible para el desarrollo de modelos derivados para obtener más información sobre la relevancia fisiopatológica y la comunicación entre las otras células de la NVU durante los trastornos neurológicos. Los pericitos aislados se pueden incorporar en un cultivo bicelular (con células endoteliales o gliales) y en modelos de cultivo tricelular (células endoteliales y gliales). El desarrollo de estos modelos no se ha discutido aquí. Para concluir, este protocolo proporciona un enfoque para el aislamiento de células primarias con mayor producción y una mejor plataforma para la investigación in vitro relacionada con la biología del pericito cerebral.