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Artículo de método

Longitudinal en Imágenes Vivos y Cuantificación del Injerto de Islotes Pancreáticos Humanos y Células Huésped Contribuyentes en la Cámara Ocular Anterior

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DOI:

10.3791/61234

11 de junio de 2020

En este artículo

Resumen

El objetivo de este protocolo es monitorear continuamente la dinámica del proceso de injerto de islotes pancreáticos humanos y el huésped contribuyente frente a las células del donante. Esto se logra trasplantando islotes humanos en la cámara anterior del ojo (ACE) de un NOD. (Cg)-Gt(ROSA)26Sortm4-Rag2-/-receptor del ratón seguido de imágenes repetidas de 2 fotones.

Resumen

La toma de imágenes de células beta es un paso clave hacia la comprensión del trasplante de islotes. Aunque se han desarrollado y utilizado in vivodiferentes plataformas de imágenes para el registro de la biología de células beta, están limitadas en términos de permitir la resolución de una sola célula y grabaciones longitudinales continuas. Debido a la transparencia de la córnea, la cámara anterior del ojo (ACE) en ratones es muy adecuada para estudiar la biología celular de los islotes pancreáticos humanos y de ratón. Aquí está una descripción de cómo este enfoque se puede utilizar para realizar grabaciones longitudinales continuas de injerto y revascularización de injertos de islotes humanos individuales. Los injertos de islotes humanos se insertan en el ACE, utilizando NOD. (Cg)-Gt(ROSA)26Sortm4-Rag2-/-ratones como receptores. Esto permite la investigación de la expansión de las células receptoras frente a las de los donantes y la contribución de las células receptoras en la promoción de la encapsulación y vascularización del injerto. Además, se describe un enfoque paso a paso para el análisis de imágenes y la cuantificación del volumen de los islotes o de la vasculatura segmentada y de las células receptoras que forman cápsulas de islotes.

Introducción

La diabetes mellitus describe un grupo de enfermedades metabólicas caracterizadas por niveles elevados de glucosa en sangre como resultado de la producción insuficiente de insulina por pérdida o disfunción de las células beta de islotes pancreáticos, a menudo acompañadas de resistencia a la insulina. La diabetes tipo 1 (T1D) y la diabetes tipo 2 (T2D) son enfermedades complejas en las que la disfunción progresiva de las células beta causa el desarrollo de la enfermedad. T1D se precipita por un ataque autoinmune en las células beta, mientras que T2D se considera impulsado por factores metabólicos, aunque con evidencia creciente de inflamación sistémica de bajo grado

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Protocolo

El Comité Regional de ética en Lund, Suecia, aprobó el estudio de acuerdo con la Ley relativa a la revisión ética de la investigación que involucra a los seres humanos. Los experimentos con animales se llevaron a cabo en estricta conformidad con la ética sueca de los experimentos con animales y fueron aprobados por los comités de ética de Malmá y Lund. NOD inmunodeficientes de 6 a 8 semanas de edad. (Cg)-Gt(ROSA)26Sortm4-Rag2-/- (NOD. ROSA-tomate. Los ratones receptores Rag2-/-) se utilizaron como receptores para el trasplante de islotes humanos10.

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Resultados

Los islotes humanos no etiquetados fueron trasplantados a la ACE de la NOD femenina de 8 semanas de edad. (Cg)-Gt(ROSA)26Sortm4-Rag2-/-(NOD. ROSA-tomate. RatonesreceptoresRag2 . Para prevenir el rechazo del tejido humano, se eligieron ratones noqueadores Rag2 inmunodeficientes como receptores. En estos ratones transgénicos, todas las células y tejidos expresaron una proteína de fluorescencia de tomate (mT) dirigida a la membrana que permite una.......

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Discusión

Se presenta un método para estudiar el proceso de injerto de células de islotes pancreáticos humanos observando la participación del tejido receptor y donante. Después de una cirugía mínima invasiva que implanta islotes humanos en la cámara anterior de un ojo de ratón inmunodeficient, el ratón se recupera rápidamente en cuestión de minutos después de la cirugía. El procedimiento se realiza en un ojo. Generalmente, de 5 a 7 días después de la posimplantación en adelante, la córnea está lo suficientemente curada para reali.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este estudio fue apoyado por el Consejo Sueco de Investigación, El área de investigación estratégica Exodiab, Dnr 2009-1039, la Fundación Sueca para la Investigación Estratégica Dnr IRC15-0067 a LUDC-IRC, la Sociedad Fisiográfica Real en Lund, Diabetesf-rbundet y Barndiabetesf-rbundet.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Máquina de anestesia, p. ej., Unidad de anestesia U-400Agnthos8323001utiliza para la anestesia con isoflurano durante la cirugía y
cámara de inducción por imagen 1,4 LAgnthos8329002conectar a través de un tubo al
interruptor de enrutamiento de gasAgnthos8433005conectarse a través de un tubo al U-400
AngioSense 680 EXPercin ElmerNEV10054EXagente de imagen inyectable, utilizado para obtener imágenes de vasos sanguíneos en injertos de islotes humanos
Conjuntos de tubos de aspiraciónSigmaA5177-5EAse conectan con pipetas capilares tiradas para la selección manual de islotes
Buprenorfina (Temgesic) 0,3 mg/mlSchering-Plough Europé64022fluido, para el alivio del dolor
Pipetas capilaresVWR321242Cutilizadas junto con Conjuntos de tubos de aspiración
Dextran-Texas Red (TR), 70kDaInvitrogenD1830agente de imagen para inyección
Cánula ocular, extremo romo, 25 GBVI Visitec/BDBD585107hecho a medida con el linealador de hidrodo cónico [Blumenthal], dimensiones: 0,5 x 22 mm (25 G x 7/8 pulgadas) (45 ?), punta cónica a 30 g ( 0,3 mm)
Gel para ojosNovartisViscotears, contiene carbómero 2 mg/g
Jeringa Hamilton de 0,5 ml, modelo 1750 TPLTHamilton81242Jeringa hermética al gas tipo émbolo para inyección
en islotesSoporte de cabeza
-Adaptador de sujeción de cabezaNarishigeSG-4N-Sensamblado en placa de
metal-máscara de gasNarishigeGM-4-S-UST-2
Junta universal sólidaNarishigeUST-2ensamblada en placa de
metal-placa de metal hecha a medida para el ensamblaje
cabeza-Dumont #5, rectaAgnthos0207-5TI-PS o 0208-5-PSunida a UST-2 (hecha a medida)
Almohadilla térmica, hechaa medida pegada a la plataforma estereotáxica
Medios de cultivo de islotes humanos
-CMRL 1066ICN Biomedicals medios decultivo celular para islotes
humanos-HEPESGIBCO
GIBCO
GIBCO BRL-Fungizone
GIBCO BRL
-CiproxfloxacinaBayer healthcare
Sigmade
análisis de imágenesBitplaneImaris 9
Software de adquisiciónde imágenes ZeissZEN 2010
a los animales en la jaula de despertador
Isoflurano IsofloAbott Fluido Escandinavia/Apotek, para anestesia
Aguja de 25 g (0,5 x 16 mm), naranjaBD10442204utilizado como placas
, 90 mmVWR391-0440
2-Photon/confocal microscopio>
-LSM7 MP microscopio verticalZeiss-Ti
:Láser de zafiro TsunamiSpectra-Physics, Mai Tai-lente
de inmersión en agua de larga distancia 20x/NA1.0
/40m (Angiosense 680)Chroma
/65m-2p (TR)Chroma
/50 (GFP)Chroma-ET610
/75 (tomate)Chroma-main
beam divisor T680lpxxrChromaT680lpxxrEspejo dicroico para transmitir 690 nm y superior y reflejar de 440 a 650 nm tamaño 25,5 x 36 x 1 mm
Tubo de polietileno (0,38 mm de diámetro interior, 1,09 mm de diámetro exterior)Smiths Medical Danmark800/100/120para conectar con la jeringa Hamilton y la cánula
ocular Microscopio estereoscópicoNikonModelo SMZ645, para la selección < islotes
>microscopio estereoscópico (fluorescencia)para la imagen del injerto de islotes-AZ100
MultizoomNikonde campo amplio y larga
distancia-AZ Plan Apo 1xNikon-AZ
Plan Apo 4xNikon-AZ-FL
Epifluorescencia con lámpara C-LHGFI HGNikon-HG
Manual Nuevo IntensilightNikon
- Bloque de filtro Epi-FL TEXAS REDNikoncontiene EX540-580, DM595 y BA600-660-Bloque
de filtro Epi-FL G-2ANikon(EX510-560, DM575 y BA590)
-Bloque de filtro Epi-FL B-2ANikon(EX450-490, DM505 y BA520)
-DS-Fi1 Cámara digital en color (5MP)Jeringa Nikon
1 ml, OmnitixBraun9161406Vpara inyección de buprenorfina, utilizada con aguja de 27 G
Cinta quirúrgica3M
la U-400 del soporte de la BRL-L-glutamina BRL-Gentamicina AG-Nicotinamida Software Lámpara infrarroja VWR 1010364937 utiliza para mantener calientes de Petri con bisturí Zeiss-ET710 288003-ET645 NC528423-ET525

Referencias

  1. Kharroubi, A. T., Darwish, H. M. Diabetes mellitus: The epidemic of the century. World Journal of Diabetes. 6 (6), 850-867 (2015).
  2. Kanak, M. A., et al. Inflammatory response in islet transplantation. International Journal of Endocrinology. 2014,....

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