Los procedimientos de cría, mantenimiento y experimentación de animales se llevaron a cabo de acuerdo con la Ley de Animales (Procedimientos Científicos) del Reino Unido de 1986, autorizada por el Ministerio del Interior, y con el Decreto Presidencial 56/2013 de la República Helénica, examinada por los Órganos de Revisión Ética y de Bienestar Animal de las Universidades de Cambridge y Patras, así como aprobada y examinada por el Comité de Cuidado y Uso de Animales de la Prefectura local (Número de protocolo: 5675/39/18-01-2021). Se utilizaron ratas macho y hembra Sprague-Dawley, Wistar y Long-Evans, con edades que variaban entre 2 y 4 meses y con pesos corporales entre 150 g y 250 g. El protocolo se resume gráficamente en la Figura 1.
1. Preparación del cóctel de liberación
NOTA: Prepárese fresco el día del procedimiento y manténgalo en hielo. Las cantidades se administran por 2 μL que se inyectan i.c.v. en cada ventrículo lateral. Prepare 1 μl adicional por cada inyección prevista.
- Preparar 0,5 μL de 500 mU de neuraminidasa de Clostridium perfringens (Clostridium welchii).
NOTA: Consérvelo como un caldo de 1 U/μL diluido en agua estéril a -20 °C. No se han probado otros tipos de neuraminidasas.
- Prepare 1 μL que contenga 1 μg de anticuerpo bloqueador de integrina-β1.
NOTA: Guárdelo a 4 °C.
- Preparar 0,5 μL que contiene 0,5 μg de factor de crecimiento básico de fibroblastos (FGF-básico humano recombinante).
NOTA: Consérvelo en forma de 1 μg/μL diluido en agua estéril a -20 °C.
2. Inyección de cóctel de liberación
NOTA: Todo el proceso se puede realizar en 20 minutos. Tenga cuidado de realizar la cirugía en condiciones asépticas. Limpie todas las superficies con antiséptico (por ejemplo, peróxido de hidrógeno al 3% o al 6%). Use herramientas, guantes, batas y paños esterilizados en autoclave o fácilmente estériles.
- Anestesiar al animal de experimentación por inhalación de isoflurano (2,5% para inducción y 2% para mantenimiento). Confirme la profundidad de la anestesia comprobando el reflejo corneal, la reacción a los estímulos (prueba de pellizco de la extremidad posterior y la cola) y el modo de respiración.
NOTA: Los procedimientos quirúrgicos se pueden realizar bajo anestesia general inducida por anestesia inyectable intraperitoneal (p. ej., ketamina [40 mg/kg] y xilacina [10 mg/kg]). La anestesia profunda se confirmó mediante la comprobación del reflejo corneal, la reacción a los estímulos (prueba de pellizco de la extremidad posterior y la cola) y el modo de respiración.
- Administrar analgesia por vía subcutánea (p. ej., 0,3 mg/ml de buprenorfina) tras la inducción de la anestesia.
- Monta la rata en el marco estereotáxico.
- Afeita el pelaje de la cabeza con una navaja de afeitar y limpia la piel con un antiséptico, como una solución de povidona yodada al 10% y luego alcohol. Aplique el antiséptico tres veces con hisopos de algodón estériles. Frote con movimientos circulares durante 3-5 segundos cada vez. Aplique ungüento para los ojos para prevenir la sequedad.
- Haga una incisión de 2 cm en la piel de la cabeza a lo largo de la línea media con un bisturí estéril.
- Limpie meticulosamente el cráneo con hisopos estériles y solución salina estéril.
- Identifique el bregma utilizando el borde de la aguja de una jeringa Hamilton de 10 μL montada en el dispositivo estereotáxico. Establezca el bregma como "punto 0,0".
NOTA: El bregma se identifica como el punto de intersección entre las suturas sagital y coronal. Se pueden encontrar más detalles en el atlas del cerebro de rata de Paxinos y Watson5.
- Mueva el dispositivo a las coordenadas anterioposterior (AP) = 0,3 mm, lateral (L) = +1,2 mm (para apuntar a la ZEE) o AP = 1,5 mm, L = +2,0 mm (para apuntar al CC).
- Taladre un orificio de rebaba de 1 mm con un taladro dental.
NOTA: Al perforar a mano, tenga cuidado de no lesionar la superficie cortical. No se espera que la hemorragia sea considerable. Limpie la sangre con solución salina y aplique presión para detener el sangrado más persistente.
- Cargue 4 μL del cóctel de liberación en la jeringa Hamilton de 10 μL.
- Baje la aguja (preferiblemente de borde romo o cónico) de la jeringa Hamilton para entrar en contacto con la duramadre.
- Inserte la aguja a la profundidad deseada (D = 3,5 mm).
NOTA: Vierta solución salina en la superficie de la duramadre para mantener el tejido hidratado.
- Infundir 2 μL del cóctel de liberación a razón de 1 μL/min.
- Deje la aguja en su lugar durante otros 2 minutos antes de recuperarla lentamente para evitar que salga a la superficie el cóctel de liberación.
- Repita los pasos 2.8-2.14 para el otro hemisferio en las coordenadas AP = 0.3 mm, L = -1.2 mm (para apuntar a la ZEE) o AP = 1.5 mm, L = -2.0 mm (para apuntar al CC).
- Suturar la incisión con nylon 5-0 (diámetro 0,1 mm) y limpiar la zona suturada con un antiséptico.
- Retirar la mascarilla que suministra el anestésico y trasladar al animal al área de monitoreo postoperatorio.
NOTA: La recuperación de la anestesia y el mantenimiento de la decúbito deben ocurrir dentro de los 5-10 minutos, y la recuperación completa (comportamiento normal) dentro de los 25 minutos.- Vigile de cerca la recuperación (movimiento vívido e ininterrumpido, acceso frecuente al agua) en un espacio bien calentado (24-25 °C), tranquilo y sin lecho de partículas pequeñas, que pueden obstruir las vías respiratorias. Devuelva el animal a la compañía de sus compañeros de jaula (no a animales nuevos) solo después de confirmar la recuperación completa.
- Vigilar al animal en el centro de mantenimiento durante al menos 48 h después de la cirugía. Tratar los signos de dolor (ocultamiento de la cabeza, postura anormal de la cabeza o del cuerpo, hipersensibilidad e hiperexcitabilidad a la manipulación) mediante la administración de analgesia (p. ej., 0,3 mg/ml de buprenorfina, por vía subcutánea). Remita a los animales con pelaje descolorido o erizado al veterinario responsable.
3. Biopsia líquida del líquido cefalorraquídeo (LCR)
NOTA: Todo el proceso se puede realizar en 10 minutos. La biopsia líquida descrita aquí se realiza 3 días después de la inyección del cóctel de liberación, pero se puede realizar exactamente de la misma manera siempre que sea necesario. Tenga cuidado de realizar la cirugía en condiciones asépticas. Limpie todas las superficies con un antiséptico (por ejemplo, peróxido de hidrógeno al 3% o al 6%). Use herramientas, guantes, batas y paños esterilizados en autoclave o fácilmente estériles.
- Anestesiar al animal por inhalación de isoflurano (2,5% para inducción y 2% para mantenimiento). Confirme la profundidad de la anestesia revisando la córnea
el reflejo, la reacción a los estímulos (prueba de pellizco de la extremidad trasera y la cola) y el modo de respiración.
NOTA: Los procedimientos quirúrgicos se pueden realizar bajo anestesia general inducida por anestesia inyectable intraperitoneal (p. ej., ketamina [40 mg/kg] y xilacina [10 mg/kg]). Sin embargo, esto no es recomendable ya que el procedimiento es corto, especialmente si las biopsias se realizarán varias veces en días consecutivos.
- Administrar analgesia por vía subcutánea (p. ej., 0,3 mg/ml de buprenorfina) tras la inducción de la anestesia.
- Monta el animal de experimentación en el marco estereotáxico. Use barras para las orejas para fijar la cabeza sin obstruir el movimiento de rotación hacia adelante y hacia atrás.
- Estabilice la cabeza en un ángulo de 40° hacia abajo para que se pueda lograr una buena extensión de la parte posterior del cuello.
NOTA: Una forma de hacerlo es utilizando la barra bucal del dispositivo6.
- Afeita el pelaje en el área del cuello con una navaja de afeitar y limpia la piel con un antiséptico, como una solución de povidona yodada al 10% y luego alcohol. Aplique el antiséptico tres veces con hisopos de algodón estériles. Frote con movimientos circulares durante 3-5 segundos cada vez.
- Con la yema del dedo, encuentre el área depresible en forma de rombo, colocada entre la protuberancia occipital y la columna vertebral del atlas6.
- Dibuje una marca de punto (por ejemplo, usando un marcador).
- Fije una jeringa de 1 ml o 0,5 ml en el marco estereotáxico.
NOTA: Es recomendable utilizar jeringas con agujas no desmontables ya que producen una mejor succión y tienen menos volumen muerto.
- Lleve la aguja al punto de contacto con la piel en la marca del punto.
- Con un par de fórceps, levante la piel mientras baja la jeringa a través de las capas de la piel.
- Recupere ligeramente el émbolo para generar presión negativa en la jeringa.
- Vuelva a empezar a sumergir la aguja muy lentamente hasta que aparezca líquido (LCR) en la jeringa.
- Coloque la aguja en esta posición y permita el flujo lento del líquido cefalorraquídeo.
NOTA: La aguja se puede bajar o elevar ligeramente si el flujo de líquido cefalorraquídeo es muy lento.
- Comience a retirar el líquido cefalorraquídeo lentamente (en pasos de 40 μL/min) hasta 120 μL.
- Recupere lentamente la jeringa.
- Administrar por vía intraperitoneal 1 ml de suero normal para apoyar la reposición de líquidos del animal de experimentación.
- Mezcle la biopsia líquida (LCR) con 400 μL de medio NSC y mantenga el tubo de microcentrífuga a 4 °C hasta su uso posterior.
NOTA: Las biopsias líquidas deben procesarse dentro de las 3 horas si no se congelan.
- Retirar la mascarilla que suministra el anestésico y trasladar al animal al área de monitoreo post operación.
NOTA: La recuperación de la anestesia y el mantenimiento de la decúbito deben ocurrir dentro de los 5-10 minutos, y la recuperación completa (comportamiento normal) dentro de los 25 minutos.- Vigile de cerca la recuperación (movimiento vívido e ininterrumpido, acceso frecuente al agua) en un espacio bien calentado (24-25 °C), tranquilo y sin lecho de partículas pequeñas, que pueden obstruir las vías respiratorias. Devuelva el animal a la compañía de sus compañeros de jaula (no a animales nuevos) solo después de que se haya confirmado la recuperación completa.
- Vigilar al animal en el centro de mantenimiento durante al menos 48 h después de la cirugía. Si se observan signos de dolor (ocultamiento de la cabeza, postura anormal de la cabeza o del cuerpo, hipersensibilidad e hiperexcitabilidad a la manipulación), administrar analgesia (p. ej., 0,3 mg/ml de buprenorfina por vía subcutánea). Remita a los animales con pelaje descolorido o erizado al veterinario responsable.
4. Procesamiento de tejidos para inmunofluorescencia
- Sacrificar al animal mediante infusión intracardíaca de 20 mL de solución salina helada, seguida de 50 mL de paraformaldehído helado al 4% (PFA; en solución salina tamponada con fosfato [PBS] de pH = 7,4).
- Disecciona el tejido cerebral.
- Separa la cabeza del cuerpo con unas tijeras para hacer un corte en la zona cervical. Use las tijeras para quitar la piel y luego corte el hueso del cráneo a lo largo de la línea media sagital, con las puntas de las tijeras apuntando hacia arriba para no dañar el tejido cerebral. Trate de continuar cortando tanto como sea posible, pasando la línea media coronal.
- Utilizar fórceps para extraer los huesos, empezando por los huesos supraoccipital y parietal y finalmente los huesos frontales.
- Una vez que se revela el tejido cerebral, use las pinzas o una espátula para sacarlo del cráneo. Para facilitar esto, corte los nervios en la base del cerebro y los bulbos olfatorios, si no lo desea.
- Fijar el tejido durante la noche en PFA al 2% a 4 °C.
- Crioproteger el tejido en sacarosa al 30% (en PBS) durante al menos 48 h a 4 °C hasta que el tejido se hunda hasta el fondo.
- Congelar el tejido a -80 °C.
- Cortar el tejido cerebral en secciones coronales de 14 μm de grosor con un criostato.
- Realizar tinción de inmunofluorescencia utilizando protocolos estándar 3,7
- Incubar las secciones con tampón de bloqueo (3% de albúmina sérica bovina [BSA], 0,1% Triton X-100, en PBS) durante 2 h a temperatura ambiente.
- Realizar la recuperación de antígenos (ebullición durante 15 min en tampón citrato 10 mM, pH = 6,0, utilizando frascos de vidrio).
NOTA: Este paso es opcional, pero necesario para los antígenos nucleares.
- Llevar a temperatura ambiente e incubar con anticuerpos primarios contra la proteína ácida fibrilar glial (GFAP), la doble cortina (Dcx), S100β y β-catenina (ver la Tabla de Materiales) en tampón de bloqueo durante la noche a 4 °C.
- Incubar durante 2 h con anticuerpos secundarios en PBS con 4',6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) para contratinción nuclear a temperatura ambiente (ver Tabla de Materiales).
- Monta los cubreobjetos.
5. Procesamiento de células aisladas para inmunofluorescencia
- Coloque las células en placas de 96 pocillos compatibles con microscopía, recubiertas con poli-D-lisina (100 μg/mL).
- Fije las células en PFA al 2% helado durante 10 minutos y lávelas 3 veces con PBS.
- Realice inmunofluorescencia utilizando los procedimientos estándar3,7 para PDGFRα, GFAP, Dcx, SOX2 e ID3 (consulte la Tabla de materiales).
- Mantenga las celdas en PBS + NaN3 (0,1%) a 4 °C en la oscuridad.
6. Microscopía y análisis de imágenes
- Tome imágenes con epifluorescencia o microscopía confocal y realice recuentos celulares utilizando herramientas de software estándar de análisis de imágenes, como contadores de células.