Artículo de método

Registro de la integridad funcional de la barrera en las células endoteliales vasculares bEnd.3 mediante detección de resistencia eléctrica transendotelial

5.1K vistas

DOI:

10.3791/65938

29 de septiembre de 2023

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe un modelo in vitro fiable y eficiente de la barrera hematoencefálica. El método utiliza células endoteliales vasculares cerebrales de ratón bEnd.3 y mide la resistencia eléctrica transmembrana.

Resumen

La barrera hematoencefálica (BHE) es una estructura fisiológica dinámica compuesta por células endoteliales microvasculares, astrocitos y pericitos. Al coordinar la interacción entre el tránsito restringido de sustancias nocivas, la absorción de nutrientes y la eliminación de metabolitos en el cerebro, la BHE es esencial para preservar la homeostasis del sistema nervioso central. La construcción de modelos in vitro de la BHE es una herramienta valiosa para explorar la fisiopatología de los trastornos neurológicos y crear tratamientos farmacológicos. Este estudio describe un procedimiento para crear un modelo de células BBB monocapa in vitro mediante la siembra de células bEnd.3 en la cámara superior de una placa de 24 pocillos. Para evaluar la integridad de la función de barrera celular, se utilizó el voltímetro de celda epitelial convencional para registrar la resistencia eléctrica transmembrana de las células normales y las células hipóxicas inducidas por CoCl2 en tiempo real. Anticipamos que los experimentos anteriores proporcionarán ideas efectivas para la creación de modelos in vitro de BHE y medicamentos para tratar trastornos de enfermedades del sistema nervioso central.

Introducción

La BHE es una interfaz biológica única entre la circulación sanguínea y el tejido nervioso, que está compuesta por células endoteliales vasculares, pericitos, astrocitos, neuronas yotras estructuras celulares. El flujo de iones, sustancias químicas y células entre la sangre y el cerebro está estrictamente regulado por esta barrera. Esta homeostasis protege los tejidos nerviosos contra toxinas y patógenos, al tiempo que permite el funcionamiento adecuado de los nervios del cerebro 2,3. Mantener la integridad de la BHE puede prevenir eficazmente el desarrollo y la progresión de trastornos....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Protocolo

NOTA: Se inocularon células endoteliales derivadas del cerebro de ratón.3 (bEnd.3) en las cámaras de una placa de 24 pocillos para construir un modelo in vitro simple de BHE en condiciones específicas del medio. Los TEER de células normales e hipóxicas se midieron con medidor TEER (Figura 1 y Figura 2).

1. Preparación de la solución

  1. Prepare el medio de cultivo celular DMEM que contenga FBS (10%, v/v), 100 U/mL de penicilina y 10 mg/mL de estreptomicina (ver Tabla de Materiales).
  2. Prepare 100 mM de solución madre de CoCl<....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Resultados

Este protocolo permitió el registro de cambios en los valores de resistencia de las celdas de acuerdo con los parámetros establecidos en el medidor de resistencia transendotelial. La viabilidad de las células bEnd.3 (número de células vivas) tratadas con diferentes concentraciones de CoCl2 se examinó mediante el ensayo CCK-8. El mayor daño celular producido por el CoCl2 estuvo representado por una menor viabilidad celular. Encontramos que 300 μM de CoCl2 eran significativamente citotóxico.......

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Discusión

El cerebro, uno de los órganos corporales más desarrollados, controla una amplia gama de intrincados procesos fisiológicos, como la memoria, la cognición, la audición, el olfato yel movimiento. El cerebro es uno de los órganos más complicados y enfermos del cuerpo humano al mismo tiempo. La aparición de muchos trastornos del sistema nervioso central muestra una tendencia creciente año tras año debido a factores como la contaminación del aire, los patrones de alimentación irregulares y otros factor.......

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo financiero de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (82274207 y 82104533), el Programa Clave de Investigación y Desarrollo de Ningxia (2023BEG02012) y el Proyecto de Promoción de la Investigación Xinglin Scholar de la Universidad de MTC de Chengdu (XKTD2022013).

....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Placa transwell de 24 pocillosCorning (Corning 3470, 0,33 cm2, 0,4 y micro; m)10522023
75 % de etanolChengDu Chron Chemicals Co,. Ltd2023052901
placa de 96 pocillosGuangzhou Jet Bio-Filtration Co., Ltd220412-078-B
bEnd.3 célulasHunan Fenghui Biotechnology Co., LtdCL0049
Kit de recuento de células-8 (CCK-8)Boster Biological Technology Co., LtdBG0025
Plato de cultivo celular (100 mm)Zhejiang Sorfa Life Science Research Co., Ltd1192022
Cloruro de cobalto (CoCl2)Sigma15862
DMSOBoster Biological Technology Co., LtdPYG0040
Medio de águila modificado de Dulbecco (1x)Gibco ThermoFisher Scientific8121587
Suero fetal bovinoGibco ThermoFisher Scientific2166090RP
GraphPad SoftwareSoftware GraphPad9.0.0(121)
Matrigel (Contiene colágeno IV)MedChemexpressHY-K6002
Lector de microplacasSoftwareSpectraMax iD5 OriginPro 8 SpectraMax iD5
OriginPro 8OriginLab Corporationv8.0724(B724)
Penicilina-Estreptomicina (100x)Boster Biological Technology Co., Ltd17C18B16
Solución salina tamponada con fosfato (PBS, 1x)Gibco ThermoFisher Scientific8120485
Hipoclorito de sodioChengDu Chron Chemicals Co,. Ltd2022091501
Medidor de resistencia transmembranaWorld Precision Instruments LLCVOM3 (versión 1.6)

Referencias

  1. Kim, Y., et al. CLEC14A deficiency exacerbates neuronal loss by increasing blood-brain barrier permeability and inflammation. J Neuroinflammation. 17 (1), 48(2020).
  2. Bagchi, S., et al. I....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Reimpresiones y permisos

Solicitar permiso para reutilizar el texto o las figuras de este artículo de JoVE

Solicitar permiso

Etiquetas

Barrera hematoencef licac lulas bEnd 3funci n de barreramodelo de BHE in vitroprote na de uni n estrechahipoxia por cloruro de cobaltoensayo de viabilidad celularplaca de 24 pocillosvolt metro epitelial

Artículos relacionados