Este protocolo describe un método de inmunotinción de estómago completo modificado a partir de la técnica "Swiss roll" desarrollada originalmente para el intestino murino.
Method Article
Este protocolo describe un método de inmunotinción de estómago completo modificado a partir de la técnica "Swiss roll" desarrollada originalmente para el intestino murino.
Las tecnologías de "ómica" espacial ofrecen oportunidades sin precedentes para estudiar la biología y las interacciones de las células individuales del aparato neuromuscular gástrico en su entorno tisular nativo. Sin embargo, la aplicación exitosa de estos enfoques y la evaluación de diferencias estructurales y moleculares a lo largo del fondo de ojo, corpus y antro requieren muestreo consistente y orientación tisular. Aquí informamos de una técnica modificada de "Swiss roll" adaptada al estómago del ratón, que permite incrustar y visualizar todas las regiones anatómicas principales en una sola criosección. Este enfoque enfatiza la fijación plana y la colocación cuidadosa para generar secciones con orientación y calidad reproducibles. Este estudio también optimizó las condiciones de tinción por inmunofluorescencia para asegurar una visualización de alta calidad de los marcadores celulares. Este protocolo permite comparaciones integrales y lado a lado de las regiones gástricas, minimizando la pérdida de tejido y la variabilidad experimental. Al mejorar la preservación tisular y la orientación espacial, este método ofrece una herramienta práctica y escalable para investigadores que estudian biología gástrica tanto en contextos fisiológicos como patológicos.
El estómago es un órgano complejo en forma de J que conecta el esófago con elduodeno 1. Se divide en tres regiones anatómicas principales: el fondo de suelo, el corpus y elantro 1. Cada región de la túnica muscular gástrica desempeña un papel fisiológico distinto, contribuyendo a funciones gástricas clave como la acomodación, la adherencia, la trituración de alimentos y el vaciado 1,2. Estudiar los cambios en la fisiología gástrica y la patología requiere un análisis detallado de estas regiones y su arquitectura celular.
Para visualizar grandes extensiones de tejido, los investigadores suelen adaptar la técnica del "Swiss roll", desarrollada originalmente para el intestinomurino 3,4,5,6. Este estudio modificó la técnica del Swiss Roll para su uso con el estómago murino y así establecer un nuevo protocolo. El estómago se separa primero en sus regiones anatómicas y se fija en una orientación plana. Después, el tejido se enrolla cuidadosamente y se procesa para la criosección. Un laminado inadecuado puede dañar estructuras epiteliales frágiles, especialmente en el intestino, lo que provoca una mala calidad tisular para la inmunotinción. Preservar un tejido bien fijado, correctamente orientado y con estructuras celulares intactas es esencial para la obtención de imágenes de alta resolución. Este trabajo presenta un nuevo método para generar rollos suizos que incluyen todas las regiones gástricas dentro de un único criobloque. Además, se describe un protocolo optimizado de tinción por inmunofluorescencia para la túnica muscular gástrica, que permite una evaluación detallada de la función gástrica. Este protocolo proporciona una guía completa para obtener imágenes inmunofluorescentes de alta calidad mediante una cuidadosa preparación del tejido gástrico, procesamiento de rollos suizos y tinción. Al preservar la morfología intrincada de la túnica gástrica muscular, este método facilita una comprensión más profunda de su estructura y función tanto en salud como en enfermedad.
Los experimentos con animales se realizaron siguiendo las directrices establecidas en la Guía de los Institutos Nacionales de Salud para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio. Los protocolos fueron aprobados por el Comité de Cuidado y Uso Institucional de Animales de la Clínica Mayo (A48315-15). Los programas e instalaciones de cuidado y uso animal de la Clínica Mayo han sido revisados y completamente acreditados por la Asociación para la Evaluación y Acreditación de Cuidado de Animales de Laboratorio Internacional (AAALAC). Los reactivos y el equipo utilizado se enumeran en la Tabla de Materiales.
1. Técnica de rollo suizo para criosecciones gástricas fijas con paraformaldehído (PFA)
2. Tinción inmunofluorescente del tejido muscular gástrico
3. Imagen por inmunofluorescencia utilizando un microscopio confocal
Utilizando el nuevo método, los rollos suizos gástricos murinos incluyeron las tres regiones principales del estómago: fundo, corpus y antro, junto con una pequeña porción del esófago y el duodeno en una sola sección. Incluir todo el estómago en una sola sección permite un análisis regional exhaustivo (Figura 1). La tinción por hematoxilina y eosina (H&E) de imágenes completas de los rollos suizos del estómago demostró una arquitectura gástrica bien conservada en todas las regiones, permitiendo una visualización clara de las capas mucosa, submucosa y muscular (Figura 3). La Figura 4 muestra una tinción inmunofluorescente representativa de células intersticiales de Cajal (ICC; células marcapasos que generan ondas lentas rítmicas subyacentes a la motilidad intestinal fásica; identificadas por KIT y ANO1), neuronas entéricas (neuronas del sistema nervioso entérico que coordinan la motilidad gastrointestinal; identificadas por inmunotinción TUBB3) y núcleos (DAPI). En la mucosa gástrica, la KIT también se expresa en las células de Paneth y caliz, como se informópreviamente 9,10,11. ANO1 también se expresa fuertemente en el epitelio gástrico, especialmente en las células epiteliales columnares del fondo de ojos, lo que es coherente con su papel en el transporte de cloruro y la secreciónmucosa 11. Además, TUBB3 se expresa en ciertas células endocrinas gástricas y células secretoras de moco, según datos del Atlas de ProteínasHumanas 12,13. La Figura 5 muestra una tinción inmunofluorescente representativa de células musculares lisas marcadas por MYH11, células epiteliales de la mucosa gástrica marcadas por E-cadherin y ICC marcadas por KIT. MYH11 también se expresa en miofibroblastos en la mucosa gástrica, como se informó previamenteen 14. En conjunto, estos resultados de inmunofluorescencia confirman que nuestro protocolo preserva la arquitectura del tejido.

Figura 1: Preparación del "Swiss roll" del estómago de ratón para criosección. (A) Todo el estómago se coloca inmediatamente después de la extracción en un plato de disección recubierto de silicona negra lleno de solución fisiológica con suero amortecido con fosfato (PBS) para preservar la integridad del tejido. (B) El estómago se abre a lo largo del punto medio del duodeno. (C) El estómago se estira suavemente y se sujeta en el plato para que quede plano sin aplicar una tensión excesiva. Una línea discontinua roja está delineada a lo largo del papel para indicar dónde debe recortarse y facilitar el enrollado. (D) El estómago abierto y fijo se coloca sobre papel filtro humedecido con PBS en preparación para enrollarlo en una configuración compacta. La flecha roja muestra la dirección en la que se mueve el estómago. (E) Las piezas de tejido se incrustan en un compuesto a temperatura óptima de corte (O.C.T.) y se congelan sobre hielo seco en preparación para la criosección. (F) Los bloques congelados se almacenan a −80 °C y se crioseccionan a 5 μm de espesor para su análisis posterior. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 2: Configuración de adquisición de ND y visualización de saturación durante la imagen de la pila Z. (A) Ajustes del láser y del detector configurados en el software de imagen confocal para imágenes espectrales multicanal. Se utilizan cuatro fluoróforos: 4′,6-diamidino-2-fenilindol (DAPI), Alexa Fluor 488 (AF488), Alexa Fluor 555 (AF555) y Alexa Fluor 647 (AF647), cada uno emparejado con láseres de excitación y detectores de emisión correspondientes. El gráfico espectral muestra las curvas de excitación y emisión, permitiendo ajustar el sistema para minimizar la diafonía y optimizar la detección de señales. (B) Los ajustes de exposición se ajustan individualmente para cada fluoróforo para evitar la saturación de píxeles y preservar el detalle en regiones de alta intensidad. (C) Configuración de adquisición de imagen grande (por ejemplo, 6 × 6 campos) permite visualizar todo el rollo suizo gástrico; El tamaño del campo de imagen debe ajustarse según el tamaño y la compacidad del tejido enrollado. (D) Ventana de adquisición de ND que muestra la configuración de parámetros de la pila Z. El rango Z se define seleccionando las posiciones superior e inferior del músculo gástrico, con ocho pasos configurados para capturar la profundidad completa del tejido para el análisis tridimensional (3D). Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 3: Imagen de un rotillo suizo de estómago de ratón teñido de hematoxilina y eosina. El escaneo de mosaicos demuestra la capacidad de visualizar todo el Swiss roll gástrico de una ratona C57BL/6J hembra de 8 semanas. Se indican regiones anatómicas principales, incluyendo el esófago (línea punteada roja), esfínter esofágico inferior (línea punteada morada), fundus (línea punteada negra), cuerpo (línea punteada azul), antro (línea punteada verde) y duodeno (línea punteada naranja). Barra de escala: 1000 μm. Por favor, haga clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 4: Imágenes confocales de un rollo suizo de un estómago murino entero: ANO1, KIT, TUBB3. Paneles superiores: Imágenes confocales cosidas representativas de un rollo suizo gástrico de una ratón C57BL/6J hembra de 8 semanas, mostrando inmunotinción para ANO1 (verde), KIT (cian), TUBB3 (amarillo) y núcleos (azules). Se visualiza todo el estómago enrollado, incluyendo el fondo de piel, el corpus y el antrum. Barras de escala: 1000 μm. Paneles inferiores: Vistas ampliadas de la región delimitada por el cuadro blanco discontinuo en los paneles superiores, que resaltan detalles celulares de las células intersticiales de Cajal (ANO1+ y KIT+; flechas amarillas) y neuronas entéricas (TUBB3⁺; flechas rojas). Barras de escala: 100 μm. Por favor, haga clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 5: Imágenes confocales de un rollo suizo de un estómago murino entero: MYH11, KIT, E-cadherina. Paneles superiores: Imágenes confocales cosidas representativas de un rollo suizo gástrico de una ratón C57BL/6J hembra de 8 semanas, mostrando inmunotinción para MYH11 (verde), KIT (cian), E-cadherin (amarillo) y núcleos (azul). Se visualiza todo el estómago enrollado, incluyendo el fondo de piel, el corpus y el antrum. Barras de escala: 1000 μm. Paneles inferiores: Vistas ampliadas de la región delimitadas por la caja blanca discontinua en los paneles superiores. Las líneas blancas de punteos delimitan el epitelio mucoso (E-cadherina) y la capa muscular (MYH11). Las flechas blancas indican células intersticiales KIT+ de Cajal (ICC). Barras de escala: 100 μm. Por favor, haga clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.
Utilizando el nuevo método optimizado del Swiss-roll gástrico, los tres segmentos del estómago (fundo, corpus y antro), junto con el esófago y el duodeno, se incluyen en una sola lámina. Esta incrustación integral permite a los investigadores analizar cambios estructurales y moleculares en todo el estómago y reduce el coste de seccionar y teñir reactivos (Figura 1).
Exponer todas las regiones gástricas a las mismas soluciones de tinción simultáneamente durante la inmunotinción garantiza la consistencia y mejora la precisión. La inmunotinción de los rollos Swiss gástricos revela claramente las capas distintivas de la pared estomacal. Como se muestra en las Figuras 4 y 5, este método permite visualizar diferencias morfológicas entre los segmentos gástricos y permite la detección de ICC (KIT y ANO1)10, neuronas (TUBB3)15, células musculares lisas (MYH11), células epiteliales mucosas (E-cadherina) y núcleos.
Se pueden realizar modificaciones menores dependiendo de la condición del tejido y del propósito de la investigación. Por ejemplo, eliminar la grasa adherida extra puede ayudar a mantener la forma del rollo durante la fijación. Ajustar el grosor de la sección también puede ayudar a preservar la estructura tisular o mejorar la adhesión al portaobjetos. Otro posible refinamiento consiste en usar un molde metálico para un corte más consistente, como ocurre con los rollos suizosintestinales 16. Aunque este protocolo se centra en criosecciones, puede adaptarse para tejidos incrustados en parafina. Mientras que la incrustación de parafina preserva la integridad estructural del tejido, la criosección permite un procesamiento más rápido y una mejor conservación de antígenos, haciéndola más adecuada para la inmunofluorescencia.
Este método tiene sus limitaciones. Un estómago agrandado, fibrótico o calcificado, comúnmente observado en afecciones como inflamación, obesidad, diabetes o envejecimiento, puede ser más difícil de enrollar y puede suponer dificultades para una tinción óptima 17,18,19,20. A pesar de esta limitación, esta técnica ofrece grandes ventajas sobre la incrustación tradicional específica de región. Procesar todas las regiones gástricas bajo condiciones idénticas mejora la consistencia, reduce la variabilidad y conserva tanto tiempo como reactivos.
Este enfoque es especialmente útil para estudios sobre cambios específicos de región. También soporta el análisis espacial de múltiples tipos de células y puede combinarse con cuantificación basada en imágenes. En conjunto, este método de Swiss-roll gástrico optimizado proporciona una plataforma práctica y escalable para un análisis integral del tejido gástrico en salud y enfermedad.
Los autores no tienen nada que revelar.
Este trabajo fue apoyado en parte por subvenciones R01 DK057061 (T.O.), R01 DK121766 (Y.H.), R01 DK126827 (T.O.), R01 DK131455 (T.O.) y P30 DK084567 (Epigenomics and Spatial Biology Core, Centro de Señalización Celular en Gastroenterología de la Clínica Mayo). Las agencias financiadoras no tenían ningún papel en el diseño de los estudios, el análisis de datos ni la preparación de manuscritos. El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores. Agradecemos al Dr. Darren J. Baker y a los miembros del Laboratorio Dr. Baker (Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Mayo Clinic, Rochester, MN) por compartir recursos de laboratorio y apoyo técnico para la tinción H&E.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| #5SF Pinzas | HERRAMIENTAS CIENTÍFICAS FINAS | 11252-00 | |
| albúmina sérica bovina | SIGMA-ALDRICH | A7906 | |
| Fuente de luz LED ColdVision MC-LS | SCHOTT | MC-LS | |
| Confocal software | Nikon | Software de imagen Nikon NIS-Elements | |
| Crioseal XYL | Epredida | 9312-4 | |
| DAPI (4',6-diamidino-2-fenilindol, dilactato) | Thermo Fisher Scientific | D3571 | |
| Platos de disección, grandes | Sistemas Vivos Instrumentación | SKU: DD-90 | |
| Anti-cabra para burros AF647 pAb | Tecnologías de la vida | A21447 | Lote: 1739289 RRID:AB_2535864 |
| Anti-ratón Donkey AF555 pAb | Tecnologías de la vida | A31570 | Lote: 1774719 RRID:AB_2536180 |
| Anti-conejo Donkey AF488 pAb | Tecnologías de la vida | A21206 | Lote: 2668665 RRID:AB_2535792 |
| E-cadharina (dilución 1:400) | BD Biociencias | 610181 | lote: 25510 RRID:AB_397580 |
| Eosina | ELITechGroup | $SS-071C | |
| Pinzas recubiertas de epoxi | HERRAMIENTAS CIENTÍFICAS FINAS | 11210-10 | |
| Etanol | SIGMA-ALDRICH | 459828-4L | |
| TUBO FLEXIBLE 1,5 mL | Eppendorf | 22364111 | |
| Esponjas de gasa | Fisherscientific | 22-362-178 | |
| Tijeras finas endurecidas | HERRAMIENTAS CIENTÍFICAS FINAS | 14090-09 | |
| Hematoxilina | Epredia | 7211 | |
| KIT (0.2 & micro; g/mL; dilución 1:1000) | R& Sistemas D | AF1356 | Lote: IEO0217101 RRID: AB_354750 |
| SPRAY DE SOLUCIÓN DE LENTES DE 1 OZ | Nikon | 77013066 | |
| Vidrio de la cubierta del microscopio | Fisher Scientific | 12541016 | |
| Portaobjetos de microscopio | CardinalHealth | M6133A | |
| Minutien Pins | HERRAMIENTAS CIENTÍFICAS FINAS | 26002-20 | |
| MYH11 (dilución 1:400) | Tecnologías Biomédicas | BT-562 | RRID:AB_10013421 |
| Esmalte de uñas | COLORES PECAMINOSOS | 7.33855E+11 | |
| Aguja 30 g x 1/2 pulgada. | BD Biociencias | 305106 | |
| Paraformaldehído | SIGMA-ALDRICH | 158127-500G | |
| Hojas de filo simple Personna | La Compañía de Cuchillas de Rasurar | 76247-652 | |
| Solución de bloqueo IgG para ratón con ratón ReadyProbes (30x) | Thermo Fisher Scientific | R37621 | Lote: 3226230 |
| Montaje antifundido de diamante SlowFade (Soporte de montaje) | Thermo Fisher Scientific | S36972 | |
| Sistema de tinción de 10 láminas StainTray | Simport Scientific | M918-2 | |
| Microscopio estereoscópico 0,8x-5x | Nikon | SMZ645 | |
| Sucrose | SIGMA-ALDRICH | S9378-1KG | |
| Superficie-Amps X-100 (Triton X) | Thermo Fisher Scientific | 28314 | |
| TMEM16A (ANO1: dilución 1:400) | Abcam | ab53212 | Parcela: GP3295656-1 RRID: AB_883075 |
| Pipeta de transferencia | Halcón | 357575 | |
| TUBB3 (dilución 1:400) | Tecnología de señalización celular | 4466 | Parcela: 5 RRID: AB_1904176 |
| Xilenos | Fisher Scientific | X3P-1GAL | MUCHO 206238 |
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