Le numéro d'avril du Journal of Visualized Experiments (JoVE) comprend un article qui suit un laboratoire de l'Université de Miami de l'Ohio jusqu'au lac Bonney, un lac salin recouvert en permanence de glace en Antarctique. Peu d'organismes peuvent survivre aux conditions extrêmes sous la glace, où la lumière, la chaleur et les sources de carbone sont très limitées. Les micro-organismes unicellulaires appelés protistes constituent la classe principale de microbes vivant sous le lac Bonney et sont capables d'introduire du carbone, par photosynthèse, dans le cycle de la vie.
Après avoir déterminé le site d'échantillonnage approprié, nos auteurs forcent et font fondre la glace afin de prélever des échantillons à différentes profondeurs dans la colonne d'eau chimiquement stratifiée du lac. Une fois prélevés, les échantillons sont transportés vers un laboratoire de terrain pour filtration et stabilisation. Après traitement, les micro-organismes présents dans l'échantillon d'eau sont mis en culture pour de futures expérimentations. Par exemple, nos auteurs montrent que leurs cultures enrichies conservent une activité photosynthétique, et des expériences futures devraient permettre de mieux comprendre la physiologie des protistes, ainsi que la manière dont ces organismes peuvent influencer le cycle géochimique mondial.
Dans Clinique et médecine translationnelle, JoVE concentre son attention sur la radiothérapie stéréotaxique corporelle, ou SBRT, pour le traitement des tumeurs gynécologiques. La SBRT est une forme de traitement du cancer peu invasive qui utilise un rayonnement, délivré par un accélérateur linéaire monté sur un bras robotique, afin d'inactiver biologiquement les tumeurs.
Nos auteurs, du centre médical Case, expliquent comment des marqueurs fiduciaux en or pour tissus mous sont placés autour de la cible cancéreuse à différentes profondeurs, selon des images de tomodensitométrie. Lors d'une séance de planification du traitement, des images TDM et TEP sont acquises, puis co-enregistrées. À l'aide de ces images, les oncologues radiothérapeutes et gynécologiques désignent les volumes tumoraux à cibler pendant le traitement, ainsi que délimitent les structures normales avoisinantes qui doivent rester indemnes. Au début du traitement, un système de localisation de la cible détecte les marqueurs fiduciaux par imagerie radiographique en plans croisés, et la position des marqueurs est comparée aux données d'imagerie obtenues précédemment.
Pendant le traitement, des diodes électroluminescentes suivent les mouvements du patient afin de corréler son schéma respiratoire à la position des marqueurs fiduciaux, permettant ainsi une délivrance précise du rayonnement. En surmontant les complications liées à l'immobilisation du patient, nos auteurs montrent que leur procédure de radiothérapie stéréotaxique du corps permet de délivrer précisément le rayonnement au volume cible tout en limitant la dose aux structures voisines.
Dans notre section Bioingénierie, JoVE présente un article qui porte sur la fabrication de substrats biocompatibles à partir de cocons de vers à soie. Tout d'abord, les cocons sont contrôlés pour détecter toute contamination et traités afin d'obtenir un extrait de soie. L'extrait est déposé sur un moule en PDMS, conçu pour créer un motif dans le film de soie qui sèche à sa surface. Une fois sec, le film de soie subit un traitement appelé recuit à l'eau, qui rend le film transparent et parfaitement adapté à la microscopie. Après la mise en culture des cellules sur les films, nos auteurs montrent qu'il est aussi facile de suivre la migration cellulaire sur le substrat de soie microstructuré que sur des surfaces de culture tissulaire plus conventionnelles. La biocompatibilité des films de soie, ainsi que leur potentiel de modification chimique et structurale, en fait des matériaux candidats intéressants pour des applications in vivo, telles que la conception de dispositifs médicaux.
Étonnamment, la culture neuronale primaire figure dans notre section Immunologie et Infection, car ce mois d'avril, JoVE documente un système innovant de culture de neurones sympathiques primaires utilisé pour étudier la latence et l'activation du virus de l'herpès simplex.
Les neurones périphériques agissent comme des réservoirs pour le virus de l'herpès, qui sont à l'origine des épisodes de réactivation. Pour établir une culture de neurones périphériques, les ganglions cervicaux supérieurs sont isolés à partir de souris embryonnaires, puis, après digestion et dissociation, sont mis en culture dans des plaques de 96 puits. Vers le 6e jour en culture, des virus de l'herpès codant pour une protéine de fusion virale-GFP sont ajoutés aux cellules, en présence d'un inhibiteur de la réplication lytique. Après retrait de l'inhibiteur, le virus latent réactive et l'expression de la GFP devient observable par microscopie de fluorescence. En comptant le nombre de puits présentant une fluorescence GFP, on peut évaluer la capacité de petites molécules ou d'oligonucléotides d'interférence génique à supprimer ou à induire la réactivation virale, ce qui fait de ce test un outil potentiel pour découvrir de nouveaux traitements permettant de mieux contrôler l'infection par le VHS-1.
Ce bref résumé décrit seulement quatre des cinquante articles que JoVE publiera en avril. D'autres publications notables incluent des méthodes pour quantifier l'obésité chez le rat à l'aide de la tomographie computed par rayons X, induire un infarctus du myocarde dans le cœur du poisson-zèbre, et le marquage rétrograde de la moelle épinière excisée. Restez à l'écoute.