Le glycocalyx est une couche endothéliale extracellulaire de protéoglycanes et des glycosaminoglycanes associés qui tapissent le système vasculaire intima. In vivo, le glycocalyx est hautement hydraté, formant une couche de surface importante endothéliale (ESL) qui régule de nombreuses fonctions endothéliales, y compris la perméabilité aux fluides 1, neutrophiles-endothélial 2 adhérence, et la mécanotransduction de 3 contrainte de cisaillement du fluide.
Historiquement, le glycocalyx a été sous-estimée en raison de son aberrance dans des préparations cellulaires cultivées 4, 5 et sa dégradation pendant la fixation des tissus standard et de traitement 6. L'utilisation croissante 7 de microscopie intravitale (microscopie in vivo, l'IVM) a coïncidé avec un intérêt scientifique accrue de l'importance de l'ESL à la fonction vasculaire lors de santé et de maladie. L'ESL est invisible à la microscopie optique et ne peuvent pas être facilement étiquetéin vivo, compte tenu de la propension des fluorescents glycocalyx de liaison des lectines pour provoquer l'agglutination RBC 8 et embolie pulmonaire fatale (observations non publiées). Plusieurs approches indirectes ont donc été développées pour en déduire l'épaisseur ESL (et, par extension, de l'intégrité glycocalyx) en non-mobiles lits vasculaires tels que les microcirculations crémastérien et mésentériques. Ces techniques comprennent la mesure des différences dans la vitesse de circulation de microparticules en tant que fonction de la distance de la membrane endothéliale (vélocimétrie par images de microparticules 9) ainsi que la mesure de l'exclusion des encombrants à marquage fluorescent, des marqueurs vasculaires (par exemple les dextrans) à partir de la surface endothéliale (technique d'exclusion de dextrane 10, 11). Parmi ces techniques, seule l'exclusion dextrane est capable d'estimer l'épaisseur ESL partir de mesures faites à un moment précis dans le temps. En mesurant simultanément largeurs vasculaires en utilisant la microscopie en fond clair (d'une largeur deexclusive de la "invisible" ESL) et microscopie à fluorescence d'un traceur vasculaire exclus de l'ESL, ESL épaisseur peut être calculée comme la moitié de la différence entre les largeurs vasculaires 2.
L'utilisation d'une mesure instantanée de l'épaisseur de l'ESL est bien adapté pour l'étude du glycocalyx pulmonaire. Microscopie intravitale du poumon est difficile, étant donné la présence de mouvement significatif pulmonaire et cardiaque. Bien que les progrès récents permettent d'immobilisation des poumons de souris in vivo 12, 13, des préoccupations existent quant à l'impact physiologique du poumon stase. L'immobilité du poumon est associé avec l'oxyde nitrique endothélial diminué de signalisation 14, une voie de signalisation qui affecte à la fois l'adhésion des neutrophiles 15 et blessures pulmonaires 16. De plus, l'immobilisation d'une zone de poumon expose entourant alvéoles mobiles à des forces de cisaillement nuisibles (dite "atelectrauma"), conformément aux concepts classiques physiologiques del'interdépendance alvéolaire 17.
En 2008, Arata Tabuchi, Wolfgang Kuebler et ses collègues ont mis au point une technique chirurgicale qui permet pour la microscopie intravitale d'un poumon de souris librement mobile 18. Artefact respiratoire résultant de cette technique peuvent être annulés par l'utilisation de l'imagerie à haute vitesse, y compris la mesure simultanée de clair et microscopie à fluorescence. Dans ce rapport, nous détaillons la façon instantanée imagerie exclusion dextrane peut être utilisé pour mesurer l'épaisseur ESL dans la microcirculation sous-pleurale d'un poumon de souris librement se déplacer, in vivo. Cette technique peut être facilement modifié pour déterminer glycocalyx fonction-spécifiquement, la capacité d'une intact ESL pour exclure des éléments circulant à la surface endothéliale. Nous avons récemment utilisé ces techniques pour déterminer l'importance de l'intégrité ESL pulmonaire à l'élaboration d'une lésion pulmonaire aiguë au cours de maladies systémiques inflammatoires telles que la septicémie 2.