Method Article

Analyse de développement germe dentaire innervation Utilisation de périphériques Co-culture microfluidique

DOI:

10.3791/53114

August 14th, 2015

In This Article

Summary

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Les cocultures représentent une méthode précieuse pour étudier les interactions entre les nerfs et les tissus et organes cibles. Les systèmes microfluidiques permettent de co-cultiver des ganglions et des organes ou tissus entiers en développement dans différents milieux de culture, représentant ainsi un outil précieux pour l’étude in vitro de l’interaction entre les neurones et leurs cibles.

Abstract

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Innervation joue un rôle clé dans le développement, l'homéostasie et la régénération des organes et des tissus. Cependant, les mécanismes sous-jacents de ces phénomènes ne sont pas encore bien compris. En particulier, le rôle dans le développement de l'innervation de la dent et la régénération est négligée.

Plusieurs études in vivo ont fourni des informations importantes sur les motifs de l'innervation des tissus dentaires au cours des processus de développement et de réparation de divers modèles animaux. Cependant, la plupart de ces approches ne sont pas optimales pour mettre en évidence la base moléculaire des interactions entre les fibres nerveuses et les organes et tissus cibles.

Co-cultures constituent une méthode utile pour étudier et manipuler les interactions entre les fibres nerveuses et des dents dans un environnement contrôlé et isolé. Au cours des dernières décennies, les co-cultures classiques en utilisant le même milieu de culture ont été effectués pendant des périodes très courtes (par exemple, deux jours)pour étudier les effets attractives ou répulsives de développer des tissus buccaux et dentaires sur les fibres nerveuses sensorielles. Cependant, l'extension de la période de culture est nécessaire pour étudier les effets de l'innervation sur la morphogenèse de la dent et cytodifférenciation.

systèmes microfluidiques permettent des co-cultures de neurones et de différents types de cellules dans leur milieu de culture approprié. Nous avons montré récemment que les ganglions trigéminés (TG) et les dents sont en mesure de survivre pendant une longue période de temps lorsqu'ils sont co-cultivées dans des dispositifs microfluidiques, et qu'ils maintiennent dans ces conditions, le même schéma d'innervation ils montrent que in vivo.

Sur cette base, nous décrivons comment isoler et de co-culture et le développement de ganglions dents germes trijumeau dans le protocole de co-culture microfluidique décrit un moyen simple et flexible pour la co-culture ganglions / nerfs et les tissus cibles et d'étudier les rôles de molécules spécifiques sur ces interactions dans un controlled et environnement isolé.

Introduction

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Innervation joue un rôle clé dans le développement, l'homéostasie et la régénération des organes et des tissus 1,2. En outre, l'innervation est impliquée dans la régulation de la prolifération des cellules souches, la mobilisation et la différenciation 3-5. En effet, des études récentes réalisées dans les tissus du complexe orofaciale ont montré que les nerfs parasympathiques sont nécessaires pour la fonction épithéliale de cellules souches au cours du développement et de la régénération glandes salivaires 6,7. De même, il a été démontré que l'innervation est nécessaire pour le développement et l'entretien des papilles....

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Protocol

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Toutes les souris ont été maintenues et gérées selon la loi sur la protection des animaux en Suisse et en conformité avec les règlements de l'office vétérinaire cantonal, Zurich.

1. Préparation de dissection Matériau, Culture Media, dispositifs microfluidiques

  1. Forceps autoclave micro-dissection et ciseaux (121 ° C, le temps de stérilisation: 20 min) et de les stocker dans un récipient stérile.
  2. Stériliser lamelles de verre (24 mm x 24 mm) en les incubant dans HCl 1 M pendant 24 heures sur un agitateur orbital à 37 ° C. Laver trois fois avec eux stérile, H 2 O distillée et trois fois avec de l'éthanol....

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Results

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Ces résultats montrent que les ganglions trigéminés isolés peuvent se développer dans un compartiment du dispositif microfluidique et, en outre, que le développement des germes dentaires isolées est maintenue pendant une longue période de temps dans l'autre compartiment du dispositif microfluidique. Des milieux de culture différents sont utilisés dans les deux compartiments, et les micro-rainures entre les deux compartiments permettre l'extension de l'axone du ganglion trijumeau vers les germes dentaires en développemen.......

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Discussion

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Précédente dans des études in vitro de la dent innervation étaient basées sur des co-cultures conventionnelles de ganglions de Gasser et les tissus dentaires ou des cellules 26,28,29. Ces études ont été menées pour étudier principalement les effets attractifs de ces cellules ou de tissus sur axones sensoriels 38. Bien amener des avancées significatives dans le domaine, plusieurs questions techniques ont été soulevées. germes de dents commencent à dégénérer après quelques jours de .......

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Disclosures

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Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.

Acknowledgements

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Les travaux ont été financés par l’Université de Zurich. Les auteurs tiennent à remercier Estrela Neto et le Dr Meriem Lamghari pour leur aide dans l’établissement des conditions de co-culture.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AXIS Axon Isolation DevicesMilliporeAX15010-TCDes microcanaux de différentes longueurs sont disponibles
LamininSigma Aldrich L2020
NeurobasalGibco21103-049
B27Gibco17504
Souris recombinante bêta-NGFR& D Systems1156-NG-100Bêta-NGF humain et rat (R& D Systems) sont équivalents
DMEM-F12Gibco11320-033

References

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Pagella, P., Jiménez-Rojo, L., Mitsiadis, T. A. Roles of innervation in developing and regenerating orofacial tissues. Cellular and molecular life sciences : CMLS. 71, 2241-2251 (2014).
  2. Kumar, A., Brockes, J. P. Nerve dependence in tissue,....

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Tooth Germ InnervationMicrofluidic Co cultureTrigeminal GangliaTooth Germ IsolationNeurite OutgrowthImmunofluorescence StainingLight MicroscopyCulture Medium ChangeAxonal ChambersMicro Grooves

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