Le liquide céphalo-rachidien (CSF), un liquide clair et incolore entourant le cerveau et la moelle épinière, détient une grande importance clinique et scientifique fondamentale. Le CSF préserve l'environnement électrolytique du système nerveux central (SNC), équilibre le statut systémique acide-base, fournit des nutriments aux cellules neuronales et gliales, fonctionne comme un système lymphatique pour le SNC, et transporte des hormones, neurotransmetteurs, cytokines et autres neuropeptides tout au long du SNC1. Ainsi, comme la composition du CSF reflète l'activité du SNC, ce fluide offre un accès précieux, bien qu'indirect, pour caractériser l'état physiologique et pathologique du SNC.
CSF a été utilisé pour diagnostiquer les conditions qui affectent le SNC depuis plus de cent ans, et pour la plupart de ce temps, il a été principalement étudié par les cliniciens comme un outil de diagnostic. Cependant, au cours des dernières années, les neurobiologistes ont reconnu le potentiel de la FSC pour l'étude de la physiopathologie du SNC. En particulier, plusieurs outils d'analyse des protéines à haut débit ont été introduits dans le domaine des neurosciences, ce qui a permis une étude détaillée de la composition des protéines du CSF, dans l'espoir que cette analyse pourrait aider à mieux comprendre les changements dynamiques. se produisent au sein du SNC.
Les développements technologiques dans les techniques d'immuno-analyse multiplex telles que Luminex et Simoa technologies2,3, fournissent aux chercheurs d'aujourd'hui la capacité de détecter des centaines de protéines à de très faibles concentrations. En outre, ces mêmes technologies permettent l'utilisation de petits volumes d'échantillons, favorisant ainsi des études chez les petits animaux, y compris les souris, dans lesquelles des volumes d'échantillons limités de CSF ont empêché des caractérisations détaillées du fluide jusqu'à récemment.
Néanmoins, une mise en garde est que les protéines mesurées dans CSF peuvent dériver de la synthèse intrathécale et / ou la transudation du sérum en raison d'une interface sang-cerveau endommagée (BBI). Malheureusement, l'analyse des protéines de CSF seul ne peut déterminer la somme de ces deux composants. Pour faire la distinction entre les protéines transudées et les protéines produites par voie intrathéque, les mesures des protéines CSF à l'aide de tout outil d'analyse des protéines disponible doit être ajustée en fonction de la variabilité individuelle des concentrations de sérum ainsi que de l'intégrité de la barrière. Cependant, bien que cet ajustement soit couramment utilisé dans la pratique clinique, par exemple, l'indice IgG de CSF, qui a la sensibilité élevée pour détecter la synthèse intrathécale d'IgG4,5,6, à ce jour très peu d'études de recherche ont corrigé des concentrations de protéine de CSF pour la concentration de sérum et l'intégrité de barrière7,8.
Actuellement, l'approche Reibergram est le meilleur moyen de déterminer la fonction de barrière et la synthèse intrathécale des protéines. Il s'agit d'une évaluation graphique dans les diagrammes du quotient cSF/sérum qui analyse, de manière intégrée, à la fois la fonction barrière (dys) et la synthèse des protéines intrathécales, se référant à une protéine exclusivement dérivée du sang9,10. L'albumine protéique très abondante est généralement choisie comme protéine de référence parce qu'elle est produite seulement dans le foie et parce que sa taille, approximativement 70 kDa, est intermédiaire entre les petites et grandes protéines11. Le diagramme d'analyse a été défini pour la première fois par Reiber et Felgenhauer en 1987 pour les principales classes d'immunoglobulines (Igs)11, étant empiriquement basé sur les résultats obtenus à partir de l'analyse de milliers d'échantillons humains9. L'approche a ensuite été confirmée par l'application des deux lois de diffusion de Fick dans la théorie de la diffusion moléculaire/taux de débit12. Une telle théorie démontre la diffusion d'une protéine à travers la barrière a une distribution hyperbolique et peut expliquer quantitativement la dynamique des protéines dans le SNC9,13. Dans l'ensemble, l'avantage d'utiliser le Reibergram pour démontrer la synthèse des protéines intrathécales est qu'il identifie simultanément la fraction de protéines qui pénètre dans le CSF à partir du sérum ainsi que la quantité de protéines trouvées dans le CSF en raison de la production locale.
Le présent article et le protocole connexe décrivent l'ensemble de la procédure, du CSF et de la collecte de sang aux calculs finaux corrigeant les niveaux de protéine de CSF, pour la mesure quantitative de la synthèse intrathécale de protéine dans les modèles de souris de neurologique Troubles. Cette procédure fournit une ligne de base contre laquelle évaluer (1) l'origine pathophysiologique de toute protéine de CSF et (2) la stabilité et la signification fonctionnelle de l'intégrité de barrière. Cette procédure et ce protocole sont non seulement utiles pour évaluer les échantillons de CSF de souris, mais sont également utiles dans l'analyse de CSF dans une multitude de modèles animaux des maladies neurologiques et des patients humains.