Imagerie des péricytes cérébraux vitaux et non vitaux dans des coupes de cerveau après une hémorragie sous-arachnoïdienne
18 août 2023
L’enquête préliminaire confirme que l’hémorragie sous-arachnoïdienne (HSA) provoque la mort du péricyte cérébral. L’évaluation de la contractilité des péricytes après l’HSA nécessite de différencier les péricytes cérébraux viables et non viables. Par conséquent, une procédure a été mise au point pour marquer simultanément les péricytes cérébraux viables et non viables dans des coupes cérébrales, facilitant ainsi l’observation à l’aide d’un microscope confocal à haute résolution.
Notre étude a montré une augmentation significative des décès par péricyte. Ainsi, en commençant par un cheval malade après une HSA, il a démontré une corrélation positive entre le nombre de parasites à faible niveau vital et le temps écoulé après l’HSA. L’imagerie des parasites cérébraux vitaux et non vitaux dans des tranches de cerveau à la suite d’une HSA et des techniques d’isolement des parasites ont fait progresser la recherche dans mon domaine.
À l’heure actuelle, il est assez difficile de faire la distinction entre les parasites morts et les cellules endothéliales mortes. Notre étude a révélé une apoptose dépendante de la contraction chez les parasites après une HSA. Nous avons développé un protocole très fiable, qui permet le marquage fluorescent, à la fois fonctionnel et non fonctionnel du parasite cérébral dans les coupes du cerveau, et en même temps.
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Aperçu
Cette étude examine les effets de l'hémorragie sous-arachnoïdienne (SAH) sur les péricytes cérébraux, en mettant en évidence les mécanismes de la mort cellulaire et de la contractilité des péricytes. Un modèle utilisant des tranches de cerveau de rat a été mis au point pour distinguer les péricytes viables des non viables. Cette approche permet une imagerie à haute résolution afin d'évaluer la viabilité des péricytes après une SAH.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Biologie cellulaire
- Microscopie en immunofluorescence
Contexte
- On sait que l'hémorragie sous-arachnoïdienne (HSA) induit la mort des péricytes cérébraux.
- Comprendre la viabilité des péricytes après une HSA est essentiel pour élucider les lésions neurovasculaires.
- Les méthodes actuelles peinent à distinguer adéquatement les péricytes viables des non viables.
- De nouvelles techniques d'imagerie sont nécessaires pour observer les modifications des péricytes dans l'HSA.
Objectif de l'étude
- Évaluer la contractilité des péricytes et la viabilité cellulaire après une hémorragie sous-arachnoïdienne.
- Développer un protocole fiable pour le marquage simultané des péricytes viables et non viables.
- Améliorer les techniques d'imagerie afin d'observer plus précisément le comportement des péricytes dans des tranches cérébrales.
Méthodes utilisées
- Des tranches de cerveau de rat ont été utilisées comme modèle ex vivo pour étudier les péricytes.
- Un SAH a été induit par injection de sang autologue dans le cistern suprasellaire de rats anesthésiés.
- L'étude a utilisé des techniques d'immunofluorescence pour marquer les péricytes et évaluer leur viabilité.
- Les étapes clés comprenaient des incubations avec des colorants fluorescents et des études d'imagerie par microscopie confocale.
- Les délais d'évaluation de la viabilité des péricytes ont été observés à différents moments après le SAH.
Résultats principaux
- L'étude a révélé une augmentation significative de la mort des péricytes à partir de six heures après l'hémorragie sous-arachnoïdienne (SAH).
- Il existait une corrélation positive entre le nombre de péricytes non vitaux et le temps écoulé après la SAH.
- Mécanistiquement, une apoptose dépendante de la contraction a été observée dans les péricytes après la SAH.
- Des péricytes viables ont été identifiés aux côtés de variants non vitaux à l'aide de techniques de marquage fluorescent.
Conclusions
- La présente étude démontre une méthode fiable permettant de distinguer les péricytes viables des péricytes non viables après une hémorragie sous-arachnoïdienne.
- Les résultats améliorent la compréhension des dynamiques des péricytes dans les réponses neurovasculaires aux lésions.
- Les implications s'étendent à la compréhension des lésions neurovasculaires dans diverses pathologies cérébrales.
Questions fréquemment posées
Pertinence sectorielle pour les professionnels
La différenciation fiable des péricytes cérébraux vivants et non vivants dans des tranches cérébrales aiguës après une hémorragie sous-arachnoïdienne (HSA) comble un manque crucial dans la validation des cibles neurovasculaires. Ce protocole permet une évaluation quantitative à haute résolution de la contractilité et de la viabilité des péricytes, soutenant ainsi la réduction des risques mécanistiques en phase de découverte. Cette approche renforce la fiabilité prédictive pour la sélection précoce des cibles neurovasculaires et le tri des portefeuilles en découverte de médicaments pour le système nerveux central.
Applications stratégiques en recherche et développement biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Permet la visualisation directe et la quantification de la viabilité des péricytes après une lésion, assurant ainsi une validation solide des cibles.
- Facilite la réduction des risques mécanistiques en corrélant la contractilité des péricytes avec les modifications microvasculaires après une HSA.
- Permet d'identifier des cibles neurovasculaires possédant une valeur prédictive translationnelle.
Développement de criblages et de tests
- Offre un système ex vivo validé pour une évaluation reproductible de la fonction et de la viabilité des péricytes.
- Fournit des données d'imagerie quantitatives adaptées à la standardisation des tests et aux flux de travail de criblage ultérieurs.
- Permet une évaluation fiable des effets de composés sur la contractilité et la survie des péricytes dans un contexte tissulaire pertinent pour la maladie.
Recherche translationnelle et préclinique
- Aligne les mesures de viabilité et de contractilité des péricytes avec des biomarqueurs translationnels de lésions neurovasculaires.
- Permet une continuité allant de la découverte à la validation préclinique dans les modèles vasculaires du système nerveux central.
- Éclaire les décisions d'avancement ajustées au risque pour les programmes thérapeutiques neurovasculaires.
Intégration du pipeline et du flux de travail
Ce protocole s'intègre à la phase précoce de la transition entre la découverte et le stade préclinique pour les cibles neurovasculaires, en faisant le lien entre les études mécanistiques et la validation de modèles translationnels.
- Découverte en biologie : Permet la vérification d'hypothèses sur le dysfonctionnement microcirculatoire médié par les péricytes après une HSA.
- Criblage : Fournit des images quantitatives reproductibles pour le développement de tests et la sélection de composés.
- Analytique : Permet la comparaison statistique de la viabilité et de la contractilité des péricytes selon différentes conditions expérimentales.
- Recherche translationnelle : Relie les résultats ex vivo à des modèles in vivo de lésions neurovasculaires pour l'alignement de biomarqueurs.
- Réutilisation institutionnelle : Met en place un flux de travail réutilisable d'imagerie et d'étiquetage pour les programmes de recherche vasculaire du SNC.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive dans la validation des cibles neurovasculaires et réduit l'ambiguïté mécanistique.
- Valeur opérationnelle : Normalise l'évaluation de la viabilité des péricytes et l'imagerie pour assurer la reproductibilité et la reproductibilité à grande échelle.
- Valeur stratégique : Améliore les décisions d'orientation (go/no-go) et l'efficacité du capital en permettant une dé-risquisation biologique précoce.
- Impact sur le portefeuille : Favorise la priorisation ajustée au risque des programmes neurovasculaires sur la base de données solides de viabilité.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en imagerie confocale et en manipulation de tissus neurovasculaires.
- Exige un accès à une microscopie à fluorescence avancée et à des logiciels d'analyse spécialisés.
- Implique une standardisation interéquipes des protocoles de marquage et d'imagerie.
- Une adaptation peut être nécessaire selon les modèles de maladies du SNC ou les espèces utilisées.
- L'interprétation peut être limitée par la spécificité des colorants et leur recouvrement avec le marquage des cellules endothéliales.
F.A.Q. sur la bio-industrie pharmaceutique
Chapters in this video
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Introduction
1:06
Induction of the Murine Subarachnoid Hemorrhage Model and Brain Slice Preparation for Fluorescent Imaging
2:05
Labeling and Staining Rat Brain Pericytes for Fluorescent Imaging
3:40
Confocal Imaging of Vital and Non‐Vital Pericytes in Rat Acute Brain Slices
