פרוטוקול מוצג כדי להעריך אם EVs קטנים (sEVs) שבודדו מצמחי שליה שגודלו בתרבית בתנאים היפוקסיים (מודל היבט אחד של רעלת הריון) משבשים את מחסום הדם-מוח אצל עכברות בוגרות שאינן הרות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
פרוטוקול מוצג כדי להעריך אם EVs קטנים (sEVs) שבודדו מצמחי שליה שגודלו בתרבית בתנאים היפוקסיים (מודל היבט אחד של רעלת הריון) משבשים את מחסום הדם-מוח אצל עכברות בוגרות שאינן הרות.
סיבוכים מוחיים, כולל בצקת מוחית ושבץ איסכמי ודימומי, מהווים את הגורם המוביל לתמותה אימהית הקשורה לרעלת הריון. המנגנונים הבסיסיים של סיבוכים מוחיים אלה עדיין אינם ברורים. עם זאת, הם קשורים לתפקוד לקוי של השליה ולהפרעה במחסום הדם-מוח (BBB). עם זאת, הקשר בין שני איברים מרוחקים אלה עדיין מתברר. עדויות הולכות וגדלות מצביעות על כך שהשליה משחררת מולקולות איתות, כולל שלפוחיות חוץ-תאיות, למחזור הדם של האם. שלפוחיות חוץ-תאיות מסווגות לפי גודלן, כאשר שלפוחיות חוץ-תאיות קטנות (sEV בקוטר קטן מ-200 ננומטר) נחשבות לחלקיקי איתות קריטיים הן בתנאים פיזיולוגיים והן בתנאים פתולוגיים. ברעלת הריון, יש מספר מוגבר של sEV במחזור הדם האימהי, שפונקציית האיתות שלו אינה מובנת היטב. שליות שליה המשתחררות ברעלת הריון או שליות הריון רגילות החשופות להיפוקסיה גורמות לתפקוד לקוי של אנדותל המוח ולהפרעה ב- BBB. בפרוטוקול זה, אנו מעריכים אם sEVs שבודדו מצמחי שליה בתרבית בתנאים היפוקסיים (מודלים של היבט אחד של רעלת הריון) משבשים את BBB in vivo.
כ-70% ממקרי המוות של אימהות עקב רעלת הריון, תסמונת הריון עם יתר לחץ דם המאופיינת בתהליכי שליה לקויים, תפקוד לקוי של האנדותל המערכתי של האם, ובמקרים חמורים כשל רב-מערכתי 1,2, קשורים לסיבוכים חריפים של כלי דם במוח 3,4. רוב מקרי המוות של אמהות מתרחשים במדינות בעלות הכנסה נמוכה ובינונית5. עם זאת, המנגנונים הבסיסיים עדיין אינם ברורים למרות הרלוונטיות הקלינית והאפידמיולוגית של סיבוכים מוחיים הקשורים לרעלת הריון.
מצד שני, שלפוחיות חוץ-תאיות (EVs) (קוטר ~ 30-400 ננומטר) הן מתווכות חיוניות של תקשורת בין-תאית בין רקמות ואיברים, כולל אינטראקציה אימהית-שליה6. בנוסף לחלבונים ושומנים על פני השטח החיצוניים, כלי רכב חשמליים נושאים מטען פנימי (חלבונים, רנ"א ושומנים). ניתן לסווג כלי רכב חשמליים ל-(1) אקסוזומים (קוטר ~50-150 ננומטר, המכונים גם כלי רכב חשמליים קטנים (sEVs)), (2) רכבים חשמליים בינוניים/גדולים, ו-(3) גופים אפופטוטיים, הנבדלים זה מזה בגודל, בביוגנזה, בתוכן ובפונקציית האיתות הפוטנציאלית. הרכב כלי הרכב החשמליים נקבע על פי התאים שמהם הם מגיעים וסוג המחלה7. EVs שמקורם ב-Syncytiotrophoblast מבטאים phosphatase אלקליין שליה (PLAP)8,9, אשר מזהה EVs קטנים שמקורם בשליה (PDsEVs) בהריון. כמו כן, PLAP מסייע להבחין בשינויים במטען PDsEVs והשפעתם ברעלת הריון לעומת הריונות נורמוטנסיים 10,11,12,13,14,15.
השליה הוכרה כמרכיב הכרחי בפתופיזיולוגיה של רעלת הריון16 או סיבוכים מוחיים הקשורים למחלה זו 17,18,19. אולם לא ידוע כיצד איבר מרוחק זה עשוי לגרום לשינויים במחזור המוח. מאחר שכלי רכב חשמליים ממלאים תפקידים מרכזיים בתקשורת בין תאים בשל יכולתם להעביר רכיבים ביו-אקטיביים מתאים מתורם לתאמקבל 6,20,21, מספר גדל והולך של מחקרים קשרו sEV שליה עם יצירת תפקוד לקוי של אנדותל אימהי 21,22,23,24, כולל תאי אנדותל במוח 25,26אצל נשים עם רעלת הריון. לפיכך, הפגיעה בתפקוד האנדותל במוח עלולה להוביל להפרעה במחסום הדם-מוח (BBB), מרכיב קריטי בסיבוכים מוחיים הקשורים לרעלת הריון 3,27.
עם זאת, ממצאים פרה-קליניים שהשתמשו בכלי דם מוחיים של חולדות שנחשפו לסרום של נשים עם רעלת הריון28 או תאי אנדותל במוח אנושי שנחשפו לפלזמה של נשים עם רעלת הריון29 דיווחו כי גורמים במחזור הדם גורמים להפרעה ב- BBB. למרות מספר מועמדים בעלי פוטנציאל לפגוע ב- BBB הקיים במחזור הדם האימהי במהלך רעלת הריון, כגון רמות גבוהות של ציטוקינים מעודדי דלקת (כלומר, גורם נמק גידולי)18,28 או מווסתי כלי דם (כלומר, גורם גדילה אנדותל כלי דם (VEGF))29,30,31, או מולקולות חמצון כגון ליפופרוטאינים מחומצנים (oxo-LDL)32,33, בין היתר34אף אחד מהם לא יוצר קשר ישיר בין השליה לבין BBB., לאחרונה, sEV שבודדו משליות היפוקסיביות הראו את היכולת לשבש את BBB בעכברות לא הרות25. מכיוון שכלי שליה חשמליים עשויים לשאת את רוב הגורמים המחזוריים המפורטים עם היכולת לשבש את BBB, sEV נחשבים מועמדים מתאימים לחבר את השליה הפגועה, להיות נשא של גורמים מזיקים במחזור הדם, ולשבש את BBB ברעלת הריון.
פרוטוקול זה מאפשר לנו לחקור אם sEV שבודדו מצמחי שליה שגודלו בתרבית בתנאים היפוקסיים יכולים לשבש את מחסום הדם-מוח בעכברות שאינן הרות כפרוקסי להבנת הפתופיזיולוגיה של סיבוכים מוחיים במהלך רעלת הריון.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחקר בוצע בהתאם לעקרונות שבאו לידי ביטוי בהצהרת הלסינקי ובאישור ועדות הביקורת האתית המתאימות. כל המשתתפים האנושיים נתנו את הסכמתם מדעת לפני איסוף הדגימה, כפי שדווח קודם לכן25. בנוסף, ועדת הביואתיקה והבטיחות הביולוגית של אוניברסיטת Bío-Bío אישרה פרויקט זה (מענק Fondecyt 1200250). העבודה בבעלי חיים נעשתה בהתאם לעקרונות הקרדינליים של שלושת ה-R בשימוש בבעלי חיים בניסויים35, ובהתאם להמלצות ההנחיות לטיפול ושימוש בחיות מעבדה שפורסמו על ידי המכון הלאומי לבריאות בארה"ב. בעלי חיים הוחזקו בסביבות מתאימות בויבריום של אוניברסיטת ביו-ביו. שליות טריות (n = 4) התקבלו תוך שעה לאחר ניתוח קיסרי אלקטיבי מאמהות (גילאי 28-31) עם הריונות רגילים במועד (38 עד 41 שבועות הריון). ניתוחים קיסריים בוצעו בבית החולים הקליני הרמינדה מרטין, צ'ילאן, צ'ילה, כפי שדווח בעבר25. כדי ליישם את מודל in vivo השתמשו בעכברות לא הרות בנות 4-6 חודשים (זן C57BLACK/6). הם חולקו לשלוש קבוצות ניסוי: (1) בקרה (ללא טיפול), (2) טופלו ב-sEVs מנורמוקסיה (sEVs-Nor), ו-(3) טופלו ב-sEVs משליות תרבית היפוקסיות (sEVs-Hyp), ששימשו להערכת ההפרעה של BBB in vivo25. כל התמיסות שהוזרקו היו סטריליות. כמו כן, הכנת sEV בוצעה בתנאים אספטיים ותחת מכסה מנוע בטיחות ביולוגית Class II כדי למנוע זיהום.
1. עציצים בתרבות השליה
2. בידוד sEV שמקורו בשליה
3. הזרקת עכברים
4. תרדמת מורין מהירה וסולם התנהגות (RMCBS)
5. ניתוח האקסטרווסציה הכחולה של אוון
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול זה מעריך את היכולת של sEVs שמקורם בשליות שגודלו בתרבית בהיפוקסיה לשבש את BBB בעכברות שאינן הרות. שיטה זו מאפשרת להבין טוב יותר את הקשר הפוטנציאלי בין השליה למוח בתנאים נורמליים ופתולוגיים. בפרט, שיטה זו עשויה להוות פרוקסי לניתוח השתתפות sEV שליה בהופעת סיבוכים מוחיים ברעלת הריון.
בניגוד לעכברים שקיבלו sEVs-Nor, עכברים שקיבלו sEVs-Hyp מראים ירידה הדרגתית בניקוד הנוירולוגי עד 24 שעות (טבלה 1), מה שמרמז על יכולת sEVs-Hyp לפגוע בתפקוד המוח.
כמו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה חושף תובנות חדשות לגבי נזק פוטנציאלי הנובע מ-sEV שבודדו מצמחי שליה שגודלו בתרבית בתנאים היפוקסיים על שיבוש מחסום הדם-מוח של מכרסמים. המנגנון הפתולוגי כולל הפחתה ב- CLND-5 באזור המוח האחורי25.
מחקרים קודמים גילו כי פלסמה-sEV מאנשים עם רעלת הריון גורמים לתפקוד לקוי של האנדותל באיברים שונים באמצעות מודלים במבחנה 46,47. מחקר זה בחן במיוחד את מחסום הדם-מוח, והציע נקודת מבט חדשה על כלי רכב חשמליים שבו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין שום ניגוד עניינים להצהיר.
המחברים רוצים להודות לחוקרים השייכים ל-GRIVAS Health על תרומתם רבת הערך. כמו כן, מיילדות וצוות קליני משירות המיילדות והגינקולוגיה שייכים לבית החולים דה צ'ילאן, צ'ילה. נוסדה על ידי Fondecyt Regular 1200250.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| עכברים בוגרים מטריצת מוח מודפסת בתלת מימד | קובץ גישה פתוחה | עכברים בוגרים | פורס מוח עכברים בוגרים. מודפס בחוט PLA. |
| נוגדן ראשוני אנטי &בטא;-אקטין | סיגמא-אולדריץ' | קלון AC-74 | נוגדן לבקרת העמסה (כתם מערבי) |
| אנטי-קלודין5 נוגדן ראשוני | סנטה קרוז ביוטכנולוגיה | sc-374221 | נוגדן ראשוני לחלבון צומת הדוק CLDN5 של עכברים BBB (כתם מערבי) |
| ערכת חלבון BCA | Thermo Scientific | 23225 | ערכה למדידת ריכוז חלבון |
| מדיה תרבית #200 500 mL | Thermo Fisher Scientific | m200500 | אמצעי תרבית לצמחי שליה |
| D180 חממת CO2 | RWD Life science | D180 | חממה סטנדרטית לייצוב צמחים ותרביות sEVs-Nor |
| Evans צבע כחול > 75% 10 גרם | Sigma-Aldrich | E2129.10G | צבע לניתוח הפרעה במחסום הדם המוח IN VIVO |
| סרום בקר עוברי 500 מ"ל | תרמו Fisher Scientific | 16000044 גורם גדילה תוסף למצע תרבית 200 | |
| Himac Ultracentrifuge CP100NX | Himac eppendorf | group 5720410101 | אולטרה-צנטריפוגה למדיה מצומצמת > 1,20,000 x |
| g תוכנת ImageJ | NIH | https://imagej.nih.gov/ij/download.html | |
| Isoflurane x 100 מ"ל | USP Baxter | 212-094 | חומר הרדמה באינהלציה נדיף לעכברים |
| ערכת CellTiter 96 לא רדיואקטיבית | Promega | 0000105232 | In vitro בדיקה לכדאיות צמחי שליה |
| עכבר IgG נוגדן משני | Thermo Fisher Scientific | MO 63103 | נוגדן משני ל-CLDN5 (כתם מערבי) |
| NanoSight NS300 | Malvern Panalytical | 90278090 | ניתוח ננו-מעקב של חלקיקים מאקספלנטים של שליה מדיה מצומצמת |
| Paraformaldehide E 97% תמיסה 500 מ"ל | Thermo Fisher Scientific | A11313.22 | תמיסה מקבעת לפרוסות רקמת מוח וזלוף תוך קרדיאלי (פעם מדוללת) |
| PBS 1 X pH 7.4 500 מ"ל | Thermo Fisher Scientific | 10010023 | Wash לאקספלנטות |
| שליה Peniciline-Streptomicine 100x 20 מ"ל | Thermo Fisher Scientific | 10378016 אנטיביוטיקה לחומרי | |
| תרבית צמחי שליהProOX C21 Cytocentric O2 ו-CO2 בקר תת-תא | BioSpherix | SCR_021131 | ווסת CO2 לגרימת היפוקסיה בתא אטום עבור sEVs-Hyp |
| נתרן תיופנטל 1 גרם | Chemie | 7061 | סוכן המתת חסד הומניטרי |
| Somnosuite מערכת הרדמה בזרימה נמוכה | Kent Scientifics | SS-01 | Isoflurane וופורייזר למכרסמים קטנים |
| פלטפורמת התחממות כירורגית | Kent Scientifics | A41166 | פלטפורמת חימום להרדמה תחזוקתית בעכברים |
| מסנני מזרק, פוליטטרפלואורואתילן (PTFE), הידרופובי, 0.22 ומיקרו; m, סטרילי, 25 מ"מ | Southern labware | 10026 | סינון של חומר מצומצם שנקטף מצמחי שליה |
| מיקרו צנטריפוגות שולחניות במהירות גבוהה HITACHI HIMAC CT15E/CT15RE | היטאצ'י מערכות רפואיות | 6020 | צנטריפוגות טוריות של מדיה מורכבת < 1,20, 000 x g |
| סטריאומיקרוסקופ טרינוקולרי מועבר ואור רפלקטיבי 10x-160x | Center Medical | 2597 | סטריאומיקרוסקופ לרישום פרוסות מוח |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.