ניתן לראות בטרשת עורקים מחלה דלקתית טרנסמורלית של עורקים המערבת את כל שלוש השכבות של דופן העורק. יתר על כן, העורקים מוקפים ברקמות השומן הפרי-וסקולריות והעצביות. במהלך התקדמות טרשת עורקים, כל אחת מהרקמות הללו עוברת שינויים תאיים ומבניים ניכרים, מה שמחייב שיטות לרכישת גישה אופטית תת-תאית לרקמות השלמות המקיפות עורקים בריאים וחולים. שיטות אלה ניתנות כאן כדי להבין טוב יותר אינטראקציות תא-תא ותא רקמה ולקדם את ההבנה של פתוגנזה של מחלות לב וכלי דם. ניקוי רקמות והדמיה מיקרוסקופית תלת מימדית לאחר מכן מאפשרים הדמיה של תאי רקמות שלמים בקנה מידה גדול, שעד כה לא היו נגישים, וחושפים שחזורים מפורטים של עורקים. כאן, אנו מציגים פרוטוקולים לטכניקות ניקוי רקמות TDE ו-iDISCO, המדגישים את יעילותן ופשטותן בהשגת שקיפות רקמות כמעט מלאה, הדמיה יעילה עם מיקרוסקופ קונפוקלי/מולטיפוטון או גיליון אור, ובמקביל, שמירה על שלמות מבנית.
ניקוי TDE משתמש במגיב מסיס במים כדי להשיג שקיפות רקמה על ידי התאמת ה-RI, ובכך לשמר ביעילות אותות פלואורסצנטיים ברקמה. הוא מייצג שיטה יעילה לניקוי רקמות עבור כלי דם בגודל קטן יותר, כלומר נפח רקמה בגודל מיקרומטר עד מילימטר ללא התכווצות רקמות. עם זאת, זה דורש זמן עיבוד ארוך יותר עבור רקמות גדולות יותר, כלומר נפחי רקמות בגודל מילימטר עד סנטימטר. חשוב לציין, ניתן להתאים את ההליך לצורך המשתמש על ידי התאמת ריכוז הריאגנטים וזמן הדגירה. מצד שני, iDISCO משתמשת בסדרה של ממיסים אורגניים כדי להסיר שומנים ומים, מה שמוביל לשקיפות רקמות טובה יותר עבור רקמות גדולות יותר, איברים שלמים, או העכבר כולו או רקמות אנושיות גדולות יותר. הוא מציע את היתרונות הייחודיים של זמני עיבוד קצרים והתאמה לנפחי רקמות גדולים. עם זאת, זה מוביל להתכווצות הדגימות שנלקחו, לכיבוי אותות הקרינה ולהסרת שומנים, המהווה מגבלה עיקרית לרקמות טרשת עורקים עשירות בשומנים. בנוסף, מיקרוסקופיה של גיליון אור, בניגוד למיקרוסקופיה קונפוקלית או רב-פוטונית, אינה יכולה לדמיין פרטים תת-תאיים ברמת המיקרומטר ולדמיין הקרנות עצביות בקוטר קטן, כגון אקסונים בודדים וחיבוריהם עם תאי כלי דם אחרים.
עצבוב כלי הדם ממלא תפקיד משמעותי בהתפתחות טרשת עורקים 6,7,18. חקירת התפלגות העצבים ההיקפיים לאורך עץ העורקים והשינויים בהם תעזור להבין את התקדמות המחלה. בשל יכולת העיבוד היעילה שלו, iDISCO משמש בדרך כלל להדמיית רשת כלי דם שלמה במודלים של טרשת עורקים בחולדות ועכברים 12,19,20,21, ומספק תמונות תלת מימדיות ברזולוציה גבוהה. TDE, לעומת זאת, מתאים למחקרים הדורשים שימור תוויות פלואורסצנטיות, כגון התבוננות בסמנים עצביים ספציפיים, ובכך לחשוף במדויק את המבנה העדין ואת השינויים בעצבוב כלי הדם6. שני הפרוטוקולים לניקוי רקמות נדרשים מכיוון שניקוי TDE אינו כרוך בכיווץ ויכול לדמות שומנים, בעוד ש-iDISCO מוביל להתכווצות רקמות עקב התייבשות וחוסר שומן. יתר על כן, ניתן להשתמש בפרוטוקול iDISCO שונה לניקוי רקמות של רקמות לב וכלי דם אנושיות22,23. שתי טכניקות הניקוי מציעות יתרונות משלימים לחקר שיפוץ עורקים בטרשת עורקים. על ידי שילוב החוזקות של שתי השיטות, ניתן להשיג הבנה מקיפה ומעמיקה יותר של המנגנונים הפתולוגיים של טרשת עורקים.