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I periciti cerebrali sono parte integrante della NVU e svolgono un ruolo attivo nell'induzione e nella manutenzione del BBB24. Allo stesso modo, il ruolo di queste cellule nei diversi disturbi neurodegenerativi e patologie vascolari è intrigante. Di conseguenza, un efficiente modello di cellule pericite primarie ad alta uscita fornirà una piattaforma efficiente per gli studi in vitro.
Ci sono vari protocolli che sono stati proposti per l'isolamento dei periciti primari (Figura 4). Tigges et al.17 suggerito un metodo tra cui tessuto corticale con meningi. Questo approccio è la gara di gara del tessuto da 6 topi (una digestione di 37 , 70 min con enzimi papain/DNase) seguita da una fase di disintegrazione tramite 21 G e 18 G di aghi. Questo protocollo suggerisce una separazione in un solo passaggio (centrifugazione nella soluzione 22% BSA/PBS) che produce almeno 2 pozzi rivestiti di collagene I di una piastra a 6 pozzetti. Le cellule sono mantenute nel mezzo di crescita delle cellule endoteliali (ECGM) fino al passaggio 3 e successivamente nel mezzo di crescita pericito (PGM) per passare le cellule per promuovere la proliferazione dei periciti. In un altro approccio simile, Chen et al.18 ha proposto la dissociazione dei tessuti dividendo il tessuto con una lama di rasoio sterilizzata e la digestione dei tessuti con collagenase/DNase per 90 min a 37 . Dopo la separazione in un solo passaggio (centrifugazione nel 22% BSA) delle cellule, lo strato di mielina viene rimosso e il pellet viene lavato due volte in ECGM. I microvasi sono placcati in 3 pozze di collagene Ho rivestito 6 piatti. Dopo aver raggiunto la confluenza, le cellule vengono passaggiate due volte e più tardi mantenute in PGM. Alla fine, se le cellule vengono passate in rapporto di 3, possiamo ottenere 27 pozze di 6 pozze solo all'uso di 10 topi all'inizio del protocollo.
In Thomsen et al., gli autori suggeriscono l'isolamento dei periciti cerebrali attraverso una digestione enzimatica in due fasi19. Le meningi e la materia bianca vengono rimosse e i campioni cerebrali vengono tagliati in piccoli pezzi. I pezzi di tessuto subiscono la prima reazione enzimatica nel collagenae/DNase I per 75 min a 37 gradi centigradi, dopo un passo di separazione nel 20% di BSA. Il pellet viene raccolto e ulteriormente digerito in collagenae/dispase/DNase I per 50 min a 37 gradi centigradi. Questo passaggio è seguito dalla separazione dei microrecipient in un gradiente Percoll del 33% e ulteriormente lavato una volta. I microvasi sono semisudati su collagene IV/fibronectin a 35 mm piatti. La proliferazione dei periciti è favorita dal 10% di FCS e solfato gentamicin in DMEM per 10 giorni. In un altro approccio di digestione enzimatica in due fasi, Yamazaki e altri suggeriscono la maciazione del tessuto eccitato nel freddo DMEM20. Nella prima reazione enzimatica, i campioni vengono trattati con collagenae/DNase I per 75 min a 37 . Dopo un passo centrifugazione, il pellet viene nuovamente lavato una volta e una seconda reazione enzimatica viene avviata in collagenana / dispase per 60 min a 37 gradi centigradi. A seguito di una separazione in un solo passaggio, il pellet viene risospeso e centrifugato in una soluzione BSA del 22%. Infine, il pellet microvascolare viene risospeso e placcato in una piastra a 6 pozzetti. Per 5 cervelli di topo, 1 pozzetto di una piastra 6-bene può essere placcato. Per ottenere i periciti, le colture endoteliali vengono passate tre volte mentre sono mantenute nel mezzo II delle cellule endoteliali cerebrali dei topi (mBEC). Crouch e Doetsch20 suggeriscono il metodo di purificazione dei pericyti da parte del FACS. I campioni di tessuti della corteccia e della zona ventricolare-subventricolare del cervello del topo sono micro-sezionati e macinati accuratamente con un bisturi. Dopo l'incubazione dell'enzima collagenae/dispasi per 30 min a 37 , il tessuto digerito viene separato dalla mielina e dai detriti centrifugati in una soluzione 22% v/v Percoll. La sospensione cellulare viene poi incubata in anticorpi coniugati a fluorescente per l'analisi e lo smistamento della FACS. Le cellule ordinate sono placcate in pozzi rivestiti di collagene di 24 pozzetto. Si suggerisce che una corteccia produca abbastanza cellule per una placcatura in 1 pozzetto di 24 pozzetti.
Anche se produttivi, questi metodi sono dotati di diverse limitazioni, dall'utilizzo di un elevato numero di animali per l'isolamento di un singolo lotto a una quantità molto limitata di output.
Durante lo sviluppo di questo protocollo proposto, siamo riusciti a ottenere un'elevata produzione: 9 pozzi di una piastra 6-well da un solo 10 topi. A tal fine, la rimozione delle meningi assicura la rimozione di un passo di grandi vasi dal tessuto. La smerigliatrice di tessuto Dounce è più appropriata per i tessuti molli come il cervello. Garantisce inoltre la riduzione del campione con il pestello sciolto, l'omogeneizzazione con il pestello stretto e previene danni cellulari inutili. Uno dei principali obiettivi nei protocolli di coltura cellulare primaria è lo spreco minimo di tessuto e il recupero esteso della vascolatura cerebrale. Nel protocollo presentato, questo si ottiene con la centrifugazione ripetitiva del tessuto infuso dextran-BSA omogeneizzato. Un approccio di centrifugazione in tre fasi aiuta a recuperare grandi quantità di vascolarizzazione dall'omogenea tissutale. Questo fornisce un recupero 3 volte migliorato di micronavi. Dopo la separazione, la filtrazione è il passo essenziale successivo, che favorisce l'esclusione delle cellule muscolari lisce associate a grandi vasi. Come accennato prima è stata proposta una combinazione di diversi enzimi per la digestione enzimatica. Mentre DNase e collagenase/dispase vengono utilizzati per ridurre i grumi di cellule e isolare le singole cellule rispettivamente, è molto importante prevenire la morte cellulare in un ambiente così invasivo e questo è impedito dal TLCK, che aumenta quindi la resa finale. Inizialmente, il primo passaggio è permesso di far crescere un monostrato endoteliale, che in seguito supporta la crescita di periciti attaccati sull'unistrato. Poiché la sopravvivenza delle cellule endoteliali primarie si riduce al passaggio, aumenta la probabilità di recupero del pericito. Inoltre, questo protocollo utilizza un altro passaggio che assicura la prevenzione della contaminazione delle cellule endoteliali. Va notato che con un maggior numero di cellule da P2, la dipendenza da ulteriori passaggi delle cellule è ridotta. Inoltre, riduce la possibilità di crescita pericita essere superato da cellule muscolari lisce, che proliferano su un tasso molto più alto.
Al fine di ottenere una maggiore uscita, ci sono diversi passaggi che sono critici e devono essere eseguiti con precisione per quanto riguarda la temperatura e il tempo. La miscelazione di tessuto omogeneo in BSA-dextran dovrebbe essere veloce. La dissociazione del pellet dopo le fasi di centrifugazione dovrebbe essere rapida per prevenire la morte delle cellule. Inoltre, 33 min di digestione ezimatica dovrebbe essere fatto con precisione e cura. Una delle limitazioni per questo protocollo è la durata di 7-8 giorni che unilayer endoteliale è permesso di crescere e facilitare ulteriormente la crescita dei periciti. Evidentemente, l'isolamento dei microvessels è btter, la crescita di unilayer è più veloce, e quindi ci sono un aumento del numero di periciti. Si raccomanda di non utilizzare meno di 10 topi in ogni estrazione per garantire un numero adeguato di frazioni microvascolari per sostenere ulteriormente la crescita dei periciti. Se i punti di cui sopra sono seguiti con attenzione, la densità cellulare desiderata per la coltura di pericyti cerebrale può essere facilmente raggiunta.
I modelli in vitro forniscono una piattaforma fattibile per lo sviluppo di modelli derivati per ottenere maggiori informazioni sulla rilevanza patofisiologica e la comunicazione tra le altre cellule della NVU durante i disturbi neurologici. I periciti isolati possono essere incorporati in una coltura bicellulare (con cellule endoteliali o gliali) e nella coltura tricellulare (cellule endoteliali e gliali). Lo sviluppo di questi modelli non è stato discusso in questa sede. Per concludere, questo protocollo fornisce un approccio per l'isolamento delle cellule primarie con una maggiore produzione e una migliore piattaforma per la ricerca in vitro relativa alla biologia dei periciti cerebrali.