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Articolo metodologico

Tessuto trattato con radioligandi attivati da fluorescenza per determinare l'origine cellulare del segnale radioattivo

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DOI:

10.3791/62883

10 settembre 2021

In questo articolo

Sommario

Fluorescence-Activated Cell Sorting-Radioligand Treated Tissue (FACS-RTT) è un potente strumento per studiare il ruolo della proteina traslocatore 18 kDa o dell'espressione del recettore della serotonina 5HT2A nella malattia di Alzheimer su scala cellulare. Questo protocollo descrive l'applicazione ex-vivo di FACS-RTT nel modello di ratto TgF344-AD.

Abstract

Le cellule gliali hanno probabilmente una notevole implicazione nella fisiopatologia delle malattie neurodegenerative, come il morbo di Alzheimer (AD). Le loro alterazioni sono forse associate a uno stato pro-infiammatorio. Il ceppo di ratto TgF344-AD è stato progettato per esprimere i geni umani APP e PS1ΔE9 umani, codificando per le proteine amiloidi Aβ-40 e Aβ-42 e mostra patologia amiloide e deficit cognitivi con l'invecchiamento. Il modello di ratto TgF344-AD viene utilizzato in questo studio per valutare l'origine cellulare del legame della proteina traslocatrice 18 kDa (TSPO, un marcatore di attivazione delle cellule gliali) e dei livelli del recettore della serotonina 5HT2A (5HT2AR) che sono potenzialmente interrotti nell'AD. La tecnica qui presentata è Fluorescence-Activated Cell Sorting to Radioligand Treated Tissue (FACS-RTT), una tecnica quantitativa specifica per tipo cellulare complementare alle tecniche in vivo PET o SPECT o autoradiografia ex vivo / in vitro . Quantifica lo stesso tracciante radiomarcato utilizzato in precedenza per l'imaging, utilizzando un contatore di γ dopo lo smistamento delle cellule citometriche. Ciò consente di determinare l'origine cellulare della proteina radiomarcata con elevata specificità e sensibilità cellulare. Ad esempio, studi con FACS-RTT hanno dimostrato che (i) l'aumento del legame TSPO era associato alla microglia in un modello di ratto di neuroinfiammazione indotta da lipopolisaccaride (LPS), (ii) un aumento del legame TSPO a 12 e 18 mesi è stato associato prima agli astrociti, e poi alla microglia nei ratti TgF344-AD rispetto ai ratti wild type (WT) e (iii) alla densità striatale di 5HT2A R diminuisce negli astrociti a 18 mesi nello stesso modello di AD di ratto. È interessante notare che questa tecnica può essere estesa praticamente a tutti i radiotraccianti.

Introduzione

Le malattie neurodegenerative, come il morbo di Alzheimer (AD), sono caratterizzate da una perdita neuronale associata ad un aumento dei sintomi. L'AD, la causa più comune di demenza, che rappresenta il 60%-70% dei casi, colpisce circa 50 milioni di persone in tutto il mondo1. A livello neuropatologico, le due principali caratteristiche dell'AD sono l'accumulo di placche extracellulari amiloide-β (Aβ) e grovigli neurofibrillari intracellulari Tau. Alterazioni delle cellule gliali sono state anche associate all'AD2 e alla possibile interruzione di diversi sistemi di neurotrasmettitori 3,4

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Protocollo

Tutte le procedure sperimentali sono state condotte in accordo con il Comitato etico per la sperimentazione umana e animale del Cantone di Ginevra, la Commissione cantonale per l'etica della ricerca (CCER) e la Direzione generale della salute del Cantone di Ginevra (Svizzera), rispettivamente. I dati sono riportati seguendo le linee guida Animal Research: Reporting In-vivo Experiments (ARRIVE).

1. Preparazione e calibrazione della telecamera SPECT

  1. Accendere la fotocamera, caricare il software operativo (vedere Tabella dei materiali). Fare clic sul pulsante Home XYZ Stage per eseguire l'ho....

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Risultati

I ratti WT hanno sperimentato la scansione SPECT in vivo con radiotracciante [125I]CLINDE dopo un'iniezione unilaterale di LPS (Figura 2). Questa scansione (utilizzando dati sommati da immagini di 45-60 minuti dopo l'iniezione di radiotraccianti) ha mostrato un legame più elevato di [125I]CLINDE nel sito dell'iniezione LPS (Figura 2A) rispetto alla regione controlaterale del cervello (Figura 2B). I cam.......

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Discussione

Per quanto ne sappiamo, questa tecnica è stata la prima a descrivere un approccio che consente una migliore comprensione delle alterazioni di legame in vivo di un radiotracciante a livello cellulare. Il protocollo descrive un metodo multiscala per quantificare il legame del radiotracciante a livello cellulare usando [125I]CLINDE (TSPO) o [125I]R91150 (5HT2AR) come esempi.

Questa tecnica è abbastanza robusta e sensibile da rilevare con precisione l'orig.......

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Dichiarazioni

Gli autori non dichiarano conflitti di interesse.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato sostenuto dal Fondo nazionale svizzero per la ricerca scientifica (sovvenzione n. 320030-184713). Gli autori BBT e KC sono sostenuti dalla Fondazione Velux (progetto n. 1123). L'autore ST ha ricevuto il sostegno del Fondo nazionale svizzero per la ricerca scientifica (Early Post-Doc Mobility Scholarship, no. P2GEP3_191446), la Fondazione Prof Dr. Max Cloetta (borsa di studio Clinical Medicine Plus) e la Fondazione Jean e Madeleine Vachoux.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Acido aceticoSigma-Aldrich
AcetonitrileSigma-Aldrich
BioVetSoftware per il controllo dei parametri vitali
Bondclone C18 colonna in fase inversaPhenomenex, Schlieren, Svizzera
Ospedale universitario Des-Sur di GinevraBlocco Fc virucide
/ anti-CD32BD BiosciencesBDB550270Reattività per il
ratto CD90 coniugato con FITC Anti-rattoBiolegend202504Reattività per il ratto
EparinaB. BraunB01AB01
HPLCKnauer
Insyte-W 24 GA 0,75 IN 0,7 x 19 mmBD Biosciences321312Catetere da 24 G
IsofluranoBaxterZDG9623
Colonne LacryviscAlcon2160699
LSMiltenyi Biotec130-042-401
MACS MultiStandMiltenyi Biotec130-042-303
Nastro morbido Micropore3MF51DA01
MILabs-Uspect IIMILabsSoftware per telecamera SPECT
MoFlo Astrios BeckmanCoulterSelezionatore cellulare
Perle per la rimozione della mielina IIMiltenyi Biotec130-096-733Contiene perline e tampone per la rimozione della mielina.
NaCl 0,9% Soluzione sterileB. Braun395202
Kit di dissociazione neurale (P)Miltenyi Biotec130-092-628Contiene le miscele enzimatiche, pipette 1, 2 e 3.
Foglio di rete in nylonAmazonCMN-0074-10YD40 pollici di larghezza, 80 micron di maglia di dimensioni
Acido peraceticoSigma-Aldrich
QuadroMACS SeparatoreMiltenyi Biotec130-090-976
R91150 pré cursoreCERMN
Sep-Pak C18 ColonnaAcqueColonna di concentrazione
Ioduro di sodio Na125PerkinElmer
Precursore della tributilinaCERMN
U-SPECT Rec2.38cMILabsVersione Rec2.38cSoftware per la ricostruzione di immagini SPECT
USPECT IIMILabsSpect Camera
Wizard 3"PerkinElmerContatore gamma

Riferimenti

  1. Nichols, E., et al. regional, and national burden of Alzheimer's disease and other dementias, 1990-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. The Lancet Neurology. 18 (1), 88-106 (2019).
  2. Kinney, J. W., et al.

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Ristampe e permessi

Tag

Origine cellulare della radioattivitattivazione delle cellule glialilegame al TSPOastrociti microgliaratto TgF344 ADrecettore 5HT2Aimaging SPECTquantificazione del tipo cellulare