Metodi Ovo ed Ex Ovo per studiare lo sviluppo dell'orecchio interno aviario

Nishant Singh; Anubhav Prakash; Suraj Ranganath Chakravarthy; Raman Kaushik; Raj  K. Ladher

doi:10.3791/64172

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Articolo metodologico

Metodi Ovo ed Ex Ovo per studiare lo sviluppo dell'orecchio interno aviario

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DOI:

10.3791/64172

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16 giugno 2022

Nishant Singh^*¹^,² , Anubhav Prakash^*¹ , Suraj Ranganath Chakravarthy^*¹ , Raman Kaushik^*¹ , Raj K. Ladher¹

¹National Centre for Biological Sciences, Tata Institute of Fundamental Research, ²The University of Trans-Disciplinary Health Sciences and Technology

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Il pulcino è un organismo modello economico, accessibile e ampiamente disponibile per una varietà di studi. Qui, una serie di protocolli è dettagliata per comprendere i meccanismi molecolari alla base dello sviluppo e della rigenerazione dell'orecchio interno aviario.

Abstract

L'orecchio interno percepisce il suono e mantiene l'equilibrio usando la coclea e il vestibolo. Lo fa utilizzando un tipo di cellula meccanosensoriale dedicata nota come cellula ciliata. La ricerca di base nell'orecchio interno ha portato a una profonda comprensione di come funziona la cellula ciliata e di come la disregolazione può portare a perdita dell'udito e vertigini. Per questa ricerca, il topo è stato il sistema modello preminente. Tuttavia, i topi, come tutti i mammiferi, hanno perso la capacità di sostituire le cellule ciliate. Pertanto, quando si cerca di comprendere le terapie cellulari per ripristinare la funzione dell'orecchio interno, studi complementari in altre specie di vertebrati potrebbero fornire ulteriori approfondimenti. L'epitelio uditivo degli uccelli, la papilla basilare (BP), è un foglio di epitelio composto da cellule ciliate meccanosensoriali (HC) intercalate da cellule di supporto (SC). Sebbene l'architettura anatomica della papilla basilare e della coclea dei mammiferi differisca, i meccanismi molecolari dello sviluppo dell'orecchio interno e dell'udito sono simili. Questo rende la papilla basilare un sistema utile non solo per studi comparativi, ma anche per comprendere la rigenerazione. Qui, descriviamo le tecniche di dissezione e manipolazione per l'orecchio interno del pollo. La tecnica mostra metodi di inibizione genetica e di piccole molecole, che offrono un potente strumento per studiare i meccanismi molecolari dello sviluppo dell'orecchio interno. In questo articolo, discutiamo in ovo tecniche di elettroporazione per perturbare geneticamente la papilla basilare usando delezioni CRIPSR-Cas9, seguite dalla dissezione della papilla basilare. Dimostriamo anche la coltura dell'organo BP e l'uso ottimale delle matrici di coltura, per osservare lo sviluppo dell'epitelio e delle cellule ciliate.

Introduzione

L'orecchio interno di tutti i vertebrati deriva da un semplice epitelio noto come placode otico ^1,2. Ciò darà origine a tutti gli elementi strutturali e ai tipi cellulari necessari per trasdurre le informazioni meccanosensoriali associate all'udito e all'equilibrio della percezione. Le cellule ciliate (HC), il sensore ciliato dell'orecchio interno, sono circondate da cellule di supporto (SC). Gli HC trasmettono informazioni al cervello posteriore uditivo attraverso i neuroni dell'ottavo nervo cranico. Questi sono anche generati dal placode otico³. La trasduzione primaria del suono si ot....