Articolo metodologico

Metodologie di ricerca nelle malattie vascolari

DOI:

10.3791/64588

16 agosto 2022

In questo articolo

Abstract

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ARTICOLI DISCUSSI:

Aomatsu, A. et al. Un metodo di rilevamento quantitativo per i microRNA nel rene di un modello murino di danno renale ischemico. Giornale degli esperimenti visualizzati. (163), E61378 (2020).

Bauer, S., Pauli, J., Pelisek, J. Estrazione ottimizzata di DNA di alta qualità da lesioni aterosclerotiche umane incluse in paraffina fissate in formalina. Giornale degli esperimenti visualizzati. (168), E61452 (2021).

Suárez-Cuenca, J. A. et al. Previsione dell'amputazione utilizzando cellule progenitrici mononucleate circolanti locali in pazienti trattati con angioplastica con ischemia critica degli arti. Giornale degli esperimenti visualizzati. (163), E61503 (2020).

Zoli, M. et al. Ruolo della trattografia MRI in diffusione nella chirurgia endoscopica endonasale della base cranica. Giornale degli esperimenti visualizzati. (173), E61724 (2021).

Editoriale

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Lo scopo principale della presente raccolta è quello di fornire ai lettori conoscenze aggiornate sulla nuova metodologia per studiare la malattia vascolare a livello di cellule, proteine e mRNA, sia in vivo che in vitro, nell'uomo o in un modello murino. Ciò include nuove modalità di imaging e intelligenza artificiale, nonché analisi istopatologiche estese al recupero di tessuti difficili1, come le arterie calcificate. La collezione presenta quattro metodi che rispondono pienamente a queste domande, fornendo spunti molto interessanti su come affrontare vecchie questioni con una prospettiva moderna e tecnologica, mostrando una rapida evoluzione tecnica in questo campo.

Il danno da ischemia-riperfusione (IRI) è un importante fattore di rischio per il danno renale acuto (AKI)2. Non sono stati stabiliti biomarcatori diagnostici specifici, sebbene i miRNA siano ottimi candidati3. Aomatsu et al.4 ha sviluppato un interessante modello murino di AKI, purificando e quantificando i miRNA mediante qRT-PCR. Hanno identificato 17 miRNA sovraregolati con AKI, indotti dal danno da ischemia-riperfusione. Il metodo consente di studiare il profilo dei miRNA nei reni AKI con un intervallo dinamico, una quantificazione accurata e un'elevata specificità. Inoltre, il modello facilita la somministrazione di farmaci prima e dopo l'IRI. Il protocollo descrive inoltre al lettore i punti critici di cui essere a conoscenza e le reazioni non specifiche dopo la PCR. Alcuni punti chiave sono l'omogeneizzazione, la selezione del controllo endogeno e la qualità dei miRNA purificati. Questo metodo è molto utile in quanto fornisce un modello animale di AKI per lo studio dell'IRI nel rene umano, che probabilmente sarà fattibile per ulteriori studi oltre ai miRNA.

Bauer et al.5 hanno messo a punto un metodo semi-automatizzato per l'estrazione del DNA da una piccola quantità di placche aterosclerotiche fissate in formalina e incluse in paraffina (FFPE). Questo è un altro argomento interessante, poiché è probabile che fornisca un metodo standardizzato per studiare la patobiologia di un tessuto molto difficile, come gli ateromi diffusamente calcificati1. Ciò rende difficile il recupero dei tessuti, in quanto include l'uso di protocolli di decalcificazione che alterano gli acidi nucleici e altri contenuti cellulari1. Gli autori hanno ottenuto una maggiore concentrazione di DNA e una migliore qualità del DNA (stabilità e riproducibilità) rispetto a due metodi manuali basati su colonne, senza differenze significative nella frammentazione del DNA. Importanti modifiche al protocollo includono la fase di incubazione per la deparaffinizzazione (minore tossicità dei reagenti), la digestione notturna della proteasi K, un ulteriore tempo di incubazione dopo l'aggiunta del tampone di lisi a 65 °C e l'aumento del volume di eluizione. Il protocollo è certamente promettente per le future analisi ad alto rendimento.

Suarez-Cuenca et al.6 hanno presentato un protocollo per la quantificazione delle cellule progenitrici mononucleate (MPC) circolanti da vasi vicini al sito dell'angioplastica, al fine di prevedere il rischio di amputazione degli arti in pazienti con ischemia critica degli arti (CLI). Questo è un altro argomento interessante, dal momento che il rischio di amputazione nelle CLI al giorno d'oggi è ancora molto alto7, e c'è una sostanziale mancanza di modelli predittivi disponibili8. La possibilità di identificare biomarcatori circolanti è molto promettente nella pratica clinica, offrendo una prospettiva fattibile per cambiare la storia e la gestione dei pazienti con CLI.

Con il lavoro di Zoli et al.9, la tecnica di imaging trattografia è stata utilizzata per studiare l'estensione dei tumori ipofisario-diencefalici e della base cranica. La valutazione preoperatoria del neuroimaging è fondamentale prima della chirurgia basata sul cranio e finora la trattografia è stata raramente adottata nella chirurgia della base cranica a causa di problemi tecnici10. Oltre all'implementazione del protocollo di risonanza magnetica per la gestione di questi tumori, l'obiettivo degli autori era anche quello di descrivere la cooperazione traslazionale tra neurochirurghi e il team di neuroimaging. Questa collaborazione offre un protocollo multidisciplinare per un efficace approccio multiassiale integrato a questi pazienti. Il protocollo implementato includeva sequenze veloci (scansioni di codifica inversa di fase per immagini pesate in diffusione) come nuovo approccio per una correzione avanzata di post-elaborazione. Questo apre la strada a nuovi approcci per lo studio pre-chirurgico di questi tumori difficili.

Le malattie ateromatose vascolari sono ancora un grave problema sanitario in tutto il mondo e sono sempre più necessari nuovi metodi per studiare questi pazienti a diversi livelli, dall'imaging al sangue ai tessuti. Questa raccolta fornisce suggerimenti per superare alcuni problemi nello studio delle malattie vascolari, comprendendo: (1) nuovi metodi per studiare il contenuto di cellule di placca, proteine e mRNA, (2) analisi istopatologica estesa al recupero di tessuti difficili (ad esempio, aree calcificate) e (3) la quantificazione dell'angiogenesi. Certamente, lo sviluppo e la divulgazione di nuovi approcci relativi all'analisi dei tessuti sono pertinenti a una vasta gamma di patologie e potenzialmente influenzano le linee guida cliniche per la diagnosi a tutti i livelli.

Dichiarazioni

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

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Gli autori non hanno riconoscimenti.

Riferimenti

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  1. Fittipaldi, S., et al. The study of calcified atherosclerotic arteries: an alternative to evaluate the composition of a problematic tissue reveals new insight including metakaryotic cells. BMC Clinical Pathology. 16, 12(2016).
  2. Kelly, K. J. Acute renal failure: much more than a kidney disease. Seminas in Nephrology. 26 (2), 105-113 (2006).
  3. Fittipaldi, S., et al. miRNA signature of hepatocellular carcinoma vascularization: how the controls can influence the signature. Digestive Diseases and Sciences. 62 (9), 2397-2407 (2017).
  4. Aomatsu, A., et al. A quantitative detection method for microRNAs in the kidney of an ischemic kidney injury mouse model. Journal of Visualized Experiments. (163), e61378(2020).
  5. Bauer, S., Pauli, J., Pelisek, J. Optimized high quality DNA extraction from formalin-fixed paraffin-embedded human atherosclerotic lesions. Journal of Visualized Experiments. (168), e61452(2021).
  6. Suárez-Cuenca, J. A., et al. Predicting amputation using local circulating mononuclear progenitor cells in angioplasty-treated patients with critical limb ischemia. Journal of Visualized Experiments. (163), e61503(2020).
  7. Uccioli, L., et al. Critical limb ischemia: current challenges and future prospects. Vascular Health and Risk Management. 14, 63-74 (2018).
  8. Vasuri, F., et al. Biochemical and immunomorphological evaluation of hepatocyte growth factor and c-Met pathway in patients with critical limb ischemia. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 48 (4), 430-437 (2014).
  9. Zoli, M., et al. Role of diffusion MRI tractography in endoscopic endonasal skull base surgery. Journal of Visualized Experiments. (173), e61724(2021).
  10. Jacquesson, T., et al. Full tractography for detecting the position of cranial nerves in preoperative planning for skull base surgery: technical note. Journal of Neurosurgery. 132 (5), 1642-1652 (2019).

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MicroRNAsIschemic Kidney InjuryDNA ExtractionAtherosclerotic LesionsMononuclear Progenitor CellsCritical Limb IschemiaDiffusion MRI TractographyEndoscopic Endonasal Skull Base Surgery

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