Sezionamento dell'osso temporale umano ad alta velocità per la valutazione della patologia dell'orecchio medio associata a COVID-19
18 maggio 2022
Questo articolo descrive una tecnica per il sezionamento rapido dell'osso temporale umano che utilizza una microsega con due dischi diamantati per generare fette sottili per una rapida decalcificazione e analisi dell'immunoistochimica ossea temporale.
Questo protocollo riduce il tempo per l'elaborazione dell'osso temporale da 9 a 10 mesi a 10-14 giorni. Il vantaggio principale di questa tecnica è che consente la rapida valutazione dell'otopatologia, che nel nostro caso è rilevante per la valutazione della patologia dell'orecchio medio associata a COVID-19. Questa tecnica può essere particolarmente utile per studi sensibili al tempo dell'osso temporale.
In futuro, potrebbe essere ulteriormente ottimizzato per l'uso studiando la patologia dell'orecchio interno. Iniziare la raccolta durante l'autopsia e dividere bruscamente i nervi cranici nel canale uditivo interno. Fare la prima incisione ossea con l'osteotoma parallela e solo mediale alla porzione squamosa dell'osso temporale.
Quindi, eseguire la seconda incisione ossea parallela alla prima sul bordo mediale dell'osso temporale. Fai la terza incisione a tre o quattro centimetri anteriormente e parallela alla cresta petrosa. Quindi, fai la quarta incisione approssimativamente parallela alla terza a due centimetri posteriore alla cresta petrosa.
Utilizzare la dissezione acuta per liberare i tessuti molli attaccati lungo il bordo inferiore del campione e rimuovere l'osso temporale. Dopo la raccolta, immergere immediatamente il tessuto in 200-300 millilitri di formalina tamponata al 10%. Quindi, impostare una microsega di precisione con due dischi diamantati a una distanza di cinque millimetri.
Per una rapida decalcificazione dei tessuti, tagliare ogni campione in tre sezioni in modo tale che la sezione centrale dell'osso temporale abbia uno spessore di cinque millimetri e quelle su entrambe le estremità abbiano uno spessore da tre a cinque millimetri. Posizionare le sezioni in 200-300 millilitri di EDTA 0,37-molare per sette-10 giorni a temperatura ambiente per l'ammorbidimento. La colorazione di ematossilina ed eosina della mucosa dell'orecchio medio e della tromba di Eustachio ha dimostrato che il tessuto viene preservato dopo l'elaborazione utilizzando questo protocollo.
Le analisi immunoistochimiche hanno mostrato la presenza di ACE2, proteasi transmembrana e proteine furina all'interno di questi tessuti, fornendo una possibile radice per l'infezione da SARS-CoV2 nell'epitelio respiratorio dell'orecchio medio. È importante posizionare in modo appropriato il tessuto osseo temporale all'interno della sega a diamante. Tecniche alternative che possono essere combinate con questo metodo includono immunoistochimica per diverse proteine, diverse macchie di tessuto e trascrittomica.
Questa tecnica ci ha permesso di valutare rapidamente la presenza delle proteine coinvolte nell'infezione da SARS-CoV2 all'interno dell'orecchio medio durante la pandemia di COVID-19.
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Panoramica
Questo articolo descrive una tecnica per il rapido sezionamento dell'osso temporale umano mediante l'uso di una microseghe con lame diamantate gemelle. Questo metodo riduce in modo significativo il tempo necessario per l'elaborazione dell'osso temporale, facilitando un'analisi più rapida dell'immunohistochimica.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Otopatologia
- Immunoeistochemica
Sfondo
- La lavorazione tradizionale dell'osso temporale può richiedere da 9 a 10 mesi.
- Una valutazione rapida dell'otopatologia è fondamentale per ricerche tempestive.
- Questa tecnica è rilevante per lo studio della patologia dell'orecchio medio associata al COVID-19.
- Un'ottimizzazione futura potrebbe migliorare gli studi sulla patologia dell'orecchio interno.
Scopo dello studio
- Ridurre il tempo di elaborazione per l'analisi dell'osso temporale.
- Permettere una valutazione rapida dell'otopatologia.
- Fornire un metodo applicabile a studi sensibili al tempo.
Metodi Utilizzati
- Prelevamento durante l'autopsia.
- Sezione netta dei nervi cranici fino al canale uditivo interno.
- Incisione ossea iniziale eseguita con un osteotomo.
- Utilizzo di una sega microchirurgica con lame gemelle diamantate per la sezione.
Risultati principali
- Tempo di elaborazione ridotto da 9-10 mesi a 10-14 giorni.
- Consente una valutazione rapida della patologia dell'orecchio medio.
- Potenziale per ulteriori ottimizzazioni in studi futuri.
- Applicabile per esigenze di ricerca urgenti in otopatologia.
Conclusioni
- La tecnica accelera in modo significativo l'elaborazione dell'osso temporale.
- È particolarmente utile per studi relativi al COVID-19.
- Ricerche future potrebbero migliorarne l'applicazione nella patologia dell'orecchio interno.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Metodo
La sezione accelerata dell'osso temporale consente una valutazione istopatologica rapida dei tessuti dell'orecchio medio, soddisfacendo esigenze urgenti di ricerca durante focolai di malattie infettive come il COVID-19. Riducendo il tempo di lavorazione del tessuto da mesi a giorni, questo metodo supporta la validazione di bersagli nel tempo critico e studi meccanicistici in otopatologia. L'approccio migliora l'agilità del portafoglio per i team di ricerca traslazionale che indagano sui percorsi di ingresso virale e sull'espressione proteica specifica per tessuto.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Consente un'analisi rapida dell'espressione proteica relativa ai meccanismi di ingresso virale nei tessuti umani.
- Permette la validazione funzionale degli obiettivi mantenendo l'integrità del tessuto per l'analisi immunohistochimica.
- Facilita la riduzione dei rischi meccanicistici negli studi sulle interazioni tra patogeni e ospite nell'orecchio medio.
Sviluppo di screening e saggi
- Fornisce sezioni di tessuto di alta qualità adatte per immunocitochimica standardizzata e saggi molecolari.
- Riduce i tempi di sviluppo e validazione dei saggi nella ricerca in otopatologia.
- Migliora la riproducibilità e la scalabilità dei flussi di lavoro per lo screening basato sui tessuti.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Permette l'allineamento dei risultati basati sui tessuti con studi traslazionali sui biomarcatori nei modelli di malattie infettive.
- Garantisce continuità dalla fase di scoperta alla validazione preclinica accelerando l'analisi dei tessuti.
- Riduce il rischio di ritardi nell'ottenimento di informazioni in contesti urgenti di salute pubblica.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questo protocollo rapido di sezionamento si integra nel percorso dalla scoperta alla fase preclinica, consentendo test di ipotesi e validazione di bersagli tempestivi in modelli di tessuto umano.
- Biologia della scoperta: Accelera studi basati su ipotesi sul localizzamento proteico e sulla suscettibilità dei tessuti all'infezione.
- Screening: Fornisce sezioni pronte per saggi con letture quantitative di immunohistochimica.
- Analisi: Consente misurazioni robuste di marcatori proteici (ad esempio, ACE2, TMPRSS2, Furina) in diverse condizioni.
- Ricerca traslazionale: Collega l'analisi dei tessuti umani ai risultati ottenuti nei modelli preclinici per l'allineamento dei biomarcatori.
- Riutilizzo su larga scala: Stabilisce una capacità scalabile e rapida di preparazione dei tessuti per la ricerca futura sulle malattie infettive.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva nella validazione degli obiettivi basata sui tessuti e negli studi meccanicistici.
- Valore operativo: Standardizza e accelera l'elaborazione dei tessuti, riducendo il carico di risorse e tempo.
- Valore strategico: Consente decisioni più rapide di tipo go/no-go in scenari di ricerca urgenti, migliorando l'efficienza del capitale.
- Impatto sul portafoglio: Supporta la priorizzazione adeguata ai rischi dei progetti traslazionali durante emergenze sanitarie pubbliche.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze nella manipolazione di tessuti post mortem e nell'uso di strumenti per la sezionatura.
- Richiede l'accesso a microseghe di precisione con lame di diamante e a infrastrutture per la decalcificazione.
- Necessita di una standardizzazione condivisa tra i gruppi di lavoro per le procedure di elaborazione dei tessuti e le tecniche di colorazione.
- Adattabile a diversi tipi di tessuto e bersagli proteici mediante ottimizzazione del protocollo.
- Dipende dall'accesso tempestivo all'autopsia e dalla qualità del campione per ottenere risultati ottimali.
