Spierontwikkelingsstoornissen vormen een groep van veelvoorkomende en heterogene menselijke spierziekten met specifieke histopathologische kenmerken1,2. Symptomen die typisch geassocieerd worden met deze verwoestende groep ziekten omvatten spierzwakte, spierdegeneratie, verlies van mobiliteit en vroegtijdige sterfte1,3. De primaire pathomechanismen van spierdystrofieën zijn het verlies van eiwitten die het sarcolemma stabiliseren, transmembraancomplexen verankeren en celsignalering over de membraan bemiddelen4-6. Bijvoorbeeld, volledig verlies van het eiwit dystrofine, een primair skelet-eiwit van het dystrofine-glycoproteïne complex, resulteert in destabilisatie van het spiermembraan bij Duchenne spierdystrofie7. Omdat de meeste spierdystrofieën het resultaat zijn van mutaties in eiwitten die deelnemen aan de verbinding tussen de extracellulaire matrix en het sarcolemmale cytoskelet, is een gemeenschappelijke waarneming op cellulair niveau het verlies van sarcolemmale integriteit8,9. Dit begrip van de primaire pathomechanismen geassocieerd met spierdystrofieën is het resultaat van talloze jaren van onderzoek met behulp van diermodellen2,10-15. Ondanks de vooruitgang op het gebied, zijn er nog steeds beperkte therapeutische opties voor de behandeling of het beheer van de verschillende subtypen van dystrofie. Deze beperking van levensvatbare therapieën is te wijten aan verschillende belangrijke factoren: 1) de moeilijkheid van gentherapiestrategieën, 2) een hoge frequentie van de-novo gevallen van de ziekte en het bijbehorende gebrek aan vertaalbare diermodellen, en 3) het ontbreken van rigoureuze strategieën om de fysiologische gevolgen van vermeende therapeutische middelen te testen met duidelijke en reproduceerbare uitkomstmaten.
Om enkele van deze beperkingen te overwinnen, maken talrijke laboratoria, waaronder de onze, gebruik van zebravissen als een systeem om humane neuromusculaire ziekten te modelleren en te bestuderen2. Tot op heden zijn zebravissen een waardevol hulpmiddel gebleken in ziekteonderzoek. Het zebravismodel is gebruikt om nieuwe, menselijke ziekteveroorzakende mutaties te identificeren en te valideren16,17, niet-gekarakteriseerde ziekteveroorzakende mechanismen te verduidelijken17,18, en nieuwe therapeutische strategieën te identificeren12,19. Deze vooruitgang is gedeeltelijk gemaakt door de canonieke sterke punten van het zebravissysteem, zoals hun optische helderheid, gemak van genetische manipulatie en het vermogen om in grote aantallen te kweken20. Zebravissen zijn bovendien geschikt gebleken voor grootschalige geneesmiddelscreens21, een waardevolle methode voor de identificatie van nieuwe therapeutischa22-24. Wat betreft spierziekteonderzoek, worden deze sterke punten aangevuld door het vermogen om enkele zebravisskeletspiervezels via dissociatie te isoleren25 en door het vermogen om myofiber organisatie in vivo te onderzoeken met behulp van het optische fenomeen genaamd birefferentie26, die gezamenlijk snelle bepaling van macroscopische spierintegriteit mogelijk maken. Ongeacht deze beschikbare nuttigheden, is er voortdurende ontwikkeling van tools vereist om het onderzoek te bevorderen.
Wij, en anderen, hebben een protocol voor EBD-injectie en analyse in het zebravismodel aangepast. EBD is een vitaal, celpermeatief kleurmiddel dat wordt opgenomen door beschadigde, degenererende of apoptotische cellen en vervolgens onder fluorescentie wordt gevisualiseerd27. Tot nu toe is EBD-analyse uitgebreid gebruikt om spiermembraanintegriteit te analyseren in muismodellen van skeletspier- en hartziekten8,9,27. Echter, in zoogdierpreparaten vereist verzameld spierweefsel typisch arbeidsintensieve sectie of dissectie voorafgaand aan analyse. In zebravissen is directe analyse mogelijk in hoge aantallen met behulp van levende en intacte dieren. In dit videoartikel zullen we de methodologie demonstreren om EBD-injectie en analyse uit te voeren in levende zebravislarven, met representatieve beelden van EBD-opname in de zebravis dystrofie-mutante lijn sapje15,28. Verder presenteren we een co-injectiestrategie die een verhoogde kwantificering van EBD-preparaten mogelijk maakt.