Tranen worden beschouwd als een plasma-ultrafiltraat en zijn ook beschreven als een tussenliggende vloeistof tussen plasmaserum en cerebrospinale vloeistof vanwege een aanzienlijke overlap in de biomoleculen die ze delen1. Er is gemeld dat menselijke tranen eiwitten, traanlipiden, metabolieten en elektrolyten bevatten2. Onlangs zijn ook andere biomoleculen zoals mRNA's, miRNA's en extracellulaire blaasjes geïdentificeerd 3,4,5,6,7.
Bij mensen bevinden basale tranen zich in de traanfilm, die uit drie lagen bestaat: de buitenste lipidenlaag, die het traanoppervlak glad houdt om ons in staat te stellen er doorheen te kijken en traanverdamping te voorkomen; de middelste waterige laag, die het oog gehydrateerd houdt, bacteriën afstoot, het hoornvlies beschermt en 90% van de traanfilm uitmaakt; En tot slot de mucinelaag, een familie van eiwitten met een hoog moleculair gewicht die in contact staan met het hoornvlies en ervoor zorgen dat de traan zich aan het oog hecht8. De scheurverdeling over het oogoppervlak begint met afscheiding van de traanklier. Deze vloeistof wordt vervolgens door de traanbuisjes geleid om over het oogoppervlak te gaan en in afvoerkanalen te stromen. Elke knippering zorgt ervoor dat de tranen zich gelijkmatig over het hele oog verspreiden, waardoor het vochtig blijft9.
De traanfilm is een zeer dynamische biovloeistof die in staat is moleculaire veranderingen te weerspiegelen die niet alleen op het oogoppervlak optreden, maar ook in andere weefsels en organen. De analyse van differentiële expressie in deze biovloeistof vertegenwoordigt een veelbelovende benadering voor de ontdekking van biomarkers bij menselijke ziekten10,11. Het gebruik van traanfilm als bron van biomarkers voor vroege diagnose bij verschillende pathologieën is aanzienlijk vergemakkelijkt door de aanwezigheid van niet-invasieve verzamelmethoden. De meest gebruikelijke methode voor het verzamelen van tranen in klinieken voor mensen en dierenartsen is ondersteuning op basis van membranen (Schirmer's strip), die werkt volgens het principe van capillaire werking, waardoor het water in tranen langs de lengte van een papieren teststrip of capillaire buisjes kan reizen die in de onderste conjunctivale zak van de proefpersoon zijn geplaatst 12,13,14. Ondanks de inherente beperking van het verkrijgen van een klein monstervolume via deze methode, heeft de biochemische analyse van de traansamenstelling met behulp van verschillende gevoelige technieken de identificatie van potentiële biomarkermoleculen vergemakkelijkt11,15. Protocollen voor het optimaliseren en evalueren van de elutie van traaneiwitten uit Schirmer-strips en haarvaten bij menselijke patiënten zijn goed gedocumenteerd16,17. Er zijn echter volledige beschrijvingen beschikbaar van geoptimaliseerde protocollen die specifiek zijn ontworpen om moleculaire informatie met betrekking tot tranen uit experimentele diermodellen te extraheren, maar deze zijn schaars. Bestaande methoden, zoals traaninductie door directe stimulatie van de traanklier18, maken het mogelijk om grotere volumes te verzamelen, maar zijn invasief en kunnen ongemak veroorzaken voor de dieren. Niet-invasieve methoden, zoals het verzamelen van tranen van het oogoppervlak, zijn beschreven als een manier om DNA en miRNA's te isoleren19,21.
Dit protocol heeft tot doel een kosteneffectieve en geoptimaliseerde methode vast te stellen voor het verzamelen en verwerken van tranen bij muizen. De methode geeft prioriteit aan niet-invasieve werking en verkrijgt tegelijkertijd voldoende traanvolumes die geschikt zijn voor moleculaire analyse door middel van technieken zoals SDS-PAGE, qPCR en dPCR. De geëxtraheerde informatie over het eiwit- en mRNA-gehalte kan vervolgens worden gebruikt om potentiële biomarkers in bestaande experimentele ziektemodellen te identificeren.